特種設(shè)備金屬材料焊接技術(shù) 課件 第6-10章 焊接應(yīng)力與變形-壓力容器焊接

特種設(shè)備金屬材料焊接技術(shù)第一章特種設(shè)備基本知識第二章特種設(shè)備用金屬材料及焊接材料第三章特種設(shè)備制造常用焊接方法第四章焊接冶金及焊接接頭形式第五章焊接結(jié)構(gòu)制造質(zhì)量保證第六章焊接應(yīng)力與變形第七章焊接安全與保護第八章焊接缺陷及檢驗第九章鍋爐焊接第十章壓力容器焊接第十一章壓力管道焊接第十二章起重機械焊接第十三章電梯、客運索道及游樂設(shè)施焊接第十四章場（廠）內(nèi)專用機動車輛結(jié)構(gòu)焊接第六章焊接應(yīng)力與變形第一節(jié)焊接應(yīng)力和變形的基本原理一、焊接溫度場和影響因素1.焊接溫度場2.影響溫度場的因素（1）熱源性質(zhì)及焊接工藝的影響熱源的性質(zhì)不同，溫度場的分布也不同。（2）材料熱物理性質(zhì)的影響被焊金屬材料的熱導(dǎo)率、比熱容、傳熱系數(shù)等對焊接溫度場的影響較大。二、溫度對材料的物理及力學(xué)性能的影響三、金屬桿件在溫度變化時產(chǎn)生的應(yīng)力和變形1）金屬桿件處于自由延伸-自由收縮狀態(tài)，如圖6-1a所示，鋼棒被加熱而自由延伸，在冷卻時又自由收縮而恢復(fù)到原始長度，在整個過程中不存在延伸阻力和收縮阻力，因此在鋼棒內(nèi)不存在內(nèi)應(yīng)力第一節(jié)焊接應(yīng)力和變形的基本原理也無尺寸變化。2）金屬桿件處于自由延伸-限制收縮狀態(tài)，如圖6-1b所示，鋼棒被加熱時自由延伸，而在冷卻時其收縮卻受到限制，這樣冷卻后在鋼棒內(nèi)將產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力大于該材料的抗拉強度時，導(dǎo)致鋼棒斷裂。3）金屬桿件處于限制延伸-自由收縮狀態(tài)，如圖6-1c所示，鋼棒受熱時不能自由延伸而產(chǎn)生壓應(yīng)力；隨著加熱溫度的提高，屈服極限隨之下降，并導(dǎo)致“鍛粗”，隨之壓應(yīng)力下降。4）金屬桿件處于限制延伸-限制收縮狀態(tài)，如圖6-1d所示，加熱時鋼棒的延伸受到限制，產(chǎn)生壓應(yīng)力；隨著溫度的增加，鋼棒的屈服極限下降，直至產(chǎn)生“鍛粗”，隨之壓應(yīng)力減小。四、不均勻加熱及焊接過程引起的應(yīng)力和變形五、材料的物理和力學(xué)性能對焊接殘余應(yīng)力與變形的影響第一節(jié)焊接應(yīng)力和變形的基本原理第二節(jié)焊接殘余變形一、焊接殘余變形的分類1.縱向收縮變形2.橫向收縮變形第二節(jié)焊接殘余變形3.彎曲變形4.角變形第二節(jié)焊接殘余變形5.波浪變形6.錯邊變形第二節(jié)焊接殘余變形7.螺旋變形二、焊接變形的危害1.增加制造成本，浪費工時2.降低產(chǎn)品質(zhì)量和性能三、焊接殘余變形的預(yù)測計算第二節(jié)焊接殘余變形1.經(jīng)驗公式預(yù)計法2.解析法3.有限元方法4.固有應(yīng)變法5.相似分析法四、焊接殘余變形的測量1.焊接過程中的測量第二節(jié)焊接殘余變形2.焊接后的測量第三節(jié)焊接殘余應(yīng)力一、焊接殘余應(yīng)力的分布1.縱向殘余應(yīng)力??x2.橫向（垂直焊縫方向）殘余應(yīng)力??y第三節(jié)焊接殘余應(yīng)力3.厚度方向殘余應(yīng)力??z4.拘束狀態(tài)下焊接殘余應(yīng)力第三節(jié)焊接殘余應(yīng)力第三節(jié)焊接殘余應(yīng)力5.封閉焊縫引起的殘余應(yīng)力第三節(jié)焊接殘余應(yīng)力第三節(jié)焊接殘余應(yīng)力二、焊接殘余應(yīng)力的影響1.對機械加工精度的影響2.對脆性斷裂的影響3.對疲勞斷裂的影響第三節(jié)焊接殘余應(yīng)力4.對腐蝕與磨損的影響5.對桿件穩(wěn)定性的影響三、焊接殘余應(yīng)力的測量1.破壞性殘余應(yīng)力的測量（1）切條法將需要測定殘余應(yīng)力的構(gòu)件先劃分成幾個區(qū)域，在各區(qū)的待測點上貼上應(yīng)變片，然后測定它們的原始讀數(shù)。（2）套孔法本方法采用套料鉆孔法加工環(huán)形孔來釋放應(yīng)力，如果在環(huán)形孔內(nèi)部預(yù)先貼上應(yīng)變片或加工標(biāo)距孔，則可測出釋放后的應(yīng)變量算出內(nèi)應(yīng)力。（3）小孔法本方法的原理是：在應(yīng)力場中鉆一小孔，應(yīng)力的平衡受到破壞，則鉆孔周圍的應(yīng)力將重新調(diào)整。（4）逐層銑削法當(dāng)具有內(nèi)應(yīng)力的物體被銑削一層后，該物體將產(chǎn)生一定的變形，根據(jù)變形量的第三節(jié)焊接殘余應(yīng)力大小，可以推算出被銑削層內(nèi)的應(yīng)力。2.非破壞性殘余應(yīng)力的測量（1）X射線法殘余應(yīng)力或應(yīng)變的非破壞性測量，可采用X射線法。（2）中子衍射法最近發(fā)展起來的另一種無損應(yīng)力應(yīng)變測量技術(shù)是中子衍射方法。（3）電磁測量法本方法是利用磁致伸縮效應(yīng)來測定應(yīng)力。（4）超聲波測量法聲彈性研究表明，沒有應(yīng)力作用時，超聲波在各向同性的彈性體內(nèi)傳播速度的差異與主應(yīng)力的大小有關(guān)。第四節(jié)減小焊接變形及應(yīng)力的措施一、預(yù)防控制焊接變形的措施1.設(shè)計措施（1）選用合理的焊縫尺寸和形狀在保證結(jié)構(gòu)強度的前提下，應(yīng)盡可能做到：1）焊縫長度盡可能短。2）板厚盡可能最小。3）焊腳尺寸盡可能小。（2）盡可能減少焊縫數(shù)量或避免焊接1）優(yōu)先采用斷續(xù)焊縫。2）盡量少采用焊接結(jié)構(gòu)。（3）合理安排煤縫位置第四節(jié)減小焊接變形及應(yīng)力的措施1）焊縫應(yīng)對稱于構(gòu)件截面的中心軸。2）盡量避免焊縫密集與交叉。（4）結(jié)構(gòu)選材的合理性1）選用的材料應(yīng)在相應(yīng)的設(shè)計和制造情況下適于焊接。2）材料在工作載荷下應(yīng)能免于開裂、抵抗破壞和具有足夠的變形能力。3）從焊接應(yīng)力和焊接變形角度來考慮焊接材料的基本參數(shù)。第四節(jié)減小焊接變形及應(yīng)力的措施2.工藝措施（1）反變形焊前將焊件裝配成具有與焊接變形方向相反的變形。第四節(jié)減小焊接變形及應(yīng)力的措施（2）剛性固定法剛性固定法的實質(zhì)是在焊接時，將焊件固定在具有足夠剛性的基礎(chǔ)上，使焊件在焊接時不能移動，在焊接完全冷卻以后再將焊件放開，這時煤件的變形要比在自由狀態(tài)下焊接時所發(fā)生的變形小。第四節(jié)減小焊接變形及應(yīng)力的措施（3）選擇合理的焊接規(guī)蒞和裝配順序1）采用合理的焊接參數(shù)，減小熱輸入，焊接過程中盡量采用小電流，快速焊接。2）采用不同的焊接順序：對于結(jié)構(gòu)中的長焊縫，如果采用連續(xù)的直通焊，將會造成較大的變形，這除了焊接方向因素之外，焊縫受到長時間加熱也是一個主要原因。第四節(jié)減小焊接變形及應(yīng)力的措施3）采用強制冷卻法，限制和縮小焊接時的受熱面積。4）選擇合理的裝配順序，將整體結(jié)構(gòu)分解易于施工的單個部件，構(gòu)件在裝配過程中，由于截面的中性軸在不斷變化，因而影響焊接變形。第四節(jié)減小焊接變形及應(yīng)力的措施二、焊接變形的矯正1.機械矯正法2.火焰矯正三、控制焊接應(yīng)力的措施1.設(shè)計措施1）使用熱輸入小、能量集中的焊接方法。2）盡量減少焊縫的數(shù)量和尺寸。3）避免焊縫過分集中，焊縫間距應(yīng)保持足夠的距離。4）采用剛性較小的接頭形式。5）在殘余應(yīng)力為拉應(yīng)力的區(qū)域內(nèi)，應(yīng)該避免幾何不連續(xù)性，以免內(nèi)應(yīng)力在該處進一步增高。第四節(jié)減小焊接變形及應(yīng)力的措施6）制訂合理的消除應(yīng)力熱處理規(guī)范。7）煤縫不要布置在高應(yīng)力區(qū)及斷面突變的地方，以免應(yīng)力集中。2.工藝措施（1）選擇合理的焊接順序和焊接方向1）先焊收縮量較大的焊縫，使焊縫能較自由地收縮，如圖6-28所示，應(yīng)先焊1（對縫），后焊2（角縫）。2）先焊錯開的短焊縫，后焊直通長焊縫，如圖6-29所示，使焊縫有較大的橫向收縮余地。3）先焊在工作時受力較大的焊縫，使內(nèi)應(yīng)力合理分布。第四節(jié)減小焊接變形及應(yīng)力的措施（2）降低接頭局部的拘束程度焊接封閉焊縫時，由于周圍板的拘束度較大，拘束應(yīng)力與殘余應(yīng)力疊加，會使局部區(qū)域形成高應(yīng)力區(qū)，從而產(chǎn)生裂紋。第四節(jié)減小焊接變形及應(yīng)力的措施（3）局部加熱造成反變形在焊接結(jié)構(gòu)的適當(dāng)部位加熱使之伸長，此加熱區(qū)的伸長帶動焊接部位，使焊接部位產(chǎn)生一個與焊縫收縮方向相反的變形。（4）錘擊焊縫對于多層焊縫的中間各層或各焊道，在每一層或每一道，焊后立即使用帶有圓弧面的錘子或風(fēng)槍擊打焊縫，使焊縫變形延展，從而降低焊接應(yīng)力。（5）低應(yīng)力無變形焊接方法該方法用于薄板件的焊接。第四節(jié)減小焊接變形及應(yīng)力的措施四、焊接應(yīng)力的消除1.整體熱處理2.局部熱處理3.溫差拉伸法4.錘擊碾壓法5.振動法6.爆炸法7.機械拉伸法第四節(jié)減小焊接變形及應(yīng)力的措施五、典型應(yīng)用實例1.??12m大法蘭焊接變形控制第四節(jié)減小焊接變形及應(yīng)力的措施（1）焊接變形分析1）法蘭平面度變化。2）法蘭圓度的變化。第四節(jié)減小焊接變形及應(yīng)力的措施3）法蘭周長的變化。（2）變形控制原理1）平面度的控制原理。2）法蘭圓度的控制原理。3）法蘭周長的控制原理。（3）變形控制的主要工藝措施1）平面度的控制措施。①直通焊：采用由下至上的焊接順序。②分兩段退焊：焊接順序如圖6-36a所示，焊縫分兩段，每小段均采用由下至上焊接，先焊上部段1，再焊下部段2。③分三段退焊：煤接順序如圖6-36b所示，煤縫分三段，焊接過程中先焊上部段1，再煤中間段2，最后焊下部段3。第四節(jié)減小焊接變形及應(yīng)力的措施④分段跳焊：焊接順序如圖6-36c所示，焊縫分三段，先焊中部段1，再焊下部段3，最后焊上部段2。⑤上薄下厚：由下至上焊接，上端的焊層薄，下端的焊層厚，厚度由下至上逐漸過渡。⑥加短段焊：在焊接過程中，在下端加一短段，如圖6-36d所示。⑦錘擊：錘擊處理可使錘擊區(qū)域產(chǎn)生塑性延長。第四節(jié)減小焊接變形及應(yīng)力的措施2）圓度的控制措施。①調(diào)整兩側(cè)焊層厚度：若內(nèi)側(cè)的收縮量小，則內(nèi)側(cè)焊加厚；反之，外側(cè)焊加厚。②一側(cè)單加焊層：對于較大的變形可通過一側(cè)單加焊層的方式來對內(nèi)外側(cè)橫向收縮量加以控制。3）周長的控制措施。2.儲油罐底板拼焊3.蓋板焊接第四節(jié)減小焊接變形及應(yīng)力的措施第四節(jié)減小焊接變形及應(yīng)力的措施4.大型封頭的焊接第四節(jié)減小焊接變形及應(yīng)力的措施第七章焊接安全與保護第一節(jié)焊接易發(fā)事故的原因及安全措施一、電弧焊的觸電事故1.電弧焊時發(fā)生觸電事故的原因（1）電弧焊接時的觸電事故分類1）直接電擊，為觸及電弧焊設(shè)備正常運行的帶電體、接線柱等，或靠近高壓電網(wǎng)及電氣設(shè)備所發(fā)生的觸電事故。2）間接電擊，為觸及意外帶電體所發(fā)生的電擊，意外帶電體是指正常時不帶電，由于絕緣損環(huán)或電器線路發(fā)生故障而意外帶電的導(dǎo)體，如漏電的焊機外殼、絕緣破損的電纜等。（2）電弧焊時發(fā)生直接電擊事故的原因1）操作時，手或身體某部位接觸到條、電極、焊鉗或焊槍的帶電部分，而腳或身體其他部位對地和金屬結(jié)構(gòu)之間又無絕緣防護，特別是在金屬容器、管道或鍋爐內(nèi)，或在陰雨天、潮濕地以及身上大量出汗時，容易發(fā)生這種電擊事故。第一節(jié)焊接易發(fā)事故的原因及安全措施2）在接線或調(diào)節(jié)電弧焊設(shè)備時，手或身體某部位碰到接線柱、極板等帶電體而觸電。3）在登高焊接時，觸及或靠近高壓電網(wǎng)引起的觸電事故。（3）電弧焊時發(fā)生間接觸電事故的原因1）人體觸及漏電的電焊機。2）焊機的保護接地或保護接零（中線）系統(tǒng)不牢。3）接線錯誤。4）絕緣損壞。5）用金屬物體代替焊接電纜。2.防止焊工發(fā)生觸電事故的安全措施（1）隔離防護弧焊設(shè)備應(yīng)有良好的隔離防護裝置，避免人與帶電導(dǎo)體接觸。（2）良好的絕緣弧焊設(shè)備和線路帶電導(dǎo)體對地、對外殼之間，或相與相、線與線之間，都必須有良好的符合標(biāo)準(zhǔn)的絕緣，絕緣電阻不得小于1MI2。第一節(jié)焊接易發(fā)事故的原因及安全措施為防止電焊機絕緣破壞，應(yīng)做到：1）電弧焊機應(yīng)在規(guī)定的電壓下使用，弧焊機的供電線路上應(yīng)接有合乎規(guī)定的熔斷保險裝置。2）使用弧焊機時，工作電流不得超過相應(yīng)負載持續(xù)率規(guī)定的許用電流，弧焊機運行時的溫升不得超過額定溫升。3）弧焊機電源和控制箱應(yīng)保持清潔。4）防止弧焊機受潮、受振動和碰撞。5）注意保護弧焊機及手把、軟線的絕緣，使之不受損傷。（3）安裝自動斷電裝置在弧焊機上安裝自動斷電裝置，使焊機引弧時電源開關(guān)自動合閘，停止焊接時電源開關(guān)自動跳開，以保證焊工在更換焊條時避免觸電。（4）加強個人防護焊工應(yīng)穿戴符合標(biāo)準(zhǔn)的工作服、絕緣手套和鞋等。（5）保護接地或保護接零系統(tǒng)要牢靠保護接地或保護接零要牢靠，以保證人體接觸漏電設(shè)備的金屬外殼時不發(fā)生觸電事故。第一節(jié)焊接易發(fā)事故的原因及安全措施1）保護接地。2）保護接零。二、電弧焊的火災(zāi)爆炸事故1.電弧焊時產(chǎn)生火災(zāi)、爆炸事故的原因1）作業(yè)附近有易燃、易爆物品或氣體，焊接前未清理。2）高空作業(yè)時，火花、熔滴和熔渣飛所及范圍內(nèi)的易燃易爆物品未清理干凈，特別在風(fēng)大時尤為危險。3）操作過程中亂扔焊條頭，作業(yè)后末認真檢查是否留有火種。4）焊接電纜或電弧焊機本身的絕緣破壞而發(fā)生短路后引起火災(zāi)。5）焊接未清洗過的油罐、油桶、帶有氣壓的鍋爐和儲氣筒及帶壓附件，會造成火災(zāi)、爆炸事故。6）在有易燃氣體的房間內(nèi)及含有一定濃度的粉塵（硫黃粉、木粉、煤粉、鎂粉等）場所焊接時，會第一節(jié)焊接易發(fā)事故的原因及安全措施引發(fā)火災(zāi)和爆炸。7）弧焊機超載使用，焊工未按照負載持續(xù)率使用弧焊機，當(dāng)使用的焊接電流及焊接時間超過負載持續(xù)率時，會引發(fā)火災(zāi)和爆炸。8）接觸電阻過大。9）焊機接地回路導(dǎo)線亂接亂搭，由于接觸不良，電阻熱增大，使易燃物起火；或搭接在可燃氣體、液體的管道上而造成火災(zāi)。2.電弧焊時防止火災(zāi)、爆炸事故的安全措施1）焊接處10m以內(nèi)不得有可燃、易燃物，工作地點通道寬度應(yīng)大于1m。2）現(xiàn)場作業(yè)時，應(yīng)注意作業(yè)環(huán)境的地溝、下水道內(nèi)有無可燃液體和可燃氣體，以及是否有可能泄漏到地溝和下水道內(nèi)的可燃易爆物質(zhì)，以免由于飛濺的火花、熔滴及熔渣引起火災(zāi)、爆炸事故。3）高空作業(yè)時，禁止亂扔焊條頭，對作業(yè)下方應(yīng)進行隔離。作業(yè)完畢時應(yīng)認真細致地檢查，確認無火災(zāi)隱患后方可離開現(xiàn)場。第一節(jié)焊接易發(fā)事故的原因及安全措施4）嚴(yán)禁焊接帶壓的管道、容器及設(shè)備。5）焊接作業(yè)處應(yīng)把乙炔發(fā)生器（或乙炔瓶）和氧氣瓶安置在10m以外。6）儲放易燃易爆物的容器未經(jīng)徹底清洗嚴(yán)禁焊接。7）焊接管道、容器時，必須把孔蓋、閥門打開。8）焊接設(shè)備等的絕緣應(yīng)保持完好。9）嚴(yán)禁將易燃易爆管道作為焊接回路使用。10）油漆室、噴油室、油庫、中心乙烘站、氧氣站內(nèi)嚴(yán)禁電弧焊作業(yè)。11）化工設(shè)備的保溫層，有的是采用瀝青膠合木、玻璃纖維、泡沫塑料等易燃物品，焊接前應(yīng)將距操作處1.5m范圍內(nèi)的保溫層拆除干凈，并用遮擋板隔離，以防飛濺火花落到易燃保溫層上。12）電弧焊工作結(jié)束后要立即拉閘斷電，并認真檢查，特別是有易燃易爆物或填有可燃物隔熱層的場所，一定要徹底檢查，將火星熄滅，待焊件冷卻并確認沒有焦味和煙氣后，方可離開工作場所。第一節(jié)焊接易發(fā)事故的原因及安全措施三、電弧焊的其他事故1.灼傷2.急性中毒3.高處墜落4.物體打擊第二節(jié)焊接的危害及防護一、電弧輻射及防護1.電弧輻射的危害第二節(jié)焊接的危害及防護2.電弧輻射的防護（1）在焊接作業(yè)區(qū)嚴(yán)禁直視電弧操作者與輔助工都要有一定的防護措施，應(yīng)配帶有專用濾色玻璃的面罩或眼鏡。（2）防護工作服焊工用防護工作服，要求有隔熱和屏蔽作用，以保護人體免受熱輻射、弧光輻射和飛濺物等傷害。（3）防護手套和工作鞋電焊手套宜采用牛絨面革或豬絨面革制作，第二節(jié)焊接的危害及防護以保證絕緣性能好和耐熱不易燃燒。（4）工作場地應(yīng)用圍屏或擋板與周圍隔離開為保護焊接工地上其他人員的眼睛，一般在小件焊接的固定場所周圍，裝置圍屏或擋板。（5）注意眼睛的適當(dāng)休息焊接時間較長、使用焊接參數(shù)較大時，應(yīng)注意中間休息。如果已經(jīng)出現(xiàn)電光性眼炎，應(yīng)到醫(yī)務(wù)部門治療。（6）照明電焊場所必須有充分的照明，以便于焊接作業(yè)。二、有害物質(zhì)及防護1.有害物質(zhì)的概念及分類（1）按存在形式分由焊接及有關(guān)工藝過程產(chǎn)生的有害物質(zhì)有氣態(tài)和顆粒狀態(tài)兩種。（2）按影響分根據(jù)焊接、切割及有關(guān)工藝過程產(chǎn)生的氣態(tài)和顆粒狀態(tài)的物質(zhì)對人體不同器官的影響，可分為對肺產(chǎn)生作用的物質(zhì)、有毒物質(zhì)與致癌物質(zhì)。第二節(jié)焊接的危害及防護1）對肺產(chǎn)生作用的物質(zhì)。2）有毒物質(zhì)。3）致癌物質(zhì)。2.有害物質(zhì)的危害（1）氣態(tài)有害物質(zhì)的危害1）CO是一種非常有害的無味的氣體，在較高的濃度下，CO與血球具有很大的親和力，可阻礙血的載氧能力，結(jié)果使細胞組織缺氧。2）氮的氧化物，也稱為氧化復(fù)或亞硝酸氣體。3）臭氧（O3）。4）光氣（COCl2）。5）涂層材料產(chǎn)生的氣體。第二節(jié)焊接的危害及防護①HCN，也稱氫氰酸，是一種帶有苦杏仁味、非常弱、非常不穩(wěn)定的酸，但它是作用最強、最快的毒氣之一。②CH2O，一種帶辛辣味的無色氣體，對黏膜具有強烈的刺激作用，能引起呼吸道的發(fā)炎并可能引起癌的誘變。③甲苯基二異氰酸鹽（TDI），對呼吸道有強烈的刺激作用，能產(chǎn)生像氣喘病的癥狀，并可導(dǎo)致支氣管氣喘病發(fā)生的敏感性。（2）顆粒狀有害物質(zhì)的危害1）對肺產(chǎn)生壓迫的物質(zhì)。①鐵的氧化物（FeO、Fe2O3、Fe3O4）被認為是無毒、無致癌作用的物質(zhì)，但長期高濃度地吸人會導(dǎo)致煙塵在肺中的沉積，這種沉積已知為鐵質(zhì)沉積性肺塵病或鐵質(zhì)沉積病。②Al2O3會導(dǎo)致煙塵在肺中的沉積，在某些情況下會發(fā)生鋁士肺塵病。③K2O、Na2O、TiO2，由于它們會導(dǎo)致煙塵在肺中的沉積，被列入對肺產(chǎn)生壓迫的物質(zhì)。第二節(jié)焊接的危害及防護2）有毒物質(zhì)。①氧化錳（MnO2、Mn2O3、Mn3O4、MnO）濃度高時對呼吸道有刺激作用并導(dǎo)致肺炎，長期接觸能損害神經(jīng)系統(tǒng)從而導(dǎo)致麻痹癥。②氟化物（CaF2、KF、NaF、其他）濃度高時對胃黏膜和呼吸道黏膜產(chǎn)生刺激，長期吸入氟化物較多量時，可觀測到對骨骼的慢性損害。③鋇化合物（BaCO3、BaF2）在焊接煙霧中主要以水溶性形式存在，吸人后對人體有毒性。④氧化鉛可能導(dǎo)致血和神經(jīng)的中毒。⑤氧化銅、氧化鋅金屬煙霧的吸人可引起中毒性“發(fā)熱”。⑥五氧化釩有毒并對眼睛和呼吸道有刺激作用，當(dāng)濃度高于一定值時會導(dǎo)致肺功能的損害。3）致癌物質(zhì)。①鉻酸鹽形式的六價鉻化物和CrO3對人體有致癌作用，特別是對呼吸器官，人體接觸它有可能會得惡性腫瘤。第二節(jié)焊接的危害及防護②鎳的氧化物（NiO、NiO2、Ni2O3）對呼吸道有致癌作用。③CdO有強烈的刺激作用，類似于亞硝酸氣體，可導(dǎo)致嚴(yán)重的肺水腫。④BeO通常有毒性，當(dāng)吸入含有Be的煙霧和灰塵后，對上呼吸道產(chǎn)生嚴(yán)重的刺激作用，出現(xiàn)急性金屬煙霧中毒性發(fā)熱，可導(dǎo)致慢性呼吸道發(fā)炎。⑤CoO的濃度較高時，不排除對呼吸器官的危害。4）放射性物質(zhì)。3.有害物質(zhì)的防護措施（1）技術(shù)性防護措施為盡可能減少在工作環(huán)境下對焊工健康的危害，必須采取技術(shù)性防護措施（單一的或綜合性的）。1）低煙霧散發(fā)率工藝的選擇。2）低散發(fā)率材料的選擇。3）優(yōu)化工作條件。第二節(jié)焊接的危害及防護4）技術(shù)性安全裝置。①帶氣體關(guān)閉閥的割炬支架。②帶水保護裝置的等離子弧切割。③水下等離子弧切割。④在水面上的火焰及等離子弧切割。⑤在密封艙中操作。5）通風(fēng)。①自然通風(fēng)。②強制通風(fēng)。6）抽風(fēng)。（2）個人防護設(shè)備個人防護設(shè)備指的是對焊工直接保護的設(shè)備，在許多場合，是技術(shù)性防護措施的必要補充。第二節(jié)焊接的危害及防護1）焊工的手和臉的保護。2）對呼吸的保護設(shè)備。三、焊接熱輻射、噪聲、振動的防護1.高溫?zé)彷椛浞雷o2.噪聲防護1）車間工藝設(shè)計中應(yīng)采用低嗓聲工藝和設(shè)備，以減少噪聲源。2）采取隔聲措施。3）采取吸聲降噪措施，降低室內(nèi)混響聲。4）加強個人防護措施。個人防護用品有耳塞、耳罩及防噪聲頭盔等，其插入損失值為10~35dB（A）。3.振動防治第三節(jié)常用焊接方法的安全操作技術(shù)一、焊條電弧焊安全操作技術(shù)1.焊前的安全檢查1）焊接現(xiàn)場10m內(nèi)不能有易燃易爆物品。2）檢查焊機設(shè)備和工具是否安全可靠，如：焊機外殼的接地和焊機各接線點接觸是否良好，焊接電纜的絕緣有無破損等。3）焊機接地線應(yīng)盡量采用較短的焊接電纜線。4）合理、有效、正確使用勞動防護用品。5）現(xiàn)場須配備適用的滅火器材。2.焊接時的安全技術(shù)1）在室內(nèi)或人多的場地焊接，應(yīng)設(shè)防護屏，以免他人受弧光傷害。2）推拉刀開關(guān)需要戴橡膠手套，同時頭部偏斜，以防電火花灼傷臉部及眼睛。第三節(jié)常用焊接方法的安全操作技術(shù)3）搬動焊機、維修焊機、改換接線等操作應(yīng)在切斷電源后進行。4）必須在額定負載持續(xù)率的范圍內(nèi)使用焊機，嚴(yán)禁超負載使用焊機。5）六級以上大風(fēng)和雨天禁止露天作業(yè)，工作時須防止由于潮濕或大量出汗而導(dǎo)致的空載電壓觸電事故。6）加強焊接現(xiàn)場或容器內(nèi)的通風(fēng)措施，減少焊接煙塵對焊工的危害。7）操作現(xiàn)場不應(yīng)有與明火相抵觸的工種同時工作，如木工、油漆工等。8）焊接時應(yīng)防止高溫焊件、設(shè)備的保溫層或殘余的可燃氣體引發(fā)的火災(zāi)爆炸事故，注意飛濺的散發(fā)范圍，不亂扔焊條頭。9）在狹小的艙室、容器內(nèi)焊接時，須防止焊工身體和焊件接觸，應(yīng)加強絕緣、通風(fēng)措施。10）有壓力或密封的管道、容器須打開孔蓋泄壓后才能焊接，嚴(yán)禁在有壓力的容器、管道上進行焊接作業(yè)。11）清渣時應(yīng)戴防護眼鏡。第三節(jié)常用焊接方法的安全操作技術(shù)3.焊后清場1）工作完畢應(yīng)及時切斷電源。2）收好焊接電纜線，注意焊鉗和回路導(dǎo)線接口的分離，防止焊鉗和接口接觸造成短路引發(fā)事故。3）清理場地，檢查現(xiàn)場是否留有發(fā)生火災(zāi)的隱患。二、氬弧焊安全操作技術(shù)1）熟知氬弧焊操作技術(shù)，工作前穿戴好勞動防護用品，檢查焊接電源、控制系統(tǒng)的接地線是否可靠。2）在容器內(nèi)部進行氬弧焊時，應(yīng)戴靜電防塵口罩及專門面罩，以減少吸入有害煙氣，并設(shè)專人監(jiān)護、配合。3）氬弧焊會產(chǎn)生臭氧和氮氧化物等有害氣體及金屬粉塵，因此作業(yè)場地應(yīng)加強自然通風(fēng)，固定作業(yè)臺可安裝固定的通風(fēng)裝置。4）氬弧焊時電弧的輻射強度比焊條電弧焊強得多，因此要加強防護措施。第三節(jié)常用焊接方法的安全操作技術(shù)5）采用交流電氬弧焊時，須接人高頻引弧器，焊件要良好接地，接地點離工作場地越近越好。6）登高作業(yè)時禁止使用帶有高頻振蕩器的焊機。7）大電流操作時焊炬采用水冷卻，操作前應(yīng)檢查有無水路漏水現(xiàn)象，不得在漏水情況下操作。8）若采用釷鎢棒作為電極，會產(chǎn)生放射性，應(yīng)有固定的鈺鎢棒專用貯存設(shè)備，在大量存放釷鎢棒時放射劑量很大，故應(yīng)存放在鉛盒內(nèi)。9）需要更換針鎢或鈰鎢極時，應(yīng)先切斷電源。10）工作結(jié)束后要切斷電源，關(guān)閉冷卻水盒和氣瓶閥門，認真檢查現(xiàn)場，在確認安全后再離開作業(yè)現(xiàn)場。11）使用氬氣瓶應(yīng)遵守《氣瓶安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》的規(guī)定。三、二氧化碳氣體保護焊安全操作技術(shù)1）CO2氣體保護焊時電弧光輻射比焊條電弧焊強，因此應(yīng)加強防護。2）CO2氣體保護焊時飛濺較大，尤其是粗絲焊接，會產(chǎn)生大顆粒飛濺，煤工應(yīng)有必需的防護用具，第三節(jié)常用焊接方法的安全操作技術(shù)防止人體灼傷。3）在焊接電弧高溫作用下，CO2氣體會分解，生成對人體有害的一氧化碳氣體，焊接時還會排出其他有害氣體和煙塵，應(yīng)加強防護。4）CO2氣體預(yù)熱器所使用的電壓不得高于36V。5）大電流粗絲CO2氣體保護焊時，應(yīng)防止焊槍水冷系統(tǒng)漏水破壞絕緣，發(fā)生觸電事故。6）工作結(jié)束后立即切斷電源和氣源。7）CO2氣瓶內(nèi)裝有液態(tài)CO2，滿瓶壓力為0.5~0.7MPa，但當(dāng)受到外加的熱源時，液態(tài)CO2便迅速蒸發(fā)為氣體，使瓶內(nèi)壓力升高。四、埋弧焊安全操作技術(shù)1）操作者應(yīng)了解埋弧焊的工作原理及設(shè)備性能，掌握操作技術(shù)及有關(guān)附屬設(shè)施的使用方法。2）埋弧焊的小車輪子要有良好絕緣，導(dǎo)線應(yīng)絕緣良好，工作過程中應(yīng)理順導(dǎo)線，防止扭轉(zhuǎn)及被熔渣燒壞。第三節(jié)常用焊接方法的安全操作技術(shù)3）控制箱外殼的接線板罩殼必須蓋好。4）操作前，焊工應(yīng)穿戴好個人防護用品，如絕緣鞋、橡膠手套、工作服等，注意檢查焊機各部分導(dǎo)線的連接是否良好、可靠，焊接設(shè)備應(yīng)有可靠的接地或接零保護線。S）在煤接過程中焊工應(yīng)防止電弧從焊劑層下暴露出來，以免眼睛受到電弧光的輻射傷害。6）埋弧焊焊接時會產(chǎn)生一定數(shù)量的有害氣體，若在通風(fēng)不良的艙室或容器內(nèi)工作，應(yīng)使用靈活、輕便的通風(fēng)設(shè)備；夜間工作或在自然采光條件不良的地點工作，應(yīng)當(dāng)裝有足夠照明的燈具。7）所使用的設(shè)備、機具發(fā)生電氣故障或機械故障時，應(yīng)立即停機，通知專門的維修工進行修理，不要自行動手拆修。8）在進行大直徑外環(huán)縫埋弧焊時，應(yīng)執(zhí)行登高作業(yè)的有關(guān)規(guī)定。9）工作結(jié)束，必須切斷焊接電源。五、等離子弧焊接和切割安全操作技術(shù)1）檢查設(shè)備、工具是否完好，焊接電源正常后方可施焊。第三節(jié)常用焊接方法的安全操作技術(shù)2）工作時操作者應(yīng)穿戴好保護用品，必須戴眼鏡、穿絕緣鞋，地面應(yīng)鋪絕緣墊。3）工作場地必須設(shè)置滅火器材，并懸掛安全標(biāo)志。4）設(shè)備送電后嚴(yán)禁觸及帶電部分，焊接（切割）之前打開通風(fēng)設(shè)備，嚴(yán)禁用雙手同時觸及焊（割）槍的正極和負極。5）操作中需要拔出鎢極時，必須先切斷電源。磨削鎢極時，操作者必須戴手套、口罩操作。6）使用氣瓶必須遵守《氣瓶安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》。7）工作場地不得吸煙和飲食。8）工作完畢后，先切斷設(shè)備的電源，最后切斷總電源。六、電阻焊安全操作技術(shù)1）工作前應(yīng)仔細、全面地檢查焊接設(shè)備，使冷卻水系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)及電氣系統(tǒng)處于正常的狀態(tài)，并調(diào)整焊接參數(shù)使之符合工藝要求。2）穿戴好個人防護用品，如工作帽、工作服、絕緣鞋及手套等，并調(diào)整絕緣膠墊或工作臺裝置。第三節(jié)常用焊接方法的安全操作技術(shù)3）起動焊機時應(yīng)先打開冷卻水閥門，以防焊機燒壞。4）在操作過程中注意保持電極、變壓器的冷卻水暢通。5）焊機絕緣必須良好，尤其是變壓器一次側(cè)電源線。6）操作時應(yīng)戴上防護眼鏡，操作者的眼睛應(yīng)避開火花飛澱的方向，以防灼傷眼睛。7）在使用設(shè)備時不要用手觸摸電極頭球面，以免灼傷。8）裝卸工件要拿穩(wěn)，雙手應(yīng)與電極保持一定的距離，手指不能置于兩待焊焊件之間。9）工作結(jié)束后應(yīng)關(guān)閉電源、氣源、水源。10）作業(yè)區(qū)附近不能有易燃、易爆物品；工作場所應(yīng)通風(fēng)良好，保持安全、清潔的環(huán)境。11）機架和焊機的外殼必須有可靠的接地。七、氣焊和氣割安全操作技術(shù)1）嚴(yán)格遵守有關(guān)電石、乙炔發(fā)生器（或燃氣瓶）、水封安全器、橡膠軟管、氣瓶、焊（割）炬等安全操作規(guī)程。第三節(jié)常用焊接方法的安全操作技術(shù)2）工作前或停工時間較長再工作時，必須檢查所用設(shè)備，乙炔發(fā)生器、燃氣瓶、氧氣瓶及橡膠軟管的接頭、閥門應(yīng)緊固牢靠，不能有松動、破損和漏氣現(xiàn)象。3）檢查設(shè)備、附件及管路是否漏氣時，只準(zhǔn)用肥皂水試驗，試驗時周圍不得有明火，不準(zhǔn)吸煙，嚴(yán)禁用明火檢查。4）氧氣瓶、燃氣瓶（乙炔發(fā)生器）與明火的距離應(yīng)保持在10m以上，如果條件受限制，也不得低于5m，并應(yīng)采取隔離措施。5）禁止用易產(chǎn)生火花的工具去開啟氧氣或燃氣閥門。6）設(shè)備管道凍結(jié)時，嚴(yán)禁用火烤或用工具敲擊凍塊，氧氣閥門或管道要用40°C的溫水溶化，乙炔發(fā)生器、回火防止器及管道可用熱水或蒸汽加熱解凍。7）焊接場地應(yīng)備有相應(yīng)的消防滅火器材，露天作業(yè)時應(yīng)有防止陽光直射在氧氣瓶或燃氣瓶（乙炔發(fā)生器）上的防護措施。8）承壓容器及其安全附件（壓力表、安全閥）應(yīng)按規(guī)定定期進行校驗、檢查。第三節(jié)常用焊接方法的安全操作技術(shù)9）工作完畢或離開工作現(xiàn)場前，應(yīng)擰上氣瓶的安全帽，收拾好現(xiàn)場，把氣瓶或乙炔發(fā)生器放在指定地點，應(yīng)將乙炔發(fā)生器卸壓、放水，并取出電石筐。第四節(jié)常用焊接方法的有害物質(zhì)一、焊條電弧焊1.碳鋼、低合金鋼2.鉻鎳鋼3.鎳及鎳合金二、鎢極氬弧焊三、熔化極氣體保護焊1.所用的保護氣體對煙霧產(chǎn)生的影響（1）CO2氣體保護焊碳鋼和低合金鋼的CO2氣體保護焊時，CO2的熱分解生成了CO，同時，焊接煙霧中還含有氧化鐵。（2）熔化極活性混合氣體保護焊（MAG）碳鋼和低合金鋼的活性混合氣體保護焊時，混合氣體以第四節(jié)常用焊接方法的有害物質(zhì)CO2為主，那么肯定會有一定量的CO形成，同時，焊接煙霧中還含有氧化鐵。（3）熔化極惰性氣體保護焊（MIG）在鋁基材料的熔化極惰性氣體保護焊（MIG）時，除了煙塵中總體以氧化鋁形式存在的有害物質(zhì)之外，應(yīng)考慮由于紫外線輻射和材料的強烈反射而形成的O3。2.焊絲的種類對煙霧產(chǎn)生的影響第四節(jié)常用焊接方法的有害物質(zhì)四、電阻焊五、等離子弧切割六、釬焊七、氣焊和氣割第五節(jié)焊接用氣體和氣瓶的安全一、氣瓶使用二、焊接用氣體1.氧氣2.燃氣3.保護氣體第八章焊接缺陷及檢驗第一節(jié)焊接缺陷一、裂紋第一節(jié)焊接缺陷第一節(jié)焊接缺陷二、氣孔第一節(jié)焊接缺陷第一節(jié)焊接缺陷三、夾雜物第一節(jié)焊接缺陷第一節(jié)焊接缺陷四、未熔合及未焊透第一節(jié)焊接缺陷五、形狀和尺寸不良1.焊縫凸度過大2.焊縫余高過大第一節(jié)焊接缺陷3.咬邊4.焊瘤第一節(jié)焊接缺陷5.下塌和燒穿6.錯邊六、其他缺陷1.飛濺2.電弧擦傷第二節(jié)焊接質(zhì)量檢驗的目的及方法一、焊接質(zhì)量檢驗的目的二、焊接質(zhì)量檢驗的方法1）外觀檢驗。2）焊縫的無損檢測，這是一種非破壞性檢驗。3）接頭化學(xué)成分和性能的鑒定，這種方法屬于破壞性的。4）密封性和耐壓（強度）試驗，這兩種試驗均屬于非破壞性試驗。第三節(jié)目視檢驗一、目視檢驗的條件第三節(jié)目視檢驗二、目視檢驗的工具第三節(jié)目視檢驗三、焊前檢驗第三節(jié)目視檢驗四、焊接過程中檢驗第三節(jié)目視檢驗五、焊后檢驗六、目視檢驗工具的應(yīng)用簡介第三節(jié)目視檢驗第三節(jié)目視檢驗第三節(jié)目視檢驗第三節(jié)目視檢驗第三節(jié)目視檢驗第四節(jié)滲透檢測一、滲透檢測的原理及分類二、滲透檢測的基本步驟（1）表面準(zhǔn)備和預(yù)清洗在滲透檢測中，被檢工件表面的油、油脂、附著物、銹蝕以及各種形式的表面涂層，不僅會阻礙滲透劑滲人可能存在的缺欠中，還會產(chǎn)生偽顯示。（2）滲透過程一旦檢測對象的表面已經(jīng)適當(dāng)?shù)厍謇聿⒏稍?，就可施加滲透劑。第四節(jié)滲透檢測（3）去除滲透劑由于毛細作用，滲透劑被吸入細小的裂紋，在達到停留時間后，需要徹底、仔細地清除掉檢測對象表面的多余滲透劑。（4）顯像過程在去除多余的滲透劑后，需要在被檢工件表面上施加顯像劑。（5）觀察（檢驗）顯像劑把存在于所有表面不連續(xù)性內(nèi)的滲透劑吸出并形成有反差的顯示，這種“滲出”放大了微小的不連續(xù)性，以形成便于觀察的顯示。第四節(jié)滲透檢測三、滲透檢測的特點第五節(jié)磁粉檢測一、磁粉檢測的原理二、磁化方法1）縱向磁化法是利用通電或通磁來磁化工件，使其產(chǎn)生一個沿工件軸向或長度方向的磁場，用于檢測與軸向或長度方向垂直或近于垂直的橫向缺陷，如線圈通電法、磁軛法、感應(yīng)電流法。2）周向磁化法是利用對工件通電，使其產(chǎn)生周向磁場，用于檢出與工件軸線平行或近于平行的縱向缺陷，如工件通電法、觸頭法、中心導(dǎo)體法。第五節(jié)磁粉檢測第五節(jié)磁粉檢測3）復(fù)合磁化法是通過對工件同時進行縱向和周向或多方向磁化，在工件上產(chǎn)生隨時間變化的擺動、螺旋或旋轉(zhuǎn)磁場，可以同時檢出各方向的表面和近表面缺陷，如交叉磁軛法、交叉線圈法。三、影響漏磁場的因素四、磁粉檢測的設(shè)備及步驟五、磁粉檢測的特點第六節(jié)射線檢測一、射線照相法的原理第六節(jié)射線檢測第六節(jié)射線檢測二、射線檢測設(shè)備第六節(jié)射線檢測第六節(jié)射線檢測三、射線照相工藝四、射線的安全防護五、射線檢測的特點第七節(jié)超聲檢測一、超聲波的發(fā)生及性質(zhì)二、超聲檢測的原理第七節(jié)超聲檢測第七節(jié)超聲檢測三、超聲檢測工藝1）檢測時機選擇。2）檢測方法的選擇。3）檢測儀器的選擇。4）檢測方向和掃查面的選定。5）頻率的選擇。6）晶片直徑、折射角的選定。7）檢測面修整。8）耦合劑和耦合方法的選擇。9）確定檢測靈敏度。10）進行粗檢測和精檢測。11）寫出檢驗報告。第八節(jié)渦流檢測第八節(jié)渦流檢測1）試件表面的清理。2）檢測儀器的穩(wěn)定。3）檢測規(guī)范的選擇：①檢測頻率的選定，應(yīng)考慮透入深度和缺陷及其他參數(shù)的阻抗變化，利用指定的對比試塊上的人工缺陷找出阻抗變化最大的頻率和缺陷與干擾因素阻抗變化之間相位差最大的頻率；②線圈的選擇，要根據(jù)對比試塊上的人工缺陷，選擇適合于試件的形狀和尺寸；③檢測靈敏度的確定；④平衡調(diào)整，應(yīng)在試樣無缺陷的部位進行電橋的平衡調(diào)整；⑤相位角的選定；⑥直流磁場的調(diào)整。4）檢測結(jié)果。在選定的檢測規(guī)范下進行檢測，如果發(fā)現(xiàn)檢測規(guī)范有變化時，應(yīng)立即停止試驗，重新調(diào)整之后再繼續(xù)進行檢測。第九節(jié)聲發(fā)射檢測第九節(jié)聲發(fā)射檢測1）準(zhǔn)備工作。2）布置換能器和校準(zhǔn)聲發(fā)射儀器。3）升壓并進行聲發(fā)射檢測。4）檢測結(jié)果的分析與評價。第十節(jié)新型檢測技術(shù)簡介一、超聲導(dǎo)波技術(shù)第十節(jié)新型檢測技術(shù)簡介二、超聲相控陣技術(shù)三、便攜式漏磁技術(shù)第十節(jié)新型檢測技術(shù)簡介四、電磁超聲技術(shù)第九章鍋爐焊接第一節(jié)通用要求（1）A級鍋爐A級鍋爐是指p≥3.8MPa的鍋爐（p為額定工作壓力，下同）。（2）B級鍋爐1）蒸汽鍋爐：0.8MPa<p<3.8MPa。2）熱水鍋爐：P<3.8MPa，且t≥120°C（t為額定出水溫度，下同）。3）氣相有機熱載體鍋爐：Q>0.7MW（Q額定熱功率，下同）。4）液相有機熱載體鍋爐Q>4.2MW。（3）C級鍋爐1）蒸汽鍋爐：P≤0.8MPa，且V>50L（V為設(shè)計正常水位水容積，下同）。2）熱水鍋爐：P<3.8MPa，且tく120°C。3）氣相有機熱載體鍋爐：0.1MW<Q≤0.7MW。4）液相有機熱載體鍋爐：0.1MW<Q≤4.2MW。（4）D級鍋爐第一節(jié)通用要求1）蒸汽鍋爐：P≤0.8MPa，且30L≤V≤5OL。2）汽水兩用鍋爐：p≤0.04MPa，且D≤0.5t/h（D為額定蒸發(fā)量）。3）僅用自來水加壓的熱水鍋爐，且t≤95°C。4）氣相或者液相有機熱載體鍋爐：Q≤0.1MW。第二節(jié)鍋筒的焊接1）鍋筒筒節(jié)通常由鍋爐鋼板卷制成筒節(jié)或由壓力機壓制成半圓片狀簡節(jié)，加工縱縫坡口，焊接縱縫；縱縫無損檢測，卷制筒節(jié)的復(fù)卷圓，加工環(huán)縫坡口。2）壓制鍋筒球形封頭或橢球形封頭，加工封頭環(huán)縫坡口，焊接環(huán)縫，環(huán)縫無損檢測。3）筒節(jié)管座處開孔并加工管座坡口，焊接管座焊縫，管座焊縫無損檢測。4）鍋筒附件焊接及鍋筒內(nèi)焊接用于需要避免熱處理的內(nèi)件焊接的預(yù)埋件，無損檢測。5）鍋筒熱處理。6）無損檢測（按照標(biāo)準(zhǔn)和制造工藝）。第二節(jié)鍋筒的焊接7）焊接內(nèi)件。第二節(jié)鍋筒的焊接第二節(jié)鍋筒的焊接一、主要焊縫的焊接1.縱縫焊接（1）卷制簡節(jié)縱縫的焊接簡節(jié)的卷制，根據(jù)鍋筒壁厚和卷板機能力及筒節(jié)材料塑性指標(biāo)，對不同壁厚的鍋筒采用正火狀態(tài)熱卷、低于Ac1溫度的溫卷或室溫下卷制。（2）壓制筒節(jié)縱縫的焊接壓制筒節(jié)根據(jù)壓力機能力采用正火狀態(tài)或室溫狀態(tài)或低于Ac1溫度壓制，焊接坡口采用機加工方法加工，可采用SAW雙面焊，通常大多采用與環(huán)縫相同的焊接方法，內(nèi)壁采用SMAW，外壁采用SAW焊妥，SMAW/SAW組合焊縫采用圖9-4所示焊接坡口。第二節(jié)鍋筒的焊接2.環(huán)縫焊接3.集中下降管、給水管焊接4.其他管接頭焊接第二節(jié)鍋筒的焊接二、焊接材料的選用三、鍋筒的焊接及熱處理1)0245R(t≤100mm),SA-515Gr70(t≤100mm),P355GH(t≤100mm）、BHW35（t≤92mm）、WB36（t≤85mm）的鍋筒，焊接及熱處理參數(shù)實例見表9-6。第二節(jié)鍋筒的焊接第二節(jié)鍋筒的焊接第二節(jié)鍋筒的焊接2）SA-299GrA（t=190~210mm）鍋筒焊接及熱處理參數(shù)實例見表9-7。第二節(jié)鍋筒的焊接3）BHW35（t=135~145mm）鍋筒焊接及熱處理參數(shù)實例見表9-8。第二節(jié)鍋筒的焊接四、檢驗與試驗1.外觀檢驗1）焊縫外形尺寸應(yīng)符合設(shè)計圖樣和工藝文件的規(guī)定，對接焊縫高度不低于母材表面，煤縫與母材平滑過疲。2）焊縫和熱影響區(qū)表面無裂紋、夾渣、弧坑和氣孔。3）鍋筒縱、環(huán)焊縫及封頭的拼接焊縫無咬邊，其余焊縫咬邊深度不超過0.5mm。2.無損檢測（1）蒸汽鍋爐1）射線檢測（RT）。2）超聲檢測（UT）。3）磁粉檢測（MT）。第二節(jié)鍋筒的焊接（2）熱水鍋爐B級及以上熱水鍋爐無損檢測比例應(yīng)當(dāng)符合相應(yīng)級別蒸汽鍋爐要求，C級熱水鍋爐縱、環(huán)縫10%應(yīng)當(dāng)進行射線檢測或超聲檢測。（3）承壓有機熱載體鍋爐氣相有機熱載體鍋爐鍋筒的縱、環(huán)縫及封頭的拼接對接接頭100%采用射線檢測；液相有機熱載體鍋爐鍋筒的縱、環(huán)縫及封頭的拼接對接接頭50%采用射線檢測。3.焊接試件1）制造單位按照新焊接工藝制造的前5臺鍋爐。2）用合金鋼制作的以及工藝要求進行焊接熱處理的鍋筒。3）鍋爐設(shè)計圖樣要求制作焊接試件的。焊接試件制作的具體要求如下：1）每個鍋筒的縱縫應(yīng)制作一塊檢查試件，縱縫焊接試件應(yīng)當(dāng)作為產(chǎn)品縱縫的延長部分焊接（電渣焊除外，由于窄間隙埋弧焊的應(yīng)用，電渣焊其實已經(jīng)基本不用了）。2）產(chǎn)品焊接試件應(yīng)當(dāng)由焊接該產(chǎn)品的焊工焊接，試件材料、焊接材料和工藝條件應(yīng)當(dāng)與所代表的第二節(jié)鍋筒的焊接產(chǎn)品相同。3）需要熱處理時，試件應(yīng)當(dāng)與所代表的產(chǎn)品同爐熱處理。4）焊接試件的數(shù)量、尺寸應(yīng)當(dāng)滿足檢驗和復(fù)驗所需要試樣的制備。試樣制取和性能試驗的具體要求如下：1）焊接試件經(jīng)過外觀檢驗和無損檢測后，在合格部位制取試樣。2）焊接試件上制取試樣的力學(xué)性能檢驗類別、試樣數(shù)量、取樣和加工要求、試驗方法、合格指標(biāo)及復(fù)驗應(yīng)當(dāng)符合NB/T47016—2011《承壓設(shè)備產(chǎn)品焊接試件的力學(xué)性能檢驗》要求，同時按TSGG0001—2012《鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》要求制取熔敷金屬和熱影響區(qū)沖擊韌性試樣及全焊縫金屬拉伸試樣，即從試件上取1個接頭拉伸試樣，2個彎曲試樣，3個一組熔敷金屬沖擊韌性試樣，3個一組熱影響區(qū)沖擊韌性試樣，當(dāng)板厚t≤70mm時，應(yīng)從檢查試板上沿焊縫縱向切取全焊縫拉伸試樣1個，當(dāng)板厚t>70mm時，應(yīng)取全焊縫金屬拉伸試樣2個。4.水壓試驗第三節(jié)集箱的焊接第三節(jié)集箱的焊接第三節(jié)集箱的焊接第三節(jié)集箱的焊接第三節(jié)集箱的焊接一、集箱環(huán)縫焊接1.（4）機械氬弧焊（GTAW）+埋弧焊（SAW）這種組合焊接工藝主要是通過采用機械氬弧焊設(shè)備，轉(zhuǎn)動集箱管實現(xiàn)GTAW封底焊接，獲得單面焊雙面成形并全焊透的焊縫，加厚至6mm以后，采用SAW進行后續(xù)的填充蓋面焊妥焊縫。焊接方法（1）手工氬弧焊（GTAW）+焊條電弧焊（SMAW）+埋弧焊（SAW）這種焊接工藝主要是通過采用GTAW封底焊接實現(xiàn)單面焊雙面成形并保證根部全焊透，再在同一工位進行SMAW加厚，使GTAW+SMAW焊縫厚度達到10mm，然后采用SAW進行填充蓋面焊妥焊縫。（2）手工氬弧焊（GTAW）+焊條電弧焊（SMAW）這種焊接工藝主要是通過采用GTAW封底焊接實現(xiàn)單面焊雙面成形并保證根部全焊透，然后采用SMAW進行填充蓋面焊妥焊縫。第三節(jié)集箱的焊接（3）全位置TIG焊（GTAW-AP）這種焊接工藝通過將全位置TIG焊裝置（有卡盤式、小車式）裝夾在集箱管上，通過焊接電源自動控制該裝置上的焊槍、送絲機構(gòu)、旋轉(zhuǎn)（行走）機構(gòu)及擺動機構(gòu)等實現(xiàn)打底、填充及蓋面桿縫的焊妥。第三節(jié)集箱的焊接2.集箱環(huán)縫焊接材料的選用3.集箱環(huán)縫的焊接工藝4.集箱環(huán)縫的熱處理規(guī)范第三節(jié)集箱的焊接第三節(jié)集箱的焊接第三節(jié)集箱的焊接第三節(jié)集箱的焊接第三節(jié)集箱的焊接第三節(jié)集箱的焊接二、集箱管接頭的焊接1.管接頭結(jié)構(gòu)型式及焊接方法（1）A型伸入式管接頭集箱本體開孔，管接頭插入集箱，外側(cè)焊接角焊縫，采用焊條電弧焊（SMAW）焊接。（2）B型平座式管接頭集箱本體開孔，表面刮平，刮平量≤5mm，刮平直徑為管子外徑D＋（0.5~1.5）mm。（3）C型倒角座式管接頭集箱本體開孔并加工出沉孔，管接頭加工坡口，鈍邊插入沉孔，插人深度≤5mm，外側(cè)焊接坡口角焊縫，采用SMAW焊接，角焊縫高度按強度計算。第三節(jié)集箱的焊接（4）D型盆座式管接頭適用于任何工作壓力的鍋爐集箱管接頭，集箱本體上開孔并加工出盆座型式坡口，管接頭坐在盆座上。（5）E型或H型騎馬式管接頭適用于任何工作壓力的鍋爐集箱管接頭，管接頭焊縫可以有較大落差，集箱本體開孔，管接頭在專用騎馬式車床上加工管接頭坡口，或打磨出管接頭坡口，管接頭焊接端圓弧與集箱本體管外徑相吻合，管接頭焊接端坡口角度0°~45°（焊接處坡口不小于45°），鈍邊0.5~1.0mm，焊接間隙3mm。（6）J型管接頭管接頭外徑≤76mm，適用于任何工作壓力的鍋爐集箱管接頭，集箱本體上開孔并加工出盆子口坡口，盆子口深/≥管接頭壁厚且最小為6.5mm。2.管接頭焊縫焊接材料的選擇3.管接頭焊縫的焊接工藝第三節(jié)集箱的焊接第三節(jié)集箱的焊接第三節(jié)集箱的焊接第三節(jié)集箱的焊接4.管接頭焊接的熱處理規(guī)范1）Fe-1材料（SA-106C類材料除外），焊縫厚度≤30mm;SA-106C類材料，焊縫厚度≤30mm，根據(jù)材料碳當(dāng)量確定是否進行熱處理，同時應(yīng)考慮是否預(yù)熱和后熱。2）Fe-3材料，焊縫厚度≤13mm，預(yù)熱溫度>150°C。3）Fe-4-1材料，焊縫厚度≤13mm，預(yù)熱溫度>120°C。4）Fe-4-2材料，焊縫厚度≤13mm，預(yù)熱溫度＞150°C。5）Fe-5A材料，焊縫厚度≤13mm，預(yù)熱溫度>150°。三、集箱的焊后檢驗1．外觀檢驗1）焊縫外形尺寸應(yīng)符合設(shè)計圖樣和工藝文件的規(guī)定，焊縫高度不低于母材表面，焊縫與母材應(yīng)平滑過渡。第三節(jié)集箱的焊接2）焊縫及熱影響區(qū)表面無裂紋、夾渣、弧坑和氣孔。3）拼接焊縫無咬邊，其余焊縫咬邊深度不超過0.5mm。2.無損檢測（RT、UT）1）外徑>159mm，或者壁厚≥20mm時，A級鍋爐和B級鍋爐的環(huán)向?qū)咏宇^，100%RT或100%UT。2）外徑≤159mm時，A級鍋爐的環(huán)向?qū)咏宇^，P≥9.8MPa,100%RT或者100%UT（安裝工地，接頭數(shù)的50%）；P<9.8MPa,50%RT或者50%UT（安裝工地，接頭數(shù)的25%）；B級鍋爐的環(huán)向?qū)咏宇^，10%RT。3）A級鍋爐外徑>108mm的管接頭角接接頭，100%UT。3.無損檢測（MT）四、水壓試驗第四節(jié)受熱面管的焊接第四節(jié)受熱面管的焊接一、鍋爐受熱面管的牌號及其焊接性1.鍋爐受熱面管的牌號第四節(jié)受熱面管的焊接2.鍋爐受熱面管的焊接性1）20G鋼管供貨狀態(tài)為正火溫度控軋或正火。2）15CrMoG鋼管的主要合金元素Cr、Mo，公稱成分1Cr-0.5Mo的鋼。第四節(jié)受熱面管的焊接3）12Cr1MoVG鋼管是國內(nèi)高壓、超高壓、亞臨界壓力和超臨界壓力等各種壓力電站鍋爐過熱器、再熱器廣泛使用的鋼種，合金的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在2%以下，580°C溫度105h的持久強度比國外廣泛使用的2.25Cr-1Mo鋼高。4）12Cr2MoG鋼管為2.25Cr-1Mo鋼種。5）12Cr2MoWVTiB、12Cr3MoVSiTiB同屬于我國自行研制的低碳、低合金貝氏體熱強鋼，這兩種鋼管在600°C使用時，具有較高的熱強性和抗氧化性，以及良好的綜合力學(xué)性能。6）07Cr2MoW2VNbB（T23）。7）10Cr9Mo1VNb（T91）、10Cr9MoW2VNbBN（T92）、T122屬于馬氏體耐熱鋼，是在9~12Cr-1Mo鋼的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，供貨狀態(tài)正火＋回火。8）07Cr19Ni10、07Cr18Ni11Nb（TP304H、TP347H）是Cr-Ni奧氏體不銹鋼，其中TP347H采用Nb作為穩(wěn)定化元素，這兩種鋼具有良好的熱強性和耐蝕性，焊接性能良好，廣泛用于大型鍋爐高溫段過熱器和再熱器管系及化工設(shè)備管系，可采用多種熔化焊接方法，供貨狀態(tài)為固溶狀態(tài)，焊前第四節(jié)受熱面管的焊接不需預(yù)熱，環(huán)縫對接一般不需焊后熱處理。9）Super304H、TP310HCbN（HR3C）是在18Cr-8Ni和25Cr-20Ni基礎(chǔ)上添加熱強和抗氧化元素發(fā)展起來的，可在更高溫度、壓力下使用的受熱面用鋼，供貨狀態(tài)為固溶狀態(tài)，已在超超臨界鍋爐受熱面使用。二、鍋爐受熱面管的焊接工藝1.鍋爐受熱面管的焊接方法2.鍋爐受熱面管的焊接材料3.鍋爐受熱面管對接的焊接坡口第四節(jié)受熱面管的焊接第四節(jié)受熱面管的焊接第四節(jié)受熱面管的焊接4.主要焊接工藝介紹（1）管子對接水平轉(zhuǎn)動平焊位置自動GTAW管子對接水平轉(zhuǎn)動平焊位置自動GTAW可以焊接表9-9和表9-19中所有鋼種的同種鋼及其異種鋼接頭。（2）管子對接水平固定全位置自動GTAW管子對接水平固定全位置自動GTAW適用于管子彎后拼接，管子不動，焊槍繞管子旋轉(zhuǎn)。第四節(jié)受熱面管的焊接第四節(jié)受熱面管的焊接（3）管子對接水平轉(zhuǎn)動立焊位置自動GTAW管子對接水平轉(zhuǎn)動立焊位置自動GTAW可以用較大的焊接參數(shù)，已凝固的焊縫可以托住較大的熔池，其除具有一般GTAW的特點之外，還具有其固有的特點：適宜于管壁厚度小于6mm的20G、12GrIMoVG等鋼種的直管拼接，不開坡口，不留間隙，一次焊透，坡口形式為D型，可以采用封底蓋面一次完成的工序，簡化了坡口加工工序，提高了工效，比V形坡口節(jié)約焊接材料。第四節(jié)受熱面管的焊接第四節(jié)受熱面管的焊接（4）管子對接水平轉(zhuǎn)動自動GTAW-HW熱絲鎢極氬弧焊（GTAW-HW）可以焊接表9-9、表9-19中所有鋼種的同種鋼和異種鋼接頭。第四節(jié)受熱面管的焊接第四節(jié)受熱面管的焊接（5）管子對接水平轉(zhuǎn)動GTAW-GMAWGTAW焊接質(zhì)量好，特別是封底焊接單面焊雙面成形質(zhì)量可靠，但GTAW生產(chǎn)率低；GMAW焊接質(zhì)量好，采用脈沖電流，脈沖周期毫秒級，可做到一個脈沖過渡一滴熔滴，生產(chǎn)率比GTAW高，所以廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)，特別適宜于中厚壁管子的焊接。第四節(jié)受熱面管的焊接（6）管子的PAW（脈沖等離子弧焊）PAW具有能量集中、熔深大、煤縫窄、熱影響區(qū)小的優(yōu)點，一次可焊透6mm厚的碳鋼、低合金鋼材料，能焊接表9-9、表9-19中除不銹鋼與耐熱鋼之間異種鋼接頭之外的所有鋼種，一般用于壁厚小于6mm的管子對接環(huán)縫。第四節(jié)受熱面管的焊接（7）其他焊接方法手工GTAW、SMAW、GTAW-SMAW具有靈活、方便的特點，可適用于各種復(fù)雜位置的焊接。5.異種鋼對接焊（1）異種鋼焊接的特點異種鋼焊接時，除了兩種母材本身在焊接時易產(chǎn)生的問題外，主要還有下列特點：1）焊縫稀釋。2）過渡層。3）碳遷移。4）膨脹系數(shù)差別大。5）蠕變強度不匹配。（2）異種鋼焊接及熱處理工藝1）焊接異種鋼接頭時，要求焊縫金屬稀釋率低，但靠近焊縫界面的熔合區(qū)和焊縫根部的實際稀釋率第四節(jié)受熱面管的焊接要比其他部位大得多，一般要求根部焊縫的平均稀釋率控制在30%以下。2）采用較小的焊接熱輸人，以利于防止熱裂紋和降低稀釋率。3）不預(yù)熱焊接會增大Cr-Mo鋼側(cè)熱影響區(qū)的淬硬傾向，但采用鎳基填充金屬，焊縫金屬溶解氫的能力較大，塑性較好，接頭的組織應(yīng)力較小，同時管子對接的拘束程度也不大，因此異種鋼焊接時不預(yù)熱或采用較低的預(yù)熱溫度是可行的。4）選擇合適的焊接材料。5）采用過渡段。6）焊后熱處理。三、鍋爐受熱面管的焊后熱處理第四節(jié)受熱面管的焊接第四節(jié)受熱面管的焊接四、鍋爐受熱面管的焊后檢驗1.外觀檢驗1）焊縫外形尺寸應(yīng)符合設(shè)計圖樣和工藝文件的規(guī)定，焊縫高度不低于母材表面，焊縫與母材應(yīng)平滑過渡。2）焊縫及熱影響區(qū)表面無裂紋、夾渣、弧坑和氣孔。3）焊縫咬邊深度不超過0.5mm，管子兩側(cè)咬邊總長度不超過管子周長的20%，且不超過40mm。4）管子對接焊縫接頭處的內(nèi)徑不得小于表9-30的規(guī)定，并作為通球直徑進行檢查。第四節(jié)受熱面管的焊接2.無損檢測（RT或UT）1）管子外徑>159mm，或者壁厚≥20mm時，按本章第三節(jié)“集箱的焊接”中環(huán)縫對接接頭進行無損檢測。2）蒸汽鍋爐、熱水鍋爐。3）承壓有機熱載體鍋爐。3.水壓試驗第五節(jié)膜式水冷壁的焊接第五節(jié)膜式水冷壁的焊接一、膜式水冷壁制造工藝流程和焊接方法的選擇1.制造工藝流程2.焊接方法第五節(jié)膜式水冷壁的焊接第五節(jié)膜式水冷壁的焊接二、膜式水冷壁的焊接工藝1.SAW第五節(jié)膜式水冷壁的焊接第五節(jié)膜式水冷壁的焊接2.MPM(GMAW)第五節(jié)膜式水冷壁的焊接3.SMAW,GMAW,FCAW4.鰭片管的高頻電阻焊三、膜式水冷壁的熱處理工藝第五節(jié)膜式水冷壁的焊接四、膜式水冷壁的焊接檢驗1.SAW、MPM、SMAW、GMAW和FCAW焊縫的外觀檢驗1）焊縫成形光滑、平整，焊縫與母材之間圓滑過渡，焊縫表面不允許有裂紋、夾渣、弧坑等缺陷。2）焊縫表面不允許有直徑大于2mm的單個氣孔，同時不允許存在密集性氣孔（3個以上小孔連成一片）或成排氣孔（任意100mm焊縫直線范圍內(nèi)氣孔數(shù)多于5個）。3）焊縫咬邊深度在管子側(cè)不得大于0.5mm，咬邊總長度不大于管子長度的25%，且連續(xù)長度不超過500mm；扁鋼側(cè)咬邊深度不大于0.8mm。4）扁鋼與管子焊接時不得燒穿管子。2.拼排焊縫的焊縫斷面熔深檢驗第五節(jié)膜式水冷壁的焊接3.高頻焊鰭片管焊縫的外觀檢驗1）鰭片管外表面不得有明顯的壓痕和拉傷。2）鰭片管的焊接處不允許有貫穿熔合面的小孔、夾渣和未熔合等缺陷存在[焊合處表面允許有規(guī)則的被擠出的金屬（或毛刺）存在］。3）對用作膜式水冷壁（或膜式頂棚、包墻管）的鰭片管，其管子與扁鋼的熔合率不小于扁鋼厚度的第五節(jié)膜式水冷壁的焊接80%；對用于其他用途的鰭片管，其管子與扁鋼的熔合率可按具體產(chǎn)品的技術(shù)要求或加工合同規(guī)定而確定。4.膜式水冷壁的水壓試驗第十章壓力容器焊接第一節(jié)總體要求一、壓力容器用金屬材料總體要求二、壓力容器用焊接材料總體要求三、壓力容器焊接總體要求1.焊接工藝評定要求2.壓力容器焊工要求3.壓力容器焊接環(huán)境要求4.壓力容器焊接接頭分類第一節(jié)總體要求第二節(jié)低碳鋼、低合金高強鋼壓力容器的焊接一、壓力容器用低碳鋼的焊接1.碳鋼的種類及標(biāo)準(zhǔn)第二節(jié)低碳鋼、低合金高強鋼壓力容器的焊接2.低碳鋼焊接特性3.低碳鋼焊接方法4.低碳鋼焊材選用（1）焊條應(yīng)根據(jù)焊縫金屬強度與母材等強的原則選用焊條，同時還須考慮接頭形式、板厚和焊接位置等因素。（2）埋弧焊焊絲和焊劑低碳鋼埋弧焊時，焊絲與焊劑匹配后的熔敷金屬力學(xué)性能需與母材相當(dāng)，不同商標(biāo)號的焊劑會有不同的力學(xué)性能，推薦采用同一廠家焊絲與焊劑進行匹配，且應(yīng)采用中性焊劑。（3）氣體保護焊焊絲首先要滿足焊縫金屬與母材等強度，當(dāng)焊縫金屬強度超過母材過多時，可能引起焊接接頭塑性和韌性下降。第二節(jié)低碳鋼、低合金高強鋼壓力容器的焊接5.有特殊要求的低碳鋼焊接要點1）當(dāng)焊件溫度低于0°C或焊件厚度大于32mm的低碳鋼焊接時，由于焊接接頭冷卻速度較快，冷裂紋的傾向增大，特別是焊接大厚度或大剛度結(jié)構(gòu)，在多層焊時第一道焊縫最容易開裂。①焊前預(yù)熱，焊接過程中保持層間溫度不低于預(yù)熱溫度。②采用低氫型或超低氫型焊條。③定位焊時，加大電流，減慢焊速。④整條焊縫盡量一次連續(xù)焊完，焊后及時進行后熱處理或消氫處理。第二節(jié)低碳鋼、低合金高強鋼壓力容器的焊接2）對于有低溫沖擊要求的焊接接頭，為保證其接頭的沖擊韌性和冷彎性能，應(yīng)適當(dāng)控制熱輸入和層間溫度，不宜采用大規(guī)范焊接，避免擺動過寬的焊道，盡量使每道焊肉的厚度減薄。3）對于盛裝堿性溶液、濕HS、液氨等特介質(zhì)的低碳鋼壓力容器的焊接，應(yīng)符合以下要求：①嚴(yán)格控制原材料中S、P、Ni的含量及碳當(dāng)量Ceg符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計要求。②焊材選擇參考NACESP0472，控制焊材熔敷金屬中V、Nb（Cb）的含量，一般要求V的質(zhì)量分?jǐn)?shù)≤0.02%，Nb（Ch）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)≤0.02%，V+Nb（Cb）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)≤0.03%，Cog≤0.43，且控制熔敷金屬的硬度≤200HBW。③任意厚度均需進行焊后消應(yīng)力熱處理，且熱處理溫度不低于620°C。二、壓力容器用低合金高強鋼的焊接1.低合金鋼分類及材料標(biāo)準(zhǔn)（1）熱軋、正火鋼屈服強度在295~490MPa之間，其使用狀態(tài)為熱軋、正火、正火＋回火或控軋第二節(jié)低碳鋼、低合金高強鋼壓力容器的焊接控冷，屬于非熱處理強化鋼，這類鋼應(yīng)用最為廣泛。（2）低碳低合金調(diào)質(zhì)鋼屈服強度在490~980MPa之間，在調(diào)質(zhì)狀態(tài)下使用，屬于熱處理強化鋼，其特點是既有高的強度，又有良好的塑韌性，可以直接在調(diào)質(zhì)狀態(tài)下焊接。第二節(jié)低碳鋼、低合金高強鋼壓力容器的焊接2.低合金高強鋼的焊接特點（1）熱軋、控軋及正火鋼的焊接特點低合金高強鋼中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般不超過0.20%，為了確保鋼的強度和韌性，通過添加適量的Mn、Mo等合金元素及V、Nb、Ti、AI等微合金化元素，配合適當(dāng)?shù)能堉乒に嚮驘崽幚砉に噥磉_到晶粒細化、沉淀強化或通過控制終軋溫度和變形量，并配合加速冷卻使鋼材獲得細小的鐵素體組織，從而獲得良好的綜合力學(xué)性能。1）冷裂紋敏感性。2）再熱裂紋敏感性。3）熱影響區(qū)的粗晶區(qū)脆化。4）熱應(yīng)變脆化。（2）低碳低合金調(diào)質(zhì)鋼的焊接特點低碳低合金調(diào)質(zhì)鋼具有較高的屈服強度、良好的塑韌性，這類鋼雖然通過熱處理獲得較高的強度，但由于碳含量較低，與中碳調(diào)質(zhì)鋼相比具有較好的焊接性。1）焊接熱影響區(qū)的粗晶區(qū)有產(chǎn)生冷裂紋和韌性下降的傾向。第二節(jié)低碳鋼、低合金高強鋼壓力容器的焊接2）熱影響區(qū)組織軟化。3）熱裂紋。3.低合金高強鋼焊接方法選擇4.低合金高強鋼焊材選擇1）根據(jù)不同鋼材的強度級別選擇與母材強度相當(dāng)?shù)暮覆氖沁@類鋼焊材選用的基本原則，并且還要根據(jù)產(chǎn)品的使用條件、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和材料厚度等因素，綜合考慮焊縫金屬的韌性、塑性和焊接接頭的抗裂性，只要焊縫強度不低于或略高于母材標(biāo)準(zhǔn)抗拉強度的下限值即可。2）對于厚板、拘束大及冷裂紋傾向大的煤接結(jié)構(gòu)，應(yīng)選用超低氫焊材以提高抗裂性能。3）考慮焊后加工工藝的影響，對焊后需經(jīng)熱處理、熱卷（熱彎）的焊件，應(yīng)考慮焊縫金屬經(jīng)受高溫處理后對其力學(xué)性能的影響，保證焊縫金屬經(jīng)熱處理后仍具有要求的強度、塑性和韌性等。5.低合金高強鋼焊接工藝要點第二節(jié)低碳鋼、低合金高強鋼壓力容器的焊接（1）焊接熱輸入控制熱輸入大小直接影響焊縫金屬及熱影響區(qū)的組織，并最終影響焊接接頭的韌性及抗裂性，確保焊縫金屬的韌性，不宜采用過大的焊接熱輸入。（2）預(yù)熱及道間溫度的控制預(yù)熱可以控制焊接冷卻速度，降低熱影響區(qū)硬度，同時還可以降低焊接應(yīng)力，并有助于氫的逸出，因此預(yù)熱是防止低合金高強鋼焊接氫致裂紋產(chǎn)生的有效措施。第二節(jié)低碳鋼、低合金高強鋼壓力容器的焊接（3）焊后后熱及消氫處理焊后后熱是指一條焊縫焊接完成后立即將焊接區(qū)加熱到200~350°C范圍內(nèi)，并保溫一段時間；而消氫處理是加熱到300~400°C范圍內(nèi)保溫一定時間。（4）焊后消應(yīng)力熱處理即焊后將件均勻加熱到Ac1以下溫度，保溫一段時間后隨爐冷卻的熱處理。6.產(chǎn)品焊接案例（1）工藝評定方案工藝評定根據(jù)產(chǎn)品所需的焊接方法可采用組合評定，本產(chǎn)品主體縱環(huán)縫采用SAW，接管與筒體焊縫采用SMAW及馬鞍焊機埋弧焊，小接管與法蘭采用GTAW打底加SMAW或SAW填充蓋面，因此評定采用了50mm厚的板，采用GTAW+SMAW+SAW組合焊，焊材分別采用ER80S-G、E8018-G、F8P2-EF2-F2，焊縫厚度分別為10mm、20mm、20mm，焊后進行消應(yīng)力熱處理。（2）筒體縱環(huán)縫的焊接1）焊前準(zhǔn)備。2）預(yù)熱。第二節(jié)低碳鋼、低合金高強鋼壓力容器的焊接3）焊接要點。（3）熱處理后焊縫的返修如果熱處理后煤縫需要返修，返修符合以下要求可不再重新進行熱處理：1）返修焊縫厚度不超過13mm，如果位于焊縫同一橫截面的兩處部位返修，則為兩處焊縫厚度之和不超過13mm。2）返修區(qū)域焊前預(yù)熱溫度至少180°C，且層間、道間溫度不超過220°C。3）打底焊道焊條直徑不超過3.2mm，在整個坡口面上堆焊一層。4）在焊第二層前要將坡口表面層上的堆焊金屬磨去一半厚度。5）后續(xù)焊道來用最大直徑次4.0mm的焊條施焊。6）在返修焊縫表面施焊回火焊道并進行200~260°C/4h的后熱處理。7）磨去回火焊道與母材齊平。8）冷卻至常溫48h后采用交流磁軛法進行磁粉檢測，返修厚度大于10mm的需增加射線檢測。第三節(jié)耐熱鋼壓力容器的焊接1.壓力容器用耐熱鋼的種類2.對耐熱鋼焊接接頭性能的基本要求1）足夠的常溫和高溫強度。2）高溫持久強度和蠕變強度。3）耐蝕性、抗氫能力和抗氧化性，臨氫工況下材料的選擇可參考APIRP941中圖1所示的Nelson曲線，可避免材料的高溫氫損傷。4）抗脆斷性。5）材料可加工性包括冷、熱成形性、焊接性能好，且焊接接頭與母材性能基本一致，避免接頭在高溫運行過程中的熱應(yīng)力。3.低合金耐熱鋼的焊接（1）低合金耐熱鋼的煤接特點分析及工藝措施低合金耐熱鋼含有一定量的合金元素，因此它與低第三節(jié)耐熱鋼壓力容器的焊接合金高強鋼具有一些相同的焊接特點，但又由于其含有一些特的微量元素及不同高溫工作環(huán)境，所以有其獨特的焊接特點。1）淬硬性及冷裂傾向。①預(yù)熱。②限制擴散氫含量。③消除焊接殘余應(yīng)力。2）再熱裂紋。①嚴(yán)格控制母材和焊材中加劇再熱裂紋的合金成分，應(yīng)在保證鋼材熱強性的前提下，將V、Ti、Nb等第三節(jié)耐熱鋼壓力容器的焊接合金元素的含量控制在最低的允許范圍內(nèi)。②選用高溫塑性優(yōu)于母材的焊材。③適當(dāng)提高預(yù)熱溫度和層間溫度。④采用小熱輸入焊接方法和工藝，以縮小焊接接頭過熱區(qū)的寬度，限制晶粒長大，改善顯微組織而提高沖擊韌度。⑤選擇合理的熱處理規(guī)范，盡量縮短在敏感溫度（370~565°C）的保溫時間。⑥改進接頭設(shè)計和調(diào)整施焊工藝。⑦避免焊縫缺陷。3）回火脆性。①對于焊縫金屬用X系數(shù)：第三節(jié)耐熱鋼壓力容器的焊接②對于母材還應(yīng)考慮Si、Mn元素的影響，引用J指數(shù)：第三節(jié)耐熱鋼壓力容器的焊接（2）焊接方法的選擇常用的電弧焊方法，如GTAW、SMAW、GMAW以及SAW都可用于低合金Cr-Mo鋼的焊接。（3）耐熱鋼焊材選用焊接材料的選用首先要保證所獲得焊接接頭達到設(shè)計要求的使用性能，主要注意以下幾點：1）等強原則。第三節(jié)耐熱鋼壓力容器的焊接2）焊縫金屬的耐氫腐蝕、高溫抗氧化性應(yīng)與母材相當(dāng)，因此焊縫金屬中的Cr、Mo含量應(yīng)與母材接近。3）抗回火脆性。4）低溫韌性。5）為提高焊縫金屬的抗裂性，應(yīng)控制焊材中的碳含量低于母材，但應(yīng)注意，碳含量過低時經(jīng)長時間的焊后熱處理會促使鐵素體形成，從而導(dǎo)致韌性下降，因此，對于低合金耐熱鋼的焊縫金屬碳含量最好控制在0.08%~0.12%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）范圍內(nèi)，這樣才會使焊縫金屬具有較高的沖擊韌度和與母材相當(dāng)?shù)母邷厝渥儚姸取５谌?jié)耐熱鋼壓力容器的焊接第三節(jié)耐熱鋼壓力容器的焊接（4）低合金耐熱鋼焊接要點1）預(yù)熱與層間溫度。2）焊接規(guī)范的選擇。3）焊后消氫和中間熱處理。4）焊后熱處理。①作用。②熱處理參數(shù)的確定。（5）焊接工藝評定報告制作案例低合金耐熱鋼焊接工藝評定報告（PQR）需考慮的內(nèi)容：1）常規(guī)檢驗和試驗。2）除工藝評定標(biāo)準(zhǔn)要求的內(nèi)容第三節(jié)耐熱鋼壓力容器的焊接外，還應(yīng)考慮：①評定用母材須與產(chǎn)品用母材有相同的類別號、組別號及相同的公稱成分，焊材須與產(chǎn)品用焊材有相同的類型和商標(biāo)號。②進行設(shè)計溫度下的高溫拉伸。③對試樣分別進行最大程度的焊后熱處理（Max.PWHT）和最小程度的焊后熱處理（Min.PWHT），并進行Max.PWHT及Min.PWHT狀態(tài)下的拉伸和沖擊試驗，針對組合評定，需要對每種方法進行沖擊試驗。④Min.PWHT狀態(tài)下的硬度檢測（包括焊縫區(qū)、熱影響區(qū)、母材）。⑤進行焊縫金屬化學(xué)成分分析，計算X系數(shù)（或由焊材廠家提供）。⑥針對2.25Cr-1Mo、2.25Cr-1Mo-0.25V、3Cr-1Mo、3Cr-1Mo-0.25V材料，對每種焊接方法進行焊縫及熱影響