压力容器内部单堆焊(E347)技术

压力容器内部单层堆焊（E347）技术
1 适用范围:
本技术条件主要适用于炼油厂中钢制压力容器内表面单层堆焊E347的焊接和检验。

2 引用规范或标准
GB150 《钢制压力容器》
GB223 《钢铁及合金化学分析方法》
GB4334.5 《不锈钢硫酸—硫酸铜腐蚀试验方法》
JB4708 《钢制压力容器焊接工艺评定》
JB4730 《压力容器无损检测》
上述技术文件与本技术条件的要求发生矛盾时，原则上应按严者的要求执行或向我公司提出，由我公司负责解释或提出处理意见。

本技术条件引用的规范，标准或规程均应为最新版本。

3 缩略词语意义:
PWHT—焊后热处理
DHT—消氢处理
MT—磁粉检测
UT—超声检测
RT—射线透照检测
PT—渗透检测
4堆焊工艺评定
4.1 焊接工艺评定所用母材钢板(或锻件)必须与容器所用的相同,并且具有相同的热处理状况。

所用的焊条、焊带（丝）和焊剂的型号和商品牌号(Brand)以及焊丝和焊剂的组合应与产品制造时一致。

焊带的宽度和厚度也应与产品制造时一致。

应选用能产生满足 4.8.9条要求的E347型堆焊金属的单层堆焊用焊条、焊带（丝）和焊剂。

4.2 堆焊用的各种焊接方法(手工焊SMAW;埋弧自动焊SAW;气体保护焊TIG,MIG)和焊接材料要与产品所用的一致。

4.3 评定位置:一般以水平位置评定为主,但若设备制造过程中包括横、立或仰焊位置时应增加相应位置的评定工作。

4.4 堆焊试板厚度:当容器基体厚度≥25mm时,试板厚度不得小于25mm；当容器基体厚度＜25mm时,试板厚度应等于容器的基体厚度。

4.5堆焊层厚度:堆焊层采用单层堆焊。

堆焊层厚度为4.0+0.5mm（或按图样规定），表层有效厚度为1.5mm（或按图样规定）。

为提高堆焊层的抗剥离能力，建议稀释率为15～20%。

4.6 堆焊试板的焊接应按事先编制好的焊接工艺指导书进行。

4.7 试板堆焊前应预热，堆焊完后应进行消氢处理（DHT）。

当容器要求焊后热处理时，尚应模拟容器的最大焊后热处理（Max.PWHT）。

4.8 堆焊试板的检验
4.8.1 堆焊前应对基层待堆焊面按JB4730“压力容器无损检测”第四篇进行磁粉检测(MT)，其中缺陷显示累积长度Ⅰ级为合格。

以下4.8.2～4.8.8条中的各项检查应在模拟Max.PWHT后进行，若容器不要求PWHT 时，则应在DHT后进行。

4.8.2 渗透检测：按JB4730第四篇进行100%的渗透检测(PT)，其中缺陷显示累积长度Ⅰ级为合格。

4.8.3 超声检测：按JB4730第三篇9.2条的有关规定对堆焊层缺陷和不贴合度进行100%超声检测。

对堆焊层缺陷的检测应采用T1型或T2型试块；未结合检测应采用T3型试块,但其平底孔应为Φ4。

检查结果，除下列要求外，其它应符合JB4730的规定。

检查优先从堆焊层侧进行,无法实现时,才允许从基层侧进行。

a) 当堆焊缺陷小于或等于Φ4当量直径且为线性时，其长度应按6dB法测定，但均不应超过20mm。

b) 不允许存在当量直径≥13mm的未结合信号显示。

4.8.4 侧弯试验
a) 试样尺寸:试样分为大侧弯试样和小侧弯试样两种,如图4.8.4所示:
b) 试样数量和方向
取大、小侧弯试样各4个,其中二个试样的长轴垂直于堆焊方向,另两个平行于堆焊方向。

c) 试验方法应符合JB4708和表4.8.4的规定。

注1:可根据试验机的具体情况进行调整。

(b) 小侧弯试样
图4.8.4 侧弯试样
表4.8.4 弯曲试验参数
弯曲试验后在堆焊层和熔合线上无可见线性缺陷为合格。

4.8.5 解剖检查：剖面取在焊道搭接处，如图4.8.5所示。

剖面应经抛光、侵蚀，以能清晰地分清熔合区和基体金属为准。

用5倍放大镜观察不
图4.8.5 剖面位置
4.8.6 厚度测量：应从试板剖面处的侧面测量堆焊层厚度其结果应符合4.5条（或图面）规定。

4.8.7 硬度测量：每块试板的堆焊层表面上任取4点测量表面硬度，其值不得大于RC22。

测量断面显微硬度(HV)，取点位置如图4.8.7所示，测量值供用户或第三方检验人员参考(当要求时)。

4.8.8 晶间腐蚀试验：将堆焊
层表面磨平，取出2mm厚的
试样进行晶间腐蚀试验,共2
件。

试样尺寸为80×20×
2mm，试验方法及结果应符合
GB4334.5的规定。

但不需重
新敏化处理。

(2版次)
4.8.9 化学分析：每块堆焊试
板应在焊态或DHT后在两处
取样，按GB223进行化学分
析。

a) 取样步骤为：先从表面刨去0.5mm，然后在距表面0.5～1.5mm范围内取样。

b) 分析结果应满足下列要求：
C≤0.04%；Si≤0.9%；Mn=0.5～2.50%；Cr=18.0～21.0%；Ni=9.0～11.0%；Mo≤0.50%；P≤0.03%；S≤0.03%；Cu≤0.20%；Nb=8хC～1.00%；并分析N含量，报告结果。

c) 应在焊态下分析堆焊层的化学成分，其后按照WRC的”不锈钢焊缝金属WRC—1992（FN）图”进行堆焊层铁素体数的测算，至少6点，FN值应为3～8。

d) 采用ANSI/AWS A4.2《测定奥氏体和奥氏体—铁素体双相不锈钢焊缝金属中δ铁素体含量和磁性测定仪器的标定标准方法》中所规定的方法进行标定过的测量仪器，在经过打磨的表面上测量铁素体读数，每点FN值均为3～8。

4.8.10 当用户要求时，堆焊层应做抗剥离试验。

其试验条件和合格标准双方协商。

4.8.11 除满足上述要求外，尚应符合JB4708中其它有关规定。

正式产品堆焊
5.1 制造厂必须根据焊接工艺评定的结果编制出产品各部位的堆焊工艺规程(WPS),指导正式的堆焊工作。

5.2 参加正式堆焊工作的焊工，必须持有技术监督部门颁发的在有效期间的合格证。

5.3 堆焊开始之前,基体金属必须具备下列条件。

5.3.1 基体焊接接头必须按图样要求的焊后热处理及射线透照检测(RT)和/或超声检测(UT)合格。

5.3.2 所有待堆焊表面都应经过打磨或喷砂或机加工,并应按JB4730进行磁粉检测。

其中缺陷显示累积长度Ⅰ级为合格。

5.3.3 在堆焊前应对每批钢带或焊丝以及每种焊丝（焊带）与焊剂的组合进行化学成分鉴定，其熔敷金属的化学成分应满足4.8.9条的要求。

5.4在堆焊过程中应一直保持焊接工艺规程中规定的预热温度和层间温度。

5.5 堆焊完后应进行消氢处理（DHT）（当图面规定缓冷时，可不进行DHT而进行缓冷）。

5.6 支持圈和某些法兰密封面上的不锈钢堆焊层的表层(当图面规定这些部位采用双层堆焊并有此要求时)应在设备最终热处理(PWHT)之后再进行堆焊和加工。

5.7 堆焊层的检查
5.7.1外观检查
不锈钢堆焊层，表面应平滑，两相邻焊道之间的凹下量不得大于1mm，焊道接头的不平度不得超过1.5mm(用200mm长的弧形样板测量)。

若图面或设计文件中有专门加工要求时，应以图面或技术文件为准。

5.7.2堆焊层厚度测量
在设备最终热处理之前，应用超探方法测量堆焊层厚度，其测量结果不得小于图面的规定值。

其抽查率如下：
·每个筒节，每个封头至少抽查8点；
·每个接管和法兰至少抽查2点；
·出入口弯管每段至少抽查1点。

5.7.3 硬度测量
法兰密封面堆焊按图样要求，密封面加工后应逐个进行硬度测量，测量点取在密封面附近，其结果应≥170HB。

若实测值小于此值，则应保证密封面的硬度值比相应垫圈的硬度值高30HB。

5.7.4 除上述检查项目外,在设备制造过程中尚应按表5.7.4的要求进行其它项目的检查。

5.7.5 堆焊层的检查还应符合选用本技术条件的设备图纸或设计文件的要求。

6.0 设备是否带堆焊产品试板,应根据选用本技术条件的设备图纸或设计文件来确定。

7.0堆焊层修补
7.1 对于超标的表面缺陷,允许用砂轮磨掉，不得用碳弧气刨，以防增碳；所剩堆焊层厚度不得小于图样规定的最小厚度。

打磨部位应与周围金属平缓过渡，打磨后需经渗透检查合格。

7.2 对于超过7.1条规定的表面缺陷和内部超标缺陷允许采用焊接方法进行修补。

缺陷去除后，应进行渗透或磁粉检测，合格后方可补焊。

补焊应采用经过评定的焊接工艺规程（WPS）。

补焊部位补焊后的检查项目和合格标准与原堆焊层的检查相同。

补焊次数一般不应超过两次，若超过两次应写出书面报告，分析原因，制订措施，征得本公司或用户同意，并应填写在产品证书中。

表5.7.4 制造过程中的检验要求
表5.7.4的注:
注①缩略词语意义见本技术条件第3条
②若选用本技术条件的设备上无凸台,便不进行此项检查。

③若选用本技术条件的设备不要求焊后热处理时便不进行PWHT之后的第2次PT 检查。