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1、压力容器产品焊接试件及母材试件制备的条件及要求研究院设备室肖志会2012年1月篇首语为满足我公司现阶段压力容器产品结构及材料的特殊性以及压力容器标准部分修改后的 要求，并保证我公司制造的压力容器产品试件 及母材试件更加规范和统一，现将有关产品焊 接试件及母材试件制备条件及要求做一总结归 纳。目录一 产品焊接试件1. 常用标准需制备产品焊接试件的条件2. 产品焊接试件数量要求3. 产品焊接试件的制备要求4. 产品焊接试件需检查项目及要求二.母材试件1. 需要制备母材热处理试件的条件母材试件制备要求碣j一、产品焊接试件按照GB150-1998及TSG R0004-2009固定式压力容器安全技术监察
2、规程的规定，压力容器产品 焊接试件基本分为：纵缝产品焊接试件、接管与壳体 产品焊接试件、B类焊接接头鉴证环（含环缝产品焊 接试件和锻焊容器鉴证环）。碣j一、产品焊接试件制备产品试件的目的：是通过检验试件焊接接头的力学性能来考核产品焊接接头的力学性能是否合格。制备产品焊接试件的主要要求是试件对产品焊接接头的代表性。1.常用标准需制备产品焊接试件的条件。1.1固容规要求需制备产品焊接试件的条件1）碳钢、低合金钢制低温压力容器2）材料标准抗拉强度下限值大于或者等于540Mpa的低合金 钢制压力容器.3）需经过热处理改善或者恢复力学性能的钢制压力容器4）设计图样注明盛装毒性为极度或者高度危害介质的压力
3、 容器。5）设计图样或相关标准要求制造产品焊接试件的压力容器。、产品焊接试件1.2GB150第10章要求制备产品焊接试件的条件（满足其 一需按台制备产品焊接歳祚）.1)2)3)4)钢材厚度大于20mm的15MnVR, 15MnNbR钢材标准抗拉强度下限值540Mpa, 68mm15MnVR除夕卜。Cr-Mo低合金钢当设计温度小于（TC时，钢材厚度大于12mm的Q245R； 钢 材厚度大于20mm的Q345R5)当设计温度小于（re,大于等于rcrc时，钢材厚度大于 25mm的Q245R；钢材厚度大于38mm的Q345R.制作容器的钢板凡需经热处理以达到设计要求的材料力学 性能指标者；图样注明盛
4、婆毒性为极度危害或高度危害介质的容器。按照GB150.4-2011凡符合以下条件之一的、有A类纵向焊接接头的容器，应逐台制备产品焊接试件:a)盛装毒性为极度或高度危害介质的容器;、产品焊接试件b）材料标准抗拉强度Rm540MPa的低合金钢制容器;c）低温压力容器;d)制造过程中，通过热处理改善或者恢复材料性能的钢制容器；e）设计文件要求制备产品焊接试件的容器。、产品焊接试件1.3. 锻焊压力容器或该设备没有A类焊接接头时（按照GB150需图样有规定，否则也不需制备）需按GB150第10 章或工程标准要求制备B类焊接接头鉴证环。杆B类焊接接头鉴证环是为适应锻焊容器的发展，在GB150-1998版
5、中就已增加此项要求，由于缺乏足够的经 验,具体要求由设计者在图样或相关工程标准中规定。且 在原JB4744-2000标准中提出了锻焊容器B类焊接接头鉴 证环力学性能的检验也可参照本标准的要求。（现新发行标 准NB/T47016-2011标准中已包含鉴证环）这是B类焊 接接头鉴证环提出原因。1）按照GB150制造的压力容器，如果没有A类焊接接头或 为锻焊压力容器的如设计图样上没有规定制备鉴证环的可 不制备。2）鉴证环：设备没有A类焊接接头、锻焊压力容器，或者 B类焊接接头的焊接工艺与A类焊接接头的焊接工艺不同, 且B类焊接接头要求较高，制造单位对B类焊接接头的焊接 缺乏足够经验时，设计院会提出制
6、备B类焊接接头鉴证环.按设计要求或工程标准要求制备接管与壳体产品焊 接试件（一般由设计院提出）。2 产品惶捋弑件新畐曹求每台压力容器制备产品焊接试件的数量，根据压力容器 的材料、厚度、结构、焊接工艺及设计图样及相关标准要求 确定。2.1 纵向焊接接头产品焊接试件数量1）一台设备，如果壳体为多种材料，应按照每种材料分别制备 产品焊接试件。2）台设备，如果材料相同，壳体厚度不同（如塔器、换热 器），虽然采用相同的焊接工艺，但不能覆盖的，需按照不 同厚度制备产品焊接试件。（由容器工艺员与焊接工艺员商 定）3）台设备，如果材料相同，厚度相同，热处理状态相同，采 用的焊接方法不同，应按照不同焊接方法分别
7、制备产品焊接 试件。、产品焊接试件4）一台设备，材料相同，厚度相同，焊接方法相同，而热处理 状态不同，应分别按照不同的热处理状态制造产品焊接试件。5）多台（多个位号）重叠设备（如换热器、塔器），需按每个 位号的材料、厚度、结构、焊接工艺等分别制备产品焊接试件。6）按照设计图样或相关标准要求的数量制作产品焊接试件.7）多层包扎压力容器产品焊接试件应包括内筒焊接试件和层板 焊接试件各_组。8）按照HG3129-1998整体多层夹紧式高压容器制造的高 压容器内筒应制备一组产品焊接试件.9）按照GB12337标准要求每台球罐应制备三组产品焊接试件, 焊接方法为横焊、立焊、平焊及仰焊。10）低温压力容器
8、逐台制作产品焊接试件.2 9 B米煌柠捞汎堕证环并于B类焊接接头鉴证环，目前我们常用标准（GB150, 固容规等）对于需制备的数量没有做要求，除非图样有规定, 如果设计图纸没有数量要求，根据A类焊接接头试板制备要 求制备B类焊接接头鉴证环，大概归纳几类：1）换热器类：2）单层容器：2.3.按设计要求或工程标准要求的数量制备接管与壳体产 品焊接试件。（目前压力容器制造相关标准对此类焊接接头 试件没有要求）3产品焊接试件的制备要求3.1 纵向焊接接头产品焊接试件制备要求1）2)3)试件应当由施焊该压力容器的焊工采用与施焊压力容器产品焊接试件应当在筒体纵向焊缝的延长部位与筒体 同 时施焊（球形压力容
9、器和锻焊压力容器除外） 试件的原材料必须是合格，并且与压力容器用材具有 相同标准、相同牌号、相同厚度和相同热处理状态。4)相同的条件.相同的焊接工艺进行施焊。应选择使产品焊接接头试件力学性能较低的实际焊接工艺 （含焊后热处理）制备产品焊接试件。一这样更具有真实性和代表性。设备需进行热处理的，试件一般应当随压力容器一起热处 理，否则应当采取措施保证试件按照与压力容器相同的工 艺进行热处理。6）试件应有施焊记录.7）试件应进行100%RT检测。3.2. B类焊接接头鉴证环制备要求。1）鉴证环应在所代表的元件焊接过程中施焊。2）鉴证环材料要求同3.1款第（2）条,但是如果鉴证环为锻 件，则应与所代表
10、产品锻件级别相同。3）由于鉴证环无法与壳体环焊缝同时施焊,般情况下，鉴证环单独焊接，但需与所代表的产品采用相同的焊接工艺, 如设备需热处理，鉴证环也需与设备同炉热处理。4）当鉴证环为异种钢焊接时，力学性能应满足性能低的材料 要求。产品焊接试件4.产品焊接试件需检查项目及要求 4.1原则：1）试样的种类.数量、截取与制备按照设计图样和相关标准的规 定。2）力学性能检验的试验方法、试验温度、合格指标及其复验要求 按照设计图样和相关标准的规定。（复验针对不合格项目在原试 件上取样复验）3）当试件被判为不合格时，按照相关标准的规定处理。（GB150 1998及 NB/T47016-2011 中有要求）
11、42 常规怒验项 目及要求：彳血伸试验（一组）一检验焊缝金属和热影响区抗拉强度、 仃16mm全焊缝金属的抗拉强度只检测焊缝处）、断后伸长率（针对全焊缝金属抗拉强度，原来标准JB/T4744只要求抗拉强 度），验收标准按照试件钢材标准或设计图样要求。2）冲击试验一检验焊缝区及热影响区处冲击韧性，如设计图样 或工程标准要求整个焊接接头均进行冲击试验，那么就应包括: 焊缝、母材、热影响区。热影响区是焊接接头的最薄弱部分， 所以新标准强度了热影响区的冲击要求。3）弯曲试验一按照NB/T47016-2011标准要求制备弯曲试件,IIIIII弯曲试验的受拉面应包括焊缝金属和热影响区。当试件焊缝两 侧的母材
12、之间或焊缝金属与母材之间的弯曲性能有差别时，可 改用纵向弯曲试验代替横向弯曲试验。原JB4744标准要求弯 心直径为4a（a-为试样厚度），而NB/T47016标准要求的试样弯 心直径根据母材类别来确定。对轧制法、爆炸轧制法、爆炸生产的复合金属材料，侧弯试样复合界面未结合缺陷引起的分层、裂纹,允许重新取样试验。、产品焊接试件4.3特殊检验要求1）H2S应力腐蚀环境的焊接接头（包括焊缝、热影响区及母 材）应进行硬度检测。试件上的硬度检测应在横截面上测 定，一般距表面1.5mm处。2）晶腐试验：固容规一包括焊接接头和母材晶腐试验3）2.25CM Mo、2.25Cr-1 Mo-V. 2.25Cr-1
13、 Mo-0.5V. 3Cr-1 Mo等抗氢钢材料，还应增加阶梯冷却试验（即步冷试验） 要求，（模拟最大热处理部分和阶梯冷却试验用试件单独 进行热处理）4）金相组织检测应在产品试板上切取试件。八母材试件压力容器母材热处理试件（这里不包括紧固件试件）一般指压力容器封头、锥体等需经热作，热作时破坏了原材料供 货状态，这样的封头或锥体需制备母材热处理试件。1 需要制备母材热处理试件的条件1）当要求材料的使用热处理状态与供货热处理状态一致时， 在制造过程中若破坏了供货的热处理状态，需要重新进行热 处理的.2）在制造过程中，需要经过热处理改善材料力学性能的.2.母材试件制备要求1）母材试件应与所代表件应有相同的受热史。2）母材试件料应与所代表件具有相同标准、相同牌号、相同 厚度和相同热处理状态。:、母材试件3）制备母材热处理试件时，若同时要求制备产品焊接试 件，允许将两种试件一并制备。4）正火或正火加回火碳钢、低合金钢钢板热作件（封头、 翻力锥体）的母材试件要求.15）固溶状态不锈钢热作件封头，热压时应带母材试件， 且热压后与热作件同炉进行固溶处理，然后对试件进 行力学性能检验。（如有晶腐要求，试件还应进行晶腐 试验）
