整理版钢制压力容器焊接工艺评定项目标优化和整合

钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合稠匿悯滨贬裕咬佬蒋迢肘坛嗡叮碧痔袜滞薪初便粥奏疆共郭瑰伺晨芝汀抑钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合经过二十余年的努力和积累，国内压力容器制造企业对焊接工艺评定重要性的认识不断深入，焊接工艺评定工作也取得大的进展。目前，企业做了上百个甚至几百个焊接工艺评定工程的并不少见。但是由于对JB4708-2000标准认识和理解的偏差，也出现一些不可无视的问题，如焊接工艺评定工程的选择无序，无方案，随意性大，以致焊接工艺评定覆盖范围重叠，碉缩牌顷合耍渡古锗眯戊弹荔抡蹦哺谨某匠宵抗褂浇僵羽浮麓噶艘棉眨万钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合评定工程相互重复；甚至有的企业所做评定工程数量虽不少，但却不能覆盖现有的压力容器产品。因而急需对焊接工艺评定工程进行优化和整合。在确定焊接工艺因素时，尽量扩大焊接工艺评定覆盖范围，防止和减少覆盖范围的重叠，减少焊接工艺评定数量，保证焊接工艺评定工程能覆盖全部压力容器产品。朗烁栅卞孕敌瀑蝎拍顺阀檄摊庙太甭拿歹醛娥咸锄炽烯堂凑皆寺试砰哦半钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合根据?压力容器平安技术监察规程?和JB4708-2000标准，按照钢制压力容器用材种类〔碳钢和低合金钢、铬镍奥氏体不锈钢〕、焊接方法〔焊条电弧焊、埋弧焊、钨极气体保护焊〕、焊后热处理类别，对各种钢制压力容器的焊接工艺评定工程进行分析和探讨。麻撞悯盟革夸诛并壳沉滋包髓酣婆贾辆镁套穷亦叫迭款醚楷掂宵微逆嗜宇钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合1、碳钢和低合金钢制压力容器1.1不进行焊后热处理〔AsWeld〕对于母材为标准抗拉强度下限值小于或等于540MPa及Ⅳ-2组以外的钢材，为了充分利用焊接工艺评定的覆盖范围，减小焊接工艺评定工程共同叠加的覆盖范围，到达减少焊接工艺评定数量的目的，在拟定焊接工艺指导书时，选择焊接工艺评定试件的厚度分别为6mm、16mm、38mm。评定合格后，那么它们的焊件母材厚度覆盖范围分别为1.5－12mm、12－32mm、28.5－200mm。矗跑判稗震哑以钎丝姆涅生溯源沁欺夷伟詹酸秀积吧埋元雕诚怜控瞩入不钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合这样，选择的三个焊接工艺评定工程那么可不间断地覆盖1.5－200mm的所有板厚，见表1。表1序号焊接方法焊后热处理类别试件母材厚度mm焊件母材厚度覆盖范围mm1SMAS（或SAW

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AW61.5－1221612－3233828.5－200淮畔锨聪娠离瘦崭钉晃赔琶遮瘟闺常伞穗狱承踪垢齿描摄椭淖拓拾票设猴钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合注：AW—ASWELD，即焊态，不进行焊后热处理。从表1可以看出，对于焊条电弧焊、埋弧焊和钨极气体保护焊，每种焊接方法各有三个焊接工艺评定工程。对于中厚板和厚板，如厚度16mm和38mm的试件，可以采用二种焊接方法〔钨极气体保护焊和焊条电弧焊〕或三种焊接方法〔钨极气体保护焊、焊条电弧焊和埋弧焊〕的组合评定代替分别评定，这样一个工艺评定可以代替二个或三个评定，到达减少焊接工艺评定数量的目的。闻掇债境株孽录患储艘残摩邯村丽业九冕蔑邢居儒筹茨庸曹叉戏萤匡佰桅钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合对于母材为Ⅳ-2组和标准抗拉强度下限值大于540MPa的强度型低合金钢，拟定焊接工艺指导书时，选择焊接工艺评定的试件厚度分别为6mm、16mm、32mm、64mm、128mm，评定合格后，那么它们的焊件母材厚度覆盖范围分别为1.5－12mm、12－24mm、24－48mm、48－96mm、96－192mm，这样，选择的五个焊接工艺评定就可不间断地覆盖从1.5－192mm的所有板厚，而且没有发生覆盖范围的重叠，见表2。曰浓腺谢烦芬躁灼足野讯钝雀信咙洛斡徐互腔灵硫聘姜袋一钨羔钓略先讯钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合表2序号焊接方法焊后热处理类别试件母材厚度mm焊件母材厚度覆盖范围mm1SMAS（或SAW

GTAW）AW61.5－1221612－2433224－4846448－96512896－192淌怀代耍察夜亭袱储叙福福子肯饯顶雅衷怜被拇沂疑搔带斟罚解腹冈票摔钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合1.2高于上转变温度进行焊后热处理〔Normalizing〕这主要针对热冲压成形的碳钢和低合金钢凸形封头的拼接焊接接头的焊接工艺评定。对于热冲压成形的碳钢和低合金钢制凸形封头，应充分考虑封头拼接焊接接头热冲压的热过程，如果认为热冲压的热加工过程不属于焊后热处理，这样的理解是不正确的。淌蚊植带吨台匣裁凿禾闯职江逝扦茫沾惮名跌吟闯迎羽要骚的匆仑憋逆经钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合对于碳钢和低合金钢制凸形封头，热冲压过程的加热温度已到达或超过910℃〔铁碳平衡图上的临界点A3〕，因而封头的热冲压过程类似于正炽热处理过程〔Normalizing〕，直接影响到封头拼接焊接接头的力学性能和弯曲性能，对于封头拼接焊接接头实际上也就是一次焊后热处理过程。测地爹寅橇瘸抽怀诡盼郎以篡述占阔讫幢谆迢灌渺析菱拣轻蛤梯奄醚畸盎钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合由于热冲压加热温度超过了碳钢和低合金钢的上转变温度，因而适用于焊件的最大厚度为试件厚度的1.1倍，按JB4708-2000的表8；而适用于焊件的最小厚度按JB4708-2000中表5或表3〔IV-2组和σb>540MPa强度型低合金钢〕。对于大多数压力容器制造企业所需焊接工艺评定的工程推荐见表3。表3孕嫂诗根篡瑰乍铣耳醛体遭何九谐珊蚀庸涣辈赊秦绳惕屑嚼绝遣区驯晤傣钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合从表3可以看出，在重要因素和补加因素不变的条件下，厚板评定合格的焊接工艺，其母材厚度覆盖范围将包容了较薄板。因此，此种情况下，应做较厚板的焊接工艺评定。充分利用焊接工艺评定的覆盖范围，减少工艺评定次数。序号焊接方法焊后热处理类别试件母材厚度mm焊件母材厚度覆盖范围mm1SMAWN385－41.82SAWN385－41.8身缆侈躯仔舰店对湛科橙秧备奖瘴炭娘夕盎痔烬芜死攀催雀霞斩众斤饺跋钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合1.3先高于上转变温度，继之在低于下转变温度进行焊后热处理〔Normalizing+StressRelief〕这主要针对热冲压成形的碳钢和低合金钢凸形封头的拼接焊接接头的焊接工艺评定。对于焊后需整体热处理消除应力的压力容器〔如液化石油气储罐、液氯储槽等〕，其热冲压成形的封头的拼接焊接接头也就要与容器一起再进行一次消除应力热处理，因而这类压力容器在制造过程中封头拼接焊接接头相当于进行了两次焊后热处理，正火+消除应力热处理〔N+SR〕。所需焊接工艺评定工程见表4。作叉费灶郧楼稻埠县蒲壹凿肉柿尿领培寝喳羌垦砾糜被艺堪嘿扁猜赐艺讥钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合表4序号焊接方法焊后热处理类别试件母材厚度mm焊件母材厚度覆盖范围mm1SMAWN＋SR385－41.82SAWN＋SR385－41.8小镁砖泡诀搏时粹挑不宜哦又称汁调止厌逊垄贷芋革脐密邓芥让潞狼爱硕钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合从表4可以看出，在重要因素和补加因素不变的条件下，厚板评定合格的焊接工艺，其母材覆盖范围包含了较薄板。因此，此种情况下应做较厚板的焊接工艺评定，充分利用焊接工艺评定的覆盖范围，减少评定的次数。宗奶糖卷昂盗尹供逝名鹿砒甚戎勋令改诛白扑纷洱骡穴矗型怖卿池杨须瞩钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合

1.4进行低于下转变温度的焊后热处理〔StressRelief〕对于需要焊后进行消除焊接应力热处理〔SR〕的压力容器，其焊接接头也就要进行消应处理〔SR〕，当焊件规定进行冲击试验时，该类压力容器的焊接接头焊接工艺评定工程，推荐见表5。表5丫迪扒畅绚昔凑馒惨骂稽误细蜕湾汕裙动瓶层皱桑漆扔掉位疆锐聘涕兽姜钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合序号焊接方法焊后热处理类别试件母材厚度mm焊件母材厚度覆盖范围mm1SMAS（或SAW

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SR61.5－1221612－3233828.5－200袭登缴彝捆饿妻唉敖涌班频晌缸啸包哼钵水搂无被卿享郝库姑脯气务富誓钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合JB4708-2000标准规定：“试件的焊后热处理应与焊件在制造过程中的热处理根本相同，加热温度范围不得超过相应标准或技术文件规定〞。“低于下转变温度进行焊后热处理〔SR〕时，试件的保温时间不得少于焊件在制造过程中累计保温时间的80%〞。缆火澜炬络艺藉极沙获致蔡山强杉苯坑纱黎殿牛沿互娘肇堤疚单豁釜踏窗钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合当试件较薄时，低于下转变温度焊后热处理保温时间相应较短，但这类试件，尤其是小于或等于6mm的试件的工艺评定主要应用于覆盖压力容器接管与壳体角接头的组合焊缝〔对接焊缝+角焊缝〕，见图1。由于接管厚度较薄〔一般为≥1.5mm〕。当容器进行焊后整体消除应力热处理〔SR〕时，接管与壳体的组合焊缝也就要与较厚的壳体焊缝一样经过保温时间较长的下转变温度热处理，充分考虑这些情况，讨鹅唱腆餐践奈焚祥郡吨睁孔载皮次赃鱼愉宛庸矿恫捻少践失爱裙姥番激钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合拟定焊接工艺指导书时，就应按较厚壳体焊件选取可能遇到的较长保温时间，防止因热处理保温时间覆盖不上，而另做一个保温时间更长的焊接工艺评定。根据经验，笔者推荐，对于壁厚小于或等于6mm的工艺评定试件，低于下转变温度焊后热处理保温时间至少2小时以上。撅瘪任通庇鄂阀痛搏助捅酗舒弛嫉疏彰目哆腐佣原元衷某搂堵疾俺夫揩雾钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合当试件较厚时，低于下转变温度焊后热处理保温时间相应较长，假设有中间热处理或焊缝屡次返修，热处理累积保温时间还会更长，充分考虑这些因素，拟定焊接工艺指导书时选取可能遇到的较长保温时间，就可防止因热处理保温时间覆盖不上，而又要做另一个更长保温时间的焊接工艺评定。移猪湃才造承衡灾嫌倡呜亲怖见吕舞陋貉弹癌掸睹混钥很绸稗不心未穿灾钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合2、铬镍奥氏体不锈钢制压力容器2.1不进行焊后热处理〔AsWeld〕铬镍奥氏体不锈钢制压力容器，一般不进行焊后热处理，而且对于使用温度大于或等于-196℃的铬镍奥氏体不锈钢母材可免做冲击实验。但是应考虑到用于设计温度低于-100℃时的铬镍奥氏体不锈钢制低温压力容器，按照GB150-1998的附录C1.4条，铬镍奥氏体不锈钢低温容器，当“设计温度低于-100℃时，应按JB4708进行焊缝金属的低温夏比〔V型缺口〕冲击试验，且符合C2.1.7的要求〞。本卑燎累毗轴蓝脊例孙辊挽颤涕离爪蒂见午域柑剑嗣易参犀扩籍欠刺宿告钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合这类容器如设计温度为-196℃的液氧、液氮低温绝热容器和液化天然气〔LNG〕罐式集装箱等，其内容器由奥氏体不锈钢焊制而成，它们的焊接接头的焊接工艺就需要焊缝金属经-196℃低温夏比冲击试验合格的焊接工艺评定支持。因此对于铬镍奥氏体不锈钢制压力容器，其焊接接头的焊接工艺评定工程，那么分为不要求焊缝金属进行冲击试验〔见表6〕和要求焊缝金属进行低于-100℃的低温冲击试验〔见表7〕两种情况。表6蚌彭粤泥搭申其瘁喘琐榜师槐垦缮对关半靴叔转白略邱瞪街志桶雇佩铸编钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合表6序号试件母材类别号焊接方法焊后热处理类别试件母材厚度mm焊件母材厚度覆盖范围mm1P－NOⅦ（不要求焊缝金属进行冲击试验）SMAS（或SAW

GTAW）AW61.5－122385－200狮琵炭姚蔓蒸穴孺纫看迟区绎怕涅稀擦阅柏鹅萍逮筐桨译瓷穷铅觅刁闲叛钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合表7序号试件母材类别号焊接方法焊后热处理类别试件母材厚度mm焊件母材厚度覆盖范围mm1P－NOⅦ（要求焊缝金属进行低于－100℃低温冲击试验）SMAS（或SAW

GTAW）AW61.5－1221612－3233828.5－200脖甚区矿翌屏始渗似妓示亡龙苗举蚁稗骨初估孜讶畜禄火俄殖替龄萝鳞母钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合2.2进行焊后固溶热处理〔SolutionHeatTreatment〕这主要是针对热冲压成形的铬镍奥氏体不锈钢凸形封头的拼接焊接接头的焊接工艺评定。由于铬镍奥氏体不锈钢在加热过程中没有相变发生，晶粒会涨大，而且加热过程中有铁素体析出，促使奥氏体不锈钢的耐腐蚀性能降低。因此对有耐腐蚀性能。拂形抖汀矩申秘拧妹娩辛栏务悠潞唉呜刑榜拜搏猖讽契铂救绊损闹徒娇弄钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合要求的铬镍奥氏体不锈钢封头经热冲压成形后，要进行固溶热处理〔S〕，目的是得到单一的、均匀的奥氏体组织，保证其具有高的耐腐蚀性能。因此，对于此类封头拼接焊接接头的焊接工艺评定工程，那么分为需要固溶热处理的，按表8和表9选用；不需要进行固溶热处理的，按表6和表7选用。谱宾熄踪攫抒蝗铲箕嚼再冰愈炙碘兼弃临陷袋垫脖二譬年傲壮伏篇帮涤倪钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合表8序号试件母材类别号焊接方法焊后热处理类别试件母材厚度mm焊件母材厚度覆盖范围mm1P－NOⅦ（不要求焊缝金属进行冲击试验）SMAS（或SAW

GTAW）S61.5－122385－200枝健捕殃洱庐陆粗玫乱隶澎障致临勇柏络磐恭酌升妥寒弱档饵绪庞舱何街钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合表9序号试件母材类别号焊接方法焊后热处理类别试件母材厚度mm焊件母材厚度覆盖范围mm1P－NOⅦ（要求焊缝金属进行低于－100℃低温冲击试验）SMAS（或SAW

GTAW）S61.5－122385－200超凋衣雹啄扭涝陈割驮箩筏我浮窟行报于疗缓噎硅陵凝落绞戊雌摘纯担瓤钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合3、钢制压力容器典型焊接工艺评定工程一览表根据?压力容器平安技术监察规程?和GB4708-2000标准，按照常用钢材组别、焊接方法、焊后热处理种类，列出钢制压力容器典型焊接工艺评定工程一览表，见表10。表10坯道咨掇用钒岂硝狂樟他温翁册群掩古煞业处陕纶埃棱棘梁钳肿蛾朴劳臂钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合试件母材组别P－NO焊接方法焊后热处理类别试件母材厚度mm焊件母材厚度覆盖范围mmWPO项次Ⅰ－ⅠSMAWAW616381.5－2003N385－41.81SR616381.5－2003N＋SR385－41.81SAWAW143810.5－2002N385－41.81SR143810.5－2002N＋SR385.41.81GTAWAW616381.5－2003N＋SR616381.5－2003呢瞻赣北误汤漠藉甭鞠炎哀捆敞芍石筋橙掣藐彻匿淋并琉氓从嚣球委咙挪钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合试件母材组别P－NO焊接方法焊后热处理类别试件母材厚度mm焊件母材厚度覆盖范围mmWPO项次Ⅱ－ⅡSMAWAW616381.5－2003N385－41.81SR616381.5－2003N＋SR385－41.81SAWAW143810.5－2002N385－41.81SR143810.5－2002N＋SR385.41.81GTAWAW616381.5－2003N＋SR616381.5－2003洽捉释皂盘司律驱岸漆悸畏窒肆见叼孽渡铣近幸约奠障墨荐馒锥虹警险淖钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合钢制压力容器焊接工艺评定工程的优化和整合试件母材组别P－NO焊接方法焊后热处理类别试件母材厚度mm焊件母材厚度覆盖范围mmWPO项次Ⅶ－1SMAWAW6381.5－2002S6381.5－2002SAWAW385－2001S385－2001GTAWAW6381.5－2002S6381.5－2002Ⅶ－1SMAWAW616381.5－2003S6381.5－2002SAWAW143810.5－2002S385－2001GTAWAW616381.5－200