第四章压力容器制造与焊接复习题及参考答案
一、名词解释（5道）
1、焊接：焊接是通过加热或加压，或两者并用，并且用或不用填充材料，使
工件达到结合的一种方法。
2、焊接缺陷：焊接缺陷是焊接过程中在焊接接头中产生的金属不连续、不致
密或连接不良的现象。
3、焊态：焊态是指焊接过程结束后，焊件未经任何处理的状态。
4、定位焊缝：定位焊缝是指焊前为装配和固定构件接缝的位置而焊接的短焊
缝。
5、焊接工艺评定：焊接工艺评定是为验证所拟定的焊件焊接工艺的正确性而进行的试验过程及结果评价。
二、单选题（10道）
1、熔焊时，电弧两端（两电极）之间的电压降，包括阴极压降、阳极压降和弧柱压降称为__A___。
A、电弧电压
B、空载电压
C、网路电压
D、引弧电压
2、在焊接过程中钝边的作用是___D___。
A、便于组装
B、保证焊透
C、便于清渣
D、防止烧穿
3、熔焊时，被熔化的母材在焊道金属中所占的百分比称为____B___。
A、熔化系数
B、熔合比
C、焊缝成形系数
D、焊缝系数
4、焊缝表面与母材的交界处称为___C____。
A、焊根
B、熔合线
C、焊趾
D、熔宽
5、从焊缝的表面上看呈喇叭口形，四周有光滑的内壁，断面形状如同螺钉状
的气孔，一般为___B_ _。
A、 CO气孔
B、氢气孔
C、氮气孔
D、氧气孔
6、多数情况下成堆出现，与蜂窝相似的气孔。一般是____C____。
A、 CO气孔
B、氢气孔
C、氮气孔
D、氧气孔
7、像虫状卧在焊缝内部的气孔，一般为____A____。
A、 CO气孔
B、氢气孔
C、氮气孔
D、氧气孔
8、焊材要妥善保管，焊材库应保持干燥，相对湿度不得大于___A____。
A、60%
B、70%
C、80%
D、90%
9、在角焊缝的横截面中，从一个直角面上的焊趾到另一个直角面表面的最小距离称为___B____。
A、焊脚尺寸
B、焊脚
C、角焊缝厚度
D、焊脚高度
10、奥氏体不锈钢与碳钢相焊时宜选用的焊条牌号为___C____。
A、 A102
B、 A202
C、A302
D、A402
三、多选题（5道）
1、焊接接头的组成包括____ ABC ____。
A、焊缝
B、熔合区
C、热影响区
D、母材
2、不易淬火钢的热影响区包括____ ABCD ____。
A、熔合区
B、过热区
C、正火区
D、不完全重结晶区
3、压力容器焊接接头分为ABCDE五类，下列属于A类焊接接头的有 ABCD __。
A、圆筒部分的纵向接头
B、球形封头与圆筒连接的环向接头
C、平封头中的拼焊接头
D、凸形封头中的拼焊接头
4、焊缝外观检查常用的工具有_ ABC ____。
A、放大镜
B、样板
C、焊缝检验尺
D、射线探伤机
5、焊缝表面不得有咬边的的容器包括_ ABCD ____。
A、低温容器
B、Cr-Mo低合金钢材制造的容器
C、有应力腐蚀的容器
D、不锈钢材料制造的容器
四、判断题（10道）
1、氧在焊缝中的危害主要表现在随着含氧量的增加，其强度、塑性、韧性明
显下降，特别是低温冲击韧性急剧下降。（√）
2、对于压力容器来说，在工作状态环焊缝承受环向应力，纵焊缝承受轴向应
力，按设计公式计算出来的环向应力值是轴向应力值的两倍。（×）3、气密性试验的操作程序与气压试验相同，只是气密性试验的试验压力等于
压力容器的设计压力。（√）
4、正火区是焊接接头中最危险的区段。（×）
5、按照GB150的要求，当施焊环境出现风速大于2m/s且无有效防护措施时，
禁止采用焊条电弧焊。（×）
6、硫是焊缝金属中极为有害的元素，易导致产生冷裂纹。（×）
7、奥氏体型不锈钢焊接时，焊缝金属内较一般结构钢容易产生热裂纹。（√）
8、奥氏体不锈钢作表面缺陷检测时宜采用磁粉检测，不宜采用渗透检测。（×）
9、为了保证低温钢的冲击韧性，焊接时必须严格控制线能量。（√）
10、焊缝与焊接接头是一回事。（×）
五、简答题（4道）
1、TSG R0004-2009《固容规》规定哪些压力容器需要制备产品焊接试件？答：①碳钢、低合金钢制低温压力容器；
②材料标准抗拉强度下限值大于或者等于540MPa的低合金钢制压力容器；
③需要经过热处理改善或者恢复材料力学性能的钢制压力容器；
④设计图样注明盛装毒性为极度或者高度危害介质的压力容器；
⑤设计图样和TSG R0004-2009《固容规》引用标准要求制备产品焊接试
件的压力容器。
2、TSG R0004-2009《固容规》对压力容器焊接工艺评定的要求有哪些规定？答：①压力容器产品施焊前，受压元件焊缝、与受压元件相焊的焊缝、熔入永久焊缝内的定位焊缝、受压元件母材表面堆焊与补焊以及上述焊缝
的返修焊缝都应当进行焊接工艺评定或者具有经过评定合格的焊接
工艺规程（WPS）支持。
②压力容器的焊接工艺评定应当符合NB/T47014-2011 《承压设备焊接
工艺评定》的要求；
③监检人员应当对焊接工艺的评定过程进行监督。
④焊接工艺评定完成后，焊接工艺评定报告（PQR）和焊接工艺规程（WPS）
应当由制造（组焊）单位焊接责任工程师审核，技术负责人批准，经
过监检人员签字确认后存入技术档案；
⑤焊接工艺评定技术档案应当保存至该工艺评定失效为止，焊接工艺评
定试样应当至少保存5年。
3、奥氏体不锈钢焊接时存在的主要问题有哪些？
答：奥氏体不锈钢焊接时存在的主要问题有：焊接接头的晶间腐蚀，应力腐蚀开裂，焊缝热裂纹，液化裂纹及接头的脆化。
4、焊条电弧焊的焊接规范主要包括哪些？
答：焊条电弧焊的焊接规范主要包括焊接电流、电弧电压、焊条种类和直径、焊机种类和极性、焊接速度、焊接层数等。
压力容器焊接通用工艺 QB/YR·HJ·T03-2005 № 编制：巩林廷 审核：姚大宝 批准：王桂明 江苏省工业设备安装公司压力容器制造安装厂
钢制压力容器焊接通用工艺 1．适用范围 本工艺适用于江苏省工业设备安装公司压力容器厂制造安装的压力容器产品的焊接工作。 2．焊接工艺评定和焊工 施焊下列各类焊缝的焊接工艺必须按JB4708《钢制压力容器焊接工艺评定》评定合格。 a.受压元件焊缝； b.与受压元件相焊的焊缝； c.熔入永久焊缝的定位焊缝； d.受压元件母材表面堆焊、补焊； e.上述焊缝的返修焊缝。 施焊下列各类焊缝的焊工必须按《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》的规定考试合格； a.受压元件焊缝； 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。 焊接压力容器的焊工取得合格证后，才能在有效期内担任相应合格项目范围内的压力容器产品焊接工作。持证焊工从事产品焊接时，应严格按产品焊接工艺文件的要求进行操作，不得擅自更改工艺。 3.焊接材料 焊接材料主要系指焊条、焊丝、焊剂、气体、电极等。 焊接材料选用原则 应根据母材的化学成份、力学性能、焊接性能结合压力容器的结构特点和适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。对各类钢的的焊缝金属要求如下： 相同钢号相焊的焊缝金属
a.碳素钢、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抗拉强度的上限值加30MPa。 b.高合金钢的焊缝金属应保证力学性能和耐腐蚀性能。 c.不锈钢复合钢板基层的焊缝金属应保证力学性能，且其抗拉强度不应超过母材标准规定的上限值加30MPa；复层的焊缝金属应保证耐腐蚀性能，当有力学性能要求时还应保证力学性能。复层焊缝与基层焊缝以及复层焊缝与基层钢板交界处推荐采用过渡层。 不同钢号相焊的焊缝金属 a.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，且其抗拉强度不应超过强度较高母材标准规范的上限值。 b.奥氏体高合金钢与碳素钢或低合金钢之间的焊缝金属应保证抗裂性能和力学性能。宜采用铬镍含量较奥氏体高合金钢母材高的焊接材料。 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，并按JB4708规定通过焊接工艺评定。进厂时按《焊接材料管理制度》的规定验收或复验，合格后方可使用。 焊接材料熔敷金属硫、磷含量规定应与母材一致，选用GB/T5118标准的焊条，应符合下列要求： a.型号为EXXXX—G的焊条应规定出焊缝金属夏比V型缺口冲击吸收功。 b.铬钼钢焊条的焊缝夏比V型缺口冲击吸收功常温时不小于31J。 c.用于焊接低温钢的镍钢焊条的焊缝金属夏比V型缺口冲击吸收功在相应低温时应不小于34J。 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。
压力容器焊接技术要求
概述 ?1、焊接是压力容器制造的重要工序，焊接质量在很大程度上决定了压力容器的制造质量； ?2、影响焊接质量包含诸多方面内容：焊接接头尺寸偏差、焊缝外观、焊接缺陷、焊接应力与变形、以及焊接接头的使用性能等； ?3、容器产品的设计是获得性能优良的焊接接头的基础：焊接母材的、焊接坡口形式、焊接位置、焊材、无损检测、焊后热处理等的选择，直接关系到焊接质量。
一、压力容器焊接的基本概念 ?1、焊缝形式与接头形式： 从焊接角度看，容器是由母材和焊接接头组成的；焊缝是焊接接头的组成部分。 焊缝有５种：对接焊缝、角焊缝、端接焊缝、塞焊缝和槽焊缝。 焊接接头有12种：对接接头、Ｔ型接头、十字接头、搭接接头、角接接头等。 ?2、焊缝区、熔合区和热影响区
?3、焊接性能、焊接工艺评定和焊接工艺规程－－压力容器焊接的三个重要环节 焊接性能是焊接工艺评定的基础，焊接工艺评定是焊接工艺规程的依据，焊接工艺规程是确保压力容器焊接质量的行动准则。 ? 3.1、焊接性能：材料对焊接加工的适应性和使用可靠性。 ? 3.2、焊接工艺因素：重要因素；补加因素；次要因素。 ? 3.3、焊接工艺评定： JB4708《钢制压力容器焊接工艺评定》 JB/T4734《铝制焊接容器》 JB/T4745《钛制焊接容器》 ? 3.4、焊接工艺规程：
二、常用焊接方法及特点 ?1、手工电弧焊（SMAW） ?2、埋弧焊（SAW） ?3、钨极气体保护焊（GTAW）?4、熔化极气体保护焊（GMAW）?5、药芯焊丝电弧焊（FCAW）?6、等离子弧焊（PAW） ?7、电渣焊（ESW）
压力容器焊接接头分类 2009-05-28 14:41 目的：为对口错边量、热处理、无损检测、焊缝尺寸等方面有针对性地提出不同的要求，GB150根据位置，根据该接头所连接两元件的结构类型以及应力水平，把接头分成A、B、C、D四类，如图。 图压力容器焊接接头分类 A类：圆筒部分的纵向接头（多层包扎容器层板层纵向接头除外）、球形封头与圆筒连接的环向接头、各类凸形封头中的所有拼焊接头以及嵌入式接管与壳体对接连接的接头。 B类：壳体部分的环向接头、锥形封头小端与接管连接的接头、长颈法兰与接管连接的接头。但已规定为A、C、D类的焊接接头除外。 C类：平盖、管板与圆筒非对接连接的接头，法兰与壳体、接管连接的接头，内封头与圆筒的搭接接头以及多层包扎容器层板层纵向接头。 D类：接管、人孔、凸缘、补强圈等与壳体连接的接头。但已规定为A、B类的焊接接头除外。 A类焊缝是容器中受力最大的接头，因此一般要求采用双面焊或保证全焊透的单面焊缝； B类焊缝的工作应力一般为A类的一半。除了可采用双面焊的对接焊缝以外，也可采用带衬垫的单面焊； 在中低压焊缝中，C类接头的受力较小，通常采用角焊缝联接。对于高压容器，盛有剧毒介质的容器和低温容器应采用全焊透的接头。
D类焊缝是接管与容器的交叉焊缝。受力条件较差，且存在较高的应力集中。在后壁容器中这种焊缝的拘束度相当大，残余应力亦较大，易产生裂纹等缺陷。因此在这种容器中D类焊缝应采取全焊透的焊接接头。对于低压容器可采用局部焊透的单面或双面角焊。 注意：焊接接头分类的原则仅根据焊接接头在容器所处的位置而不是按焊接接头的结构形式分类，所以，在设计焊接接头形式时，应由容器的重要性、设计条件以及施焊条件等确定焊接结构。这样，同一类别的焊接接头在不同的容器条件下，就可能有不同的焊接接头形式。
焊接工艺课程设计任务书 题目：ZＹ-1型反应釜的焊接工艺制定 材料:16MｎR 焊接方法:CO２气体保护焊 要求: 1、看懂图纸 2、根据相关标准画出焊缝布置图，并标注焊缝类别 ３、制定焊接工艺总则 4、设计焊接工艺卡 5、重要的焊缝制定相应的焊接工艺卡 6、工艺卡中应标明焊接检验的方法及标准 学生: 班级：指导教师: 1 / 26
2 / 26
16MｎR的焊接性分析： １６MｎＲ的成分： 热裂纹：１6MnR 为热轧或正火。属低合金高强度钢，含Ｍｎ量较低。16MNR作为压力容器用钢,S,Ｐ含量比1６Ｍn要少一些。含碳量比较低,且Mｎ／S比较高,正常情况下不会出现热裂纹，但材质成分不合格或者因严重偏析使局部C、S含量偏高时，可能会出现热裂纹。 解决措施是：工艺上尽量减小熔合比，选择焊材是采用低碳焊丝Ｈ03MnTi和含Ｓi02较低的焊剂(本次CO2保护焊不需要焊剂),以此降低焊缝中的含碳量,从而解决热裂纹的问题。 冷裂纹:钢种的淬硬倾向、含氢量和拘束应力是焊接时产生冷裂纹的三大主要因素。下面也从这三方面分析1６ＭnR的冷裂纹倾向。 1、淬硬倾向: １６MnＲ的碳当量计算： ＣE=C＋1/6Mn＋1／15Cu＋1/15Ｎi+1/5Cr+1/5Mｏ＋1/5Ｖ =0.１5+1/6 x1.３8 +１/1５x0.01+１/5ｘ0.0１７ =0．１5＋0．2３＋０．000７+0.０0３4 =0.384１ 碳当量CE＝0．3841＜0.4可以看出其基本么有淬硬倾向 其含碳量低,在淬火时，如冷却速度不是太快,就会得到低碳马氏体组织，或者是铁素体珠光体组织，这些组织的硬度不高,故其淬硬倾向小,只有在冷却速度较快时,才会得到高碳马氏体组织,则有一定的淬硬倾向。 ２、含氢量:焊缝中的氢主要来源于焊接材料中的水分、焊件坡口处的铁锈、油污，以及环境湿度等。对16MnR来说，只要板厚不太大且冷却速度控制得当,由于焊接温度高，增强了氢的活动能力,大部分氢从焊缝中扩散逸出。同时，当焊缝冷却时,其组织会由奥氏体向铁素体等转变,由于氢在奥氏体中的溶解度大大高于在铁素体中的溶解度,又会有部分氢逸出。最后，焊缝中的残余氢量就不足以形成冷裂纹。 3、拘束应力:焊缝中的应力主要包括热应力、组织应力和由于白身拘束条件所造成的应力。目前，普遍采用拘束度(R)综合表示这三种应力的大小，拘束度的计算可采用如下公式:R＝Ｋ*δ 式中K为板厚拘束度系数,δ为板厚。 由上式可见，拘束度与材料板厚有很大关系,板厚越大,所造成的拘束度也越大，则拘束应力也就越大。本次课程设计用的钢板内壁为1２mm，外壁为6mｍ,属于较薄的板,其拘束度较小。 综上以上几点可以得出以下结论：16ＭnR钢在板厚不是太大,冷却速度适当的情况下不会出现冷裂纹，只有在板厚(40mm以上)太大,冷速较快的情况下，才有出现冷裂纹的倾向，我们可以通过采用较小线能量+焊前适当预热等措施来预防。 热影响区脆化、软化问题： 3 / 26
钢制压力容器焊接工艺评定 JB4708－2000 1 范围 本标准规定了钢制压力容器焊接工艺评定规则、试验方法和合格指标。 本标准适用于钢制压力容器的气焊、焊条电弧焊、埋弧焊、熔化极气体保护焊、钨极气体保护焊、电渣焊、耐蚀堆焊等焊接工艺评定。 2 总则 （1）焊接工艺评定应以可靠的钢材焊接性能为依据，并在产品焊接之前完成。（2）接工艺评定一般过程是：拟定焊接工艺指导书、施焊试件和制取试样、检验试件和试样、测定焊接接头是否具有所要求的使用性能、提出焊接工艺评定报告对拟定的焊接工艺指导书进行评定。 3 对接焊缝、角焊缝焊接工艺评定规则 （1）评定对接焊缝焊接工艺时，采用对接焊缝试件。对接焊缝试件评定合格的焊接工艺亦。试件用角焊缝缝焊接 工艺时，可采缝用于角焊(厚度不限)。评定非受压角焊适。反，之亦可于管材的对接焊缝对接焊缝试件评定合格的焊接工艺适用（2）板材压用于非受缝，反之亦可（的定合格的焊接工艺适用于板材角焊试（3）管与 板角焊缝件评 ）。限度的有效范围不角焊缝焊件时，焊件厚 。素、和次要因素工艺因素分为重要因素、补加因（4）焊接接工 艺因素。接头抗拉强度和弯曲性能的焊重要因素：是指影响焊接需验时，试艺因素。当规定进行冲击性补加因素：是指影响焊接接头冲击韧的焊接工素。增加补加因。响明显影的焊接工艺因素素次要因：是指 对测定的力学性能无（5）评定规则焊接方法需重定新评焊接 方法－改变。工艺评定焊接素a 当变更任何一个重要因时都需要重新试冲焊击 韧性，时则可按增加或变更的补加因素增何b当增加或变更任一个补加因素行试验。件进书。但需重新编制焊接工艺指导艺要更c 当变次要因素时不需重新评定焊接工，别接方法分工艺或焊接可以缝一条焊使用两种或两种上焊接方法时，按每种焊同d 当评定。合焊接焊方法，焊接工艺接试件，进行组种两亦行进评定；可使用种或两以上应，但艺法、焊接工焊种用，于合组合评定格后用焊件时可以采其中一或几种接方有件焊厚度的于适方焊每确条相，不因补素要其保证重因、加素变按关款定种接法用。范效围则规定评别组－材母 a 当重要因素、补加因素不变时，某一钢号母材评定合格的焊接工艺可以用于同
压力容器的焊接 摘要 众所周知，压力容器是在石油化学工业、能源工业、科研和军工等国民经济的各个部门都起着重要作用的设备。而由于密封、承压及介质等原因，容易发生爆炸、燃烧起火而危及人员、设备和财产的安全及污染环境的事故，因此世界各国均将其列为重要的监检产品，由国家指定的专门机构，按照国家规定的法规和标准实施监督检查和技术检验。同样的，对于它的生产要求也不能放松。焊接作为压力容器生产的主要环节，可谓是重中之重。 本文从压力容器焊接接头设计、压力容器焊接材料的选择及常用的焊接方法等方面简单地介绍了压力容器焊接方面的基础知识。基于手工电弧焊设备简单、工艺灵活及对各种刚适应性强等特点，手工电弧焊成为压力容器最主要的焊接方法，本文详细的介绍了手工电弧焊在压力容器焊接中的应用及常见的焊接缺陷和预防方法。 关键词：压力容器，手工电弧焊，石油化工，焊接方法
PRESSURE VESSEL OF WELDING ABSTRACT With the high-speed development of national economy, oil chemical industry and products by the extensive use of air, large capacity pressure container storage tank of low temperature low pressure liquid is regarded as the priority development of production important products. The use of pressure vessel is very extensive. It is in the oil industry, the energy industry, scientific research and military industry and so on the economy in each department plays an important role in the equipment. According to the pressure of pressure vessels are rated: low pressure containers, medium voltage containers, high pressure vessel and ultrahigh pressure container. I do this topic discussion is medium voltage containers (code M 1.6 MPa than p < 10.0 MPa) welding process design. Based on manual arc welding equipment simple, flexible and to all sorts of technology just strong adaptability and other characteristics, this paper I used manual electric arc welding and Choose model ZGX-300 rotary dc machines. The welding structure, from bottles of welding joint structure design, welding materials selection principle of all-round expounded on medium voltage vessel welding process design and introduces mainly the manual arc welding range of knowledge KEY WORDS: Medium pressure vessure，Manual arc welding，Pressure vessel，Bongding technolgy
压力容器用焊接材料的复验要求 中国化工装备协会朱海鹰辛忠智辛忠仁 （北京100011） 摘要：压力容器安全技术规范提出了压力容器用焊接材料的复验要求。哪些压力容器用焊接材料需要复验，复验要求，依据标准和复验的目的，本文对此进行了讨论。 关键词；压力容器焊接材料复验要求 1、压力容器用焊接材料的复验 在2009版《固定式压力容器安全技术监察规程》（以下简称新《容规》）第2.12（3）条和1999版《压力容器安全技术监察规程》（以下简称旧《容规》）第26条中都对焊接材料的复验提出了要求，其中2009版《固定式压力容器安全技术监察规程》第2.12（3）条要求：“用于制造压力容器受压元件的焊接材料，应当满足相应标准。焊接材料应当附有质量证明书和清晰、牢固的标志。” “压力容器制造单位应建立并严格执
和回收制度。” 但新《容规》和旧《容规》都没有具体指出用于哪些压力容器的焊接材料需要复验、复验项目和依据标准。总结相关压力容器产品标准认为：下列情况下制造的压力容器用焊接材料需要按照新《容规》第2.12（3）条要求进行复验： ①按照GB150附录C制造的低温压力容器，需按GB150附录C的C2.2.3条要求对焊条按批进行药皮含水量或熔敷金属扩散氢的复验，其检验方法按相应的焊条标准或技术条件要求。 ②按照GB12337-1998《钢制球形储罐》标准制造的钢制球形储罐，需按GB12337的4.6.1.2条要求对焊条按批号进行扩散氢复验。 ③按照GB50094-98《球形储罐施工及验收规范》标准制造的钢制球形储罐，需按GB50094的4.3.1.3条要求对焊条和药芯焊丝按批号进行扩散氢复验。 ④按照JB/T4780-2002《液化天然气罐
个人收集整理-ZQ 压力容器焊接接头分类 目地：为对口错边量、热处理、无损检测、焊缝尺寸等方面有针对性地提出不同地要求，根据位置，根据该接头所连接两元件地结构类型以及应力水平，把接头分成、、、四类，如图. 图压力容器焊接接头分类 类：圆筒部分地纵向接头（多层包扎容器层板层纵向接头除外）、球形封头与圆筒连接地环向接头、各类凸形封头中地所有拼焊接头以及嵌入式接管与壳体对接连接地接头. 类：壳体部分地环向接头、锥形封头小端与接管连接地接头、长颈法兰与接管连接地接头.但已规定为、、类地焊接接头除外. 类：平盖、管板与圆筒非对接连接地接头，法兰与壳体、接管连接地接头，内封头与圆筒地搭接接头以及多层包扎容器层板层纵向接头. 类：接管、人孔、凸缘、补强圈等与壳体连接地接头.但已规定为、类地焊接接头除外.b5E2R。 类焊缝是容器中受力最大地接头，因此一般要求采用双面焊或保证全焊透地单面焊缝； 类焊缝地工作应力一般为类地一半.除了可采用双面焊地对接焊缝以外，也可采用带衬垫地单面焊； 在中低压焊缝中，类接头地受力较小，通常采用角焊缝联接.对于高压容器，盛有剧毒介质地容器和低温容器应采用全焊透地接头. 类焊缝是接管与容器地交叉焊缝.受力条件较差，且存在较高地应力集中.在后壁容器中这种焊缝地拘束度相当大，残余应力亦较大，易产生裂纹等缺陷.因此在这种容器中类焊缝应采取全焊透地焊接接头.对于低压容器可采用局部焊透地单面或双面角焊.p1Ean。 注意：焊接接头分类地原则仅根据焊接接头在容器所处地位置而不是按焊接接头地结构形式分类，所以，在设计焊接接头形式时，应由容器地重要性、设计条件以及施焊条件等确定焊接结构.这样，同一类别地焊接接头在不同地容器条件下，就可能有不同地焊接接头形式.DXDiT。 1 / 1
目录 1、任务分析 ........................................... 错误！未定义书签。 1.1、设计要求........................................ 错误！未定义书签。1．2、概述........................................... 错误！未定义书签。 2、焊接工艺准备 ....................................... 错误！未定义书签。2．1、制造材料的选取................................. 错误！未定义书签。 2.2、设计图样及焊缝位置.............................. 错误！未定义书签。 2.3、锅筒及封头的厚度确定............................ 错误！未定义书签。 2.4、板材的成形...................................... 错误！未定义书签。 2.5、焊接坡口....................................... 错误！未定义书签。 2.6、焊接材料的选择.................................. 错误！未定义书签。 3、焊接方法和工艺参数 ................................. 错误！未定义书签。 3.1、焊接方案........................................ 错误！未定义书签。3．2、工艺参数....................................... 错误！未定义书签。 3.4、焊接顺序........................................ 错误！未定义书签。 3.5、预热............................................ 错误！未定义书签。 3.6、定位焊.......................................... 错误！未定义书签。 3.7、焊接要求........................................ 错误！未定义书签。 3.8、焊后热处理...................................... 错误！未定义书签。 4、焊接检验和返修 ..................................... 错误！未定义书签。 4.1、焊前检验........................................ 错误！未定义书签。 4.2、施焊过程中检验.................................. 错误！未定义书签。 4.3、焊后检验........................................ 错误！未定义书签。 4.4、焊缝返修........................................ 错误！未定义书签。 5、心得体会 ........................................... 错误！未定义书签。参考文献 .............................................. 错误！未定义书签。
焊接工艺课程设计任务书 题目：ZY-1型反应釜的焊接工艺制定 材料：16MnR 焊接方法：CO2气体保护焊 要求： 1、看懂图纸 2、根据相关标准画出焊缝布置图，并标注焊缝类别 3、制定焊接工艺总则 4、设计焊接工艺卡 5、重要的焊缝制定相应的焊接工艺卡 6、工艺卡中应标明焊接检验的方法及标准 学生：班级：指导教师：
16MnR的焊接性分析： 16MnR的成分： 热裂纹：16MnR是普通低合金钢，是锅炉压力容器专用钢，锅炉压力容器的常用材料。它的强度较高、塑韧性零号。常见交货状态为热轧或正火。属低合金高强度钢，含Mn量较低。16MNR作为压力容器用钢，S，P含量比16Mn要少一些。含碳量比较低，且Mn/S比较高，正常情况下不会出现热裂纹，但材质成分不合格或者因严重偏析使局部C、S含量偏高时，可能会出现热裂纹。 解决措施是：工艺上尽量减小熔合比，选择焊材是采用低碳焊丝H03MnTi和含Si02较低的焊剂（本次CO2保护焊不需要焊剂），以此降低焊缝中的含碳量，从而解决热裂纹的问题。 冷裂纹：钢种的淬硬倾向、含氢量和拘束应力是焊接时产生冷裂纹的三大主要因素。下面也从这三方面分析16MnR的冷裂纹倾向。 1、淬硬倾向： 16MnR的碳当量计算： CE=C+1/6Mn+1/15Cu+1/15Ni+1/5Cr+1/5Mo+1/5V =0.15+1/6 x1.38 +1/15 x0.01+1/5 x0.017 =0.15+0.23+0.0007+0.0034 =0.3841 碳当量CE=0.3841<0.4可以看出其基本么有淬硬倾向 其含碳量低，在淬火时，如冷却速度不是太快，就会得到低碳马氏体组织，或者是铁素体珠光体组织，这些组织的硬度不高，故其淬硬倾向小，只有在冷却速度较快时，才会得到高碳马氏体组织，则有一定的淬硬倾向。 2、含氢量：焊缝中的氢主要来源于焊接材料中的水分、焊件坡口处的铁锈、油污，以及环境湿度等。对16MnR来说，只要板厚不太大且冷却速度控制得当，由于焊接温度高，增强了氢的活动能力，大部分氢从焊缝中扩散逸出。同时，当焊缝冷却时，其组织会由奥氏体向铁素体等转变，由于氢在奥氏体中的溶解度大大高于在铁素体中的溶解度，又会有部分氢逸出。最后，焊缝中的残余氢量就不足以形成冷裂纹。 3、拘束应力：焊缝中的应力主要包括热应力、组织应力和由于白身拘束条件所造成的应力。目前，普遍采用拘束度（R）综合表示这三种应力的大小，拘束度的计算可采用如下公式：R=K*δ 式中K为板厚拘束度系数，δ为板厚。 由上式可见，拘束度与材料板厚有很大关系，板厚越大，所造成的拘束度也越大，则拘束应力也就越大。本次课程设计用的钢板内壁为12mm，外壁为6mm，属于较薄的板，其拘束度较小。 综上以上几点可以得出以下结论：16MnR钢在板厚不是太大，冷却速度适当的情况下不会出现冷裂纹，只有在板厚（40mm以上）太大，冷速较快的情况下，才有出现冷裂纹的倾向，我们可以通过采用较小线能量+焊前适当预热等措施来预防。 热影响区脆化、软化问题： 1、过热区脆化
不锈钢压力容器的焊接技术 一、压力容器用不锈钢及其焊接特点 所谓不锈钢是指在钢中加入一定量的铬元素后，使钢处于钝化状态，具有不生锈的特性。为达到此目的， 其铬含量必须在12%以上。为提高钢的钝化性，不锈钢中还往往需加入能使钢钝化的镍、钼等元素。一般 所指的不锈钢实际上是不锈钢和耐酸钢的总称。不锈钢并不一定耐酸，而耐酸钢一般均具有良好的不锈性能。 不锈钢按其钢的组织不同可分为四类，即奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、奥氏体-铁素体双相不锈钢。 1.奥氏体不锈钢及其焊接特点 奥氏体不锈钢是应用最广泛的不锈钢，以高Cr-Ni型最为普遍。目前奥氏体不锈钢大致可分为Cr18-Ni8型、Cr25-Ni20型、Cr25-Ni35型。奥氏体不锈钢有以下焊接特点： ①焊接热裂纹奥氏体不锈钢由于其热传导率小，线膨胀系数大，因此在焊接过程中，焊接接头部位的高温停留时间较长，焊缝易形成粗大的柱状晶组织，在凝固结晶过程中，若硫、磷、锡、锑、铌等杂质元素含量较高，就会在晶间形成低熔点共晶，在焊接接头承受较高的拉应力时，就易在焊缝中形成凝固裂纹，在热影响区形成液化裂纹，这都属于焊接热裂纹。防止热裂纹最有效的途径是降低钢及焊材中易产生低熔点
共晶的杂质元素和使铬镍奥氏体不锈钢中含有 4 %?12%的铁素体组织。 ②晶间腐蚀根据贫铬理论，在晶间上析岀碳化铬，造成晶界贫铬是产生晶间腐蚀的主要原因。为此，选择 超低碳焊材或含有铌、钛等稳定化元素的焊材是防止晶间腐蚀的主要措施。 ③应力腐蚀开裂：应力腐蚀开裂通常表现为脆性破坏，且发生破坏的过程时间短，因此危害严重。造成奥氏体不锈钢应力腐蚀开裂的主要原因是焊接残余应力。焊接接头的组织变化或应力集中的存在，局部腐蚀介 质浓缩也是影响应力腐蚀开裂的原因。 ④焊接接头的b相脆化b相是一种脆硬的金属间化合物，主要析集于柱状晶的晶界。Y相和S相都可 发生b相转变。比如对于Cr25Ni20型焊缝在800'C?900'C加热时，就会发生强烈的丫转变。对于铬镍型奥氏体不锈钢，特别是铬镍钼型不锈钢，易发生S T b相转变，这主要是由于铬、钼元素具有明显的 b化作用，当焊缝中S铁素体含量超过12%时，S T b的转变非常显著，造成焊缝金属的明显的脆化，这也就是为什么热壁加氢反应器内壁堆焊层将S铁素体含量控制在3%?10%的原因。 2.铁素体不锈钢及其焊接特点 铁素体不锈钢分为普通铁素体不锈钢和超纯铁素体不锈钢两大类，其中普通铁素体不锈钢有Cr12~Cr14型, 如00Cr12、0Cr13AI ; Cr16~Cr18 型，女口1Cr17Mo； Cr25~30 型。 由于普通铁索体不锈钢中的碳、氮含量较高，故加工成形及焊接都较困难，耐蚀性也难以保证，使用受到 限制，在超纯铁素体不锈钢中严格控制了钢中的碳和氮总量，一般控制在0.035 %~0.045 %、0.030 %、 0.010 %~0.015 %三个层次，同时还加入必要的合金元素以进一步提高钢的耐腐蚀性和综合性能。素体不 与普通铁锈钢相比，超纯高铬铁素体不锈钢具有很好的耐均匀腐蚀、点蚀及应力腐蚀性能，较多的应用于石 化设备中。铁素体不锈钢有以下焊接特点：
铝制压力容器焊接工艺规程 1 适用范围 本工艺标准适用于铝及铝合金压力容器的手工钨极氩弧焊和熔化极氩弧焊的焊接; 2 准备 2.1 铝及铝合金的焊接除应执行本工艺标准外,还应符合国家颁布的有关标准、法律法规及规定; 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款,凡是不注日期的引用文件其最新版本适用于本标准 《铝及铝合金轧制板材》 《铝及铝合金热挤压管》第一部分：无缝圆管 《铝及铝合金拉（轧）制无缝管》 《铝及铝合金焊丝》 《铝及铝合金焊接管》 《铝制焊接容器》 2.2 材料 2.2.1 一般规定 工程中使用的母材和焊丝应具备出厂质量合格证或质量复验合格报告,并优先选用已列入国家标准或行业标准的母材和焊丝,母材和焊丝应妥善保管,防止损伤、污染和腐蚀;当选用国外材料时,其使用范围应符合相应标准的规定,并应有该材料的质量证明书; 2.2.2 母材 2.2.2.1 工程选用的母材应符合现行的国家标准规定; 2.2.2.2 当对母材有特殊要求时,应在设计图样或相应的技术条件上标明; 2.2.2.3 施工单位对设备、容器和管道的材料的代用,必须事先取得原设计单位的设计修改证明文件,并对改动部位作详细记载; 2.2.2.4 损伤和锈蚀严重的母材不得在工程中使用; 2.2.3 焊接材料 2.2. 3.1 母材焊接所选用的焊丝应符合现行的国家标准《铝及铝合金焊丝》GB/T10858的规定; 2.2. 3.2 选用焊丝时应综合考虑母材的化学成分、力学性能及使用条件因素,并应符合下列规定; （1）焊接纯铝时应选用纯度与母材相同或比母材高的焊丝; （2）焊接铝锰合金时应选用含锰量与母材相近的焊丝或铝硅合金焊丝; （3）焊接铝镁合金时应选用含镁量与母材相同或比母材高的焊丝; （4）异种铝及铝合金的焊接应选用与抗拉强度较高的母材相应的焊丝 2.2. 3.3 焊接时所使用的氩气应符合现行的国家标准《纯氩》GB4842的规定; 2.2. 3.4 手工钨极氩弧焊电极应选用铈钨极,也可选用钍钨极,施焊前应根据焊接电流的大小正确选用钨极直径; 2.3 作业人员 2.3.1 铝及铝合金施工应具有符合国家质量技术监督或国家压力容器、压力管道监察机构有关法规要求的质量管理体系; 2.3.2 主要作业人员：焊工,管道工,无损探伤工
焊接工艺说明书 一.零件的名称及批量 名称：压力容器1 批量：100件/年 二.零件的作用 分部件名称：1.瓶体； 2.瓶嘴； 三.零件的工艺分析 （一）.结构分析：1.金属材料的焊接性 2.金属材料的选择及利用 3.划分结构 的零部件 4.焊接的结构形式 5.焊缝布置 6.装配焊接顺序； （二）.方法分析：1.从焊接材料分析选择焊接方法 2.从焊接方法直接考虑； （三）.缺陷分析: 1.材料焊接性 2.焊接应力 3.焊接变形。 四.确定毛坯的制造形式 1.瓶体上部：产量100件，由于加工面只存在圆弧面和平面，结构较为简单，可 使用拉深成型并冲孔； 2.瓶体下部：产量100件，直接由板材拉深成型； 3.瓶嘴：产量100件，拉深成型并车内螺纹。 五.零件的焊接工艺分析 （一）.结构分析 1.金属材料的焊接性金属材料的焊接性包括两个方面的内容：一是焊接接头产生工艺缺陷的倾向，尤其是出现给中裂纹的可能性；二是焊接接头在使用中的可靠性，包括焊接接头的机械性能及其他特殊性能。 2.金属材料的选择及利用
焊接母材选择20钢。如上图所示，可以看到20钢的化学成分及抗拉强度σ b 、抗压强度σs、延伸率δ等机械性能。同时根据碳当量法：C egu =C+Mn/6+1/5 （Cr+Mo+V）+1/15（Ni+Cu）来估算及测定该碳钢的焊接性。当C egu ≤0.4%时，钢 材的淬硬性倾向不明显，可焊性优良，焊接时不需要预热。由计算可得，20（ C egu ）≤0.4%。 3.划分结构的零部件 零件整体为支座，依据结构和焊接位置可将其划分为三个分部件，为：瓶嘴、瓶体上部、瓶体下部。具体可由补绘的CAD部件图中查看。 4.焊接的结构形式 在此零件的焊接工艺中，焊缝的接头形式主要是不开坡口的角接接头以及对接接头。对接接头不开坡口，因为压力容器壁薄，不易开坡口。焊接时应尽量减少焊缝金属的填充量，便于装配和保证焊接接头的质量，应尽量考虑下列几条原则: (1)是否能保证焊接焊透； (2)应尽量可能的提高生产率，节省填充金属； (3)焊后焊件变形应尽可能小。 5.焊缝布置 该零件的焊缝主要形式为环缝平焊，因有的焊缝位于底面和侧边，应考虑使用翻转架和支撑板。支板垂直焊接于横底板正中，其焊缝位于支板与横底板两接触边；横底板和下底板的焊接为四条焊缝，两条角焊缝，两条对接焊缝，两块下底板分别焊接于横底板下，并与两端对齐。 6.装配焊接顺序 焊接顺序为：①瓶体上部-瓶嘴；②主环缝（瓶体上部-瓶体下部）；（二）.方法分析 焊接母材为20钢，属于低碳钢，其塑性好，含碳及其他合金少，淬硬倾向小，具有良好的焊接性能，一般不需要进行焊前预热和焊后热处理。几乎可采用所有的焊接方法进行焊接，且都能够保证焊接接头的良好质量。常用的焊接方法是手工电弧焊、埋弧自动焊、二氧化碳气体保护焊和电渣焊等。由于工件产量小，整体形状不大且较为简单，因此选用焊接方法较为简单的手工电弧焊或者二氧化碳气体保护焊。在此，具体选用手工电弧焊和埋弧自动焊。 六.零件的焊接工艺确定
共享知识分享快乐 卑微如蝼蚁、坚强似大象
共享知识分享快乐 ~:总贝U --------------------------------------------------- 3 二：焊工--------------------------------- 3 三焊接工艺评定 ----------------------------- 5 四：焊接材料 ------------------------------ 9 五：焊前准备 ----------------------------- 11 六：焊接-------------------------------- 14 6.1 预热：---------------------------- 14 6.2手工电弧焊焊接：------------------------ 15 6.3埋弧自动焊焊接：------------------------ 16 6.4不锈钢材料焊接：----------------------- 18 6.5手工钨极氩弧焊：------------------------ 19 6.6换热器管束焊接: ------------------------ 21 6.7管一板自动焊焊接：--------------------- 23 6.8 CO2气体保护焊：---------------------- 25 6.9复合钢的焊接-------------------------- 29 七：焊工钢印打印位置规定 ---------------------- 43 八：焊缝外观质量检查标准 ---------------------- 45 九：焊缝返修规定 --------------------------- 47 十：焊接材料选用原贝S ----------------------- 49 一：总则 1.1本规程适用于我厂碳素钢、低合金钢、珠光体耐热钢等金属材料手工电弧焊，钨极氩弧焊，换热管管束焊接，管板自动焊，复合钢的焊接，气体保护焊和埋弧自动焊。以及返卑微如
岳阳建华工程有限公司焊接通用工艺规程 文件号： 修改单：0 第 1 页共 58页焊接工艺规程 编制： 审核： 批准： 2011年 7月 10 日发布 2012年 1月 1 日实施 目录
一：总则---------------------------------------------------3 二：焊工 ------------------------------------------------- 3 三焊接工艺评定 -----------------------------------------5 四：焊接材料-----------------------------------------------9 五：焊前准备----------------------------------------------11 六：焊接--------------------------------------------------14 6.1预热: --------------------------------------------14 6.2手工电弧焊焊接：-----------------------------------15 6.3 埋弧自动焊焊接：----------------------------------16 6.4不锈钢材料焊接：----------------------------------18 6.5手工钨极氩弧焊：-----------------------------------19 6.6换热器管束焊接：-----------------------------------21 6.7管一板自动焊焊接：---------------------------------23 6.8 CO2气体保护焊：-----------------------------------25 6.9复合钢的焊接 -------------------------------------29 七：焊工钢印打印位置规定----------------------------------43 八：焊缝外观质量检查标准--------------------------------- 45 九：焊缝返修规定----------------------------------------- 47 十：焊接材料选用原则--------------------------------------49 一：总则 1.1本规程适用于我厂碳素钢、低合金钢、珠光体耐热钢等金属材料手工电弧焊，钨极氩弧焊，换热管管束焊接，管板自动焊，复合钢的焊接，气体保护焊和埋弧自动焊。以及返
16Mn R钢制压力容器埋弧焊工艺 中国核工业集团公司405厂(汉中市 723312) 李继辉 埋弧焊是目前工业生产中常用的一种焊接方法。它以焊缝成形美观、质量好、生产效率高、节约焊接材料、改善劳动条件等优点而广泛应用于锅炉压力容器生产制造行业中。本文以16MnR钢制压力容器筒体焊接为例,总结了生产实践中所采取的焊接工艺,并介绍了焊接过程中应注意的事项与环节,以确保焊接质量。 1 焊接方法 在实际生产中,焊接10～36mm厚度的重要结构件,特别是要求很严格的二、三类压力容器筒体时,常在工件一面开60°Y形坡口,(一般坡口开在筒体内部),留6～8mm钝边,施焊一至数层(根据板厚确定),正面用碳弧气刨对焊缝进行清根,把未焊透及焊接缺陷(如气孔、夹杂等)刨掉,再用磨光机把刨槽内外的渗碳、渗铜,氧化层等磨掉,当有缺陷局部刨槽过深时,一般都采取焊条电弧焊补焊(材质要相同),使其达到一样的刨槽深度,然后用埋弧焊施焊1～2层,该焊接方法在压力容器生产制造中有比较广泛的应用。虽然工序多一些(开坡口、碳弧气刨等),但焊接质量容易保证。特别是焊缝外观成形美观,力学性能好,特别是低温冲击韧性容易保证。2 焊接材料 一般二、三类压力容器常用16MnR或16MnDR钢制造,其质量和规格应符合国标G B150—1998和产品的技术要求。根据等强原则和考虑要有较高的综合力学性能,所采用的焊材匹配如下:<4mm的H10Mn2焊丝, S J101焊剂。定位焊(补焊)用J507焊条,并要求使用前烘干。焊剂在使用前烘干300～350℃,并保温1～2h。 3 焊接工艺参数 采用美国林肯NA～3型埋弧焊机,直流反接,焊接试板厚为12mm。试验采用60°Y形坡口,钝边8mm,间隙0～1mm。对焊接电流、电压、焊速等工艺参数进行了焊接试验,正面焊后,反面用碳弧气刨清根(用<6mm 的碳棒刨深3mm左右),再焊接一层。焊后依据国标G B150—1998《钢制压力容器》等相关标准进行检验。其中σb>490MPa,弯曲角100°。X射线检验I级为合格。 通过多次试验,优选出了如表1所示的最佳焊接工艺参数,并经过实际生产中应用证明,所选用的焊材和焊接工艺是合理的。 表1 焊接工艺参数 板厚δ/mm焊接顺序焊丝直径d/mm焊接电流I/A电弧电压U/V焊接速度v/(cm?min)-1 12 正(里)4580～60031～3235～40 反(外)4620～65033～3435～40 4 焊接生产中应注意的事项 4.1 焊前应注意的事项 (1)焊前用磨光机把坡口两侧20mm内的铁锈打磨干净,露出金属光泽。清除坡口附近的铁锈及污物。最后用丙酮刷洗坡口附近的油污,等丙酮完全挥发后才能焊接。 (2)焊前焊剂要按规定的温度进行烘干并保温。下班前回收好焊剂,放到焊剂保温箱里并保温,以免受潮。 (3)焊剂要保持洁净,焊前把施焊部位清扫干净,切忌把铁锈等脏物混入焊剂中,影响焊缝质量。 (4)保证工件的装配质量,切忌强行组对,造成应力过大。 (5)焊前要定位焊好引弧板、焊接试板及收弧板,组对时一定注意对平对齐,同时间隙不宜过大,特别是带坡口时,引弧板(收弧板)和焊接试板一端也应割出一定坡口角度,与工件对好,防止焊件烧穿。 (6)焊前应把地线接牢固,对好焊嘴和指针,并注意 ? 3 4 ? 焊接 2004(6)
7 压力容器焊接接头设计 焊接接头由焊缝金属、热阻碍区及相邻母材三部分组成。在压力容器、锅炉和管道等过程设备中，焊接接头不仅是重要的连接元件，而且与所连接部件一起承担工作压力、其它载荷、温度和化学腐蚀介质的作用。焊接接头作为整个受压部件或承压设备不可分割的组成部分，对运行可靠性和工作寿命起着决定性的阻碍。因此，焊接接头的正确设计关于保证产品的质量具有十分重要的意义。 7．1 焊接接头设计基础 7.1.1 焊接接头的差不多类型与特点 焊接接头要紧起两个作用：一是连接作用，即把被焊件连成一个整体；二是承力作用，即承担被焊工件所受的载荷。焊接与被焊工件并联的接头，焊缝仅承担专门小的载荷，即使焊缝断裂，结构也可不能赶忙失效，这种接头中的焊缝称为联系焊缝，如图7－1a所示。焊缝与被焊工件串联的接头，焊缝承担全部载荷，一旦焊缝断裂，结构会赶忙失效，这种焊缝称为承载焊缝，如图7－1b所示。设计时联系焊缝不一定要求焊透或全长焊接，也不必运算焊缝强度，而承载焊缝必须运算强度，且必须采纳全熔透焊接。过程设备中常用的典型焊接接头类型有对接接头、T形或十字接头、搭接接头和角接接头等，如图7－2所示。 (a) (b) 图7－1 联系和承载焊缝 a）联系焊缝b）承载焊缝 对接接头较其它接头受力状况好，应力集中程度小，焊接时易保证质量，是优先广泛应用的接头。关于不同厚度的焊件，为了保证焊透，大多都要把焊件的对接边缘加工成各种形式的坡口。对接接头焊前对工件的边缘加工和装配要求较高。通常设备壳体上的纵、环焊缝均为对接接头。 T形及十字形接头能承担各种方向的力和力矩，其接头亦有不同类型，有不焊透和焊透的，有不开坡口和开坡口的。不开坡口者通常均为不焊透