壓力容器焊接通用工藝

1、壓力容器焊接通用工藝QB/YRHJT03-2005Nb編制：鞏林廷審核：姚大寶批準(zhǔn)：王桂明江蘇省工業(yè)設(shè)備安裝公司壓力容器制造安裝廠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(píng)定和焊工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(píng)定評(píng)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(bǔ)焊；e. 上述焊縫的返修焊縫。施焊下列各類焊縫的焊工必須按鍋爐壓力容器壓力管道焊工考試與管理規(guī)則的規(guī)定考試合格；a. 受壓元件焊縫；b. 與受壓元件相焊

2、的焊縫；c. 熔入永久焊縫內(nèi)的定位焊縫；d. 受壓元件母材表面耐蝕層堆焊。焊接壓力容器的焊工取得合格證后，才能在有效期內(nèi)擔(dān)任相應(yīng)合格項(xiàng)目范圍內(nèi)的壓力容器產(chǎn)品焊接工作。持證焊工從事產(chǎn)品焊接時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按產(chǎn)品焊接工藝文件的要求進(jìn)行操作，不得擅自更改工藝。3.焊接材料焊接材料主要系指焊條、焊絲、焊劑、氣體、電極等。焊接材料選用原則應(yīng)根據(jù)母材的化學(xué)成份、力學(xué)性能、焊接性能結(jié)合壓力容器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和適用條件綜合考慮選用焊接材料，必要時(shí)通過試驗(yàn)確定。焊縫金屬的性能應(yīng)高于或等于相應(yīng)母材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值的下限或滿足圖樣規(guī)定的技術(shù)要求。對各類鋼的的焊縫金屬要求如下：相同鋼號(hào)相焊的焊縫金屬a. 碳素鋼、低合金鋼的焊縫金屬應(yīng)

3、保證力學(xué)性能，且不應(yīng)超過母材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的抗拉強(qiáng)度的上限值加30MPa。b. 高合金鋼的焊縫金屬應(yīng)保證力學(xué)性能和耐腐蝕性能。c. 不銹鋼復(fù)合鋼板基層的焊縫金屬應(yīng)保證力學(xué)性能，且其抗拉強(qiáng)度不應(yīng)超過母材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的上限值加30MPa復(fù)層的焊縫金屬應(yīng)保證耐腐蝕性能，當(dāng)有力學(xué)性能要求時(shí)還應(yīng)保證力學(xué)性能。復(fù)層焊縫與基層焊縫以及復(fù)層焊縫與基層鋼板交界處推薦采用過渡層。不同鋼號(hào)相焊的焊縫金屬a. 不同鋼號(hào)的碳素鋼、低合金鋼之間的焊縫金屬應(yīng)保證力學(xué)性能，且其抗拉強(qiáng)度不應(yīng)超過強(qiáng)度較高母材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的上限值。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(yīng)保證抗裂性能和力學(xué)性能。宜采用鉻鎳含量較奧氏體高合金鋼母材高

4、的焊接材料。焊接材料必須有產(chǎn)品質(zhì)量證明書，并符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)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(píng)定。進(jìn)廠時(shí)按焊接材料管理制度的規(guī)定驗(yàn)收或復(fù)驗(yàn)，合格后方可使用。焊接材料熔敷金屬硫、磷含量規(guī)定應(yīng)與母材一致，選用GB/T5118標(biāo)準(zhǔn)的焊條，應(yīng)符合下列要求：a.型號(hào)為EXXX-G的焊條應(yīng)規(guī)定出焊縫金屬更比V型缺口沖擊吸收功。b.銘鋁鋼焊條的焊縫更比V型缺口沖擊吸收功常溫時(shí)不小于31J。c.用于焊接低溫鋼的鍥鋼焊條的焊縫金屬更比V型缺口沖擊吸收功在相應(yīng)低溫時(shí)應(yīng)不小于34J。常用鋼號(hào)推薦選用的焊接材料見表1，不同鋼號(hào)相焊推薦選用的焊接材料見表2。表2不同鋼號(hào)相焊推薦選用的焊接材料鋼

5、號(hào)手弧焊埋弧焊氧弧焊焊絲鋼號(hào)焊條焊絲鋼號(hào)焊劑型號(hào)對應(yīng)牌號(hào)示例型號(hào)對應(yīng)牌號(hào)示例Q235A10#（管）20#（管）E4303J422H08H08MnHJ401-H08AHJ431H08MnSi20R、20gQ235RCE4316J426H08AH08MnAHJ401-H08AHJ431H08MnSiE4315J42716Mn16MnRE5016J506H10MnSiH10Mn2HJ401-H08AHJ431H10MnSiE5015J507HJ402-H10Mn2HJ35016Mn16MnRE5016-GJ506RHE5015-GJ507RH20MnMoE5015-GJ507RHH10MnSiH10

6、Mn2H08MnMo,HJ401-H08AHJ431E5515-GJ557AHJ402-H10Mn2HJ35015CrMo15CrMoRE5515-B2R307H13CrMoAHJ250GH13CrMoA10MoWVNbE6015-GJ607RH1Cr18Ni9Ti0Cr18Ni10TiE345A137H0Cr20Ni10TiHJ260H0Cr21Ni10TiE347A1370Cr18Ni9E308-16A102H0Cr21Ni10HJ260H0Cr21Ni10E308-15A10700Cr19Ni10E308-16A002H0Cr21Ni10HJ260H00Cr21Ni1000Cr17Ni1

7、4Mo2E316L-16A022類別接頭鋼號(hào)手弧焊埋弧焊焊條焊絲鋼號(hào)焊劑型號(hào)對應(yīng)牌號(hào)示例型號(hào)對應(yīng)牌號(hào)示例碳素鋼和低合金鋼相焊Q235系列+16MnE4303J422H08、H08MnHJ401-H08AHJ43120、20R+16MnRE4315J427H08MnAHJ401-H08AHJ431E5015J507碳素鋼、碳鎰低合金鋼相焊Q235系列+15CrMoE4315J427H08、H08MnAHJ401-H08AHJ43116MnR+15CrMoE5015J507其它鋼號(hào)和奧氏體高合金鋼相焊Q235系列+0Cr18Ni9TiE309-16A302E1309Mo-16A31220R+0Cr

8、18Ni10TiE309-16A302E309MO-16A31216MnR+0Cr18Ni10TiE309-16A302E309MO-16A31220MnMo+0Cr18Ni10TiE309-16A302E309MO-16A31215CrMo+00Cr18Ni10TiE310-16A402E310-15A4074 .焊前準(zhǔn)備焊接坡口焊接坡口應(yīng)按圖樣要求或工藝條件選用標(biāo)準(zhǔn)坡口或自行設(shè)計(jì)，選擇坡口形式和尺寸應(yīng)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(yīng)力；d.有利于焊接防護(hù)；e.焊工操作方便；f.復(fù)合鋼板坡口應(yīng)有利于減少過渡層焊縫金屬的稀釋率。坡口制備碳素鋼和標(biāo)

9、準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度不大于540MP4勺碳鉆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(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度大于540MP4勺強(qiáng)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(yīng)用冷加工方法去除。焊接坡口應(yīng)保持平整，不得有裂紋、分層、夾雜等缺陷，形式和尺寸應(yīng)符合相應(yīng)規(guī)定。坡口表面及兩側(cè)（手弧焊各10mm埋弧焊、氣體保護(hù)焊各20mm應(yīng)將水、鐵銹、油污、積渣和其它有害雜質(zhì)清理干凈。奧氏體高合金鋼坡口兩側(cè)各100mms圍內(nèi)應(yīng)涂刷防飛濺劑，以防止沾附焊接飛濺。焊條、焊劑按規(guī)定烘干、保溫；焊絲需去除油、銹；保護(hù)氣體應(yīng)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

10、料的烘干溫度及時(shí)間見表3。表3常用焊接材料烘干溫度及時(shí)間選用表焊接材料類別烘干溫度烘干時(shí)間（小時(shí)）焊條酸性焊條（如J422）150c12低氫堿性焊條（如J427、J507等）380c12不銹鋼焊條（如A102、A107、A132、A302、A307、A022、A042、A002等）150250c12焊劑HJ431250350c2HJ260380c2預(yù)熱根據(jù)母材的化學(xué)成份、焊接性能、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(yù)熱，必要時(shí)通過試驗(yàn)確定。常用鋼號(hào)推薦的預(yù)熱溫度見表4。表4常用鋼號(hào)推薦的預(yù)熱溫度鋼號(hào)厚度預(yù)熱溫度cQ235-AQ235-B10、20、20R253050&g

11、t;50>50100>100100>15016Mn16MnR15MnV15MnVR3050>100>50>15020MnMo任意厚度>10020MnMoNb>50>20012CrMo15CrMo15CrMoR>10>150不同鋼號(hào)相焊時(shí)，預(yù)熱溫度按預(yù)熱溫度要求較高的鋼號(hào)選取。采取局部預(yù)熱時(shí)，應(yīng)防止局部應(yīng)力過大。預(yù)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(yù)熱的焊件在整個(gè)焊接過程中應(yīng)不低于預(yù)熱溫度。當(dāng)用熱加工法下料、開坡口、清根、開槽或施焊臨時(shí)焊縫時(shí)，亦需考慮預(yù)熱要求。焊接設(shè)備等應(yīng)處于正常工作狀態(tài)，安全可靠，

12、儀表應(yīng)定期校驗(yàn)。組對定位組對，定位焊縫間距應(yīng)符合工藝要求。焊接接頭拘束度大時(shí)，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(shí)應(yīng)予去除。熔入永久焊縫內(nèi)的定位焊兩端應(yīng)便于接弧，否則應(yīng)予修整。焊接環(huán)境a.風(fēng)速：氣體保護(hù)焊時(shí)大于2m/s,其它焊接方法大于10m/s；b.相對濕度大于90%c.雨雪環(huán)境；d.焊件溫度低于-20CoC時(shí)，應(yīng)在始焊處100mms圍內(nèi)預(yù)熱到15c以上。5 .焊接工藝產(chǎn)品焊接工藝卡的編制依據(jù)是經(jīng)評(píng)定合格的焊接工藝評(píng)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(yīng)編制焊接工藝卡

13、。焊接工藝卡上應(yīng)注明接頭編號(hào)、工藝評(píng)定號(hào)、焊工合格項(xiàng)、零部件名稱、材質(zhì)及規(guī)格、焊材的牌號(hào)、規(guī)格及烘焙溫度和時(shí)問、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(shí)）、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(biāo)注所有焊接接頭的編號(hào)。焊接接頭編號(hào)a.筒體（接管）的對接縱縫編號(hào)為A；b.筒體（接管）的對接環(huán)焊縫編號(hào)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(hào)C;d.接管、人孔、凸緣、補(bǔ)強(qiáng)圈與筒體連接的角焊縫編號(hào)為D；產(chǎn)品焊縫的編號(hào)由焊接工藝確定，在制造過程中組對、施焊、檢驗(yàn)、探傷等均按確定的編號(hào)進(jìn)行流轉(zhuǎn)。因材料代用等原因需要變更焊接工藝時(shí)，按焊接工藝

14、管理制度的規(guī)定執(zhí)行。6 .焊接焊工必須嚴(yán)格按焊接工藝文件的規(guī)定進(jìn)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(hào)控制項(xiàng)目控制要求1引弧與收弧應(yīng)在引弧或坡口內(nèi)引弧，禁止在非焊接部位引弧，焊縫應(yīng)在收弧板上收弧，弧坑應(yīng)填滿。2防止打弧應(yīng)防止地線、電源線、焊鉗與焊件打弧。3弧坑的打磨與補(bǔ)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(shí)，則需補(bǔ)焊。4受壓元件角焊縫其根部應(yīng)保證焊透，焊腳應(yīng)圓滑過渡。序號(hào)控制項(xiàng)目控制要求5焊接線能量每條焊道的線能量都不高于評(píng)定合格數(shù)值。6多層焊各焊層焊道的接頭應(yīng)盡量錯(cuò)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

15、。對于自動(dòng)焊，若經(jīng)試驗(yàn)確認(rèn)能保證焊透，也可/、作清根處理。8接弧處的要求應(yīng)保證焊透與熔合9層間溫度施焊過程中應(yīng)控制層間溫度不超過規(guī)定的范圍O當(dāng)焊件預(yù)熱時(shí)，應(yīng)控制層間溫度不低十預(yù)熱溫度。10中斷焊接時(shí)的要求每條焊縫應(yīng)盡量次焊完。當(dāng)中斷焊接時(shí)，對冷裂紋敏感的焊件應(yīng)及時(shí)采取后熱、緩冷等措施。重新焊接時(shí)，仍需按規(guī)定進(jìn)行預(yù)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(shí)，第一層焊縫和蓋卸層焊接不宜錘擊。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(yīng)錘擊拆除。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(hào)焊條直徑電源種類()4J422J502160200(

16、A)90130(A)5090(A)交流J426J506150190(A)90130(A)5090(A)交流J427J507150180(A)90130(A)5090(A)直流反接A132A302A132A307110160(A)80110(A)5065(A)b.埋弧自動(dòng)焊焊接規(guī)范見表7、表8。表7埋弧自動(dòng)焊焊接規(guī)范參考表(不開坡口)板厚(mm間隙(mrm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(mm6<13內(nèi)450500343640124外500550388<14內(nèi)50055034364323外5305704010<14164066035373

17、4526506702912<1416206603538455275080014<516406803538325627708202816<25170075036403056280085027表8埋弧自動(dòng)焊焊接規(guī)范參考表(開坡口)板厚(mm焊接層次焊絲直徑(mrm焊接電流(A)電弧電壓(V)焊接速度(m/h)816內(nèi)450500343732外46006502918內(nèi)5730780353830一道57007503640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(dòng)焊比以上規(guī)范減小25%35%)C.氮弧焊焊接規(guī)范見表9表9氮弧焊焊接規(guī)

18、范參考表材料類別板厚范圍(mm焊接位置電流(A電壓(V)家氣流量(L/min)鴇極直徑(mm焊絲直徑(mm奧氏體不銹鋼類平、立焊30-4511-133平、立焊40-4511-13止面8-10背面2-4410-18平、立焊45-5512-144碳素鋼普低鋼低合金鋼平、立焊70-10011-13止面8-103平、立焊105-13511-13410-18平、立焊115-15012-144d.碳弧氣刨規(guī)范參數(shù)見表10表10碳弧氣刨電流選用參考表(直流反極性)碳棒直徑(mm468電流(A)150-200280-300380-400焊工鋼印產(chǎn)品焊完后，應(yīng)按法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)和焊工管理制度的規(guī)定做好焊工鋼印的標(biāo)識(shí)。7

19、 .產(chǎn)品焊接試板壓力容器產(chǎn)品按壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程和GB150鋼制壓力容器等有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，每臺(tái)應(yīng)制作產(chǎn)品焊接試板。產(chǎn)品焊接試板的制作要求按產(chǎn)品焊接試板管理制度的規(guī)定執(zhí)行。8 .后熱對冷裂紋敏感性較大的低合金鋼和拘束度較大的焊件應(yīng)采取后熱處理。后熱處理在焊后立即進(jìn)行。后熱溫度一般為200350，保溫時(shí)間與焊縫厚度有關(guān)，一般不低于。若焊后立即進(jìn)行熱處理則可不做后熱。9 .焊后熱處理焊后熱處理應(yīng)根據(jù)母材的化學(xué)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(biāo)準(zhǔn)綜合確定是否需要進(jìn)行。焊后熱處理應(yīng)在焊接工作全部結(jié)束并檢測合格后，壓力試驗(yàn)前進(jìn)行。焊后熱處理的容器按壓力容器熱處理通用工藝及

20、有關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定執(zhí)行。10 .焊縫返修壓力容器產(chǎn)品制造過程中，當(dāng)焊縫出現(xiàn)超標(biāo)缺陷時(shí)，應(yīng)按照法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)和焊縫返修管理制度等有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行返修。焊縫返修程序的控制見表11。表11焊縫返修的控制序號(hào)控制項(xiàng)目控制要求1返修焊工應(yīng)由合格焊工擔(dān)任。2返修工藝需返修的缺陷應(yīng)分析產(chǎn)生原因，提出改進(jìn)措施，根據(jù)評(píng)定合格的焊接工藝評(píng)定，編制返修工藝，并得到焊接質(zhì)控責(zé)任人的批準(zhǔn)。3返修前的準(zhǔn)備1）返修前需將缺陷清除干凈，必要時(shí)可采用表面探傷檢驗(yàn)確認(rèn)。2）待補(bǔ)焊部位應(yīng)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(bǔ)的填充金屬重疊）的返修次數(shù)不應(yīng)超過二次，對經(jīng)過二次返修仍不合格的焊縫，如再進(jìn)行返修，應(yīng)經(jīng)技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)。5返修過程中的肩關(guān)要求1）如需預(yù)熱，預(yù)熱溫度較原焊縫應(yīng)適當(dāng)提高；2）返修焊縫性能和質(zhì)量要求應(yīng)與原焊縫相同；3）要求焊后熱處理的容器，應(yīng)在熱處理前返修；如在熱處理后返修，則返修后應(yīng)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(yàn)后，一般不應(yīng)進(jìn)行焊縫返修，如需返修時(shí)，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(jìn)行的返修，或返修深度大于1/2壁厚