壓力容器焊接技術(shù)要求課件

概述1、焊接是壓力容器制造的重要工序，焊接質(zhì)量在很大程度上決定了壓力容器的制造質(zhì)量；2、影響焊接質(zhì)量包含諸多方面內(nèi)容：焊接接頭尺寸偏差、焊縫外觀、焊接缺陷、焊接應(yīng)力與變形、以及焊接接頭的使用性能等；3、容器產(chǎn)品的設(shè)計是獲得性能優(yōu)良的焊接接頭的基礎(chǔ)：焊接母材的、焊接坡口形式、焊接位置、焊材、無損檢測、焊后熱處理等的選擇，直接關(guān)系到焊接質(zhì)量。概述1、焊接是壓力容器制造的重要工序，焊接質(zhì)量在很大程度上決1一、壓力容器焊接的基本概念1、焊縫形式與接頭形式：從焊接角度看，容器是由母材和焊接接頭組成的；焊縫是焊接接頭的組成部分。焊縫有５種：對接焊縫、角焊縫、端接焊縫、塞焊縫和槽焊縫。焊接接頭有12種：對接接頭、Ｔ型接頭、十字接頭、搭接接頭、角接接頭等。2、焊縫區(qū)、熔合區(qū)和熱影響區(qū)一、壓力容器焊接的基本概念1、焊縫形式與接頭形式：23、焊接性能、焊接工藝評定和焊接工藝規(guī)程－－壓力容器焊接的三個重要環(huán)節(jié)焊接性能是焊接工藝評定的基礎(chǔ)，焊接工藝評定是焊接工藝規(guī)程的依據(jù)，焊接工藝規(guī)程是確保壓力容器焊接質(zhì)量的行動準則。3.1、焊接性能：材料對焊接加工的適應(yīng)性和使用可靠性。3.2、焊接工藝因素：重要因素；補加因素；次要因素。3.3、焊接工藝評定：JB4708《鋼制壓力容器焊接工藝評定》JB/T4734《鋁制焊接容器》JB/T4745《鈦制焊接容器》3.4、焊接工藝規(guī)程：3、焊接性能、焊接工藝評定和焊接工藝規(guī)程3一、壓力容器制造工藝簡介1.壓力容器筒體加工制造型式：一般有三種鋼管（小直徑）鍛造（厚壁、超高壓容器）卷焊2.壓力容器封頭加工制造型式：沖壓鍛造拼焊一、壓力容器制造工藝簡介1.壓力容器筒體加工制造型式：一般有4一、壓力容器焊接制造工藝簡介3.壓力容器制造的一般過程1)劃線2)下料與坡口制備3)板料拼接4)筒節(jié)預(yù)彎、卷圓5)拼接焊縫的焊接6)筒節(jié)矯圓7)拼接焊縫的檢驗和無損檢測8)封頭、管板、法蘭、換熱管等制作9)容器總裝一、壓力容器焊接制造工藝簡介3.壓力容器制造的一般過程5二、壓力容器制造連接材料的連接可分為兩類：可拆式連接：螺紋聯(lián)接、摩擦聯(lián)接不可拆式連接：焊接、粘接、鉚接二、壓力容器制造連接材料的連接可分為兩類：6二、壓力容器制造連接1、粘結(jié)用膠粘劑把兩個零件連接在一起，并使接合處有足夠強度的連接工藝。粘接的的特點：①可用于多種不同形狀的接頭和各種不同材料（如各種金屬、非金屬以及金屬與非金屬）的連接。②可實現(xiàn)大面積連接。接頭的應(yīng)力分布較均勻，耐疲勞性能好。③接頭的密封性能好，并具有耐腐蝕和絕緣等性能。④工藝簡便，無焊接的高溫，又無螺紋連接和鉚接所需的多種機械緊固件（如螺釘、螺母、墊圈、銷釘?shù)龋?，生產(chǎn)率高。粘接的不足之處：①粘接接頭的強度不及焊接接頭高。②接頭的耐熱性較低(一般在300℃以下)。③使用中膠粘層易發(fā)生老化，接頭強度性能不穩(wěn)定，影響結(jié)構(gòu)使用壽命二、壓力容器制造連接1、粘結(jié)7二、壓力容器制造連接2、鉚接采用鉚釘將兩個零件連接成一個整體的連接工藝。1)特點①一般不需對接頭加熱，可保持材料原有的組織和性能，無熱應(yīng)力和變形等問題。②可以對同種材料或?qū)ХN材料進行連接。2)鉚接的缺點①鉚接通常要加墊板，鉚釘?shù)雀郊黾咏Y(jié)構(gòu)自重和鉆孔、加工等工序；②接頭處截面增加，易形成較大的應(yīng)力集中；③較難實現(xiàn)接頭的密封性連接。二、壓力容器制造連接2、鉚接8二、壓力容器制造連接

3、螺紋連接用螺紋壓緊力將分離的零件連接成一個整體的方法特點①具有可拆御性②連接強度根據(jù)需要可在較大范圍內(nèi)調(diào)整。螺紋連接是各種機械、儀器、儀表中應(yīng)用最廣泛的可拆卸連接方法。

二、壓力容器制造連接3、螺紋連接9二、壓力容器制造連接4、焊接焊接是利用加熱或加壓或二者并用的方法，將兩種或兩種以上的同種或異種材料，通過原子或分子之間的結(jié)合和擴散連接成一體的工藝過程。特點：焊接結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的質(zhì)量輕，生產(chǎn)成本低。整體性好，具有良好的氣密性、水密性投資少、見效快適用于幾何尺寸大而材料較分散的制品簡化金屬結(jié)構(gòu)的加工工藝，縮短加工周期二、壓力容器制造連接4、焊接10二、壓力容器制造連接不足：①結(jié)構(gòu)無可拆性。②焊接時局部加熱，焊接接頭的組織和性能與母材相比發(fā)生變化，產(chǎn)生焊接殘余應(yīng)力和焊接變形。③焊接缺陷的隱蔽性，易導(dǎo)致焊接結(jié)構(gòu)的意外破壞。二、壓力容器制造連接不足：11三、壓力容器焊接知識金屬焊接的本質(zhì)原子之間距離（晶格）非常小→形成了牢固的結(jié)合力→固態(tài)金屬保持固定的形狀→施加足夠的外力→破壞原子間結(jié)合→變形或分離成兩塊的金屬焊接的困難表面粗糙度和表面存在的氧化膜及其它污染物，阻礙不同構(gòu)件表面金屬原子之間接近到晶格距離并形成結(jié)合力。

三、壓力容器焊接知識金屬焊接的本質(zhì)12三、壓力容器焊接知識焊接過程的本質(zhì)通過適當(dāng)?shù)奈锢砘瘜W(xué)過程克服上述困難，使兩個分離的固態(tài)物體表面的原子接近到晶格距離（即0.3-0.5nm），產(chǎn)生原子（或分子）間結(jié)合而連接成一體的加工方法。三、壓力容器焊接知識焊接過程的本質(zhì)13三、壓力容器焊接知識1、焊接的分類熔化焊將焊件接頭加熱至熔化狀態(tài)，然后冷卻結(jié)晶成一體的方法。熔化焊最容易實現(xiàn)原子結(jié)合，是金屬焊接的最主要方法。

固相焊接利用摩擦、擴散和加壓等物理作用，克服表面不平度，除去氧化膜及其它污染物，使兩個連接表面的原子相互接近到晶格距離，從而在固態(tài)條件下實現(xiàn)連接。

釬焊采用熔點低于焊件(母材)的釬料與焊件一起加熱，使釬料熔化(焊件不熔化)后，依靠釬料的流動充填接頭預(yù)留空隙中，并與固態(tài)的母材相互擴散、溶解，冷卻后實現(xiàn)焊接的方法。三、壓力容器焊接知識1、焊接的分類14壓力容器焊接技術(shù)要求課件15三、壓力容器焊接知識

2、焊接發(fā)展概況公元前2000多年中國的殷朝采用鑄焊制造兵器。公元前200年前，中國已經(jīng)掌握了青銅的釬焊及鐵器的鍛焊工藝。1801年：英國H.Davy發(fā)現(xiàn)電弧。1881年：法國人DeMeritens發(fā)明了最早期的碳弧焊機。1888年：俄羅斯人H.г.Cлавянов發(fā)明金屬極電弧焊。1889—1890年：美國人C.L.Coffin首次使用光焊絲作電極進行了電弧焊接。1890年：英國人Brown第一次使用氧加燃氣切割進行了搶劫銀行的嘗試。1900年：英國人Strohmyer發(fā)明了薄皮涂料焊條。1907年10月瑞典人O.Kjellberg完善了焊條三、壓力容器焊接知識

2、焊接發(fā)展概況161930年：前蘇聯(lián)羅比諾夫發(fā)明埋弧焊。1956年：前蘇聯(lián)楚迪克夫發(fā)明了摩擦焊技術(shù)。1957年：法國施吉爾發(fā)明電子束焊。1957年：前蘇聯(lián)卡扎克夫發(fā)明擴散焊。1990年左右：逆變技術(shù)得到了長足的發(fā)展，其結(jié)果使得焊接設(shè)備的重量和尺寸大大的下降。1991年：英國焊接研究所發(fā)明了攪拌摩擦焊，成功的焊接了鋁合金平板。1996年：以烏克蘭巴頓焊接研所B.K.Lebegev院士為首的三十多人的研制小組，研究開發(fā)了人體組織的焊接技術(shù)。三、壓力容器焊接知識1930年：前蘇聯(lián)羅比諾夫發(fā)明埋弧焊。三、壓力容器焊接知識173、焊接技術(shù)的應(yīng)用

石油石化

房屋建造

艦船制造

汽車制造

航空航天

飛機制造

橋梁建造

三、壓力容器焊接知識3、焊接技術(shù)的應(yīng)用

石油石化

房18三、壓力容器焊接知識4、焊接技術(shù)的發(fā)展趨勢提高生產(chǎn)率多絲多弧焊接新工藝

高效雙弧TIG焊

雙絲MAG焊

三、壓力容器焊接知識4、焊接技術(shù)的發(fā)展趨勢高效雙弧TIG焊19提高準備工序及焊接過程的機械化、自動化、智能化水平熱源的應(yīng)用和開發(fā)節(jié)能降耗智能球罐全位置焊接機器人

管道焊接機器人

三、壓力容器焊接知識提高準備工序及焊接過程的機械化、自動化、智能化水平智能球20四、常用的焊接方法手工焊條電弧焊埋弧自動焊氣體保護電弧焊鎢極氬弧焊熔化極氬弧焊CO2氣體保護焊電渣焊氣焊與氣割等離子弧焊接與切割四、常用的焊接方法手工焊條電弧焊電渣焊211、手工焊條電弧焊

優(yōu)點操作靈活，可達性好設(shè)備簡單，使用方便應(yīng)用范圍廣缺點焊接質(zhì)量不夠穩(wěn)定勞動條件差生產(chǎn)效率低四、常用的焊接方法1、手工焊條電弧焊優(yōu)點四、常用的焊接方法22常用接頭形式對接接頭搭接接頭角接接頭Ｔ形接頭焊縫的空間位置平焊橫焊立焊仰焊全位置焊四、常用的焊接方法常用接頭形式四、常用的焊接方法23焊件的生產(chǎn)步驟備料焊前清理裝配、點固焊接確定焊接規(guī)范（焊接工藝評定、焊接接頭機械性能試驗和組織觀察）焊接工件焊后清理及檢驗配作零件孔噴漆四、常用的焊接方法焊件的生產(chǎn)步驟四、常用的焊接方法24焊接電弧（1）焊接電弧的概念。由焊接電源供給的，具有一定電壓的兩電極間或電極與焊件間的氣體介質(zhì)中，產(chǎn)生的強烈而持久的放電現(xiàn)象，稱為焊接電弧，如圖所示。圖電弧示意圖焊接電?。?）焊接電弧的概念。由焊接電源供給的，具有25（2）焊接電弧的構(gòu)造及靜特性。焊接電弧的構(gòu)造。焊接電弧的構(gòu)造可分為3個區(qū)域：陰極區(qū)、陽極區(qū)、弧柱區(qū)，如圖所示。圖焊接電弧的構(gòu)造1—焊條2—陰極區(qū)3—弧柱區(qū)4—陽極區(qū)5—焊件（2）焊接電弧的構(gòu)造及靜特性。焊接電弧的構(gòu)造。圖焊接電262、埋弧自動焊

四、常用的焊接方法2、埋弧自動焊四、常用的焊接方法27優(yōu)點生產(chǎn)效率高焊接質(zhì)量好節(jié)省金屬和電能在有風(fēng)的環(huán)境中焊接時，埋弧焊的保護效果勝過其它焊接方法勞動條件好缺點主要適用于水平位置焊縫焊接難以用來焊接鋁、鈦等氧化性強的金屬及其合金只適于長焊縫的焊接不適合焊接薄板不能直接觀察電弧和坡口的對中，容易焊偏四、常用的焊接方法優(yōu)點四、常用的焊接方法28埋弧自動焊工藝焊前準備接頭形式和坡口加工焊前清理裝配埋弧焊工藝平板雙面對焊懸空焊焊劑墊法臨時工藝墊板法手弧焊封底法焊劑墊結(jié)構(gòu)原理1-焊件；2-焊劑；3-橡皮帆布；4-橡皮帆布軟管(a)薄鋼帶墊(b)石棉繩墊(c)石棉板墊臨時墊雙面焊四、常用的焊接方法埋弧自動焊工藝焊劑墊結(jié)構(gòu)原理(a)薄鋼帶墊29單面焊雙面成形角焊縫四、常用的焊接方法單面焊雙面成形四、常用的焊接方法30

3、氣體保護電弧焊優(yōu)點

與手弧焊、埋弧焊相比：不采用藥皮焊條，容易實現(xiàn)自動化、半自動化提高生產(chǎn)率熱量集中，HAZ小，焊接變形小明弧焊，電弧和熔池的加熱熔化情況清晰可見，便于操作和控制焊縫表面沒有渣，厚件多層焊時可節(jié)省大量的層間清渣工作，生產(chǎn)率高、產(chǎn)生夾渣等焊縫缺陷的可能性少容易實現(xiàn)全位置焊接焊接質(zhì)量高適用范圍廣類型熔化極－MIG、MAG、CO2氣保焊非熔化極－TIG、PAW四、常用的焊接方法3、氣體保護電弧焊四、常用的焊接方法313.1鎢極氬弧焊特點鎢極不熔化適用于焊接厚度為6mm以下的薄板一般不采用直流反接焊接鋁、鎂及其合金時，則采用交流電源或直流反接熔深淺，生產(chǎn)率低四、常用的焊接方法3.1鎢極氬弧焊四、常用的焊接方法323.2熔化極氬弧焊原理圖四、常用的焊接方法3.2熔化極氬弧焊四、常用的焊接方法33熔化極氬弧焊特點幾乎可焊接所有金屬，尤其適合鋁、銅及其合金以及不銹鋼等材料焊接時幾乎沒有氧化燒損，只有少量的蒸發(fā)損失，冶金過程比較簡單勞動生產(chǎn)率高MIG焊可直流反接，焊接鋁、鎂等金屬時有良好的陰極霧化作用成本比TIG焊低有可能取代TIG焊MIG焊焊接鋁及鋁合金時，可以采取亞射流熔滴過渡方式提高接頭質(zhì)量對焊絲及母材表面的油污、鐵銹等較為敏感，容易產(chǎn)生氣孔四、常用的焊接方法熔化極氬弧焊特點四、常用的焊接方法343.3CO2氣體保護焊

原理圖四、常用的焊接方法3.3CO2氣體保護焊

原理圖四、常用的焊接方法35CO2氣體保護焊的特點優(yōu)點生產(chǎn)效率高，節(jié)省能源焊接成本低適用范圍廣焊縫質(zhì)量高焊后不用清渣，又是明弧，便于監(jiān)視和控制。焊接變形小缺點飛濺大，焊縫成形差電弧氣氛具有較強的氧化性，必須采取含有脫氧劑的焊絲CO2氣體保護焊需要克服的問題氧化問題氣孔問題飛濺問題四、常用的焊接方法CO2氣體保護焊的特點四、常用的焊接方法364、電渣焊電渣焊的簡單過程如圖所示。圖電渣焊焊接過程示意圖1—焊件2—金屬熔池3—渣池4—導(dǎo)電嘴5—焊絲6—冷卻滑塊7—引出板8—金屬熔池9—焊縫10—引弧板四、常用的焊接方法4、電渣焊電渣焊的簡單過程如圖所示。圖電渣焊焊接過程37電渣焊用焊接材料（1）焊劑。（2）焊接（電極）材料。絲極電渣焊。圖2.65絲極電渣焊示意圖1—導(dǎo)軌2—焊機機頭3—控制臺4—冷卻滑塊6—導(dǎo)電嘴7—渣池8—熔池四、常用的焊接方法電渣焊用焊接材料圖2.65絲極電渣焊示意圖四38

5、氣焊與氣割

氣焊與氣割是利用可燃氣體與助燃氣體混合燃燒產(chǎn)生的氣體火焰作為熱源，進行金屬材料的焊接或切割的加工工藝方法。它具有設(shè)備簡單、操作方便、質(zhì)量可靠、成本低、實用性強等特點，因此，氣焊與氣割技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)、建筑施工中得到廣泛應(yīng)用。可燃氣體：乙炔、液化石油氣、天然氣等助燃氣體：氧氣四、常用的焊接方法5、氣焊與氣割四、常用的焊接方法39圖氧-乙炔焰的構(gòu)造及形狀四、常用的焊接方法圖氧-乙炔焰的構(gòu)造及形狀四、常用的焊接方法40（1）氣焊

1）氣焊過程。圖氣焊過程示意圖1—混合氣體2—焊件3—焊縫4—焊絲5—氣焊火焰6—焊嘴四、常用的焊接方法（1）氣焊圖氣焊過程示意圖四、常用的焊接方法41

2）氣焊特點及應(yīng)用。①特點。氣焊具有設(shè)備簡單、操作方便、成本低、適應(yīng)性強等優(yōu)點，但由于火焰溫度低、加熱分散、熱影響區(qū)寬、焊件變形大且過熱嚴重，因此，氣焊接頭質(zhì)量不如焊條電弧焊容易保證。②應(yīng)用。目前，在工業(yè)生產(chǎn)中，氣焊主要用于焊接薄板、小直徑薄壁管、鑄鐵、有色金屬、低熔點金屬及硬質(zhì)合金等。氣焊火焰還可用于釬焊、火焰矯正等。四、常用的焊接方法2）氣焊特點及應(yīng)用。四、常用的焊接方法42(3)氣割氣割是利用氣體火焰的能量將金屬分離的一種加工方法，是生產(chǎn)中鋼材分離的重要手段。

1）氣割過程。氣割過程示意圖四、常用的焊接方法(3)氣割氣割過程示意圖四、常用的焊接方法43

2）金屬氣割條件。①金屬的燃點應(yīng)低于金屬自身的熔點。②金屬氧化物的熔點應(yīng)低于氣割金屬熔點，且流動性好。③金屬在氧流中燃燒時能釋放出較多的熱量。④金屬的導(dǎo)熱性不能太高。⑤金屬中阻礙氣割過程和提高鋼的可淬性的雜質(zhì)要少。四、常用的焊接方法2）金屬氣割條件。四、常用的焊接方法44

3）氣割特點及應(yīng)用。①特點。

a．設(shè)備簡單操作方便，生產(chǎn)效率高。

b．切割材料受限，如銅、鋁、不銹鋼等不能用氧-乙炔切割。②應(yīng)用。氣割廣泛地用于鋼板下料、開焊接坡口和鑄件澆冒口的切割，切割厚度可達300mm以上。目前，氣割主要用于各種碳鋼和低合金鋼的切割。四、常用的焊接方法3）氣割特點及應(yīng)用。四、常用的焊接方法45氣焊設(shè)備與工具的連接1—氧氣膠管2—焊炬3—乙炔膠管4—乙炔瓶5—乙炔減壓器6—氧氣減壓器7—氧氣瓶（3）氣焊氣割

設(shè)備四、常用的焊接方法氣焊設(shè)備與工具的連接（3）氣焊氣割

設(shè)備四466、等離子弧焊接與切割（1）等離子弧。（2）等離子弧的特點。①優(yōu)點。

a．溫度高、能量集中。

b．導(dǎo)電及導(dǎo)熱性能好。

c．電弧的挺直度好，穩(wěn)定性強。

d．沖擊力大，用于焊接可增加熔深，用于切割，可以吹掉熔渣。

e．焊接參數(shù)調(diào)節(jié)性好。四、常用的焊接方法6、等離子弧焊接與切割四、常用的焊接方法47②缺點。

a．焊槍尺寸較大，既笨重，又影響焊工在操作時的觀察。

b．焊槍的結(jié)構(gòu)及電氣的控制線路比較復(fù)雜。

c．采用轉(zhuǎn)移弧時，會出現(xiàn)雙弧現(xiàn)象。四、常用的焊接方法②缺點。四、常用的焊接方法48（3）等離子弧的類型。圖等離子弧的類型1—鎢極2—噴嘴3—轉(zhuǎn)移弧4—非轉(zhuǎn)移弧

5—焊件6—冷卻水7—弧焰8—離子氣四、常用的焊接方法（3）等離子弧的類型。圖等離子弧的類型四、常用的焊接方497、常用焊接方法的特點及應(yīng)用范圍

焊接方法可焊材料適宜板厚（mm）焊縫位置熱影響區(qū)及焊接變形經(jīng)濟生產(chǎn)批量生產(chǎn)率氣焊1、2、3、5、6、7、80．5～3全大單件、小批低手工電弧焊1、2、3、4、5、7、83．0～20全較小單件、小批較低埋弧自動焊1、2、4、5、84．0～60平小成批、大量高CO2

保護焊1、20．8～25全小成批、大量較高氬弧焊1、2、4、5、6、7、8TIG：0.5～4.0MIG：3～20全小批量不限較高等離子弧焊1、2、4、5、6、7、8、92～10全小批量不限高四、常用的焊接方法1.碳鋼、2.低合金鋼、3.鑄鐵、4.不銹鋼、5.耐熱鋼、6鋁及其合金、7銅及其合金、8.低溫鋼、9.鉬、鈷、鈦等難熔金屬7、常用焊接方法的特點及應(yīng)用范圍焊接方法可焊材料適宜板厚焊50五、焊接材料

1、焊條焊條的組成焊芯作為電極，傳導(dǎo)焊接電流，產(chǎn)生電弧作為填充金屬，與熔化的母材金屬共同組成焊縫金屬添加合金元素藥皮改善焊接工藝性能—易于引弧和再引弧，穩(wěn)弧性好，減少飛濺，使焊縫成形美觀；機械保護作用──氣保護和渣保護冶金處理作用──去除有害雜質(zhì)（如O.H.S.P等），添加有益元素五、焊接材料1、焊條51國標部標型號（按化學(xué)成分分類）牌號（按用途分類）國家標準號名稱代號類別名稱代號字母漢字GB5117-1985碳鋼焊條E一結(jié)構(gòu)鋼焊條J結(jié)GB5118-1985低合金鋼焊條E一結(jié)構(gòu)鋼焊條J結(jié)二鉬和鉻鉬耐熱鋼焊條R熱三低溫鋼焊條W溫GB983-1985不銹鋼焊條E四不銹鋼焊條G鉻A奧GB984-1985堆焊焊條ED五堆焊焊條D堆GB10044-1988鑄鐵焊條EZ六鑄鐵焊條Z鑄七鎳及鎳合金焊條Ni鎳GB3670-1983銅及銅合金焊條條Tcu八銅及銅合金焊條T銅GB3669-1983鋁及鋁合金焊條TAL九鋁及鋁合金焊條L鋁十特殊用途焊條TS特五、焊接材料

國標部標型號（按化學(xué)成分分類）牌號（按用途52五、焊接材料

五、焊接材料53焊條的選用原則總原則：盡可能使接頭的使用性能與母材保持一致根據(jù)母材的物理、機械性能和化學(xué)成分根據(jù)母材工作條件和使用要求根據(jù)焊接結(jié)構(gòu)的特點根據(jù)焊接現(xiàn)場設(shè)備條件根據(jù)勞動條件和生產(chǎn)效益

五、焊接材料

焊條的選用原則五、焊接材料54酸性焊條和堿性焊條的特性對比酸性焊條堿性焊條1．對水、鐵銹的敏感性不大

2．電弧穩(wěn)定，可用交流或直流施焊

3．焊接電流較大

4．可長弧操作

5．合金元素過渡效果差

6．熔深較淺，焊縫成形較好

7．熔渣呈玻璃狀，脫渣較方便

8．焊縫的常、低溫沖擊韌度一般

9．焊縫的抗裂性較差

10．焊縫的含氫量較高，影響塑性

11．焊接時煙塵較少1．對水、鐵銹的敏感性較大

2．須用直流反接施焊；藥皮加穩(wěn)弧劑后，可交、直流兩用施焊

3．比同規(guī)格酸性焊條約小10%

4．須短弧操作，否則易引起氣孔

5．合金元素過渡效果好

6．熔深稍深，焊縫成形一般

7．熔渣呈結(jié)晶狀，脫渣不及酸性焊條

8．焊縫的常、低溫沖擊韌度較高

9．焊縫的抗裂性好

10．焊縫的含氫量低

11．焊接時煙塵稍多五、焊接材料

酸性焊條和堿性焊條的特性對比酸性焊條堿性焊條1．552、焊劑

1)分類

五、焊接材料

2、焊劑五、焊接材料562)熔煉焊劑牌號。

五、焊接材料

2)熔煉焊劑牌號。五、焊接材料573)燒結(jié)焊劑牌號。①牌號前“SJ”表示埋弧焊用燒結(jié)焊劑；②字母后第1位數(shù)字表示焊劑焊渣的渣系五、焊接材料

3)燒結(jié)焊劑牌號。五、焊接材料583、焊絲實芯焊絲

藥芯焊絲藥芯焊絲的特點：既有熔渣的保護和冶金作用，又能實現(xiàn)自動化焊接生產(chǎn)效率高，飛濺少、焊縫成形美觀、調(diào)節(jié)焊縫合金成分方便和實芯焊絲相比，藥芯焊絲也有煙塵量高的缺點五、焊接材料

3、焊絲五、焊接材料59-焊絲的牌號五、焊接材料

-焊絲的牌號五、焊接材料604、保護氣體

焊接用保護氣體及適用范圍被焊材料保護氣體混合比化學(xué)性質(zhì)焊接方法附注碳鋼及低合金鋼Ar＋O2加O21～5%或20%氧化性熔化極用于射流電弧、對焊縫要求較高的場合Ar＋CO2Ar/CO270～80/30～20氧化性熔化極有良好的熔深，可用于短路、射流及脈沖電弧Ar＋O2＋CO2Ar/CO2/O280/15/5氧化性熔化極有較佳的熔深，可用于射流、脈沖及短路電弧CO2氧化性熔化極適于短路電弧，有一定飛濺CO2＋O2加20～25%O2氧化性熔化極用于射流及短路電弧五、焊接材料

4、保護氣體焊接用保護氣體及適用范圍被焊材料保護氣體混61六、焊接應(yīng)力與變形

焊接應(yīng)力和變形產(chǎn)生的原因焊接殘余變形焊接殘余變形的類型和產(chǎn)生原因預(yù)防焊接變形的措施矯正焊接變形的方法焊接殘余應(yīng)力焊接殘余應(yīng)力對結(jié)構(gòu)的危害性減小焊接殘余應(yīng)力的措施消除殘余應(yīng)力的方法六、焊接應(yīng)力與變形焊接應(yīng)力和變形產(chǎn)生的原因62

幾個基本概念內(nèi)應(yīng)力在沒有任何外力作用下，平衡于彈性體內(nèi)的應(yīng)力。殘余應(yīng)力當(dāng)產(chǎn)生應(yīng)力的各種因素的作用不復(fù)存在時，由于不均勻的塑性形變和不均勻的相變所致，在物體內(nèi)部依然存在并自身保持平衡的應(yīng)力宏觀應(yīng)力或第一類應(yīng)力微觀應(yīng)力或第二類應(yīng)力超微觀應(yīng)力或第三類應(yīng)力溫度應(yīng)力（熱應(yīng)力）由于構(gòu)件受熱不均引起的應(yīng)力。組織應(yīng)力是金屬發(fā)生固態(tài)相變所產(chǎn)生的應(yīng)力。六、焊接應(yīng)力與變形

幾個基本概念六、焊接應(yīng)力與變形63焊接瞬時應(yīng)力和瞬時變形由于熱源作用的集中性與瞬時性，使焊件局部受熱不均勻而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力和變形，是暫時存在于焊件中的焊接殘余應(yīng)力和殘余變形焊后冷卻至室溫殘存于焊件中的內(nèi)應(yīng)力與變形通常所說的焊接應(yīng)力與變形就是指焊接殘余應(yīng)力和殘余變形金屬桿件的變形

六、焊接應(yīng)力與變形

焊接瞬時應(yīng)力和瞬時變形金屬桿件的變形六、焊接應(yīng)力與變形64焊接應(yīng)力和變形產(chǎn)生的原因：焊接過程中對焊件進行了局部的不均勻的加熱，是產(chǎn)生焊接應(yīng)力和變形的根本原因

加熱時，縱向應(yīng)力是塑性區(qū)以外的中部區(qū)域受壓，兩側(cè)受拉同時板端向外伸長εe

隨后冷卻至室溫，應(yīng)力分布如下圖壓縮塑性變形引起殘余應(yīng)力，焊縫及其附近受拉，數(shù)值一般達σS，兩側(cè)受壓板端向內(nèi)平移，即殘余縱向收縮變形

平板對接焊的縱向殘余應(yīng)力與變形

六、焊接應(yīng)力與變形

焊接應(yīng)力和變形產(chǎn)生的原因：焊接過程中對焊件進行了局部的不均勻65焊接殘余變形類型

縱向與橫向收縮變形

六、焊接應(yīng)力與變形

焊接殘余變形類型縱向與橫向收縮變形六、焊接應(yīng)力與變形66焊接殘余變形類型角變形

波浪變形

角變形引起的波浪變形

六、焊接應(yīng)力與變形

焊接殘余變形類型角變形波浪變形角變形引起的波浪變形六、67焊接殘余變形類型彎曲變形(a)縱向收縮引起的彎曲(b)橫向收縮引起的彎曲六、焊接應(yīng)力與變形

焊接殘余變形類型彎曲變形六、焊接應(yīng)力與變形68焊接殘余變形類型六、焊接應(yīng)力與變形

焊接殘余變形類型六、焊接應(yīng)力與變形69焊接殘余變形的控制：1.設(shè)計措施盡量減少焊縫的數(shù)量和尺寸，合理選用焊縫的截面形狀，合理安排焊縫位置2.工藝措施①反變形法：即焊前使構(gòu)件產(chǎn)生與焊接殘余變形方向相反的變形，使焊后變形相互抵消。②加余量法：工件下料時，給工件尺寸加大一定的收縮余量，以補償焊后的收縮。③剛性固定法：即焊前將焊件剛性固定，對防止角變形和失穩(wěn)變形較有效④合理選用焊接方法和焊接規(guī)范⑤選用合理的裝配焊接順序

六、焊接應(yīng)力與變形

焊接殘余變形的控制：六、焊接應(yīng)力與變形70焊接變形的不利影響

1.影響工件形狀、尺寸精度

2.影響組裝質(zhì)量

3.增大制造成本—矯正變形費工、費時

4.降低承載能力—變形產(chǎn)生了附加應(yīng)力焊接變形常用的矯正方法（1）機械矯正法：即利用外力使構(gòu)件產(chǎn)生與焊接變形方向相反的塑性變形，使兩者相互抵消（2）火焰矯正法：即利用火焰局部加熱焊件的適當(dāng)部位，使其產(chǎn)生壓縮塑性變形，以抵消焊接變形。六、焊接應(yīng)力與變形

焊接變形的不利影響

1.影響工件形狀、尺寸精度

71六、焊接應(yīng)力與變形

焊接殘余應(yīng)力的控制措施

（1）設(shè)計措施：

①盡量減少焊縫數(shù)量和尺寸并避免焊縫密集和交叉。

②采用剛性較小的接頭，變形大，應(yīng)力小

（2）工藝措施：

①采用合理的焊接順序，使焊縫收縮較為自由。

宜先焊錯開的短焊縫，再焊直通的長焊縫。

②降低焊接接頭的剛度

③加熱減應(yīng)區(qū)以便焊后收縮時，加熱區(qū)與焊縫一起收縮，減少焊縫的約束。

④錘擊焊縫使之產(chǎn)生塑性變形（伸長），以抵消受熱時的壓縮塑變。

⑤預(yù)熱和后熱即焊前或焊后對焊件全部（或局部）進行適當(dāng)加熱減少溫差，只適用于塑性差，易產(chǎn)生裂紋的材料

六、焊接應(yīng)力與變形焊接殘余應(yīng)力的控制措施

（1）設(shè)計措施：72焊接殘余應(yīng)力的控制六、焊接應(yīng)力與變形

焊接容器中，焊縫之間的最小距離

焊接殘余應(yīng)力的控制六、焊接應(yīng)力與變形焊接容器中，焊縫之間的73六、焊接應(yīng)力與變形

六、焊接應(yīng)力與變形74焊接應(yīng)力的不利影響

1.降低承載能力

2.引起焊接裂紋，甚至脆斷

3.在腐蝕介質(zhì)中，產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋

4.引起變形焊接應(yīng)力的消除方法：（1）去應(yīng)力退火：又稱高溫回火，焊后鋼件加熱溫度為500～650℃，可進行整體去應(yīng)力退火，也可以局部退火。（2）機械拉伸法：即對焊件施加載荷，使焊縫區(qū)產(chǎn)生塑性拉伸，以減少其原有的壓縮塑變，從而降低或消除應(yīng)力。如：壓力容器的水壓試驗。（3）溫差拉伸法：利用溫差使焊縫兩側(cè)金屬受熱膨脹以對焊縫區(qū)進行拉伸，使其產(chǎn)生拉伸塑變以抵消原有的壓縮塑變，從而減少或消除應(yīng)力。

該法適用于焊縫較規(guī)則，厚度在40㎜以下的板殼結(jié)構(gòu)。（4）振動法：通過激振器使焊接結(jié)構(gòu)發(fā)生共振產(chǎn)生循環(huán)應(yīng)力來降低或消除內(nèi)應(yīng)力。該法設(shè)備簡單、成本低，處理時間短且無加熱缺陷，值得推廣。六、焊接應(yīng)力與變形

焊接應(yīng)力的不利影響

1.降低承載能力

2.引75七、常見金屬材料的焊接金屬材料的焊接性碳鋼的焊接合金鋼的焊接七、常見金屬材料的焊接金屬材料的焊接性761、焊接性概念金屬焊接性定義金屬是否能適應(yīng)焊接加工而形成完整的、具備一定使用性能的焊接接頭的特性含義金屬在焊接加工中是否容易形成缺陷焊成的接頭在一定的使用條件下可靠運行的能力工藝焊接性使用焊接性七、常見金屬材料的焊接1、焊接性概念工藝焊接性七、常見金屬材料的焊接77工藝焊接性定義某種金屬在一定焊接條件下，能否獲得優(yōu)質(zhì)致密、無缺陷焊接接頭的能力分類熱焊接性在焊接過程條件下，對HAZ組織性能及產(chǎn)生缺陷的影響程度評定被焊金屬對熱的敏感性，主要與被焊材質(zhì)及焊接工藝條件有關(guān)冶金焊接性冶金反應(yīng)對焊縫性能和產(chǎn)生缺陷的影響程度影響焊縫金屬化學(xué)成分和性能的主要方面影響工藝焊接性的因素★材料因素★設(shè)計因素★工藝因素★使用因素七、常見金屬材料的焊接工藝焊接性七、常見金屬材料的焊接78使用焊接性指焊接接頭或整體結(jié)構(gòu)滿足技術(shù)條件所規(guī)定的各種使用性能的程度★力學(xué)性能★低溫韌性★抗脆性斷裂性能

★高溫蠕變★疲勞性能★持久強度★抗腐蝕性能★……

七、常見金屬材料的焊接使用焊接性七、常見金屬材料的焊接792、碳鋼的焊接低碳鋼的焊接焊接性分析含碳及其他合金元素少，塑性、韌性好，一般無淬硬傾向，不易產(chǎn)生焊接裂紋等缺陷，焊接性能優(yōu)良一般不需要采取預(yù)熱和焊后熱處理等特殊工藝措施不需要選用特殊和復(fù)雜的設(shè)備，對焊接電源無特殊要求焊接材料等強原則焊接工藝要點一般不需要預(yù)熱、保持層間溫度和后熱處理在低溫環(huán)境下焊接厚件時，應(yīng)預(yù)熱焊件，防止產(chǎn)生冷裂紋厚度超過50mm的焊件，應(yīng)進行焊后熱處理以消除應(yīng)力電渣焊焊件焊后應(yīng)正火以細化HAZ晶粒七、常見金屬材料的焊接2、碳鋼的焊接七、常見金屬材料的焊接80中碳鋼的焊接焊接性熱影響區(qū)易產(chǎn)生低塑性的淬硬組織焊縫金屬易產(chǎn)生熱裂紋焊縫區(qū)易產(chǎn)生氣孔焊前經(jīng)調(diào)質(zhì)處理的中碳鋼，在熱影響區(qū)會出現(xiàn)回火軟化區(qū)焊接材料最好采用低氫焊條以采用強度級別低的焊條不允許預(yù)熱時，可以采用奧氏體不銹鋼焊條焊接工藝要點設(shè)法減小焊件各部位之間的溫度差以降低焊后冷速盡量減小母材在焊縫中的比例從而降低焊縫含碳量七、常見金屬材料的焊接中碳鋼的焊接七、常見金屬材料的焊接813、合金鋼的焊接

合金鋼的分類按合金成份總量低合金鋼：合金元素總量<5%，單一元素≯2%；中合金鋼：合金元素總量5-10%，單一元素≯2-5%；高合金鋼：合金元素總量>10%，單一元素≮5%按用途強度用鋼：合金化的目的是為了提高鋼的強度并保證其具有一定的塑性和韌性，如低合金高強鋼、低碳調(diào)質(zhì)鋼、中碳調(diào)質(zhì)鋼等特殊用鋼：合金化的目的是使鋼具有某些特殊性能，如耐熱鋼、耐蝕鋼、低溫用鋼、不銹鋼等七、常見金屬材料的焊接3、合金鋼的焊接合金鋼的分類七、常見金屬材料的焊接82強度用鋼的焊接：在焊接時應(yīng)充分考慮焊縫強度與母材的匹配熱軋及正火鋼（非熱處理強化鋼）

屈服強度為294～491MPa的低合金高強鋼

低碳調(diào)質(zhì)鋼屈服強度為441～980MPa，熱處理強化鋼

中碳調(diào)質(zhì)鋼屈服強度高達880～1176MPa以上，含碳量為0.25～0.45％強度級別較低的普低鋼（如300～400MPa級）的焊接近于低碳鋼；級別高的普低鋼焊接冷裂傾向大、焊接性差，一般要預(yù)熱，見下表七、常見金屬材料的焊接強度用鋼的焊接：在焊接時應(yīng)充分考慮焊縫強度與母材的匹配七83七、常見金屬材料的焊接七、常見金屬材料的焊接84特殊用鋼的焊接：焊接時要充分考慮焊縫的性能滿足使用性能的要求珠光體耐熱鋼：以Cr，Mo為基礎(chǔ)的低、中合金鋼碳當(dāng)量數(shù)值約為0.45%~0.90%，焊接性較差焊條電弧焊：選用與母材成分相近的焊條，預(yù)熱溫度150~400℃，焊后應(yīng)及時進行高溫回火處理。低溫鋼：含Ni量較高的5Ni，9Ni鋼等焊前不需預(yù)熱焊條成分要與母材匹配焊接線能量輸入要小焊后回火注意避開“回火脆性區(qū)”耐蝕鋼：含Cu、P、Al、Cr除P含量較高的鋼以外，其它耐蝕鋼焊接性較好，不需預(yù)熱或焊后熱處理等。選擇與母材相匹配的耐蝕焊條。七、常見金屬材料的焊接特殊用鋼的焊接：焊接時要充分考慮焊縫的性能滿足使用性能的要求85奧氏體型不銹鋼：Cr，Ni元素含量較高，C含量低焊接性良好，焊接時一般不需要采取工藝措施。焊條、焊絲和焊劑的選用應(yīng)保證焊縫金屬與母材成分類型相同采用小電流、快速不擺動焊，焊后加大冷速接觸腐蝕介質(zhì)的表面應(yīng)最后施焊鐵素體型不銹鋼熱影響區(qū)中的鐵素體晶粒易過熱粗化焊前預(yù)熱溫度應(yīng)在150℃以下采用小電流、快速焊等工藝，以降低晶粒粗大傾向。

馬氏體型不銹鋼：焊后淬硬傾向大，易出現(xiàn)冷裂紋焊前預(yù)熱溫度200~400℃焊后要進行熱處理，否則應(yīng)選用奧氏體不銹鋼焊條

七、常見金屬材料的焊接奧氏體型不銹鋼：Cr，Ni元素含量較高，C含量低七、常見金屬86八、焊接接頭質(zhì)量檢驗的內(nèi)容和方法焊接質(zhì)量檢驗的內(nèi)容焊前檢驗焊接生產(chǎn)過程中的檢驗成品檢驗八、焊接接頭質(zhì)量檢驗的內(nèi)容和方法焊接質(zhì)量檢驗的內(nèi)容87焊前檢驗檢驗焊接基本金屬、焊絲、焊條的型號和材質(zhì)是否符合設(shè)計或規(guī)定要求檢驗其他焊接材料，如埋弧自動焊劑的牌號、氣體保護焊保護氣體的純度和配比等是否符合工藝規(guī)程的要求對焊接工藝措施進行檢驗，以保證焊接能順利進行檢驗焊接坡口的加工質(zhì)量和焊接接頭的裝配質(zhì)量是否符合圖樣要求檢驗焊接設(shè)備及其輔助工具是否完好，接線和管道聯(lián)接是否合乎要求檢驗焊接材料是否按照工藝要求進行去銹、烘干、預(yù)熱等對焊工操作技術(shù)水平進行鑒定檢驗焊接產(chǎn)品圖樣和焊接工藝規(guī)程等技術(shù)文件是否齊備八、焊接接頭質(zhì)量檢驗的內(nèi)容和方法焊前檢驗八、焊接接頭質(zhì)量檢驗的內(nèi)容和方法88焊接生產(chǎn)過程中的檢驗檢驗在焊接過程中焊接設(shè)備的運行情況是否正常對焊接工藝規(guī)程和規(guī)范規(guī)定的執(zhí)行情況焊接夾具在焊接過程中的夾緊情況是否牢固操作過程中可能出現(xiàn)的未焊透、夾渣、氣孔、燒穿等焊接缺陷等焊接接頭質(zhì)量的中間檢驗，如厚壁焊件的中間檢驗等成品檢驗檢驗焊縫尺寸、外觀及探傷情況是否合格產(chǎn)品的外觀尺寸是否符合設(shè)計要求變形是否控制在允許范圍內(nèi)產(chǎn)品是否在規(guī)定的時間內(nèi)進行了熱處理等八、焊接接頭質(zhì)量檢驗的內(nèi)容和方法焊接生產(chǎn)過程中的檢驗八、焊接接頭質(zhì)量檢驗的內(nèi)容和方法89焊接質(zhì)量檢驗的方法八、焊接接頭質(zhì)量檢驗的內(nèi)容和方法焊接質(zhì)量檢驗的方法八、焊接接頭質(zhì)量檢驗的內(nèi)容和方法90常見焊接接頭缺陷：焊縫形狀不好、未焊滿、咬邊、焊瘤、燒穿裂紋、未焊透、未熔合、夾渣、氣孔等八、焊接接頭質(zhì)量檢驗的內(nèi)容和方法常見焊接接頭缺陷：八、焊接接頭質(zhì)量檢驗的內(nèi)容和方法91常見焊接缺陷八、焊接接頭質(zhì)量檢驗的內(nèi)容和方法常見焊接缺陷八、焊接接頭質(zhì)量檢驗的內(nèi)容和方法92常見焊接缺陷八、焊接接頭質(zhì)量檢驗的內(nèi)容和方法常見焊接缺陷八、焊接接頭質(zhì)量檢驗的內(nèi)容和方法93焊接缺陷八、焊接接頭質(zhì)量檢驗的內(nèi)容和方法焊接缺陷八、焊接接頭質(zhì)量檢驗的內(nèi)容和方法94九、焊接接頭的非破壞性試驗方法

外觀檢查焊縫的外形尺寸合不合格有無焊縫外氣孔、咬邊、滿溢及焊接裂紋等表面缺陷表面及近表面缺陷的檢查滲透探傷著色法熒光法磁粉探傷渦流檢測九、焊接接頭的非破壞性試驗方法外觀檢查95內(nèi)部缺陷的檢查射線探傷X射線γ射線高能射線超聲波探傷九、焊接接頭的非破壞性試驗方法內(nèi)部缺陷的檢查九、焊接接頭的非破壞性試驗方法96壓力容器焊接接頭強度試驗水壓試驗氣壓試驗致密性檢查（泄漏試驗）氣密性試驗氨滲漏試驗煤油滲漏試驗硬度檢驗九、焊接接頭的非破壞性試驗方法壓力容器焊接接頭強度試驗九、焊接接頭的非破壞性試驗方法97十、焊接接頭的破壞性試驗方法

力學(xué)性能試驗拉伸試驗彎曲試驗沖擊試驗硬度試驗金相檢驗宏觀分析微觀分析化學(xué)分析晶間腐蝕試驗十、焊接接頭的破壞性試驗方法力學(xué)性能試驗98二、常用焊接方法及特點1、手工電弧焊（SMAW）2、埋弧焊（SAW）3、鎢極氣體保護焊（GTAW）4、熔化極氣體保護焊（GMAW）5、藥芯焊絲電弧焊（FCAW）6、等離子弧焊（PAW）7、電渣焊（ESW）二、常用焊接方法及特點1、手工電弧焊（SMAW）99三、焊接材料按JB/T4709選用焊材。1、焊條：GB/T983《不銹鋼焊條》、GB/T5177《碳鋼焊條》；2、焊絲3、焊劑4、保護氣體三、焊接材料按JB/T4709選用焊材。100四、壓力容器焊接設(shè)計焊接設(shè)計是壓力容器設(shè)計的一個重要組成部分，包括：鋼材、焊接方法、焊接材料、焊接坡口、焊接接頭形式、預(yù)熱、層間溫度、后熱、焊后熱處理以及檢驗、檢測等；壓力容器焊接設(shè)計的原則：

1、選用焊接性能良好的材料；

2、盡量減少焊接工作量；

3、合理分布焊縫；

4、焊接施工及焊接檢驗方便；

5、有利于生產(chǎn)組織和管理。四、壓力容器焊接設(shè)計焊接設(shè)計是壓力容器設(shè)計的一個重要組成部分101四、壓力容器焊接設(shè)計1、焊接方法選用：質(zhì)量可靠、生產(chǎn)效率高、成本低；2、焊接材料選用：焊縫金屬力學(xué)性能應(yīng)高于或等于相應(yīng)母材標準規(guī)定值下限；依據(jù)JB/T4709選用；3、焊接坡口設(shè)計：

GB/T985-88《氣焊、手工電弧焊及氣體保護焊焊縫坡口的基本形式與尺寸》

GB/T986-88《埋弧焊焊縫坡口的基本形式與尺寸》

HG20583-98《鋼制化工容器結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)定》

GB150、GB151、封頭、管法蘭、容器法蘭、吊耳、容器支座等標準規(guī)定的焊接坡口；四、壓力容器焊接設(shè)計1、焊接方法選用：質(zhì)量可靠、生產(chǎn)效率高、102四、壓力容器焊接設(shè)計4、焊接接頭設(shè)計：壓力容器結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)遵循的原則

(1)保證接頭滿足使用要求；

(2)施焊、無損檢測操作容易，焊接應(yīng)力小，變形??；

(3)接頭加工容易，經(jīng)濟性好；

(4)焊接接頭設(shè)計應(yīng)符合焊接接頭系數(shù)規(guī)定。5、預(yù)熱、層間溫度和后熱預(yù)熱可以降低焊接接頭冷卻速度，防止母材和熱影響區(qū)產(chǎn)生裂紋，降低焊接區(qū)的殘余應(yīng)力；但會惡化勞動條件，要認真對待。后熱的目的是加快焊接接頭中氫的逸出，是防止冷裂紋的有效措施。后熱溫度與鋼材有關(guān)，并應(yīng)在焊后立即進行。四、壓力容器焊接設(shè)計4、焊接接頭設(shè)計：壓力容器結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)遵103五、有關(guān)標準對焊接的要求1、組成壓力容器的不同材料、不同形狀的零部件，主要是靠焊接方法裝配的，與母材相比焊接接頭是壓力容器殼體的薄弱環(huán)節(jié)，因此標準規(guī)范對焊接給予極大的關(guān)注，提出了多方面的技術(shù)要求。主要包括如下幾方面：

(a)焊接試板接頭的力學(xué)性能－－產(chǎn)品焊接試板

(b)焊接接頭的外觀與形狀尺寸偏差

(c)焊接缺陷五、有關(guān)標準對焊接的要求1、組成壓力容器的不同材料、不同形狀104五、有關(guān)標準對焊接的要求2、產(chǎn)品焊接試板2.1、按臺制備產(chǎn)品焊接試板的條件容器的設(shè)計溫度：設(shè)計溫度低于或等于-20℃；容器的材料：Rm＞540MPa鋼和Cr-Mo低合金鋼工作介質(zhì)：盛裝毒性為極度或高度危害介質(zhì)2.2、以批代臺制備試板的條件對于Q235-B、Q235-C、20R、16MnR以及不銹鋼等材料制造的容器，不要求按臺制備試板。注*五、有關(guān)標準對焊接的要求2、產(chǎn)品焊接試板105五、有關(guān)標準對焊接的要求2.3制備產(chǎn)品試板的要求試板對產(chǎn)品焊接接頭的代表性，應(yīng)真實、可信；措施：對試板用材、焊工、施焊條件、焊接工藝、熱處理、試板所處部位進行嚴格規(guī)定。2.4產(chǎn)品試板的檢驗與評定按JB4744-2000《鋼制壓力容器產(chǎn)品焊接試板的力學(xué)性能檢驗》進行。2.5產(chǎn)品試板檢驗不合格的處理五、有關(guān)標準對焊接的要求2.3制備產(chǎn)品試板的要求106五、有關(guān)標準對焊接的要求3、焊縫外觀3.1、對口錯邊：A：≤1/4δe，且≤3mm；

B：≤1/4δe，且≤5mm；注*3.2、棱角度：≤(δe/10+2)mm，且≤5mm；3.3、不等厚板材對接：削薄處理注*3.4、焊縫余高：3.4.1、作用：保溫、緩冷與正火作用，焊接工藝的需要；3.4.2、危害：筒體表面外形突變，產(chǎn)生附加彎矩，造成較高的局部應(yīng)力集中，形成裂紋源，縮短容器疲勞壽命；3.4.3、要求：標準（JB4732）規(guī)定，凡需疲勞分析設(shè)計的容器均應(yīng)將余高去除，焊縫與母材表面保持齊平。五、有關(guān)標準對焊接的要求3、焊縫外觀107五、有關(guān)標準對焊接的要求3.5、咬邊3.5.1、危害：微小區(qū)域形狀突變，應(yīng)力集中；介質(zhì)在咬邊內(nèi)形成死區(qū)，濃度上升，出發(fā)局部腐蝕；咬邊在介質(zhì)壓力作用下易擴展，誘發(fā)裂紋；3.5.2、要求：不得有咬邊：低溫壓力容器；用Rm＞540MPa鋼材和Cr-Mo低合金鋼制容器；采用不銹鋼制造的容器；焊接接頭系數(shù)取1的壓力容器；允許存在一定量的咬邊：GB150。

五、有關(guān)標準對焊接的要求3.5、咬邊108壓力容器無損檢測技術(shù)要求壓力容器無損檢測技術(shù)要求109一、基本概念1、無損檢測（NDT/NET）：是不損壞被檢物的完整結(jié)構(gòu)和使用性能的情況下，探測被檢物內(nèi)部和表面的宏觀缺陷，并對其種類、形狀、尺寸、取向和位置作出判斷的工藝方法。2、主要目的：對原材料、零部件、產(chǎn)品各制造工序和產(chǎn)品最終外觀、內(nèi)在質(zhì)量的檢查；評價制造工藝的合理性，為制定和改進制造工藝工程提供依據(jù)；作為評定產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)劣等級的依據(jù)，提高產(chǎn)品在規(guī)定條件下工作的可靠性。3、執(zhí)行標準：JB/T4730-2005《承壓設(shè)備無損檢測》。4、檢測方法：五大常規(guī)檢測方法：RT、UT、MT、PT、ET。5、適用缺陷：RT、UT主要用于檢測內(nèi)部缺陷；MT、ET檢測表面和近表面缺陷；PT僅用于檢測表面開口缺陷。一、基本概念1、無損檢測（NDT/NET）：是不損壞被檢物的110二、射線檢測RT1、原理：利用強度均勻的ｘ和γ射線照射工件，使照相底片感光。2、主要特點：2.1、根據(jù)射線底片的缺陷圖像，可以精確地判別在垂直與射線透照方向地二維平面地位置、尺寸和缺陷地種類，但缺陷在厚度方向自身高度和深度難以確定；2.2、對體積狀缺陷（體積未焊透、氣孔、夾渣、疏松、縮孔）檢測靈敏度較高，對面狀缺陷（細微裂紋、未熔合、面狀未焊透）檢測靈敏度較低；2.3、通過底片評價工件地質(zhì)量記錄直觀、定性定量準確、重復(fù)性好、易于保存檔案；2.4、射線對人體有傷害，防護設(shè)備投資高，操作危險；2.5、幾乎適用于所有材料，碳鋼、不銹鋼、銅、鋁、鈦等；2.6、對被檢工件的厚度下限沒有限制。二、射線檢測RT1、原理：利用強度均勻的ｘ和γ射線照射工件111二、射線檢測RT3、焊縫質(zhì)量評定等級：根據(jù)缺陷的性質(zhì)和數(shù)量，分為四各等級：3.1、Ⅰ級：不允許存在裂紋、未熔合、未焊透和條狀缺陷；3.2、Ⅱ級：不允許存在裂紋、未熔合、未焊透；3.3、Ⅲ級：不允許存在裂紋、未熔合、未焊透；3.4、Ⅳ級：焊縫缺陷超過Ⅲ級的為Ⅳ級，為不合格焊縫。4、級別劃分依據(jù)：由缺陷引起的疲勞強度降低程度來確定。4.1、Ⅰ級焊縫對疲勞強度要求很高，核能、超高壓或介質(zhì)為極度和高度危害物質(zhì)，應(yīng)將焊縫余高磨平；4.2、Ⅱ級焊縫對疲勞強度有一定要求，高壓、介質(zhì)為有害物質(zhì)和焊縫承受較大動、靜載荷或有限次循環(huán)交變載荷，允許保留余高；4.3、Ⅲ級焊縫基本不考慮疲勞強度，低壓、無害介質(zhì)，允許保留余高。二、射線檢測RT3、焊縫質(zhì)量評定等級：根據(jù)缺陷的性質(zhì)和數(shù)量112三、超聲檢測UT1、原理2、主要特點：2.1、缺陷檢測靈敏度受缺陷反射面的影響很大，對面狀缺陷（裂紋、板材分層）敏感，對體積狀缺陷（氣孔、夾渣）不靈敏；2.2、一般多數(shù)情況沒有明確的記錄、缺乏直觀性；2.3、適用于金屬板材、管材、鍛件等，不適用于粗晶材料（奧氏體不銹鋼）、形狀復(fù)雜或表面粗糙的工件；2.4、操作簡單，只要將探頭放置在被檢工件單面即可；2.5、可較好的確定缺陷在被檢工件厚度方向的位置和缺陷自身的高度。三、超聲檢測UT1、原理113四、磁粉檢測MT1、原理2、主要特點：2.1、對鋼鐵等強磁材料的表面和近表面缺陷的檢出率高，但難以檢測內(nèi)部缺陷；2.2、不適用于奧氏體不銹鋼等非磁性材料；2.3、能單位缺陷的位置和表面指示長度，但無法確定深度方向的尺寸；2.4、缺陷痕跡可以用透明膠帶等復(fù)制和固定；2.5、對鐵磁材料的靈敏度比滲透高。四、磁粉檢測MT1、原理114五、滲透檢測PT1、原理2、主要特點：2.1、適用于檢測鋼鐵材料、有色金屬材料、陶瓷、塑料等材料的表面開口缺陷；2.2、檢測效果受工件表面光潔度影響較大；2.3、能確定缺陷的位置和表面指示長度，無法確定缺陷的深度；2.4、缺陷痕跡可以用透明膠帶等復(fù)制和固定。3、操作基本程序：預(yù)清洗－施加滲透液－去除多余的滲透液－干燥－施加顯像劑－觀察及評定顯示痕跡－后清洗。五、滲透檢測PT1、原理115六、標準中對無損檢測的要求1、壓力容器制造全過程中的無損檢測工作，可分為三個階段：1.1、原材料的檢測：發(fā)現(xiàn)材料中的超標缺陷，保證原材料的質(zhì)量。鋼板、鍛件主要采用超聲檢測；1.2、制造過程中的無損檢測：發(fā)現(xiàn)工序間的超標缺陷，保證后續(xù)工序的順利實施。

JB4726~4728規(guī)定，去除超標缺陷后的表面進行滲透或磁粉檢測，Ⅰ級合格，保證缺陷清除干凈；

GB150規(guī)定，對Rm＞540MPa的鋼材及Cr-Mo低合金鋼用火焰切割加工坡口的表面，或容器的缺陷修磨表面進行滲透或磁粉檢測，Ⅰ級合格。1.3、產(chǎn)品的無損檢測：對產(chǎn)品及其受壓元件焊接接頭的無損檢測，事壓力容器制造檢查的主要內(nèi)容。六、標準中對無損檢測的要求1、壓力容器制造全過程中的無損檢測116六、標準中對無損檢測的要求2、A、B類焊接接頭無損檢測率的選擇：檢測率范圍分為100%和局部兩大類。2.1、100%進行射線或超聲檢測的條件：GB150按以下條件劃分：2.1.1、厚度。δs＞30mm的碳素鋼、16MnR；δs＞25mm的15MnNbR、20MnMo和奧氏體不銹鋼；δs＞16mm的12CrMo、12CrMoR、15CrMo。因為：容器板厚大，意味著設(shè)計參數(shù)高、直徑大、危險性大、成本高，應(yīng)嚴格要求。2.1.2、材質(zhì)。Rm＞540Mpa的高強鋼、Cr-Mo鋼（除12CrMo、12CrMoR、15CrMo）。因為：材料的可焊性差、韌性儲備相對低，焊接時易產(chǎn)生缺陷、且缺陷在使用過程中易擴展，無論厚度多少都要100%檢測。六、標準中對無損檢測的要求2、A、B類焊接接頭無損檢測率的選117六、標準中對無損檢測的要求2.1.3、安全性。進行氣壓試驗、盛裝毒性為極度或高度危害的容器。因為：這類容器一旦發(fā)生事故，其后果可能是災(zāi)難性的。2.1.4、結(jié)構(gòu)。多層包扎容器內(nèi)筒的Ａ類焊縫、熱套壓力容器各單層筒的Ａ類焊接接頭。因為：產(chǎn)品制成后，焊縫被覆蓋無法再進行檢測。2.1.5、低溫容器。設(shè)計溫度低于-40℃或接頭厚度大于25mm的低溫容器。因為：防止容器在低溫下發(fā)生脆性破壞。2.1.6、圖樣要求。以上5項是標準的要求，是針對多數(shù)產(chǎn)品的最低要求，設(shè)計者應(yīng)根據(jù)實際情況提出需要的要求，這是設(shè)計者的全力，也是設(shè)計者的義務(wù)。六、標準中對無損檢測的要求2.1.3、安全性。進行氣壓試驗、118六、標準中對無損檢測的要求2.2、進行局部射線或超聲檢測的條件：除需100%檢測的容器，可進行局部檢測。局部檢測實際上是逐臺抽檢，目的在于保證產(chǎn)品基本質(zhì)量的前提下，節(jié)約費用。局部檢測的最小范圍，不得少于各條焊接接頭長度的20%，且不小于250mm；低溫容器不得少于各條焊接接頭長度的50%，且不小于250mm。2.3、允許局部檢測的產(chǎn)品中應(yīng)100%檢測的部位：2.3.1、先拼板后成形的凸形封頭，在封頭成形后進行100%檢測；2.3.2、以開孔中心為圓心，以1.5倍開孔直徑為半徑畫圓，該圓中包含的Ａ、Ｂ類焊縫進行100%檢測；2.3.3、被補強圈、支座墊板、內(nèi)件覆蓋的A、Ｂ類焊縫；2.3.4、嵌入式接管與筒體封頭對接連接的焊接接頭；公稱直徑不小于250mm的接管與長頸法蘭、接管與接管焊縫。六、標準中對無損檢測的要求2.2、進行局部射線或超聲檢測的條119六、標準中對無損檢測的要求3、不同無損檢測方法的相互復(fù)查壓力容器壁厚≥38mm（或≤38mm，但大于20mm且使用材料抗拉強度規(guī)定值下限大于等于540MPa）時，其對接接頭如采用射線檢測，則每條焊縫還應(yīng)附加局部超聲檢測；如采用超聲檢測，則每條焊縫還應(yīng)附加局部射線檢測。該規(guī)定不能一概而論，應(yīng)對產(chǎn)品及其焊接接頭具體分析，區(qū)別對待。應(yīng)綜合考慮經(jīng)濟性與安全性，而有些容器只能做某種無損檢測，如奧氏體不銹鋼焊接接頭難以采用超聲檢測。4、正確執(zhí)行局部檢測4.1、局部檢測是指每條Ａ、Ｂ類焊縫均要進行局部檢測，不能用某條焊縫的檢驗結(jié)果來替代其他焊縫。原因：不同的焊縫的焊接操作位置、焊工等可能不同。六、標準中對無損檢測的要求3、不同無損檢測方法的相互復(fù)查120六、標準中對無損檢測的要求4.2、抽檢部位應(yīng)選擇焊縫交叉部位。原因：焊縫交叉部位的金屬，經(jīng)歷了兩次焊接過程，且受力狀態(tài)復(fù)雜，易產(chǎn)生焊接缺陷。4.3、局部檢測時如發(fā)現(xiàn)超標缺陷，應(yīng)進行擴探，先為增加10%，如還不合格，則100%檢測，但僅限于該條焊縫。原因：同4.1，即某條焊縫存在質(zhì)量問題，并不意味著其他焊縫亦有問題。4.4、對局部無損檢測焊接接頭中未檢測的部位，但仍要對其質(zhì)量負責(zé)。六、標準中對無損檢測的要