《焊接结构论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《焊接结构论文（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、对“压力容器焊接规程”标准的思考摘要：对“压力容器焊接规程”标准中的焊接材料选用原则、焊接材料的焊接性、药芯焊丝电焊、异种钢焊 接、焊接工艺指导书与焊接工艺规程、焊后热处理与消除应力热处理、焊后热处理后的返修焊缝还是否要重新 进行热处理及焊接位置等重大技术问题提出作者独到见解与读者商榷。关键词：焊接规程；压力容器Thought on “Welding Code for Pressure Vessel”Abstract： The opinions of author on certain technical problems about preferred principle of weldin
2、g materialsand its weldability， flux cored arc welding， dissimilar steel welding， welding procedure guidebook and weldingprocedure specification， postweld heat treatment an d stress一relief heat treatment， repair weld after postweldheat treatment being heat treating or not and its welding position of
3、 welding code for pressure vessel ” were putforward to discuss with readers in this article.Key words: welding code； pressure vessel.当压力容器设计图样确定以后，如何制造出符合图样设计要求的产品则成为首要任务。而 焊接则是压力容器制造过程中的关键工艺。焊接是一门实践性极强的学科，虽然可以借助于公 式或定理说明些现象，但必须有试验作基础，试验与实践才是真正可靠的依据，由于各个单位 及焊接人员的实践与经验各有不同，因此不可能制订出一份通用的焊接工艺规程，供大家使 用。
4、但根据国内外大量的实践经验与教训，完全可以制定出焊接压力容器时的技术条款。对在 标准中没有规定的内容，则由焊接人员根据经验，结合必要的试验确定。JB / T 47092000钢制压力容器焊接规程实施6年来压力容器焊接发展很快，也给压力容器焊接规程提 出一系列新的课题，需要认真加以思考总结，将成熟的内容，补充进新修订的标准中。1焊接材料1.1焊接材料选用原则选用焊接材料因素有很多，但最重要、最基本的原则只有一条：即是使焊缝金属性能不低 于母材，或符合图样规定的技术条件。有一个问题容易忽视，即焊接材料基本上只能确定焊缝 金属性能，对于压力容器来讲，是要求焊接接头性能不低于母材，或图样规定的技术条件
5、，焊 接材料基本上不能影响热影响区性能。因此，当选用正确的焊接材料后，还需要合理的焊接工 艺（如线能量、预热、后热、焊后热处理等）相配合，才能得到满意的焊接接头。1. 2焊接材料标准长期以来，压力容器行业用焊材都是执行国家标准。因为国家标准是适用于所有行业焊接 的起码、基本的要求，并不全都符合压力容器法规、标准的要求。而我国焊接材料国家标准， 绝大多数是等效采用了美国国家标准，美国钢材、焊材合金体系与我国不完全相同，在低合金 高强钢与低温钢中尤为突出。从我国钢材与压力容器实际情况出发，原全国压力容器标准化技 术委员会组织制订了 JB / T4747-2002（压力容器用钢焊条订货技术条件，协调
6、了焊条国家 标准与压力容器法规、标准之间的技术差异。从对全国承压设备质量监督抽查情况来看，全国 约有2/3以上单位没有按JB / T4747要求订购焊条，认为JB / T 4747是推荐性标准，不一定 采用，这是不对的。国家标准化管理委员会曾于2004年1月16日下达了“关于批准GB 151998钢制压力容器国家标准第2号修改单的函”明确指出“压力容器用钢焊条应符合JB /T 4747 ”。国家质量监督检验检疫总局特种设备安全监察局对承压设备用焊接材料非常重视，早已将 承压设备用焊接材料列入监检目录中，全国锅炉压力容器标准化技术委员会正在组织制订承 压设备用焊接材料技术条件行业标准，其中包括焊
7、条、焊丝、焊剂、堆焊钢带与焊剂、铝焊 丝和钛焊丝。不少用户反映，按GB/T 10858-1989（铝及铝合金焊丝标准供应的焊丝，施焊的焊缝对 气孔敏感，甚至在x射线透视时都不能通过；焊接接头弯曲试验时焊缝区开裂缺陷容易超标； 焊丝表面发暗不光亮、气孔、凹坑、冶金夹杂不时可见。笔者认为这些问题都是由于 GB/T 10858中焊丝化学成分不合理，铝锭冶金缺陷造成的，焊丝表面质量也极大影响了焊缝质量。 笔者建议等效采用AWS A5 一 10（铝及铝合金焊丝和填充丝编制我国承压设备用铝及铝合 金焊丝技术条件标准。国内已有两个工厂按照AWS A510生产铝焊丝，经施焊证明，焊缝 质量大有改进，基本满足承
8、压设备标准要求。铝焊丝表面气孔、夹杂等缺陷是铝锭内部质量的反映。焊缝表面光洁度也对生成焊缝气孔 有重大影响，在承压设备用铝焊丝技术条件中，应提高焊丝表面质量要求，并且建议焊丝表面 进行抛光处理。焊丝与填充丝是两个概念。焊丝与填充丝虽然都在熔化后与部分母材一道形成焊缝，但施 焊时，焊丝是通过焊接电流，并作为电极来使用，而填充丝并不通过焊接电流，也不作为电极 使用，只是在电弧或其它热源中熔化而已。区分焊丝与填充丝这两个概念，有利于规定不同的 技术要求与检验要求。1. 3药芯焊丝药芯焊丝电弧焊，以其效率高、焊接工艺性能好、焊缝成形美观、易于实现机械化，自动 化，而迅速在造船、钢结构行业推广。从200
9、2年开始原中国石化三公司，开始使用药芯焊丝 电弧焊组焊了数十台球罐、18套石化设备。他们的经验总结是“国产药芯焊丝质量还不稳 定，时常有药粉料填充不均匀或断粉，焊丝粗细不均，致使焊接过程时常出现气孔缺陷”、 “焊缝冲击吸收功不定”。国内锅炉压力容器厂基本上都没有在主焊缝上采用药芯焊丝施焊。笔者经过近两年来的调研，也认为在目前情况下，采用药芯焊丝焊制压力容器有不妥之 处，首先是没有成熟的适用于锅炉压力容器药芯焊丝的渣系；其次对保证药粉料均匀性、熔敷 金属力学性能的稳定性都没有有效的手段、措施和有说服力的数据积累。有关药芯焊丝焊接性 试验没有被重视，已历经34年实际使用的药芯焊丝施焊的球罐及石化设
10、备使用实践尚未有正 式报告，也没有各行业专家的认证结论。因此，笔者认为药芯焊丝电孤焊的优越性不能作为在 压力容器主焊缝上使用的理由；已经使用34年的药芯焊丝焊制的压力容器，也不能成为压力 容器焊接规程”标准推荐采用药芯焊丝的主要依据。药芯焊丝电弧焊作为一种焊接方法，可以在标准中留有一个位置，因为药芯焊丝还要发 展，金属粉型和无缝药芯焊丝要比一般焊丝优秀，在压力容器行业完全否定药芯焊丝电弧焊的 做法不可取。1. 4焊接材料的焊接性焊接性是指材料在限定的施工条件下，焊接成按规定设计要求的构件，并满足预定服役要 求的能力，焊接性受材料、焊接方法、构件类型及使用要求四个因素的影响。焊接性是材料的特性，
11、母材有焊接性，焊接材料也有焊接性，焊接材料的焊接性问题还没 有引起足够的重视，甚至还考虑不到焊接材料还有焊接性的问题，如在研制新焊接材料试验报 告中很少看到有焊接性试验内容。不掌握焊接材料的焊接1生是十分危险的，某工地组焊CF 一 62钢制球罐经焊后热处理后，在所有上支柱与球壳板相焊的焊缝中都发现了裂纹，经分析 为再热裂纹，造成巨大损失；某长输管线源头的低温设备在温度与压力都远远没有达到额定负 荷时，使用两个多小时，就发生粉碎性、脆性爆炸，死伤多人。事故现场取样分析表明焊缝中 存在着大量制造过程中的冷裂纹。焊接材料的焊接性值得重视。因此建议在修订后的压力容器 焊接规程中要加上“焊接材料应有焊接
12、性能试验的基础”规定。焊接性并不仅指抗裂性，抗裂性属于工艺焊接性，焊接性还有一半为使用焊接性，这个理 念值得重视。比如，当前微合金化控冷控轧钢具有很大优越性，各厂在应用中，发现气电立焊 热影响区冲击韧性不稳定，难以投产使用，究其原因是焊接人员将微合金化控冷控轧钢，当作 一般低合金高强度钢来对待，进行焊接性评价时，注重进行碳当量、冷裂纹敏感系试验，忽视 了热影响区组织而带来的韧性变化这个使用焊接性问题。在焊接材料标准中，没有规定进行焊 接性试验，但不能理解成焊接材料不要求进行焊接I生试验。焊接I生试验特别是抗裂性试验 是一种条件性试验，在特定条件下试验才有意义。焊接材料标准中不可能规定出某种抗裂
13、性试 验方法试验后，可以确保在任何条件下都不产生裂纹，只有当压力容器的设计要求、施工条件 和服役要求都确定后，才能选用相适应的焊接性试验方法进行试验，这才是可靠的。常用工艺 焊接性的焊接裂纹试验方法适用范围见表1。从表1可见，既有评价母材热影响区裂纹敏感性 试验方法，也有适用于评价焊接材料裂纹敏感性的试验方法。1. 5异种钢焊接表1常展焊接裂纹试验方法适用范围试验方法名称進用范围TW头焊接裂纹试验法(GB 75.384)打要用于评价碳素钢和低合金钢角焊缝的热裂纹敏感性也可以测定焊条 及工艺参数卅热裂绞刖影响压板对接(FI號0)焊接裂绞试验陆4675.4 84)匸要用于评价碳袍，低合金钢、奥氏体
14、不锈钢焊条及焊縫的热裂纹敏感性卜字搭接裂纹试验洙匸要用于厚度】3唤的结构帆不锈钢.高温合金、铝仟金、镂合金和钛 合金等TK；焊疑焊条电弧焊薄板的热裂纹敏感性，也可以测定焊条和焊丝 的热裂纹倾向斜Y形坡口焊接裂绞试验法(CB 4675.184)主要用评价碳钢和低合金高强战钢焊接热影响区内的冷裂纹敏感性拼接接头(口勺焊接裂纹试验方法 (GB4675.2 84)主妾用于碳钢和低合金高强钢焊接痕影响区的衿裂绞敏感性评定刚，性对接裂纹试验方法(GB/T 1196)打要用于测定焊缝的热裂纹和冷裂纹，也可以测定焊接热影响区的冷裂绞里一海(Lehi胃h)拘束裂纹试验法主要适用于评过碳钢*低合金禹强钢和奥代体不
15、锈钢焊缝金属的热裂纹和 冷裂纹敏感性焊接用捕销冷裂纹试验方法拦要用于测定碳钢和f氐合金高强钢焊接热影响区对冷裂纹敏感性时龙星 武验方法严格来讲，不同钢号相焊即为异种钢相焊，当铁素体钢与奥氏体不锈钢焊接最为典型，由 于铁素体钢与奥氏体不锈钢膨胀系数不同，在选择焊接材料时，应当考虑温度应力作用，按设 计温度高低分段选择不同焊缝金属组织的焊接材料是合理的，但定量表示在各种标准、资料中 还有较大的差异，举例如表2。从表2可见，在承压设备范围内，碳钢、低合金钢与奥氏体不 锈钢相焊，当设计温度W 370 oC时，选用309型奥氏体不锈钢焊材是合适的，当设计温 度370 oC时，则选用镍基合金焊接材料。异种钢焊接时焊接材料选用资料来源舁种钢设计温度填充金属上梅某石化工程标准奧氏体不锈锯、锦甚合金铁 索体钢相焊芯3】,3091.315537ERiCr-3 或ENiCrFc - 3537ERNiCr- 3 或ENiCrFe-2SJVI35262004荷油化工异种钢 焊接规程铁素体钢习奥氏体不镌钢焊 搖425银基焊接材料DVT752- 20C1火力发电厂异种钢 焊接技术规程幣钳钢L奥氏体不锈钢悍接425傣基焊箔美国冬金属手册第八版第六卷焊 接与钎焊奧氏体不锈钢与碳钢.低合金 钢焊接W371309ERNiCrFfi - 6美国焊接学会会编必焊接手册第 叫卷金属
