钢制压力容器焊接规程p.pdf

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1、钢制压力容器焊接规程 1 主题内容与适用范围 本标准规定了钢制压力容器焊接的基本要求。本标准适用于气焊、手弧焊、埋弧焊、气体保护焊、电渣焊焊接的钢制压力容器。2 焊接材料 2.1 焊接材料包括焊条、焊丝、焊剂、气体、电极和衬垫等。2.2 焊接材料选用原则 应根据母材的化学成分、力学性能、焊接性能结合压力容器的结构特点和使用条件综 合考虑选用焊接材料，必要时通过试验确定。焊缝金属的性能应高于或等于相应在母材标准规定值的下限或满足图样规定的技术要求。对各类钢的焊缝金属要求如下：2.2.1 相同钢号相焊的焊缝金属 2.2.1.1 碳素钢、碳锰低合金钢的焊缝金属应保证力学性能，且不应超过母材标准规定的

2、 抗拉强度的上限。2.2.1.2 铬钼低合金钢的焊缝金属应保证化学成分和力学性能，且需控制抗拉强度上限。2.2.1.3 低温用低合金钢的焊缝金属应保证力学性能，特别应保证夏比（V 型）低温冲击 韧性。筑龙网2.2.1.4 高合金钢的焊缝金属应保证力学性能和耐腐蚀性能。2.2.1.5 不锈钢复合钢板基层的焊缝金属应保证力学性能，且需控制抗拉强度的上限；复层的焊缝金属应保证需腐蚀性能，当有力学性能要求时还应保证力学性能。2.2.2 不同钢号相焊的焊缝金属 2.2.2.1 不同钢号的碳素钢、低合金钢之间的焊缝金属应保证力学性能。推荐采用与强度级别较低的母材匹配的焊接材料。2.2.2.2 碳素钢、低合

3、金钢与奥氏体高合金钢之间的焊缝金属应保证抗裂性能和力学性能。推荐采用铬镍含量较奥氏体高合金钢母材高的焊接材料。2.3 焊接材料必须有产品质量证明书，并符合相应标准的规定，且满足图样的技术要求，进厂时按有关质保体系规定验收或复验，合格后方准使用。2.3 常用钢号推荐选用的焊接材料见表 1，不同钢号相焊推荐选用的焊接材料见表 2。筑龙网 表 1 常用钢号推荐选用的焊接材料 手 弧 焊 埋 弧 焊 电 渣 焊 焊 条 焊 剂 焊 剂 钢 号 型 号 对应牌号 示 例 焊丝钢号 型 号 对应牌号 示 例 焊丝钢号 型 号对应牌号 示 例 二 氧 化 碳 气体保护焊焊 丝 钢 号 氩 弧 焊 焊丝钢号Q

4、235-AF(A3F、AT3F）Q235-A(A3、AY3)、10、20 E4303 J422 H08 H08Mn HJ401-H08A HJ431H08MnH10Mn2HJ401-H08A HJ431 H08Mn2Si E4316 J426 20R、20HP、20g E4315 J427 H08 H08MnA HJ401-H08A HJ431-H08Mn2Si-E4303 J422 25 E5003 J502 H08 H08Mn HJ401-H08A HJ431-09Mn2V E5515-C1 W707Ni H08Mn 2MoVA-HJ250-09Mn2VDR 09Mn2VD E5515-C

5、1 W707Ni-E5515-C2 W907Ni 06MnNbDR W107Ni-E5003 J502 HJ401-H08A HJ431E5016 J506 16Mn 16MnR 16MnRC E5015 J507 H10MnSi H10Mn2 HJ402-H10Mn2 HJ350H08MnMoA H08Mn2SiA HJ401-H08A HJ431 H08Mn2SiA H10Mn2 筑龙网E5016-G J506RH 16MnDR 16MnD E5015HG J507RH-续表 1 手 弧 焊 埋 弧 焊 电 渣 焊 焊 条 焊 剂 焊 剂 钢 号 型 号 对应牌号 示 例 焊丝钢号 型 号

6、对应牌号 示 例 焊丝钢号 型 号对应牌号 示 例 二 氧 化 碳 气体保护焊焊 丝 钢 号 氩 弧 焊 焊丝钢号 15MnV E5003 J502 E5016 J506 HJ401-H08A HJ431 E5015 J507 15MnVR 15MnVRC E5515-G J557 H08MnMoA H10MnSi H10Mn2 HJ402-H10Mn2 HJ350 H08Mn2MoVA H08Mn2MoA HJ401-H08A HJ431 H08Mn2SiA H08Mn2SiA E5015 J507 HJ401-H08A HJ431 20MnMo E5515-G J557 H10MnSi H

7、10Mn2 H08MnMoA HJ402-H10Mn2 HJ350 H08Mn2MoA HJ401-H08A HJ431-H08Mn2Si E6016-D1 J606 15MnVNR E6015-D1 J607 H08MnMoA HJ402-H10Mn2 HJ350-H08Mn2SiA H08Mn2SiA 18MnMoNbR E7015-D2 J707 H08Mn2MoA-HJ250G H08Mn2MoA H10Mn2MoVA HJ401-H08A HJ431-20MnMoNb E7015-D2 J707 H08Mn2MoA-HJ250G-筑龙网15MnMoV E7015-D2 J707 H0

8、8Mn2MoA HJ402-H10Mn2 HJ350 H10Mn2MoVA H10Mn2MoA HJ401-H08A HJ431-12CrMo E5515-B1 R207 HJ402-H10Mn2 HJ350 H08CrMoA 15CrMo E5515-B2 R307 H13CrMoA-HJ250G H13CrMoA HJ401-H08A HJ431-H13CrMoA 15CrMoR E5515-B2 R307-12Cr1MoV E5515-B2-V R317 H08CrMoVA HJ402-H10Mn2 HJ350-H08CrMoVA 10MoWVNb E5015-G J507MoW-续表

9、1 手 弧 焊 埋 弧 焊 电 渣 焊 焊 条 焊 剂 焊 剂 钢 号 型 号 对应牌号 示 例 焊丝钢号型 号对应牌号 示 例 焊丝钢号型 号 对应牌号 示 例 二氧化碳 气体保护焊焊丝钢号 氩 弧 焊焊丝钢号12Cr2Mo1 12Cr2Mo 12Cr2Mo1R E6015-B3R407-1Cr5Mo E1-5MoV-15 R507 H1Cr5Mo-HJ250-E0-19-10-16 A102 E0-19-10-15 A107 1Cr18Ni9Ti E0-19-10Nb-16 A132 H0Cr20Ni10Ti-HJ260-H0Cr20Ni10Ti 筑龙网E0-19-10Nb-15 A137

10、 E0-19-10-16 A102 0Cr19Ni9 E0-19-10-15 A107-E0-19-10Nb-16 A132 0Cr18Ni9Ti E0-19-10Nb-15 A137 H0Cr20Ni10Ti-HJ260-H0Cr20Ni10Ti E0-19-10Nb-16 A132 0Cr18Ni11Ti E0-19-10Nb-15 A137-00Cr18Ni10 E00-19-10-16 A002 H00Cr21Ni10-HJ260-H00Cr21Ni10 00Cr19Ni11 E00-19-10-16 A002-E0-18-12-Mo2-16 A202 0Cr17Ni12 Mo2 E0

11、-18-12-Mo2-15 A207 H00Cr19Ni12Mo2-HJ260-H00Cr19Ni12Mo2 续表 1 手 弧 焊 埋 弧 焊 电 渣 焊 焊 条 焊 剂 焊 剂 钢 号 型 号 对应牌号 示 例 焊丝钢号型 号对应牌号 示 例 焊丝钢号型 号 对应牌号 示 例 二氧化碳 气体保护焊焊丝钢号 氩 弧 焊焊丝钢号E00-18-12Mo2-16 A022 0Cr18Ni12Mo2Ti E0-18-12Mo2Nb-16 A212 H0Cr20Ni14Mo3-HJ260-H0Cr20Ni14Mo3 0Cr19Ni13Mo3 E0-19-13Mo3-16 A242-0Cr18Ni12Mo

12、3Ti E00-18-12Mo2-16 A022 H0Cr20Ni14Mo3-HJ260-H0Cr20Ni14Mo3 筑龙网E0-18-12MoNb-16 A212 00Cr17Ni14Mo2 E00-18-12Mo2-16 A022 H0Cr20Ni14Mo3-HJ260-H0Cr20Ni14Mo3 E1-13-16G202 0Cr13 E1-13-15G207-筑龙网 表 2 不同钢号相焊推荐选用的焊接材料 手 弧 焊 埋 弧 焊 焊 条 焊 剂 类 别 接 头 钢 号 型 号 对应牌号示 例焊丝钢号 型 号 对应牌号示 例Q235-A（A3）+16Mn E4303 J422 H08 H0

13、8Mn HJ401-H08A HJ 431 E4315 J427 20、20R+16MnR、16MnRC E5015 J507 H08MnA HJ401-H08A HJ 431 E4315 J427 20R+20MnMo E5015 J507 H08MnA HJ401-H08A HJ 431 E4315 J427 20R、Q235-1（A3）+15MnMoV E5015 J507-E4315 J427 HJ401-H08A HJ431 Q235-A(A3)+18MnMoNbR E5015 J507 H08 H08Mn HJ402-H10Mn2 HJ350 16MnR+15MnMoV E5015

14、 J507-16MnR+18MnMoNbR E5015 J507 H10Mn2 H10MnSi HJ401-H08A HJ431 E5015 J507 HJ401-H08A HJ431 15MnVR+20MnMo E5515-G J557 H08MnMoA H10Mn2 H10MnSi HJ402-H10Mn2 HJ350 15MnVR+15MnMoV E5515-G J557-E5015 J507 HJ401-H08A HJ431 碳素钢、低合金钢和低合金钢相焊 20MnMo+18MnMoNbR E5515-G J557 H10Mn2 H10MnSi HJ402-H10Mn2 HJ350 Q

15、235-A（A3）+15CrMo Q235-A(A3)+1Cr5Mo E4315 J427 H08 H08MnA HJ401-H08A HJ431 碳素钢、碳锰低合金16MnR+15CrMo E5015 J507-筑龙网20、20R、16MnR+12Cr1MoV E5015 J507-15MnMoV+12CrMo、15CrMo E7015-D2J707-钢和铬钼低合金钢相焊 15MnMoV+12Cr1MoV E7015-D2J707-表 2 不同钢号相焊推荐选用的焊接材料 手 弧 焊 埋 弧 焊 焊 条 焊 剂 类 别 接 头 钢 号 型 号 对应牌号示 例焊丝钢号 型 号 对应牌号示 例E1

16、-23-13-16A302 Q235-A（A3）+0Cr18Ni9Ti E1-23-13Mo2-16A312 E1-23-13-16A302 20R+0Cr18Ni9Ti E1-23-13Mo2-16A312-E1-23-13-16A302 16MnR+0Cr18Ni9Ti E1-23-13Mo2-16A312-E1-23-13-16A302 20MnMo+0Cr18Ni9Ti E1-23-13Mo2-16A312-E2-26-21-16A402 18MnMoNbR+0Cr18Ni9Ti E2-26-21-15A407-E2-21-16 A402 其他钢号和奥氏体高合金钢相焊 15CrMo+0

17、Cr18Ni9Ti E2-25-21-15A407-3 焊接工艺评定和焊工 3.1 施焊下列各类焊缝的焊接工艺必须按 JB4708-92 钢制压力容器焊接工艺评定标准评定合格。a、受压元件焊缝；筑龙网b、与受压元件相焊的焊缝；c、上述焊缝的定位焊缝；d、受压元件母材表面堆焊、补焊。3.2 施焊下列各类焊缝的焊工必须按原劳动人事部颁发的 锅炉压力容器焊工考试规则规定考试合格。a、受压件焊缝；b、与受压元件相焊的焊缝；c、熔入永久焊缝内的定位焊缝；d、受压元件母材表面耐蚀层堆焊。4 焊前准备 4.1 焊接坡口 焊接坡口应根据图样要求或工艺条件选用标准坡口或自行设计。选择坡口形式和尺寸应考试下列因素

18、：a、焊缝填充金属尽量少；b、避免产生缺陷；c、减少残余焊接变形与应力；d、有利于焊接防护；e、焊工操作方便；f、复合钢板的坡口应有利于减少过渡层焊缝金属的稀释率。4.2 坡口置备 4.2.1 碳素钢和标准抗拉强度不大于540Mpa的碳锰低合金钢可采用冷加工方法，也可采用热加工方法置备坡口。筑龙网4.2.2 标准抗拉强度大于 540Mpa 的碳锰低合金钢、铬钼低合金钢和高合金钢宜采用冷加工法。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。4.3 焊接坡口应保持平整，不得有裂纹、分层、夹渣等缺陷，尺寸应符合图样规定。4.4 坡口表面及两侧（手弧焊各 10mm，埋弧焊、气体保护焊各

19、 20mm，电渣焊各40mm）应将水、铁锈、油污、积渣和其他有害杂质清理干净。4.5 奥氏体高合金钢坡口两侧各 100mm 范围内应刷涂料，以防止沾附焊接飞溅。4.6 焊条、焊剂按规定烘干、保温；焊丝需去除油、锈；保护气体应保持干燥。4.7 预热 4.7.1 根据母材的化学成份、焊接性能、厚度、焊接接头的拘束程度、焊接方法和焊接环境等综合考虑是否预热，必要时通过试验确定。4.7.2 不同钢号相焊时，预热温度按预热温度要求较高的钢号选取。4.7.3 采用局部预热时，应防止局部应力过大。预热的范围为焊缝两侧各不小于焊件厚度 的 3 倍，且不小于 100mm。4.7.4 需要预热的焊件在整个焊接过程

20、中应不低于预热温度。4.7.5 当用热加工法下料、开坡口、清根、开槽或施焊临时焊缝时，亦需考虑预热要求。4.8 焊接设备等应处于正常工作状态，安全可靠，仪表应定期校验。4.9 定位焊 4.9.1 焊接接头拘束度大时，推荐采用低氢型药皮焊条施焊。4.9.2 定位焊缝不得有裂纹，否则必须清除重焊。如存在气孔、夹渣时亦应去除。4.9.3 熔入永久焊缝内的定位焊缝两端应便于接弧，否则应予修整。4.10 避免强行组装，组装后接头需经检验合格，方可施焊。筑龙网 表 3 常用钢号推荐的预热温度 钢 号 厚度（mm）预热温度 （）3050 50 50100 100 Q235-AF（A3F、AY3F）Q235-

21、A（A3、AY3）10、20、20R、25 100 150 09Mn2VD,09Mn2VDR,06MnNbDR 任意厚度 一般不预热 3050 100 16Mn,16MnR,15MnV,15MnVR 50 150 20MnMo 任意厚度 100 15MnVNR,18MnMoNbR,15MnMoV 15 150 20MnMoNb 50 200 12CrMo,15CrMo,15CrMoR 10 150 12Cr1MoV 6 200 12Cr2Mo1,12Cr2Mo,12Cr2Mo1R 6 200 1Cr5Mo 任意厚度 250 5 焊接要求 5.1 焊工必须按图样、工艺文件、技术标准施焊。5.2

22、焊接环境 5.2.1 焊接环境出现下列任一情况时，须采取有效防护措施，否则禁止施焊。a、风速：气体保护焊时大于 2m/s，其他焊接方法大于 10m/s；b、相对湿度大于 90%；c、雨雪环境；d、焊件温度低于-20。筑龙网5.2.2 当焊件温度为 0-20时，应在始焊处 100mm 范围内预热到 15以上。5.3 应在引弧板或坡口内引弧，禁止在非焊接部位引弧。焊缝应在引出板上收弧，弧坑应填满。5.4 防止地线、电缆线、焊钳与焊件打弧。5.5 电弧擦伤处的弧坑需经打磨，使其均匀过渡到母材表面，若打磨后的母材厚度小于规定值时，则需补焊。5.6 受压元件的角焊缝的根部应保证焊透。5.7 双面焊须清理

23、焊根，显露出正面打底的焊缝金属。对于自动焊，若经试验确认能保证焊透，亦可不作清根处理。5.8 接弧处应保证焊透与熔合。5.9 施焊过程中应控制层间温度不超过规定的范围。当焊件预热时，应控制层间温度不得低于预热温度。5.10 每条焊缝应尽可能一次焊完。当中断焊接时，对冷裂纹敏感的焊件应及时采取后热、缓冷等措施。5.11 采用锤击改善焊接质量时，第一层焊缝和盖面层焊缝不宜锤击。5.12 引弧板、引出板、产品焊接试板和焊接工艺纪律检查试板不应锤击打落。6 后热 6.1 对冷裂纹敏感性较大的低合金钢和拘束度较大的焊件应采取后热措施。6.2 后热应在焊后立即进行。6.3 后热温度一般为 200350，保

24、温时间可参照表 4 回火最短保温时间的规定。6.4 若焊后立即进行热处理则可不作后热。筑龙网7 焊后热处理 7.1 根据母材的化学万分、焊接性能、厚度、焊接接头的拘束程度、容器使用条件和有关标准综合确定是否需要进行焊后热处理。7.2 常用钢号推荐的焊后热处理规范见表 4。7.2.1 调质钢焊后热处理温度应低于调质处理时的回火温度。7.2.2 不同钢号相焊时，焊后热处理规范应按焊后热处理温度要求较高的钢号执行，但温度不应超过两者中任一钢号的下临界点 Ac1。7.2.3 非受压元件与受压元件相焊时，应按受压元件的焊后热处理规范。7.2.4 采用电渣焊焊缝、焊后必须进行正火+回火的热处理。7.3 对

25、有再热裂纹倾向的钢，在焊后热处理时应注意防止产生再热裂纹。7.4 奥氏体高合金钢制压力容器一般不进行焊后消除应力热处理。7.5 焊后热处理应在补焊后和压力试验前进行。7.6 应尽可能采取整体热处理。当分段热处理时，加热重叠部分长度至少为1500mm，加热区以外部分应采取措施，防止产生有害的温度梯度。7.7 补焊和筒体环焊缝采取局部热处理时，焊缝每侧加热带宽度不得小于容器厚度的 2 倍；接管与容器相焊的整圈焊缝热处理时，加热带宽度不得小于壳体厚度的 6 倍。加热区以外部位应采取措施，防止产生有害的温度梯度。7.8 焊后热处理工艺 7.8.1 焊件进炉时炉内温度不得高于 400。7.8.2 焊件升

26、温至 400后，加热区升温速度不得超过 5000/h（-厚度，mm），且不得超过 200/h，最小可为 50/h。7.8.3 焊件升温期间，加热区内任意长度为 5000mm 内的温差不得大于 120。7.8.4 焊件保温期间，加热区内最高与最低温度之差不宜大于 65。7.8.5 升温和保温期间应控制加热区气氛，防止焊件表面过度氧化。筑龙网7.8.6 焊件温度高于 400时，加热区降温速度不得超过 6500/h，且不得超过 260/h。最小可为 50/h。7.8.7 焊件出炉时，炉温不得高于 400，出炉后应在静止的空气中冷却。表 4 常用钢号焊后热处理推荐规范 需焊后热处理的厚度 （mm）焊后

27、热处理温度 钢 号 焊 前 不预热 焊前预热100以上电弧焊 电渣焊 回火最短保温时间 h Q235-AF（A3F、AT3F）、Q235-A（A3、AY3）、10、20、20R、25 34 任意厚度580620 回火900930 正火580620 回火09Mn2VD 09Mn2VDR 06MnNbDR-580620 回火900930 正火580620 回火16Mn、16MnR、16MnD、16MnDR 30 34 580620 回火900930 正火580620 回火15MnV、15MnVR 28 32 540580 回火900930 正火580620 回火20MnMo-580620 回火-1

28、5MnVNR-540580 回火900930 正火580620 回火15MnMcV 18MnMoNbR 20MnMoNb-任意厚度600650 回火950980 正火600650 回火（1）当厚度50mm 时，为/25h，但最短时间不小于 1/4h；（2）当厚度50mm 时，为（150+）/100h。筑龙网12CrMo-任意厚度600680 回火890950 正火600680 回火15CrMo 15CrMoR-任意厚度600680 回火890950 正火600680 回火（1）当厚度125mm时，为/25h，但最短时间不小于 1/4h；（2）当厚度125mm时，为（375+）/100 h。12

29、Cr1MoV-任意厚度600680 回火890950 正火600680 回火12Cr2Mo,12Cr2Mo1,12Cr2Mo1R-任意厚度680720 回火900960 正火680720 回火1Cr5Mo-任意厚度720760 回火-（1）当厚度125mm时，为/25h，但最短时间不小于 1/4h；（2）当厚度125mm时，为（375+）/100 h。8 焊缝返修 8.1 对需焊接返修的缺陷应当分析产生的原因，提出改进措施，按标准进行焊接工艺评定，编制焊接返修工艺。8.2 焊缝同一部位返修次数不宜超过 2 次。8.3 返修前需将缺陷消除干净，必要时可采用表面探伤检验确认。8.4 待补焊部位应开

30、宽度均匀、表面平整、便于施焊的凹槽，且两端有一定坡度。8.5 如需预热，预热温度应较原焊缝适当提高。8.6 返修焊缝性能和质量要求应与原焊缝相同。8.7 要求热处理的容器如在热处理后返修补焊时，必须重作热处理。9 焊接检验 9.1 焊接检验主要方面 9.1.1 焊前 筑龙网a、母材、焊接材料；b、焊接设备、仪表、工艺装备；c、焊接坡口、接头装配及清理；d、焊工资格；e、焊接工艺文件。9.1.2 施焊过程中 a、焊接规范参数；b、执行焊接工艺情况；c、执行技术标准情况；d、执行图样规定情况。9.1.3 焊后 a、实际施焊记录；b、焊缝外观及尺寸；c、后热、焊后热处理；d、产品焊接试板、焊接工艺纪律检查试板；e、无损检验；f、压力试验；g、致密性试验。-筑龙网 附加说明：本标准由全国压力容器标准化委员会提出，由全国压力容器标准化技术委员会制造分委员会归口。本标准由机械电子工业部合肥通用机械研究所负责起草。本标准主要起昌人戈兆文。筑龙网