压力容器焊接规程

1、NB/T47015压力容器焊接规程氨基酸设备动力部 常健彬1范围本标准规定了钢制、铝制、钛制、镍制和复合金属压力容器的焊接规程本标准适用于气焊、焊条电弧焊、埋弧焊、五剂气体保护焊、熔化极气体保护焊、等离子弧焊、气电立焊和螺柱焊接的压力容器2通用焊接规程2.1焊接材料包括：焊条、焊丝、焊带、焊剂、气体、电极、衬垫2.2.焊前准备2.2.1场地 高合金钢钢制压力容器场地应与其他类别的材料分开，地面应铺防划伤垫；有色金属压力容器应在专用场地或专用空间内制造，并采取相应的保护措施2.2.2坡口 制备坡口可采用冷加工和热加工。采用热加工方法制备坡口，需要冷加工去除影响焊接质量的表面层 焊接坡口应平整，不

2、应有裂纹、分层、夹杂物等缺陷2.3预热 2.3.1压力容器焊前预热及预热温度应根据母材交货状态、化学成分、力 学性能、焊接能力、厚度、焊件的拘束程度确定2.3.2采取局部预热时，应防止局部应力过大2.3.3预热温度的测量 应在预热面的背面测量如果做不到应先移开热源，待母材上的温度均匀后测定 2.3.4测温点的位置2.4施焊2.4.1环境出现下列环境应采取保护措施，否则禁止施焊a) 风速：气体保护焊大于2m/s 其他的大于10m/sb) 相对湿度大于90%c) 雨雪条件d) 温度低于-202.4.2焊接管子、管件时候一般采用多层焊，各焊道接头应该错开2.4.3角焊缝的根部应该保证焊透2.4.4可

3、锤击的钢质焊缝金属和热影响区，采用锤击消除接头残余应力时，打底层焊缝和盖面层焊缝不宜锤击2.4.5引弧板、引出板、产品焊接试件不应该锤击2.5焊接检查检验2.5.1焊前a) 母材 焊接材料b) 焊接设备 仪表 工艺装备c) 焊接坡口 接头装备及清理d) 焊工资质e) 焊接工艺文件2.5.2施焊a) 焊接规范参数b) 执行焊接工艺情况c) 执行技术标注情况d) 执行文件规定情况2.5.3焊后a) 实际焊接记录b) 焊工钢印代号c) 焊缝外观及尺寸d) 后热焊后热处理e) 产品焊接试验f) 无损检验3钢制压力容器焊接规程3.1焊接材料3.1.1碳素钢相同钢号相焊3.1.2强度型低合金钢相同钢号相焊

4、3.1.3耐热型低合金钢相同钢号相焊3.1.4低温型低合金钢相同刚好相焊3.1.5高合金钢相同钢号相焊3.1.6不同钢号钢材相焊3.23.3坡口的制备3.3.1碳素钢和标准抗拉强度下限不大于540MPa的强度合金钢可采用冷加工也可采用热加工制备破口3.3.2耐热型低合金钢、高合金钢和标准抗拉强度下限大于540MPa的强度型低合金钢宜采用冷加工方法。若采用热加工方法，对影响焊接质量的表面层应用冷加工方法去除3.4预热3.4.1当焊接两种不同类型的钢材组成的焊接接头时，预热温度应按要求高的钢材选用3.4.2碳素钢和低合金钢最高预热温度和道间温度不宜大于300，奥氏体不锈钢最高道间温度不宜大于150

5、3.5焊后热处理3.5.1焊后热处理是指改善焊接区域的性能，消除焊接残余应力等有害影响，将焊接区域或其中部分在金属相变点一下加热到足够的温度，并保持一定的时间，而后均匀冷却的过程3.5.2碳素钢和低合金钢低于490的热过程，高合金钢低于315的热过程，均不作为焊后热处理对待3.5.3焊后热处理厚度a) 等厚全焊透对接接头的与母材厚度相同b) 对接焊缝连接的焊接接头，热处理厚度等于焊缝厚度c) 螺柱焊的厚度等于螺柱的工程直径d）不同厚度受压元件相焊时的热处理厚度a. 两个相邻对接受压元件中取其较薄的一侧的母材厚度b. 在壳体上焊接管板、平封头、盖板、凸缘、法兰时取壳体厚度c. 接管人孔连接件与壳

6、体、封头相焊接，取连接件颈部焊缝厚度、壳体焊缝厚度、封头焊缝厚度、补强板、连接件角焊缝厚度中的较大者d. 接管与法兰相焊时取接管在接头处的焊缝厚度e. 管子与管板相焊接取焊缝厚度f.焊接返修时取其焊缝填充的金属厚度3.6焊后热处理方式3.6.1整体焊后热处理，条件允许应采用炉内整体加热法3.6.2整体分段焊后热处理，将容器分段装入炉内加热，加热各段重叠部分长度至少为1500mm，炉外部分的容器采取保温措施，防止生产有害的温度梯度3.6.3局部焊后热处理：环焊缝焊后热处理、焊接返修后热处理、壳体或封头上施焊接管后热处理等3.7焊后热处理温度测定3.7.1热处理温度以焊件上直接测量为准3.7.2应

7、将热电偶直接焊在焊件。热处理时防止热电偶与焊件接触松动、脱落3.7.3热处理的温度测定方法a) 应在焊件加热面的背面测定温度b) 应避免热源直接加热测温点时测量温度c) 热处理温度在整个热处理过程中应当连续测量自动测量记录，记录图表上应能够区分每个测温点的数值3.8焊后热处理工艺3.9焊后返修重新热处理规定3.91下列情况焊后返修需要重新热处理有应力腐蚀的压力容器盛装毒性为季度或高位危害介质的压力容器低温压力容器3.9.2下列可焊后返修不再进行焊后热处理压力容器限于Fe-1和Fe-3两类返修厚度小于钢材厚度的1/3且不大于13mm焊接返修后得到业主的书面认可，返修部位应记录在产品质量书上焊接返

8、修技术要求 返修焊缝坡口，要进行表面无损检测，确认无缺陷 采用低氢型药皮焊条 Fe-1预热温度高于或者等于100 Fe-3高于或等于180道间温度不超过230焊道的最大宽度为焊芯的4倍对与Fe-3类铁需要采用半焊道加回火焊道技术进行焊接返修e）钢材表面的焊接修复表面修复仅限于小面积，例如去除定位块时撕掉钢材表面的修复焊接修复的表面不能接触容器的介质4铝制压力容器4.1焊接材料4.1.1焊接材料应保证焊缝的力学性能高于或者等于母材规定的限制，当需要时，耐腐蚀性能不应该低于母材的相应要求，或者力学性能和耐腐蚀强性能满足文件规定的技术要求为保证焊缝的耐腐蚀性，母材为纯铝时，应该采用纯度不低于母材的焊

9、丝 母材为铝镁合金时或吕锰合金时，宜采用含铝镁含量不低于母材的焊丝焊丝表面应该光滑、无毛刺、划伤、气孔、裂纹、凹坑、皱纹等缺陷常用保护气体为氩气，也可用氮气或者两者混合气体，氩气纯度不低于99.9%装瓶氩气压力不低于0.5Mp时不宜使用4.2破口准备坡口加工应采用冷加工方法，也可应等离子弧方法加工，焊前应该对坡口进行打磨或者冷加工以清除氧化物，直至露出金属光泽打磨平整 坡口表面两侧50mm范围内应严格进行表面清理，去除水分、尘土、金属屑、油渍等附着物，可采用机械或者化学方法清理但是不要用砂轮、纱布清理建议使用不锈钢制钢丝刷清理后应该保护，避免污染并及时施焊4.3焊丝的表面清理4.3.1预热4.

10、3.2施焊铝及铝合金应在无污染、无尘土和无金属粉尘的专用洁净环境内施焊施焊过程中，应该控制道间温度不超过150息弧坑应填平或者高于母材多层多道焊时，焊完一道后应该用机械方法去除氧化膜气焊后立即清除焊缝表面及两侧的焊剂及焊渣4.3.3后热、焊后热处理铝制压力容器一般不要求后热和焊后热处理5钛制压力容器5.1焊接材料焊接材料在焊态下焊缝金属应该保证力学性能、耐腐蚀性能高与等于母材规定的限值焊丝中的氮、氧、碳、氢、铁等杂质低于母材的杂质上限常用钛材选用的焊丝型号不同牌号的钛材相焊时，按强度较好和耐腐蚀级别较低的选择焊丝和填充丝常用保护焊气体为氩气推荐选用铈钨机作为钨极气体保护焊的电极5.2坡口准备气

11、体保护焊坡口形式和尺寸坡口加工应采用冷加工方法，也可应等离子弧方法加工，焊前应该对坡口进行打磨或者冷加工以清除氧化物，直至露出金属光泽打磨平整 坡口表面两侧25mm范围内应严格进行表面清理，去除水分、尘土、金属屑、油渍等附着物表面清理可采用脱脂、机械清理和化学方清理方法焊丝清理后，若不能在干燥的环境中保存，则施焊前再轻轻酸洗5.3施焊钛及钛合金应在无污染无灰尘无烟无金属粉尘和无铁离子的洁净环境内组装施焊一般不进行预热禁止接触引弧，防止钛与钢、铝、铜之间引起弧或者熔焊防止空气进入焊接区，严格加强焊接区的惰性气体保护对温度在400以上的焊缝和热影响区的正面、背面均应进行保护，防止氧化焊接工艺参数在

12、保证保护良好的、熔深足够的情况下，尽量采用小线能施焊焊接环缝时应有电流递增衰减装置，避免产生弧坑5.4焊后热处理钛制压力容器一般不需要采用焊后热处理6铜制压力容器6.1焊接材料焊接材料应保证焊缝的力学性能高于或者等于母材规定的限制，当需要时，耐腐蚀性能不应该低于母材的相应要求，或者力学性能和耐腐蚀强性能满足文件规定的技术要求严格控制焊缝中氧、铅、铋、硫等杂质常用铜合金焊材的使用范围气体保护焊焊接铜及铜合金时，通常选用氩气保护焊条干燥温度不超过2006.2坡口准备坡口的形式和尺寸由不同的焊接方法决定6.3焊前清理焊前去除焊丝表面的的氧化膜、水分、油污和污渍6.4施焊在无污染、无灰尘、无金属粉尘的

13、环境中选用大功率、高能束的熔焊热源的焊接方法，焊接方法要与铜材厚度相适应焊接工艺原则是采用大线能量，焊前预热，焊接过程中同步加热采用防止产生焊接热裂纹与气孔的措施充分采用夹具、定位焊的方法防止焊接变形，降低焊接残余应力热与温度与铜及铜合金的热导率密切相关，应综合考虑焊接方法，保护气体种类、母材的厚度、坡口的形式等焊后可以对焊缝和热影响区进行热态或者冷锤击6.5焊后热处理对于铜锌合金、铜铝合金、铜硅合金、铜镍合金可以采用焊后热处理的方法降低焊接残余应力焊后热处理温度低于母材的再结晶温度，升温速度要缓慢，保温时间最少一小时7镍制压力容器7.1焊接材料焊接材料应保证焊缝的力学性能高于或者等于母材规定

14、的限制，当需要时，耐腐蚀性能不应该低于母材的相应要求，或者力学性能和耐腐蚀强性能满足文件规定的技术要求焊条金属化学成分应与母材相近。焊接保护气体钨极气体选用氩气、氦气或者两者相混合推荐使用铈钨极作为钨极气体保护焊7.2坡口、接头的准备焊前清理焊丝、坡口、衬垫、离坡口两侧各50mm范围内的材料表面清理能与Ni形成低熔点共晶的有害元素以及生成物清理方法溶剂：盐酸溶剂磨削、喷丸、打磨、机加工7.3施焊焊接镍基镍合金，应该采取防止产生热裂纹的措施清理合格的镍基镍合金工件应在无污染、无烟、无金属粉尘和无灰尘的专用洁净环境内施焊镍基镍合金液态焊缝金属流动性差，不容易润湿展开，应该采取各种措施使液态焊缝金属布满坡口，做到各个接头的焊缝全融合、全焊透控制道间温度小于150不得使用铅垂锤击焊接区，锤击应采用不锈钢锤当受压元件焊缝与受压元件相焊的焊缝的设计温度高于538时应做稳定化处理稳定化处理工艺：8复合金属制压力容器（不锈钢复合钢）8.1焊接材料8.2坡口形式不锈钢复合钢的下料和坡口加工宜采用冷加工方法热加工法切割和加工坡口时，尽量采用等离子切割法，且覆层朝上焊接时一般采用先焊基层焊缝，再焊过度