产品焊接试件及母材试件

1、压力容器产品焊接试件压力容器产品焊接试件及母材试件制备的条件及要求及母材试件制备的条件及要求研究院设备室研究院设备室肖志会肖志会 2012年年1月月 为满足我公司现阶段压力容器产品结构及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接试件及母材试件制备条件及要求做一总结归纳。纳。 目录目录一一.产品焊接试件产品焊接试件1常用标准

2、需制备产品焊接试件的条件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产品焊接试件数量要求3. 产品焊接试件的制备要求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产品焊接试件需检查项目及要求二母材试件二母材试件1. 需要制备母材热处理试件的条件需要制备母材热处理试件的条件2. 母材试件制备要求母材试件制备要求一、一、 按照按照GB150-1998及及TSG R0004-2009固定式固定式压力容器安全技术监察规程压力容器安全技术监察规程的规定，压力容器产品的规定，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

3、、产品焊接试件、B类焊接接头鉴证环（含环缝产品焊类焊接接头鉴证环（含环缝产品焊接试件和锻焊容器鉴证环）。接试件和锻焊容器鉴证环）。 制备产品试件的目的：是通过检验试件焊接接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头的力学性能来考核产品焊接接头的力学性能是否合格。是否合格。 制备产品焊接试件的主要要求是试件对产品焊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。接接头的代表性。一、一、锦化机集团锦化机集团1常用标准需制备产品焊接试件的条件。常用标准需制备产品焊接试件的条件。 1.1固容规固容规要求需制备产品焊接试件的条件要求需制备产品焊接试件的条件

4、 1）碳钢碳钢、低合金钢低合金钢制制低温低温压力容器压力容器2）材料）材料标准标准抗拉强度抗拉强度下限值下限值大于或者等于大于或者等于540Mpa的的低合金低合金 钢制压力容器钢制压力容器.3）需经过热处理）需经过热处理改善或者恢复力学性能改善或者恢复力学性能的钢制压力容器的钢制压力容器4）设计图样注明盛装毒性为）设计图样注明盛装毒性为极度或者高度危害极度或者高度危害介质的压力介质的压力容器。容器。5）设计图样或相关标准设计图样或相关标准要求制造产品焊接试件的压力容器。要求制造产品焊接试件的压力容器。一、一、一、一、1.2GB150第第10章要求制备产品焊接试件的条件（满足其章要求制备产品焊接

5、试件的条件（满足其一需按台制备产品焊接试件）一需按台制备产品焊接试件）.1）钢材厚度大于）钢材厚度大于20mm的的15MnVR，15MnNbR2）钢材标准抗拉强度下限值）钢材标准抗拉强度下限值540Mpa，68mm15MnVR除外。除外。3）Cr-Mo低合金钢低合金钢4）当设计温度小于）当设计温度小于-10时，钢材厚度大于时，钢材厚度大于12mm的的Q245R；钢钢 材厚度大于材厚度大于20mm的的Q345R5）当设计温度小于）当设计温度小于0，大于等于，大于等于-10时，钢材厚度大于时，钢材厚度大于25mm的的Q245R；钢材厚度大于；钢材厚度大于38mm的的Q345R.6）制作容器的钢板凡

6、需经热处理以达到设计要求的材料力学）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；性能指标者；7）图样注明盛装毒性为极度危害或高度危害介质的容器。）图样注明盛装毒性为极度危害或高度危害介质的容器。一、一、 按照按照GB150.4-2011凡符合以下条件之一的、有凡符合以下条件之一的、有A 类纵向类纵向焊接接头的容器，应逐台制备产品焊接试件：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；盛装毒性为极度或高度危害介质的容器；b） 材料标准抗拉强度材料标准抗拉强度Rm540MPa 的低合金钢制容器；的低合金钢制容器；c） 低温压力容器低温压力容器；

7、d） 制造过程中，通过热处理改善或者恢复材料性能的钢制制造过程中，通过热处理改善或者恢复材料性能的钢制容器；容器；e） 设计文件要求制备产品焊接试件的容器。设计文件要求制备产品焊接试件的容器。一、一、1.3锻焊压力容器或该设备没有锻焊压力容器或该设备没有A类焊接接头时（按照类焊接接头时（按照GB150需图样有规定，否则也不需制备）需按需图样有规定，否则也不需制备）需按GB150第第10章或工程标准要求制备章或工程标准要求制备B类焊接接头鉴证环。类焊接接头鉴证环。*B类焊接接头鉴证环是为适应锻焊容器的发展，在类焊接接头鉴证环是为适应锻焊容器的发展，在GB150-1998版中就已增加此项要求，由于

8、缺乏足够的经版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。且在原在原JB4744-2000标准中提出标准中提出 了锻焊容器了锻焊容器B类焊接接头鉴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。证环力学性能的检验也可参照本标准的要求。(现新发行标现新发行标准准NB/T47016-2011标准中已包含鉴证环标准中已包含鉴证环)这是这是B类焊类焊接接头鉴证环提出原因。接接头鉴证环提出原因。 一、一、1)按照按照GB150制造的压力容器，如果没有制造的压力容器，如果没有A类焊接接头或类焊接接头或为锻焊压力容

9、器的如设计图样上没有规定制备鉴证环的可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。不制备。2)鉴证环：设备没有鉴证环：设备没有A类焊接接头、锻焊压力容器，或者类焊接接头、锻焊压力容器，或者B类焊接接头的焊接工艺与类焊接接头的焊接工艺与A类焊接接头的焊接工艺不同，类焊接接头的焊接工艺不同，且且B类焊接接头要求较高类焊接接头要求较高,制造单位对制造单位对B类焊接接头的焊接类焊接接头的焊接缺乏足够经验时，设计院会提出制备缺乏足够经验时，设计院会提出制备B类焊接接头鉴证环类焊接接头鉴证环. 1.4按设计要求或工程标准要求制备接管与壳体产品焊按设计要求或工程标准要求制备接管与壳体产品焊接试

10、件接试件(一般由设计院提出一般由设计院提出)。 2产品焊接试件数量要求产品焊接试件数量要求 每台压力容器制备产品焊接试件的数量，根据压力容器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确定。2.1.纵向焊接接头产品焊接试件数量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。产品焊接试件。2) 一台设备，如果材料相同，壳体厚度不同（如塔器、换热一台设备，如果材料相同，壳体厚度不同（如塔

11、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）定）3) 一台设备一台设备,如果材料相同，厚度相同，热处理状态相同，采如果材料相同，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制备产品焊接用的焊接方法不同，应按照不同焊接方法分别制备产品焊接试件。试件。一、一、锦化机集团锦化机集团4)一台设备，材料相同，厚度相同，焊接方法相同，而热处理一台设备，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

12、按照不同的热处理状态制造产品焊接试件。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。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一组。焊接试件各一组。8)按照按照HG3129-1998整体多层夹紧

13、式高压容器整体多层夹紧式高压容器制造的高压制造的高压容器内筒应制备一组产品焊接试件容器内筒应制备一组产品焊接试件.9)按照按照GB12337标准要求每台球罐应制备三组产品焊接试件，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。焊接方法为横焊、立焊、平焊及仰焊。10)低温压力容器逐台制作产品焊接试件低温压力容器逐台制作产品焊接试件. 一、一、一、一、2.2. B类焊接接头鉴证环类焊接接头鉴证环 对于对于B类焊接接头鉴证环类焊接接头鉴证环,目前我们常用标准（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，固容规等）对于需制备的数量没有

14、做要求，除非图样有规定，如果设计图纸没有数量要求，根据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类焊接接头试板制备要求制备求制备B类焊接接头鉴证环类焊接接头鉴证环,大概归纳几类：大概归纳几类：1）换热器类：）换热器类：2）单层容器：）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）试件没有要求）一、一、 3.产品焊接试件的制备要求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纵向焊接接头产品

15、焊接试件制备要求 1）产品焊接试件应当在筒体纵向焊缝的延长部位与筒体）产品焊接试件应当在筒体纵向焊缝的延长部位与筒体 同同时施焊（球形压力容器和锻焊压力容器除外）时施焊（球形压力容器和锻焊压力容器除外）. 2）试件的原材料必须是合格，并且与压力容器用材具有）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相同标准、相同牌号、相同厚度和相同热处理状态。 3）试件应当由施焊该压力容器的焊工采用与施焊压力容）试件应当由施焊该压力容器的焊工采用与施焊压力容 器器相同的条件、相同的焊接工艺进行施焊。相同的条件、相同的焊接工艺进行施焊。 4）应选择使产品焊接接头

16、试件力学性能较低的实际焊接工艺）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。（含焊后热处理）制备产品焊接试件。这样更具有真这样更具有真实性和代表性。实性和代表性。 5）设备需进行热处理的，）设备需进行热处理的，试件一般应当随压力容器一起热处试件一般应当随压力容器一起热处理，否则理，否则应当采取措施保证试件按照与压力容器相同的工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。艺进行热处理。一、一、 6）试件应有施焊记录）试件应有施焊记录. 7）试件应进行）试件应进行100%RT检测。检测。3.2B类焊接接头鉴证环制备要求。类焊接接头鉴证环制备要求。

17、 1)鉴证环应在所代表的元件焊接过程中施焊。鉴证环应在所代表的元件焊接过程中施焊。 2)鉴证环材料要求同鉴证环材料要求同3.1款第（款第（2）条，但是如果鉴证环为锻）条，但是如果鉴证环为锻件，则应与所代表产品锻件件，则应与所代表产品锻件级别相同级别相同。 3)由于鉴证环无法与壳体环焊缝同时施焊，一般情况下，鉴由于鉴证环无法与壳体环焊缝同时施焊，一般情况下，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，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。如设备需热处理，鉴证环也需与设备同炉热处理。 4)当鉴证环为当鉴证环为异种钢异种钢焊接时，力

18、学性能应满足性能焊接时，力学性能应满足性能低低的材料的材料要求。要求。 一、一、 4产品焊接试件需检查项目及要求产品焊接试件需检查项目及要求 4.1原则：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。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。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复验针对不合格项目在原试件上取样复验件上取样复验) 3)当试件被判为不合格时，按照相关标准的规定处理。当试件被判为不合

19、格时，按照相关标准的规定处理。(GB150-1998及及NB/T47016-2011中有要求）中有要求） 4.2.常规检验项目及要求：常规检验项目及要求： 1)拉伸试验（一组）拉伸试验（一组）检验检验焊缝金属和热影响区焊缝金属和热影响区抗拉强度、抗拉强度、(T16mm全焊缝金属的抗拉强度只检测焊缝处）、断后伸长率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（针对全焊缝金属抗拉强度，原来标准JB/T4744只要求抗拉强只要求抗拉强度），验收标准按照试件钢材标准或设计图样要度），验收标准按照试件钢材标准或设计图样要求。一、一、2)冲击试验冲击试验检验焊缝区及热影

20、响区处冲击韧性检验焊缝区及热影响区处冲击韧性,如设计图样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：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。焊缝、母材、热影响区。热影响区是焊接接头的最薄弱部分，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所以新标准强度了热影响区的冲击要求。3)弯曲试验弯曲试验按照按照NB/T47016-2011标准要求制备弯曲试件，标准要求制备弯曲试件，弯曲试验的受拉面应包括焊缝金属和热影响区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。当试件焊缝两侧的母材之间或焊缝金属与母材之间的弯

21、曲性能有差别时，可侧的母材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。原改用纵向弯曲试验代替横向弯曲试验。原JB4744标准要求弯标准要求弯心直径为心直径为4a(a-为试样厚度为试样厚度),而而NB/T47016标准要求的标准要求的试样弯试样弯心直径根据母材类别来确定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。允许重新取样试验。 一、一、4.3特殊检验要求特殊检验要求1)H2S应力

22、腐蚀环境的焊接接头（包括焊缝、热影响区及母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，一般距表面定，一般距表面1.5mm处。处。2)晶腐试验：晶腐试验：固容规固容规包括焊接接头和母材晶腐试验包括焊接接头和母材晶腐试验3)2.25Cr-1Mo、2.25Cr-1Mo-V、2.25Cr-1Mo-0.5V、3Cr-1Mo等抗氢钢材料，还应增加阶梯冷却试验等抗氢钢材料，还应增加阶梯冷却试验(即步冷试验即步冷试验)要求，要求，(模拟最大热处理部分和阶梯冷却试验用试件单独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进行热处理)4)金相组织检测应在产品试板上切取试件。金相组织检测应在产品试板上切取试件。二、二、 压力容器母材热处理试件（这里不包括紧固件试件）一般压力容器母材热处理试件（