压力容器焊接材料的选用

压力容器焊接材料的选择及焊接要求摘要：随着我国科学技术和经济社会的不断发展，压力容器的的工作参数和工作性能得以提升，因此行业对于焊接技术也提出了更加严格的要求。

近年来，随着压力容器焊接技术的不断完善，焊接材料的选择和使用逐渐成为了压力容器和焊接行业所关注的重要话题。

关键词：压力容器；焊接材料；焊接要求；焊前准备一、焊接材料选用的基本原则压力容器的应用极为广泛，但由于其设备运转条件极为复杂，因此在压力容器的焊接技术中，对于材料的选用决定了焊接质量及随后的各项压力容器运转活动。

在选材时应当根据不同种类设备的具体情况所必须的化学成分、力学性能、耐腐蚀性能等要求进行综合考量，从而保证机械的正常运作。

1、接头的性能是压力容器产品焊接中最重要的质量基础保障，若接头存在缺陷则极容易给机器带来安全隐患。

作为设计压力容器的重要基础和最基础的力学性能指标，接头在压力容器的焊接中占据重要地位，在选焊接材料时，首先应保障接头的力学性能，包括在各种不同的工作背景下的低温性能、高温性能和抗冻性能及疲劳荷载性能等。

2、在选择焊接金属时，对于强度较低的合金钢材等应按照等强原则进行选材，从而保证焊接接头具备极为强劲的韧性储备性，并适当超强，以帮助提高接头的抗脆断性能。

焊接金属与母材强度之间的匹配程度也会直接影响到压力容器的焊接成果，目前我国在这一领域还存在许多争论，按照现有的强度界别来看，高强钢的强度值为700至800MPa之间，若过高或过低都可能会导致脆性断裂。

为了避免这一状况，可以在焊接时警笛预热温度，从而有效减少冷裂纹的敏感性，以达到防止产生脆性断裂的目的。

3、压力容器的焊接材料的焊接性是指通过焊接技术使被焊件之间得以充分连接，且焊接接头满足结构使用要求的总体程度；在焊接时可能会产生凹痕、气孔、裂纹等焊接不良的缺陷问题。

因此应当在实际操作时结合压力容器的具体标准，对焊材性能进行严格的检测和监督，包括偏心度、焊缝成型和外观、扩散氢含量和压力强度等。

焊接材料的选用1、本标准适用于锅炉、压力容器焊材的选用2、引用标准GB324-88《焊缝符号表示法》GB985-88《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》GB986-88《埋弧焊焊缝坡口的基本形式和尺寸》3、焊接材料的选择3.1.焊条的选择原则3.1.1考虑母材的机械性能和化学成分（常见化学成分和焊缝金属机械参见表）1、普通结构钢的焊接，通常要求焊缝金属与母材等强度，应选用抗拉强度等于或稍高于母材的焊条2、对于合金结构钢，通常要求焊缝金属的主要成分与母材金属相同或者相近。

3、当母材中C及S、P等元素含量偏高时，焊缝金属容易产生裂纹，应选用抗裂性能好的低氢型焊材。

⑴低碳钢或低合金高强钢的焊接应根据钢材的抗拉强度来选择等强或稍高强度的焊材。

⑵耐热钢或不锈钢的焊接，应选用熔敷金属化学成分与母材相同或相近的焊条⑶异种钢焊接材料的选择比较复杂，选择时应遵循以下一般原则：①组织基本类似，强度等级不同的钢之间的焊接，最好选用抗拉强度介于被焊材料之间的折中焊条。

②碳钢、低碳钢、耐热钢与奥氏体钢焊接，如果产品工作温度较低，选用Cr25Ni13型不锈钢填充金属。

③碳钢与耐热钢焊接4应选用E5015型焊条。

3.1.2考虑焊件的结构复杂程度和刚性⑴形状复杂、结构刚性大以及厚度大的焊件必须采用抗裂性能较好的低氢焊条⑵考虑焊件的工作条件，包括载荷、介质和温度等，选用相应的能满足使用要求的焊条，如高温条件下工作的焊件应选择耐热钢焊条，接触腐蚀介质的焊条应选择不锈钢焊条，承受动载或冲击载荷的焊件应选择强度较高、塑性和韧性较高的低氢型焊条。

在没有规定的情况下，一般受压件选择碱性焊条，结构件选择酸性焊条，对于同一强度级别或同一化学成分的焊条，碱性焊条可代替酸性焊条，强度略低的焊条，但不得反代。

3.1.4考虑改善焊工劳动条件，提高劳动生产率，经济合理性等方面在酸性焊条和碱性焊条都可满足性能的要求时，应尽量采用酸性焊条，在使用性能相同的基础上选择价格较低的焊条。

压力容器焊接工艺的选取和应用压力容器是一种常用的工业设备，用于储存和运输液体、气体和蒸汽等具有一定压力的介质。

由于容器内部介质的特殊性，容器必须具备较高的密封性和强度，以确保安全运行。

而焊接是制造压力容器时常使用的连接工艺之一。

焊接工艺的选取及应用在压力容器制造中具有重要意义，直接关系到容器的密封性、强度和耐腐蚀性等。

以下是几种常见的压力容器焊接工艺及其应用：1. 电弧焊接：电弧焊接是一种利用电弧热量熔化焊接材料并融合连接的焊接工艺。

其中包括手工电弧焊、氩弧焊等。

电弧焊接可用于各类压力容器的连接，如壳体与封头的连接、管道与管件的连接等。

2. 自动焊接：自动焊接是指利用自动焊接设备进行焊接作业的工艺。

它可以提高焊接速度和质量，并减少人工操作的错误。

自动焊接广泛应用在大型压力容器的制造中，如石化设备、核电设备等。

3. 惰性气体保护焊接：惰性气体保护焊接是利用惰性气体的保护作用，防止焊接材料与空气中的氧气和水蒸气等氧化物发生反应的焊接工艺。

惰性气体保护焊接常用于焊接不锈钢和铝合金等材料的压力容器，以提高焊缝质量和耐腐蚀性。

4. 焊接材料选择：在压力容器的焊接中，需要选择适合的焊接材料，以保证焊缝的强度和耐蚀性。

常用的焊接材料包括碳钢、不锈钢、铝合金等。

在选择焊接材料时，要考虑容器内介质对材料的腐蚀性和温度要求等因素。

1. 焊接工艺合规性：选择的焊接工艺必须符合相关的标准和规范，确保焊缝的质量和性能满足使用要求，并通过验收检查。

2. 焊接操作工艺：适当的焊接操作工艺能够提高焊接效率和质量，减少焊接过程中的缺陷和变形。

3. 试验验证：在选择焊接工艺后，需要进行相应的试验验证，以确保焊接接头的强度、密封性和耐蚀性等能够满足设计要求和使用条件。

压力容器焊接工艺的选取和应用是制造高质量、安全可靠的压力容器必不可少的环节。

在选择焊接工艺时，要综合考虑不同因素，确保焊缝的质量和性能满足使用要求。

压力容器对材料选用要求1）压力容器用材料的质量及规格应符合TSG21-2016《固定式压力容器安全技术监察规程》材料的规定材料生产单位应按相应标准的规定向用户提供质量证明书（原件），并在材料上的明显部位做出清晰、牢固的钢印标志或其他标志，至少包括材料制造标准代号、材料牌号及规格、炉（批）号、国家安全监察机构认可标志、材料生产单位名称及检验印鉴标志。

2）压力容器选材除应考虑力学性能和弯曲性能外，还应考虑与介质的相容性。

压力容器专用钢材磷的质量分数（熔炼分析，下同）不应大于0.030%，硫的质量分数不应大于0.020%。

1）压力容器用材料的质量及规格应符合TSG21-2016《固定式压力容器安全技术监察规程》材料的规定材料生产单位应按相应标准的规定向用户提供质量证明书（原件），并在材料上的明显部位做出清晰、牢固的钢印标志或其他标志，至少包括材料制造标准代号、材料牌号及规格、炉（批）号、国家安全监察机构认可标志、材料生产单位名称及检验印鉴标志。

2）压力容器选材除应考虑力学性能和弯曲性能外，还应考虑与介质的相容性。

压力容器专用钢材磷的质量分数（熔炼分析，下同）不应大于0.030%，硫的质量分数不应大于0.020%。

如选用碳素钢沸腾钢板和碳素钢镇静钢板制造压力容器（搪玻璃压力容器除外），应符合GB150.2-2011《压力容器第2部分：材料》的规定。

碳素钢沸腾钢板和Q235A钢板不得用于制造直接受火焰加热的压力容器。

3）用于焊接结构压力容器主要受压元件的碳素钢和低合金钢，其碳的质量分数不应大于0.25%。

4）钢制压力容器用材料（钢板、锻件、钢管、螺柱等）的力学性能、弯曲性能和冲击试验要求，应符合国家的有关规定。

5）用于制造压力容器壳体的碳素钢和低合金钢钢板，按照TSG21-2016中《固定式压力容器安全技术监察规程》，2.2.1.4钢板超声检测的要求执行。

凡符合下列条件之一的，应逐张进行超声检测：a.盛装介质毒性程度为极度、高度危害的压力容器；b.盛装介质为液化石油气且硫化氢含量大于100mg/L的压力容器；c.最高工作压力大于等于10MPa的压力容器；d.对GB151-2014《热换热器》、GB12337-2014《钢制球形储罐》及其他国家标准和行业标准中规定应逐张进行超声检测的钢板。

压力容器壳体与接管异种钢焊接材料的选用随着国家经济的快速发展，压力容器得到了广泛的应用，这些压力容器大多数都是由壳体与接管组成的。

由于压力容器的重要性与使用场合，对其安全性能的要求变得日益高，因此压力容器的构造材料和焊接材料也变得越来越重要。

同时，由于压力容器的热应力、腐蚀性和抗压强度等因素的影响，壳体材料和接管材料的选用也变得越来越复杂和重要。

一般情况下，压力容器的制造材料可以分为两类：首先是用于制造容器壳体的材料，其次是用于制造容器接管的材料。

根据常规要求，容器壳体要能够承受高强度和高温度的应力，而容器接管则主要受到弯曲应力和外部腐蚀的影响。

因此，壳体材料常采用耐腐蚀性能、高强度的合金钢，而接管材料则常采用耐腐蚀铜、镍、铝和钛合金等材料。

在这两种材料的焊接连接中，焊接材料在焊接质量和国家标准方面起着至关重要的作用。

压力容器壳体材料的选择一般依据容器的压力、温度、腐蚀性、工艺要求和成本等方面进行衡量。

常用的压力容器壳体材料有碳素钢、低合金钢、铬钼合金钢、钴钼合金钢、不锈钢、铝、镍等。

其中，不锈钢、镍合金等耐腐蚀材料在高温、强酸、强碱环境下表现良好，因而在制造化工器材、反应器等耐腐蚀压力容器中得到了广泛应用。

相比之下，低合金钢和碳素钢耐腐蚀性较差，但价格相对较低，容易得到大规模生产应用。

压力容器接管材料的选用主要与壳体材料提出的要求保持一致，同时需要考虑接管自身的耐腐蚀能力和外部环境的腐蚀性。

对于高温、高压环境下的接管温度变化大，因此选择材料应考虑其耐热能力和热膨胀系数等性能。

根据不同情况，常用接管材料可分为碳素钢、不锈钢、镍合金、镍铬合金等。

而在接管和壳体的连接方式和焊接工艺中，焊接材料的选择也成为了一个大问题。

因为焊接质量直接影响到容器的强度和密封性能等方面，所以常用的焊接钎料有低合金焊钎材、不锈钢焊钎材、镍基合金焊钎材等。

在选择压力容器壳体及接管材料和焊接材料时，还需考虑到国家标准的限制和规范。

压力容器焊接技术要求压力容器是一种重要的工业设备，广泛应用于石油、化工、食品、医药等领域。

焊接是压力容器制造过程中常用的连接方法之一，其质量直接关系到容器的可靠性和安全性。

因此，压力容器焊接技术要求非常严格。

下面将从焊接材料、焊接工艺和焊接质量三个方面介绍压力容器焊接技术要求。

一、焊接材料要求1.焊材选择：焊接材料应与压力容器基体材料具有相似的力学性能和耐腐蚀性能，能够满足使用条件下的要求。

一般情况下，使用与基体材料相邻的焊材进行焊接。

2.焊材质量：焊材应具有良好的可焊性、冷脆性低、热胀冷缩性小、热稳定性好等特性。

焊材的质量应符合相关标准的要求。

二、焊接工艺要求1.预热与焊后热处理：大型压力容器的焊接需要进行预热，并进行焊后热处理，以消除焊接残余应力，提高焊缝的力学性能和耐腐蚀性能。

2.焊接设备：焊接设备应满足相关规范的要求，且操作人员应熟悉设备的操作规程。

焊接设备的参数应稳定可靠，能够满足焊接工艺的要求。

3.焊接人员：焊接人员应具备一定的焊接技术和操作经验，熟悉焊接工艺规程和相关标准。

焊接过程中应注意安全防护，在焊接作业前应进行良好的准备工作。

三、焊接质量要求1.焊接缺陷控制：焊接过程中要注意避免焊接缺陷的产生，如气孔、夹渣、裂纹等。

如果发现缺陷，及时进行修复或重焊。

2.焊缝几何形状：焊接焊缝的几何形状应满足设计要求，焊接过程中应严格控制焊缝的几何尺寸和形状，避免出现过大或过小的偏差。

3.焊接质量检测：焊接后应进行焊缝的质量检测，常用的检测方法包括X射线检测、超声波检测、磁粉检测等。

检测结果应符合相关标准的要求。

综上所述，压力容器焊接技术要求十分严格，要求焊接材料具有良好的焊接性能、焊接工艺要合理可行、焊接质量要符合相关标准的要求。

通过遵守这些技术要求，可以保证焊接质量的可靠性和安全性，确保压力容器的正常运行。

摘要]讨论了压力容器用焊接材料选择的原则:焊缝金属的性能应高于或等于母材性能。

介绍了焊接材料采购技术条件的编制要求。

[关键词]焊接材料;焊缝金属;力学性能;化学成分;采购技术条件1引言焊接材料(以下简称焊材)的选择和使用一直是压力容器和焊接行业非常关注的问题。

2000年版《压力容器焊接工艺评定》(ＪＢ4708-2000)和《压力容器焊接工艺规程》(ＪＢ/Ｔ4709-2000)标准(以下简称“新标准”)已正式颁布实施。

“新标准”对焊材的选择使用提出了新的要求。

本文结合我厂实践,讨论在压力容器设计制造中,如何贯彻“新标准”、选择合适的焊材以及如何编制焊材采购技术条。

2焊材选用原则“新标准”规定的焊材选择原则是:焊缝金属的性能应高于或等于母材性能。

压力容器应用广泛,服役条件复杂,故此“性能”应为根据设备实际工况所要求的力学性能、化学成分、耐腐蚀性能以及其它特殊要求等的综合。

2 1焊接接头的力学性能压力容器产品焊接的基础质量是焊接接头的使用性能和焊接缺陷。

焊接接头的力学性能(拉伸、弯曲和冲击)是压力容器设计制造的基础,是最基本的力学性能。

因此焊材选择的主要依据是保证其焊接接头的力学性能,包括焊接接头在实际工况下的高温/低温力学性能、抗动载荷、疲劳载荷等性能。

2 1 1焊接接头抗拉强度[1]焊缝金属与母材强度匹配是压力容器行业和焊接行业的热点问题之一,争论颇多。

对于强度型低合金钢按等强原则选用焊材,能保证焊接接头具有足够的韧性储备,适当超强有利于提高接头的抗脆断性能。

对于强度级别为700～800ＭＰａ的高强钢,焊缝金属超强或过分低强,均易促进脆性断裂,接近等强的接头最为理想。

焊缝低强在工艺上可以降低预热温度,减少冷裂纹敏感性。

因此ＡＳＭＥ规范、ＧＢ150在坚持等强匹配的同时,也允许低匹配或高匹配在一定场合的实施应用。

从文字表面上看,ＪＢ/Ｔ4709对焊材的选用要求完全依照等强原则。

实际上,标准起草人在“标准释义”中说明:通常是按照熔敷金属名义值来选用焊材,而“熔敷金属实际强度往往超出名义值很多,再考虑冶金因素或熔化比的作用,实际焊缝的强度水平将远远超出焊材熔敷金属的名义值”。

谈压力容器焊接材料选择及焊接要求摘要在当今的社会生活和生产当中，压力容器已经成为不可或缺的应用设备之一。

由于压力容器自身性质与使用环境的复杂性，其制造成品必须达到质量与安全的双重要求，而在压力容器制造的过程中，重点影响其质量与安全性的就是焊接这一环节。

本文将以此为背景，谈论压力容器焊接的材料选取和焊接要求。

关键词压力容器；焊接材料；焊接要求压力容器是需要在其内部或者外部承受一定气体或者液体压力的密闭容器。

随着高压生产工艺的出现和工业的不断发展进步，对于压力容器的承载压力、容量和可工作的温度范围的要求也越来越高，有些特定用途的压力容器还需要抗腐蚀，这些都对压力容器的质量和安全性提出了要求。

而焊接作为压力容器制造过程中比较重要和复杂的环节，也因此要求技术人员根据具体情况对焊接的材料进行选择，并理解和落实相关焊接要求。

1 压力容器焊接材料的选择和使用1.1 压力容器焊接材料的选择2000年版的《压力容器焊接工艺评定》（JB4708-2000）与《压力容器焊接工艺规程》（JB/T4709-2000）标准（以下简称为“新标准”）的正式颁布与实施，对高压容器焊接的材料选择提出了新要求。

“新标准”中规定的焊接材料的选择原则是焊缝金属的性能应当高于或者等于母材的性能。

由于压力容器的应用方面比较广泛，不同类的压力容器需要应对的使用环境也各不相同，是以“新标准”所提的“性能”应当是具体设备相应的使用环境所要求的力学、化学、耐腐蚀等等的综合性能，其中包括拉伸、弯曲和冲击性能的力学性能是压力容器的设计和制造的基础，化学成分和相关耐腐蚀性则是保证焊缝的使用性能的基础。

而在此基础上，只要达到压力容器使用环境要求的综合性能标准，就可以作为该压力容器的焊接材料，高强匹配和低强匹配均可使用，并不一定要专门选用“新标准”的推荐焊接材料。

1.2 压力容器焊接材料的使用在选定了符合要求的焊接材料之后，还应当注意对焊接材料中的相关元素进行适当控制。