壓力容器用焊接材料選用原則

1、壓力容器用焊接材料選用原則摘 要：焊縫是壓力容器上最薄弱的部分， 如何 保證焊縫質(zhì)量是壓力容器設(shè)計中非常關(guān)心的問題，這 其中不同鋼材的焊接材料的合理選用是一個關(guān)鍵因 素。本文圍繞公司壓力容器的設(shè)計，從化學(xué)成分、力 學(xué)性能、焊接性能等方面出發(fā)，探討了不同材質(zhì)的壓 力容器設(shè)計中所使用焊接材料的選用問題。關(guān)鍵詞：壓力容器 焊接材料 成分 強(qiáng)度 預(yù)熱溫 度1.前言焊接是壓力容器制造中的非常重要的環(huán)節(jié)，根據(jù) 不同的設(shè)備材料選擇焊接材料是保證設(shè)備安全、焊接 質(zhì)量的一個重要的前提條件。壓力容器是具有爆炸危 險的特種設(shè)備，焊縫是壓力容器上最薄弱的部分，制 造壓力容器用焊接材料應(yīng)比普通產(chǎn)品用焊接材料有更 高的專

2、門技術(shù)要求。2.各種材料組合的焊接材料選用2.1. 低碳鋼、低合金高強(qiáng)度鋼之間的焊接材料選用2.1.1. 低碳鋼、低合金高強(qiáng)度鋼的焊接應(yīng)按鋼材的 頭的抗拉強(qiáng)度應(yīng)不低于母材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的抗拉強(qiáng)度下限 值。抗拉強(qiáng)度等級選用相應(yīng)強(qiáng)度等級的焊接材料，焊接接2.1.2. 焊接接頭的抗拉強(qiáng)度不僅取決于熔敷金屬 的抗拉強(qiáng)度，而且更大程度上受母材強(qiáng)度以及坡口截 面尺寸的影響。因此，為改善接頭的抗裂性能和焊接 工藝性能，允許在滿足第（ 1）條的前提下，選用熔敷 金屬公稱抗拉強(qiáng)度比母材低1030MPa,甚至低一級 的焊條。2.1.3. 對焊接接頭的韌性及抗裂性有較高或特殊 要求時,應(yīng)選用具有下列特性的低氫焊條：2.1

3、.3. （1）熔敷金屬沖擊功較高,或在較低溫度 下具有較高沖擊功；2.1.3. （2）焊條的藥皮含水量或熔敷金屬的擴(kuò)散 氫含量比一般標(biāo)準(zhǔn)要求更低的超低氫焊條。2.1.4. 設(shè)計中常用的各種強(qiáng)度級別鋼材的手工電 弧焊焊條應(yīng)根據(jù)接頭的性能和工藝要求按表 1 選用。 焊接時,應(yīng)根據(jù)厚度、接頭的拘束程度、環(huán)境、氣溫 等條件確定預(yù)熱溫度。2.1.5. 不同強(qiáng)度級別的低碳鋼、 低合金高強(qiáng)度鋼之 間的異種鋼焊接材料選用不同強(qiáng)度級別的低碳鋼、低合金高強(qiáng)度鋼之間的 異種鋼焊接,一般要求焊接接頭的強(qiáng)度應(yīng)不低于強(qiáng)度 較低一側(cè)母材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的抗拉強(qiáng)度下限值，而接頭的 塑性、韌性應(yīng)不低于強(qiáng)度較高而塑性、韌性較差一側(cè) 的母

4、材。2.2. 奧氏體不銹鋼之間的焊接材料選用 2.2.1.奧氏體不銹鋼的焊接材料選用應(yīng)保證熔敷 金屬的 Cr、Ni 、Mo 或 Cu 等主要合金元素的含量不低 于母材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的下限值。2.2.2. 對于有防止晶間腐蝕要求的焊接接頭， 應(yīng)采用熔敷金屬中含有穩(wěn)定化學(xué)元素 Nb （氬弧焊時可含Ti）,或保證熔敷金屬含碳量小于等于 0.04%的焊接材 料。2.2.3. 奧氏體不銹鋼的手工電弧焊， 推薦采用電弧 穩(wěn)定、飛濺少、成型好、且脫渣容易的鈦鈣型酸性焊 條，而低氫堿性焊條由于工藝性能較差，僅用于深坡 口、低溫（W -196C）等有限場合。常用奧氏體不銹鋼手工電弧焊焊條應(yīng)按表 3 選 用。3.結(jié)論 壓力容器焊接材料的合理選用是保證壓力容器安 全的一個關(guān)鍵因素，在選擇焊接材料時，要嚴(yán)格遵守 化學(xué)成分、 力學(xué)性能匹配的原則。 不同鋼號的碳素鋼、 低合金鋼之間的焊縫金屬應(yīng)保證力學(xué)性能。推薦采用與強(qiáng)度級別較低的母材匹配的焊接材料。碳素鋼、低合金鋼與奧氏體高合金鋼之間的焊縫金屬應(yīng)保證抗裂 性能和力學(xué)性能。推薦采用鉻鎳含量較奧氏體高合金 鋼母材高的焊接材料。參考文獻(xiàn)：1 GB150.115042011壓力容器2 HG/T20581-2011 鋼制化工容器材料選用規(guī) 定3 王為國 等承壓設(shè)備用中外焊接材