NB-T 47015-2015 压力容器焊接规程培训

NB/T47015-2015压力容器焊接规程培训课件汇报人：XXXXXX目录CATALOGUE标准概述焊接材料要求焊接工艺规范质量控制体系特殊材料焊接安全与案例分析01标准概述适用范围与对象适用材料范围本标准适用于钢制、铝制、钛制、镍制和复合金属压力容器的焊接，涵盖碳素钢、低合金钢、高合金钢及有色金属的焊接工艺要求。焊接方法覆盖明确适用于气焊、焊条电弧焊、埋弧焊、钨极气体保护焊、等离子弧焊等9类焊接方法，特别强调带极堆焊等特殊工艺的规范性。行业应用场景针对石油化工、能源等领域压力容器制造，适用于固定式容器及移动式容器的焊接质量控制，不包括核安全设备等特殊领域。集中规定各类材料的通用要求（如场地隔离、坡口加工、环境控制），避免重复条款，提升标准实用性。建立焊前（材料/设备检查）、焊中（参数记录）、焊后（无损检测）三级检验体系，形成完整质量控制闭环。针对不同材料特性（如高合金钢需专用防划伤垫）和焊接方法（如气体保护焊风速限制≤2m/s）制定专项条款，确保工艺适应性。通用焊接规程差异化技术要求质量监控体系本标准系统规定了从焊前准备到焊后检验的全流程技术要求，强调工艺文件合规性、操作规范性和质量可控性，是压力容器焊接的通用技术基准。主要技术内容标准修订要点结构调整优化将2011版分散的通用要求整合至第3章，新增铝、钛等材料的专项章节（第5-8章），逻辑更清晰，便于快速查阅。删除与TSG21-2016冲突的焊后热处理条款，改为引用安全技术规范，避免标准间重复要求。技术内容更新增加锆材焊接规程和带极堆焊工艺要求，响应新兴材料应用需求。吸收最新科研成果，如调整15CrMoR等钢种的热处理温度参数，基于实验数据优化工艺可靠性。02焊接材料要求焊条选用规范匹配性原则焊条型号必须与母材化学成分和力学性能相匹配。碳素钢应选用E43或E50系列焊条；低合金钢需根据强度等级选择相应低氢型焊条（如E5515-G）；高合金钢需选用镍基或特殊合金焊条以确保耐腐蚀性。储存与烘干碱性焊条需在350-400℃烘干1-2小时，酸性焊条烘干温度为150-200℃。烘干后应置于100-150℃保温箱中，随用随取，暴露空气中超过4小时需重新烘干。焊丝与焊剂标准特殊要求低温钢焊接需选用高纯度焊剂（S、P含量≤0.030%），镍基合金焊接应选用无硼无氟焊剂以避免热裂纹。焊剂匹配烧结焊剂需与焊丝协同使用，如HJ431配H08MnA焊丝。焊剂含水量应≤0.10%，使用前需经300-350℃烘干2小时，防止气孔缺陷。焊丝分类实心焊丝需符合GB/T8110标准，药芯焊丝执行GB/T10045。埋弧焊用焊丝直径选择需考虑坡口形式（窄间隙焊宜用φ2.0-3.0mm），不锈钢焊丝应含Ti、Nb等稳定化元素。保护气体要求氩气纯度≥99.99%，CO₂气体含水量≤0.005%。奥氏体不锈钢焊接推荐Ar+2-5%O₂混合气，铝合金宜用Ar+He混合气以提高熔深。气体纯度气体保护焊流量通常为10-20L/min，钛合金焊接需增加至20-25L/min。喷嘴直径应与电流匹配（200A电流对应φ12-16mm喷嘴），防风措施要求风速≤2m/s。流量控制010203焊接工艺规范坡口制备标准碳素钢和标准抗拉强度≤540MPa的低合金钢可采用冷加工或热加工制备坡口；耐热钢、高合金钢及高强度钢（>540MPa）优先采用冷加工，避免热加工导致材料性能劣化。热加工后需冷加工去除氧化层及缺陷。冷加工与热加工选择坡口表面应平整无裂纹、分层、夹杂物等缺陷，边缘需打磨光滑以减少焊接应力集中。对于有色金属（如钛、铝），坡口制备需在专用场地进行，防止污染。坡口质量要求根据焊接方法（如埋弧焊、气体保护焊）和材料厚度设计单边V形、双V形或U形坡口，确保焊透性并控制焊接变形。坡口形式与尺寸高碳钢、低合金钢及厚板（拘束度大）需预热，防止淬硬组织和氢致裂纹。预热温度根据碳当量（CE）和Pcm参数计算，通常200°F–700°F（100°C–350°C）。材料与厚度决定预热采用火焰加热、电加热毯或感应加热，高合金钢和有色金属需严格控制加热速率，防止热冲击。预热方法局部预热需均匀加热，避免温度梯度导致应力集中。测温点应选在焊缝背面或均匀化后测量，确保温度达标。局部预热注意事项预热减缓冷却速度，促进焊缝中氢的扩散逸出，降低冷裂纹风险，尤其对高强度钢至关重要。预热与氢逸出预热温度控制01020304焊接环境要求风速限制气体保护焊时风速≤2m/s，其他焊接方法≤10m/s，否则需设置挡风屏障，防止保护气体散失或电弧不稳定。特殊材料防护铝、钛等有色金属焊接需在洁净专用场地进行，配备防划伤垫和惰性气体保护，防止氧化和污染。湿度与温度控制环境相对湿度>90%或温度<-20℃时禁止施焊，避免焊缝吸氢或低温脆化。雨雪天气需搭设防雨棚。04质量控制体系焊前检查项目材料验收检查母材和焊材的质量证明文件，确认其牌号、规格、性能符合设计要求，并进行外观检查和必要的复验。焊接工艺评定核查焊接工艺评定报告（PQR）和焊接工艺规程（WPS），确保其覆盖当前焊接任务，并符合NB/T47014标准要求。坡口与组对质量检查坡口加工尺寸、清洁度（无油污、锈蚀等），以及组对间隙、错边量等参数，确保符合工艺文件规定。过程监控要点焊接参数记录实时监控电流（±5%）、电压（±3V）、速度（0.5-1.5m/min）等参数，镍基合金焊接时需严格控制热输入≤15kJ/cm。01层间清理质量每道焊层完成后需进行PT检测（渗透检测），铝合金焊接须采用不锈钢钢丝刷清理氧化膜。气体保护效果对于钛材焊接，氩气纯度需≥99.999%，拖罩保护范围应超出热影响区20mm以上。工艺纪律检查核查焊工资质项目（如SMAW-FeⅡ-6G-12/57-Fef3J）与施焊位置匹配性，禁止超项作业。020304焊后检验标准外观验收准则焊缝余高≤3mm，咬边深度＜0.5mm且连续长度≤100mm，角焊缝焊脚尺寸偏差±1.5mm。碳钢焊缝需冷却至环境温度后24小时内完成RT检测，奥氏体不锈钢可焊后立即进行。产品焊接试件应包含焊缝、热影响区、母材三个区域，冲击试样缺口轴线距熔合线2mm±0.5mm。无损检测时机力学性能试验05特殊材料焊接高合金钢焊接预热与层温控制高合金钢焊接需严格控制预热温度（通常150-300℃）和层间温度，避免因快速冷却导致氢致裂纹，同时采用多层多道焊降低热输入影响。必须选用与母材化学成分和力学性能相匹配的焊材，如309L/316L焊丝用于奥氏体不锈钢焊接，并严格控制S、P等杂质含量。针对马氏体不锈钢等材料，需立即进行730-780℃回火处理以消除残余应力，保温时间按每25mm厚度1小时计算，但不超过4小时。焊材匹配原则焊后热处理规范铝制容器采用70°V型坡口并预留2-3mm钝边，铜制设备需60°坡口配合0.5mm铜箔衬垫，以改善熔池流动性和背面成型。特殊坡口设计镍基合金焊接需限制热输入在8-15kJ/cm范围内，采用脉冲MIG焊降低热影响区晶粒粗化风险。热输入精确控制01020304铝、钛等材料焊接必须采用99.99%高纯氩气保护，钛材还需增加拖罩保护，氧气含量需控制在50ppm以下防止氧化。惰性气体保护要求钛材焊接需在专用洁净棚（≤100级）进行，焊前需用丙酮清洗坡口两侧50mm范围，防止铁离子污染。环境洁净度管理有色金属焊接不锈钢复合板采用25%Cr-13%Ni系焊材先焊接过渡层，控制稀释率＜15%，再分别按基层和复层要求完成焊接。过渡层焊接技术钛钢复合结构需采用钽/铌中间层或爆炸焊过渡接头，避免直接焊接产生脆性金属间化合物。异种金属隔离措施对于需要消应力的复合容器，需采用阶梯式升温（先300℃保温再升至580℃）兼顾基层强度与复层耐蚀性要求。差异化热处理方案复合金属焊接06安全与案例分析焊接作业必须配备符合标准的防护面罩、防火服、绝缘手套等个人防护装备，电弧焊接时需使用自动变光面罩以保护眼睛免受强光伤害，气瓶存放需远离明火并固定防倾倒。焊接安全规范防护装备要求焊接区域需设置强制排风系统控制有害气体浓度，铝镁合金焊接时粉尘浓度需低于4mg/m³，密闭空间作业前需检测氧气含量（19.5%-23.5%）和可燃气体浓度（＜10%LEL）。环境控制标准明确触电、火灾、气体泄漏等突发事件的处置程序，配备专用灭火器材（如干粉灭火器禁止用于钠铝合金火灾），高温工件需标记"高温危险"并设置隔离区。应急处理流程典型焊接缺陷裂纹类缺陷包括冷裂纹（氢致延迟裂纹）、热裂纹（结晶裂纹）和再热裂纹，常见于厚板焊接接头和热影响区，需通过预热（如Q345R钢需100-150℃）、后热及控制层间温度预防。01未熔合与未焊透表现为焊缝与母材间存在明显分界线，多因热输入不足（如钛合金焊接需≥15kJ/cm）或坡口设计不合理造成，需采用渗透检测（PT）或射线检测（RT）识别。气孔与夹渣氢气孔多呈圆形，由焊材受潮或保护不良导致；夹渣常呈不规则条状，与清根不彻底或焊接参数不当有关，可通过焊前清理（Sa2.5级）和优化电流电压（如埋弧焊电流偏差±5%）控制。02包括咬边（深度不得超过0.5mm）、焊瘤和凹陷，影响结构强度且易产生应力集中，需通过规范焊枪角度（如MAG焊保持80°-90°）和焊接速度（如不锈钢焊速0.8-1.2m/min）消除。0403形状缺陷因15CrMoR钢焊后热处理未达590℃保温时间不足，导致回火脆性，最终引发应力腐蚀开裂，教训是必须严格执行PWHT工艺曲线（升降温速