1、压力容器焊接知识,对于压力容器制造单位而言，整个质保体系的每个质控环节都是为了保证产品质量能满足法规和标准的要求，而焊接质量控制是其关键的一环。焊接技术的好坏直接影响产品的可靠性，体现在产品使用寿命的长短。选择合适的焊接方法和坡口形式能有效的减少应力集中和焊接变形，显著提高产品质量。首先，我们应该知道什么是焊接和焊接接头？焊接就是用加热或加压，或加热又加压的方法，在使用或不使用填充金属的情况下，使两块金属连接在一起的一种加工工艺方法。焊接接头用焊接方法连接的接头叫做焊接接头。,压力容器焊接知识,焊接接头包括：焊缝区：焊件经焊接后形成的结合部分。热影响区：焊接过程中，母材因受热的影响（但未熔化）
2、金相组织和力学性能发生了变化的区域。该过程引起的组织与性能不均匀变化，导致焊接接头产生硬化、软化和脆化。熔合区：焊接接头中焊缝向热影响区过渡的区域。常见的接头形式有对接接头、搭接接头、T型接头和角接接头。熔合区残余应力和硬度高，韧性低。是焊接裂纹和脆性断裂的发源地，是焊接接头最薄弱环节。,还有特殊的接头形式十字接头、端接接头、卷边接头、套管接头、斜对接接头、锁底对接接头。为什么十字接头在压力容器中不推荐使用？实验证明，材料处于单向或双向拉伸应力下，呈现塑性.1.焊接变形严重使得筒体焊后校正烦琐;2.焊接中心接头焊材金属烧损严重使得接头的强度大大降低;3.焊接热影响区重叠部分裂纹的敏感性增强;因
3、此在GB150.4-2011 6.5.5明确规定，组装时，壳体上焊接接头的布置应满足以下要求，1）相邻筒节A类接头间外圆弧长，应大于钢材厚度的3倍，且不小于100mm；2)封头A类拼接接头、封头上嵌入式接管A类接头、与封头相邻筒节的A类接头相互间的外圆弧长，均应大于钢板厚度的3倍，且不小于100mm；3）组装筒体中，任何单个筒节的长度不得小于300mm;4)不宜采用十字焊缝。注：外圆弧长是指接头焊缝中心线之间、验壳体外表面的距离。,压力容器焊接知识,压力容器焊接知识,压力容器的破坏事故中，绝大多数事故是由焊接接头引发的，因此焊接接头质量是确保焊接结构可靠性的关键。一：焊接接头的分类1）压力容器
4、受压元件之间的焊接接头分为A、B、C、D四类A类：圆筒部分（包括接管）和锥壳部分的纵向接头（多层包扎容器层纵向接头除外）、球形封头与圆筒连接的环向接头、各类凸形封头和平封头中所有拼焊接头以及嵌入式的接管或凸缘与壳体对接连接的接头。,压力容器焊接知识,B类：壳体部分的环向接头、锥体封头小端与接管连接的接头、长颈法兰与壳体或接管连接的接头、平盖或管板与圆筒对接连接的接头以及接管间的对接环向接头。（已规定为A类的焊接接头除外）C类：球冠形封头、平盖、管板与圆筒非对接连接的接头，法兰与壳体或接管连接的接头，内封头与圆筒搭接接头以及多层包扎容器层板层纵向接头。（除已规定为A、B类的焊接接头除外）D类：接
5、管（包括人孔圆筒）、凸缘、补强圈等与壳体连接的接头。（已规定为A、B、C类的焊接接头除外）,压力容器焊接知识,2)非受压元件与受压元件的连接接头为E类焊接接头。,压力容器焊接知识,二、焊接接头系数 焊接接头系数是对接焊接接头强度与母材强度之比，用于反映焊接材料、焊接缺陷和焊接残余应力等因素，使焊接接头强度被削弱的程度，是焊接接头力学性能的综合反映。焊接接头系数应根据对接接头的焊缝形式及无损检测的长度比例确定。钢制的焊接接头系数规定如下：a)双面焊对接接头和相当于双面焊的全焊透对接接头1）全部无损检测，取=1.0；2）局部无损检测，取=0.85。b)单面焊对接接头（沿焊缝根部全长有紧贴基本金属的
6、垫板）1)全部无损检测，取=0.9；2）局部无损检测，取=0.8。,压力容器焊接知识,在焊接过程中，焊接区要发生许多有别于母材的变化。除组织性能变化外，还存在焊接缺陷，焊接残余应力和应力集中等不利因素。GB150里明确规定，焊接接头的设计应遵循以下的原则：a)焊缝填充金属尽量少；b)焊接工作量应该尽量少，且操作方便；c)合理选择坡口角度、钝边高、根部间隙等结构尺寸，使之有利于坡口加工及焊透，以减少各种缺陷产生的可能；d)有利于焊接防护；,c)合理选择焊材，至少应保证对接焊接接头的抗拉强度不低于母材标准规定的下限值；f)焊缝外形应尽量连续、圆滑，减少应力集中。设计上焊接接头设计出来后，那在我们实
7、际操作过程中又应该要注意哪些问题呢？首先，焊前准备及施焊环境，这个在点4里的7.1有明确规定，焊接工艺规程里也有要求，其次就是焊接工艺，7.2.1容器施焊前，受压元件焊缝与受压元件相焊的焊缝、熔入永久焊缝内的定位焊缝、受压元件母材表面堆焊与补焊，以及上述焊缝的返修焊缝都应按NB/T47014进行焊接工艺评定或者具有评定合格的焊接工艺支持。等等,压力容器焊接知识,再就是焊缝表面的形状尺寸及外观要求，1）余高要求，GB150里有明确规定：A、B类的焊接接头的焊缝余高要求：单面坡口 e1:0%15%s且小于等于4；2）C、D类接头的焊脚尺寸，在图样无规定时，取焊件中较薄者之厚度。3）补强圈的焊脚，当
8、补强圈的厚度不小于8mm时，其焊脚尺寸等于补强圈厚度的70%，且不小于8mm。4）焊接接头表面应按相关标准进行外观检查，不得表面有裂纹、未焊透、未融合、表面气孔、弧坑、未填满、夹渣和飞溅物；5）焊缝与母材应圆滑过渡；角焊缝的外形应凹形圆滑过渡。,压力容器焊接知识,有7种情况焊缝表面不得有咬边：1）标准抗拉强度下限值Rm540MPa低合金钢材制造的容器；2）Cr-Mo低合金钢材制造的容器；3）不锈钢制造的容器；4）承受循环载荷的容器；5）有应力腐蚀的容器；6）低温容器；7）焊接接头系数为1.0的容器（用无缝钢管制造的容器除外）其他容器焊缝表面的咬边深度不得大于0.5mm，咬边连续长度不得大于10
9、0mm，焊缝两侧咬边的总长不得超过该焊缝长度的10%。,压力容器焊接知识,焊接返修，当焊缝需要返修时，其返修工艺应符合7.2的有关规定。焊缝同一部位的返修次数不宜超过2次，如超过2次，返修前应经制造单位技术负责人批准，返修次数、部位和返修情况应计入容器的质量证明文件等等。结合现实中存在的一些问题，对照标准的要求，分析实际与标准的差距，下面就你们公司现实中发生的问题举一些实例；,压力容器焊接知识,1，焊缝咬边现象,可能你们会说，不就是咬边吗？手工的氩弧焊要烧出盖面不咬边的技术难度有点大，确实是这样，手工氩弧焊盖面要烧出不咬边的来这焊工的技术是杠杠的，手要稳，熔池要控制好，速度要均匀，对焊工来说这
10、样的要求很严，好像大部分的都做不好，但也不是说做不好，这就是很考验焊工的技术。咬边在前面说过，有7种情况不允许有咬边，而你们的奥氏体不锈钢就在那不允许的范围内，咬边的危害有多少?咬边是一种危害较大的缺陷，会造成应力集中，降低结构承受动负荷的能力和降低疲劳强度。对奥氏体不锈钢抗腐蚀的角度来说，咬边会加速局部腐蚀。,2，组对时的错边,在制造过程中，我们做不到没有错边量，实际工件组对时会形成一定的错边，GB150里有明确规定，小于等于12的板，AB类焊缝的错边量小于等于1/4板厚。上图中是可以明显的看出错边量超出标准要求的，由于你们使用氩弧焊自动焊接的，对组对要求更高，这样焊接出来的焊缝势必造成焊缝
11、成型不美观，且易形成未焊透。控制对口错边量应重视生产过程中对口错边量的每一个因素。合理计算,措施有效,就能使对接焊接接头的对口错边量降到最小,从而提高压力容器的外观质量,改善使用性能,延长使用寿命。,纵缝错边量控制,环缝错边量控制（用抱箍）,3.焊缝上开孔,容器上的开孔宜避开容器焊接接头。当开孔通过或邻近容器焊接接头时，则应保证在开孔中心2dop范围内的接头不存在有任何超标缺陷。这个在生产过程中一定要注意的问题。开孔中心2dop范围内的接头要100 RT检测合格。,4，抛光后超薄 对于有抛光要求的产品，如果抛光后的减薄量检测这块检验程序缺少，则容易留下事故隐患，压力容器如果要爆炸都是最薄弱点失效引起的，因此抛光后的减薄量检测这一环节不可缺少。,这次就讲这些.谢谢大家！DH,
