壓力容器焊接通用工藝

1、壓力容器焊接通用工藝鋼制壓力容器焊接通用工藝1適用范圍本工藝適用于江蘇省工業(yè)設(shè)備安裝公司壓力容器廠制造安裝的壓力容器產(chǎn)品的焊接工作。2焊接工藝評定和焊工2.1施焊下列各類焊縫的焊接工藝必須按JB4708鋼制壓力容器焊接工藝評定評定合格。a.受壓元件焊縫；b.與受壓元件相焊的焊縫；c.熔入永久焊縫的定位焊縫；d.受壓元件母材表面堆焊、補焊；3.焊接材料3.1焊接材料主要系指焊條、焊絲、焊劑、氣體、電極等。3.2焊接材料選用原則應根據(jù)母材的化學成份、力學性能、焊接性能結(jié)合壓力容器的結(jié)構(gòu)特點和適用條件綜合考慮選用焊接材料，必要時通過試驗確定。焊縫金屬的性能應高于或等于相應母材標準規(guī)定值的下限或滿足圖

2、樣規(guī)定的技術(shù)要求。對各類鋼的的焊縫金屬要求如下：3.2.1相同鋼號相焊的焊縫金屬a.碳素鋼、低合金鋼的焊縫金屬應保證力學性能，且不應超過母材標準規(guī)定的抗拉強度的上限值加30MPa。b.高合金鋼的焊縫金屬應保證力學性能和耐腐蝕性能。c.不銹鋼復合鋼板基層的焊縫金屬應保證力學性能，且其抗拉強度不應超過母材標準規(guī)定的上限值加30MPa；復層的焊縫金屬應保證耐腐蝕性能，當有力學性能要求時還應保證力學性能。復層焊縫與基層焊縫以及復層焊縫與基層鋼板交界處推薦采用過渡層。3.2.2不同鋼號相焊的焊縫金屬a.不同鋼號的碳素鋼、低合金鋼之間的焊縫金屬應保證力學性能，且其抗拉強度不應超過強度較高母材標準規(guī)范的上限

3、值。b.奧氏體高合金鋼與碳素鋼或低合金鋼之間的焊縫金屬應保證抗裂性能和力學性能。宜采用鉻鎳含量較奧氏體高合金鋼母材高的焊接材料。3.3焊接材料必須有產(chǎn)品質(zhì)量證明書，并符合相應標準的規(guī)定，且滿足圖樣的技術(shù)要求，并按JB4708規(guī)定通過焊接工藝評定。進廠時按焊接材料管理制度的規(guī)定驗收或復驗，合格后方可使用。3.4焊接材料熔敷金屬硫、磷含量規(guī)定應與母材一致，選用GB/T5118標準的焊條，應符合下列要求：a.型號為EXXXXG的焊條應規(guī)定出焊縫金屬夏比V型缺口沖擊吸收功。b.鉻鉬鋼焊條的焊縫夏比V型缺口沖擊吸收功常溫時不小于31J。c.用于焊接低溫鋼的鎳鋼焊條的焊縫金屬夏比V型缺口沖擊吸收功在相應低

4、溫時應不小于34J。3.5常用鋼號推薦選用的焊接材料見表1，不同鋼號相焊推薦選用的焊接材料見表2。表1 常用鋼號推薦選用的焊接材料鋼號手弧焊埋弧焊氬弧焊焊絲鋼號焊條焊絲鋼號焊劑型號對應牌號示例型號對應牌號示例Q235A10#（管）20#（管）E4303J422H08H08MnHJ401-H08AHJ431H08MnSi20R、20gQ235B、CE4316J426H08AH08MnAHJ401-H08AHJ431H08MnSiE4315J42716Mn16MnRE5016J506H10MnSiH10Mn2HJ401-H08AHJ431H10MnSiE5015J507HJ402-H10Mn2HJ

5、35016Mn16MnRE5016-GJ506RHE5015-GJ507 RH20 MnMoE5015-GJ507 RHH10MnSiH10Mn2 H08MnMoAHJ401-H08AHJ431E5515-GJ557HJ402-H10 Mn2HJ35015CrMo15CrMoRE5515-B2R307H13CrMoAHJ250GH13CrMoA10MoWVNbE6015-GJ607 RH1Cr18Ni9Ti0Cr18Ni10TiE345A137H0Cr20Ni10TiHJ260H0Cr21Ni10TiE347A1370Cr18Ni9E308-16A102H0Cr21Ni10HJ260H0Cr2

6、1Ni10E308-15A10700Cr19Ni10E308-16A002H0Cr21Ni10HJ260H00Cr21Ni1000Cr17Ni14Mo2E316L-16A022表2 不同鋼號相焊推薦選用的焊接材料類別接頭鋼號手弧焊埋弧焊焊 條焊絲 鋼號焊 劑型 號對應牌號示 例型 號對應牌號示 例碳素鋼和低合金鋼相焊Q235系列+16MnE4303J422H08、H08MnHJ401-H08AHJ43120、20R+16MnRE4315J427H08 Mn AHJ401-H08AHJ431E5015J507碳素鋼、碳錳低合金鋼相焊Q235系列+15CrMoE4315J427H08、H08 Mn

7、 AHJ401-H08AHJ43116MnR+15CrMoE5015J507其它鋼號和奧氏體高合金鋼相焊Q235系列+0Cr18Ni9TiE309-16A302E1309Mo-16A31220R+0Cr18Ni10TiE309-16A302E309Mo-16A31216MnR+0Cr18Ni10TiE309-16A302E309Mo-16A31220MnMo+0Cr18Ni10TiE309-16A302E309Mo-16A31215CrMo+00Cr18Ni10TiE310-16A402E310-15A4074.焊前準備4.1焊接坡口焊接坡口應按圖樣要求或工藝條件選用標準坡口或自行設(shè)計，選擇坡

8、口形式和尺寸應考慮下列因素：a.焊縫填充金屬盡量少；b.避免產(chǎn)生缺陷；c.減少殘余焊接變形與應力；d.有利于焊接防護；e.焊工操作方便；f.復合鋼板坡口應有利于減少過渡層焊縫金屬的稀釋率。4.2坡口制備碳素鋼和標準抗拉強度不大于540MPa的碳錳低合金鋼可采用冷加工方法，也可采用熱加工方法置備坡口。標準抗拉強度大于540MPa的強度型低合金鋼；宜采用冷加工法。若采用熱加工方法，對影響焊接質(zhì)量的表面層，應用冷加工方法去除。焊接坡口應保持平整，不得有裂紋、分層、夾雜等缺陷，形式和尺寸應符合相應規(guī)定。坡口表面及兩側(cè)（手弧焊各10mm，埋弧焊、氣體保護焊各20mm）應將水、鐵銹、油污、積渣和其它有害雜

9、質(zhì)清理干凈。奧氏體高合金鋼坡口兩側(cè)各100mm范圍內(nèi)應涂刷防飛濺劑，以防止沾附焊接飛濺。4.3焊條、焊劑按規(guī)定烘干、保溫；焊絲需去除油、銹；保護氣體應保持干燥。焊條、焊劑及其它焊接材料貯存庫相對濕度不得大于60%。常用焊接材料的烘干溫度及時間見表3。表3 常用焊接材料烘干溫度及時間選用表焊接材料類別烘干溫度烘干時間（小時）焊條酸性焊條（如J422）15012低氫堿性焊條（如J427、J507等）38012不銹鋼焊條（如A102、A107、A132、A302、A307、A022、A042、A002等）15025012焊劑HJ4312503502HJ26038024.4預熱根據(jù)母材的化學成份、焊接

10、性能、厚度、焊接接頭的拘束程度、焊接方法和焊接環(huán)境等綜合考慮是否預熱，必要時通過試驗確定。常用鋼號推薦的預熱溫度見表4。表4 常用鋼號推薦的預熱溫度鋼 號厚 度預熱溫度Q235-AQ235-B10、20、20R、253050505010010010015016Mn、16MnR15MnV、15MnVR30501005015020MnMo任意厚度10020MnMoNb5020012CrMo15CrMo、15CrMoR10150不同鋼號相焊時，預熱溫度按預熱溫度要求較高的鋼號選取。采取局部預熱時，應防止局部應力過大。預熱的范圍為焊縫兩側(cè)各不小于焊件厚度的3倍，且不小于100mm。需要預熱的焊件在整個

11、焊接過程中應不低于預熱溫度。當用熱加工法下料、開坡口、清根、開槽或施焊臨時焊縫時，亦需考慮預熱要求。焊接設(shè)備等應處于正常工作狀態(tài)，安全可靠，儀表應定期校驗。4.5組對定位4.5.1組對時，坡口間隙、錯邊量、棱角度應符合有關(guān)規(guī)定的要求。4.5.2盡量避免強力組對，定位焊縫間距應符合工藝要求。焊接接頭拘束度大時，推薦采用低氫型藥皮焊條施焊。定位焊縫不得有裂紋，否則必須清除重焊。如存在氣孔、夾渣時應予去除。熔入永久焊縫內(nèi)的定位焊兩端應便于接弧，否則應予修整。4.6焊接環(huán)境4.6.1焊接環(huán)境出現(xiàn)下列任一情況時，必須采取有效防護措施，否則禁止施焊。a.風速：氣體保護焊時大于2m / s，其它焊接方法大于

12、10m / s；b.相對濕度大于90%； c.雨雪環(huán)境； d.焊件溫度低于-20。4.6.2當焊件溫度為0-20時，應在始焊處100mm范圍內(nèi)預熱到15以上。5.焊接工藝5.1產(chǎn)品焊接工藝卡的編制依據(jù)是經(jīng)評定合格的焊接工藝評定。根據(jù)施工圖紙，壓力容器產(chǎn)品所有的受壓元件，受壓元件與非受壓元件的焊接接頭（對接和角接），受壓元件的耐蝕堆焊層均應編制焊接工藝卡。焊接工藝卡上應注明接頭編號、工藝評定號、焊工合格項、零部件名稱、材質(zhì)及規(guī)格、焊材的牌號、規(guī)格及烘焙溫度和時間、是否帶產(chǎn)品試板、焊接工藝過程、焊接規(guī)范參數(shù)、焊后熱處理類別（需要時）、無損檢測種類及比例等，并繪制產(chǎn)品焊接接頭布置圖，在布置圖上標注所

13、有焊接接頭的編號。5.2焊接接頭編號a.筒體（接管）的對接縱縫編號為A；b.筒體（接管）的對接環(huán)焊縫編號為B；c.筒體與法蘭、管板、平蓋、接管與法蘭連接的角焊縫編號C；d.接管、人孔、凸緣、補強圈與筒體連接的角焊縫編號為D；產(chǎn)品焊縫的編號由焊接工藝確定，在制造過程中組對、施焊、檢驗、探傷等均按確定的編號進行流轉(zhuǎn)。5.3因材料代用等原因需要變更焊接工藝時，按焊接工藝管理制度的規(guī)定執(zhí)行。6.焊接6.1 焊工必須嚴格按焊接工藝文件的規(guī)定進行施焊。焊接過程中的有關(guān)控制要求見表5。表5 焊接過程中的控制要求序號控制項目控 制 要 求1引弧與收弧應在引弧或坡口內(nèi)引弧，禁止在非焊接部位引弧，焊縫應在收弧板上

14、收弧，弧坑應填滿。2防止打弧應防止地線、電源線、焊鉗與焊件打弧。3弧坑的打磨與補焊電弧擦傷處的弧坑需經(jīng)打磨，使其均勻過渡到母材表面，若打磨后的母材厚度小于規(guī)定值時，則需補焊。4受壓元件角焊縫其根部應保證焊透，焊腳應圓滑過渡。5焊接線能量每條焊道的線能量都不高于評定合格數(shù)值。6多層焊各焊層焊道的接頭應盡量錯開。7清根雙面焊要求清理焊根，顯露出正面打底的焊縫金屬。對于自動焊，若經(jīng)試驗確認能保證焊透，也可不作清根處理。8接弧處的要求應保證焊透與熔合9層間溫度施焊過程中應控制層間溫度不超過規(guī)定的范圍。當焊件預熱時，應控制層間溫度不低于預熱溫度。10中斷焊接時的要求每條焊縫應盡量一次焊完。當中斷焊接時，

15、對冷裂紋敏感的焊件應及時采取后熱、緩冷等措施。重新焊接時，仍需按規(guī)定進行預熱。11改善焊接質(zhì)量的錘擊需采用錘擊改善焊接質(zhì)量時，第一層焊縫和蓋面層焊接不宜錘擊。12引弧板、收弧板及試板的去除引弧板、收弧板、產(chǎn)品焊接試板不應錘擊拆除。6.2焊接規(guī)范的選用a焊條電弧焊焊接規(guī)范見表6。表6 焊條電弧焊焊接規(guī)范參考表焊條牌號焊 條 直 徑電源種類43.22.5J422 J502160200(A)90130(A)5090(A)交流J426 J506150190(A)90130(A)5090(A)交流J427 J507150180(A)90130(A)5090(A)直流反接A132 A302A132 A30

16、7110160(A)80110(A)5065(A)b.埋弧自動焊焊接規(guī)范見表7、表8。表7 埋弧自動焊焊接規(guī)范參考表（不開坡口）板厚（mm）間隙（mm）焊絲直徑（mm）層次焊接電流 （A）電弧電壓（V）焊接速度（m / h）清根速度（mm）613內(nèi)450500343640124外50055038814內(nèi)50055034364323外5305704010141640660353737.534526506702912141620660353834.5455275080031.5141.551640680353832562770820281625170075036403056280085027表8

17、埋弧自動焊焊接規(guī)范參考表（開坡口）板厚 （mm）焊接層次焊絲直徑（mm）焊接電流（A）電弧電壓（V）焊接速度 （m / h）816內(nèi)3.2450500343732外46006502918內(nèi)1.25730780353830一道5700750364037.5其余各道80085025（以上為碳鋼、低合金鋼焊接規(guī)范，不銹鋼埋弧自動焊比以上規(guī)范減小25%35%。）c.氬弧焊焊接規(guī)范見表9。表9 氬弧焊焊接規(guī)范參考表材料類別板厚范圍（mm）焊接位置電流 （A）電壓 （V）氬氣流量（L/min）鎢極直徑（mm）焊絲直徑（mm）奧氏體 不銹鋼類2-4.5平、立焊30-4511-13正

18、面8-10背面2-432-2.54.5-9平、立焊40-4511-13410-18平、立焊45-5512-144碳素鋼普低鋼低合金鋼2-4.5平、立焊70-10011-13正面8-1034.5-9平、立焊105-13511-13410-18平、立焊115-15012-1448.后熱8.1對冷裂紋敏感性較大的低合金鋼和拘束度較大的焊件應采取后熱處理。后熱處理在焊后立即進行。8.2后熱溫度一般為200350，保溫時間與焊縫厚度有關(guān)，一般不低于0.5h。8.3若焊后立即進行熱處理則可不做后熱。9.焊后熱處理9.1焊后熱處理應根據(jù)母材的化學成分、焊接性能、厚度、焊接接頭的拘束程度、容器使用條件和有關(guān)標

19、準綜合確定是否需要進行。9.2焊后熱處理應在焊接工作全部結(jié)束并檢測合格后，壓力試驗前進行。9.3焊后熱處理的容器按壓力容器熱處理通用工藝及有關(guān)法規(guī)標準的規(guī)定執(zhí)行。10.焊縫返修10.1壓力容器產(chǎn)品制造過程中，當焊縫出現(xiàn)超標缺陷時，應按照法規(guī)標準和焊縫返修管理制度等有關(guān)標準的要求進行返修。10.2焊縫返修程序的控制見表11。表11 焊縫返修的控制序號控制項目控 制 要 求1返修焊工應由合格焊工擔任。2返修工藝需返修的缺陷應分析產(chǎn)生原因，提出改進措施，根據(jù)評定合格的焊接工藝評定，編制返修工藝，并得到焊接質(zhì)控責任人的批準。3返修前的準 備1） 返修前需將缺陷清除干凈，必要時可采用表面探傷檢驗確認。2

20、） 待補焊部位應開寬度均勻、表面平整、便于施焊的凹槽，兩端有一定坡度。4返修次數(shù)同一部位（即焊補的填充金屬重疊）的返修次數(shù)不應超過二次，對經(jīng)過二次返修仍不合格的焊縫，如再進行返修，應經(jīng)技術(shù)負責人批準。5返修過程中的有關(guān)要求1） 如需預熱，預熱溫度較原焊縫應適當提高；2） 返修焊縫性能和質(zhì)量要求應與原焊縫相同；3） 要求焊后熱處理的容器，應在熱處理前返修；如在熱處理后返修，則返修后應再做熱處理；4） 有抗晶間腐蝕要求的奧氏體不銹鋼制壓力容器，返修部位仍需保證原有要求；5） 壓力試驗后，一般不應進行焊縫返修，如需返修時，返修部位須按原有要求經(jīng)無損探傷合格。由于焊縫或接管泄漏而進行的返修，或返修深度大于1/2壁厚的容器，還應重新壓力試驗。6返修記錄返修的次數(shù)、部位和無損檢測結(jié)果等，應記入壓力容器質(zhì)量證明