四-焊接工藝要求剖析

四、焊接工藝要求（一）一般要求1、焊接環(huán)境條件風(fēng)速：手工焊≤10m/s，氣保焊≤2m/s相對濕度：≤90%焊件溫度：≥－20℃焊件溫度為0~－20℃時，將始焊處預(yù)熱到15℃以上無雨雪環(huán)境焊材貯存庫相對濕度：≤60%，溫度：≥5℃2、焊接工藝要求禁止在非焊接部位引弧和收弧受壓元件角焊縫的根部應(yīng)保證焊透控制線能量不超過評定合格值控制層間溫度雙面焊應(yīng)清理焊根每條焊縫應(yīng)盡可能一次焊完（一）焊接工藝一般要求3、返修具有經(jīng)過評定合格的焊接工藝規(guī)程(WPS)支持；焊縫同一部位的返修次數(shù)不宜超過2次，如超過2次，返修前應(yīng)當(dāng)經(jīng)過制造單位技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)；返修的次數(shù)、部位、返修情況記入壓力容器質(zhì)量證明文件；在熱處理后進(jìn)行焊接返修，根據(jù)補(bǔ)焊深度確定是否需要進(jìn)行消除應(yīng)力處理；有特殊耐腐蝕要求的壓力容器或者受壓元件，返修部位仍需保證不低于原有的耐腐蝕性能；返修部位應(yīng)當(dāng)按照原要求檢測合格；耐壓試驗(yàn)后進(jìn)行返修的，返修深度大于1/2厚度的，應(yīng)當(dāng)重新進(jìn)行耐壓試驗(yàn)。（二）碳素鋼和低合金鋼的焊接工藝要求1、焊接性能碳素鋼低合金鋼：普通低合金鋼、低合金高強(qiáng)鋼、低合金耐熱鋼（Cr-Mo）、低合金低溫鋼（Ni）主要問題：冷裂紋，再熱裂紋冷裂紋：焊后焊接接頭冷卻到較低溫度下（馬氏體轉(zhuǎn)變點(diǎn)Ms以下）產(chǎn)生的裂紋；氫致裂紋，延遲裂紋冷裂紋三要素：擴(kuò)散氫，淬硬組織，拉伸應(yīng)力（二）碳素鋼和低合金鋼的焊接工藝要求2、焊材選擇原則碳素鋼、普低鋼和低合金高強(qiáng)鋼：力學(xué)性能Cr-Mo耐熱鋼：化學(xué)成分低溫鋼：化學(xué)成分和低溫韌性異種鋼接頭：就低的原則3、焊接方法：各種4、焊接工藝：主要因素：降低冷卻速度，避免冷裂紋產(chǎn)生最有效方法：預(yù)熱5、預(yù)熱（1）焊前預(yù)熱的作用:降低焊接冷卻速度，遏制或減少淬硬組織；減小焊接區(qū)的溫度梯度，降低焊接接頭內(nèi)應(yīng)力；擴(kuò)大焊接區(qū)的溫度場，使焊接接頭在較寬的區(qū)域內(nèi)處于塑性狀態(tài)，減弱了焊接應(yīng)力的不利影響；降低殘余應(yīng)力峰值；有利于焊縫中氫的逸出。

預(yù)熱溫度對焊縫邊界焊接熱循環(huán)的影響（2）預(yù)熱要求測溫點(diǎn)位置（預(yù)熱范圍）：（距焊縫坡口邊緣）δ≤50mm，寬度為4δ，且不超過50mm；δ＞50mm，寬度≥75mm；測溫方法：在加熱面的背面測定溫度溫度均勻化：每25mm厚度，2min預(yù)熱溫度：由焊接性試驗(yàn)確定6、其他焊接工藝層間溫度：不低于預(yù)熱溫度焊接參數(shù)：由焊接工藝評定確定線能量(熱輸入)：焊接電流、焊接電壓、焊接速度緩冷后熱處理：（注意：非焊后熱處理）在焊接完成后，立即加熱到一定溫度一般為200～350℃（根據(jù)材料和結(jié)構(gòu)型式的不同而不同）保持一定時間（一般不少于30min），目的：降低擴(kuò)散氫含量五、產(chǎn)品焊接試件及檢驗(yàn)1、產(chǎn)品焊接試件的意義檢驗(yàn)產(chǎn)品焊接接頭的力學(xué)性能和彎曲性能2、需要制備產(chǎn)品焊接試件的條件碳鋼、低合金鋼制低溫容器；抗拉強(qiáng)度下限值≥540MPa的低合金鋼制容器；需經(jīng)過熱處理改善或者恢復(fù)材料力學(xué)性能的鋼制容器；盛裝毒性為極度或者高度危害介質(zhì)的壓力容器；設(shè)計和標(biāo)準(zhǔn)要求制備產(chǎn)品焊接試件的壓力容器。五、產(chǎn)品焊接試件及檢驗(yàn)3、產(chǎn)品焊接試件制備試件材料：與容器同標(biāo)準(zhǔn)、同牌號、同厚度、同熱處理狀態(tài)由施焊容器的焊工，同條件、同工藝焊接在筒節(jié)A類縱向接頭焊縫的延長部位與筒節(jié)同時施焊與容器同爐熱處理同一臺容器上不同殼體的縱向接頭工藝不同，則分別制作試件4、產(chǎn)品焊接試件的檢驗(yàn)檢驗(yàn)依據(jù)：NB/T47016-2011《承壓設(shè)備產(chǎn)品焊接試件的力學(xué)性能檢驗(yàn)》檢驗(yàn)項(xiàng)目：外觀，無損檢測，拉伸，彎曲，沖擊（要求時）試樣類別、數(shù)量：10＜T＜20，可用2個側(cè)彎代替面彎和背彎；兩側(cè)母材鋼號不同時，每側(cè)熱影響區(qū)都取3個沖擊；低碳鋼、Q345R和鉻鎳奧氏體鋼允許免做熱影響區(qū)沖擊。試件厚度拉伸彎曲試驗(yàn)沖擊試驗(yàn)面彎背彎側(cè)彎焊縫熱影響區(qū)T≤101113310＜T＜20111*33T≥2012334、產(chǎn)品焊接試件的檢驗(yàn)拉伸試驗(yàn)：與焊接工藝評定相同彎曲試驗(yàn)：與焊接工藝評定相同沖擊試驗(yàn)：試驗(yàn)溫度：不高于最低設(shè)計金屬溫度。合格標(biāo)準(zhǔn)：試驗(yàn)溫度下，3個試樣的平均值不低于規(guī)定值，其中1個試樣的沖擊功可小于規(guī)定值，但不得小于規(guī)定值的70％。鉻鎳奧氏體鋼試樣還應(yīng)提供側(cè)向膨脹量。4、產(chǎn)品焊接試件的檢驗(yàn)檢驗(yàn)項(xiàng)目不合格，允許從原試件上取樣復(fù)驗(yàn)。拉伸、彎曲試驗(yàn)：對不合格項(xiàng)目取雙倍試樣復(fù)驗(yàn)（如：面彎試樣不合格，再取2個試樣做面彎）；合格指標(biāo)按原要求，復(fù)驗(yàn)試樣應(yīng)全合格。沖擊試驗(yàn)：不合格的項(xiàng)目取一組（3個樣）復(fù)驗(yàn)；合格指標(biāo)為：前后兩組6個試樣的平均值不低于規(guī)定值，允許有2個試樣小于規(guī)定值，但其中小于規(guī)定值70％的只允許1個。內(nèi)容總結(jié)四、焊接工藝要求。風(fēng)速：手工焊≤10m/s，氣保焊≤2m/s。焊件溫度為0~－20℃時，將始焊處預(yù)熱到15℃以上。焊材貯存庫相對濕度：≤60%，溫度：≥5℃。在熱處理后進(jìn)行焊接返修，根據(jù)補(bǔ)焊深度確定是否需要進(jìn)行消除應(yīng)力處理。有特殊耐腐蝕要求的壓力容器或者受壓元件，返修部位仍需保證不低于原有的耐腐蝕性能。主要問題：冷裂紋，再熱裂紋。冷裂紋：焊后焊接接頭冷卻到較低溫度下（馬氏體轉(zhuǎn)變點(diǎn)Ms以下）產(chǎn)生的裂紋。氫致裂紋，延遲裂紋。冷裂紋三要素：擴(kuò)散氫，淬硬組織，拉伸應(yīng)力。碳素鋼、普低鋼和低合金高強(qiáng)鋼：力學(xué)性能。低溫鋼：化學(xué)成分和低溫韌性。減小焊接區(qū)的溫度梯度，降低焊接接頭內(nèi)應(yīng)力