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。
取证准备工作及流程 一、取证准备工作 1.为保证取证工作的顺利进行，需要成立以公司领导担任组长，质保、工艺、材料、焊接、检验、设备等人员参加的取证工作组。（由公司领导确定小组成员） 2.准备相关的法规、标准（至少一套正式版本），主要有《特种设备安全监察条例》、《锅炉压力容器制造监督管理办法》（简称22号令）、《锅炉压力容器制造许可条件》（国质检锅[2003]194号）、《压力容器安全技术监察规程》、《特种设备制造、安装、改造、维修质量保证体系基本要求》（TSG Z0004-2007）、压力容器材料标准、压力容器设计、制造、检验标准等(这 里所列只是必须的一部分文件，具体应用时还会有部分增加，增加文件视制作产品而定) 制系统（工艺、材料、焊接、理化、热处理、无损检测、压力试验、最终检验）责任人员，同时对技术人员比例、焊接、无损检测人员等也有明确要求。
4.所需设备：应具备适应压力容器制造需要的制造场地、加工设备、成形设备、切割设备、焊接设备、起重设备和必要的工装（不锈钢或有色金属容器制造企业必须具备专用的制造场地和专用的加工设备、成形设备、切割设备、焊接设备、和必要的工装，不得与碳钢混用）。 依据《特种设备制造、安装、改造、维修质量保证体系基本要求》(TSG Z0004-2007)中基本要素的要求及公司实际情况建立质量保证体系，编制公司压力容器质量保证体系
三、许可程序 1.申请 a)参照《特种设备制造许可申请书填写说明》（见附件5）填写《特种设备制造许可申 请书》（一式四份，附电子文件）； b)同时准备营业执照或者事业单位法人证书（及复印件）、中华人民共和国组织机构代 码证（及复印件）、企业简介、质量保证手册等相关资料；气瓶还应提供产品图 纸和设计文件、其它认证认可证书复印件，整理申请资料时应注意：封面和单位 主管部门处要加盖公章，申请书中所有的签字栏需要正式的签字，有分包和外协 (理化检验、无损检测、热处理、封头冲压)项目时需要附协议和相应的资质证明， 无损检测人员需要资质复印件。 c)按规定在中国质量监督业务平台进行网上填报，并提交以上资料到国家质量监督检验 检疫总局。 2.受理 a)对符合申请条件的申请单位，许可实施机关在15个工作日内予以受理，并且在《申 请书》上签署意见。 b)不同意受理的向申请单位出具不受理通知书。 四、试制产品 受理单位需要按TSG Z0005-2007《特种设备制造、安装、改造，维修许可鉴定评审细则》要求试制相应级别的典型产品。 五、约请评审机构
一、单选题【本题型共42道题】 1.下述关于管壳式换热器管箱热处理的描述，哪一项是正确的？（） A．所有管箱都应该进行焊后热处理 B．只要制造厂能保证质量，管箱不必进行焊后热处理 C．带分程隔板的碳钢管箱都应当进行焊后热处理 D．带分程隔板的管箱都应当进行焊后热处理 正确答案：[C] 用户答案：[D] 得分：0.00 2.压力容器制造过程中的设计变更可能涉及材料代用、无损检测方法改变、加工尺寸结构变更等，这一说法是否正确？（） A．正确 B．错误 C．不确定 正确答案：[A] 用户答案：[A] 得分：2.40 3.下述哪一项不是压力容器竣工章上必须反映的信息？（） A．完工日期 B．制造单位名称 C．制造许可证编号 D．审核人的签字 正确答案：[A] 用户答案：[A] 得分：2.40 4.下述关于压力容器筒体表面质量检查的描述，哪一项是正确的？（）
A．只要压力容器用钢板的质量证明书载明钢板表面质量合格，完工的筒体不必重新检查表面质量 B．只要压力容器用钢板的供应商保证钢板的表面质量，制造厂不必重新检查 C．压力容器用钢板的表面质量在材料验收时已经检验合格，完工的筒体不必重新检查表面质量 D．压力容器完工的筒体应当检查表面质量 正确答案：[D] 用户答案：[D] 得分：2.40 5.下述关于管壳式换热器结构的描述，哪一项是正确的？（） A．换热器都应设计成卧式容器 B．换热器至少包括一个壳程和一个管程 C．换热管都应该采用直管 D．管程压力都应该比壳程高 正确答案：[B] 用户答案：[B] 得分：2.40 6.下述哪一项不是压力容器用锻件必须有的标志？（） A．锻件制造厂名或代号 B．批号 C．合同号 D．锻件级别 正确答案：[C] 用户答案：[C] 得分：2.40 7.下述关于压力容器法兰加工后检查的描述，哪一项是正确的？（） A．应当检查表面质量
公司标准70BJ010-2011 代替：70BJ010-2005 铬钼钢复合钢板制压力容器 制造及验收工程技术条件第 1 页共 18 页 朱玫张国信李法海陈崇刚2011-04-15 2011-04-20 编制校审标准化审核审定发布日期实施日期 目 次 1 范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 总则 (2) 4 材料 (2) 5 制造 (8) 6 无损检测 (12) 7 焊后热处理及水压试验 (13) 8 涂敷和包装运输 (14) 1 范围 本标准规定了最高操作温度不大于440℃且壳体基层板厚不大于100mm，基层材料为 15CrMoR(H)、14Cr1MoR(H)及与此相当的铬钼钢，复层为S11306、S11348、S30403、S30408、S32168、S31603、S31608及与此相当的不锈钢的铬钼钢复合钢板制压力容器在材料、制造、检验以及包装运输等方面的要求。 本标准适用于按GB 150设计的铬钼钢复合钢板制压力容器的制造及验收，不适用于按分析设计标准设计的铬钼钢复合钢板制压力容器的制造和验收。 2 规范性引用文件 TSG R0004-2009 固定式压力容器安全技术监察规程 GB150 钢制压力容器 GB/T223 钢铁及合金化学分析方法 GB/T228 金属拉伸试验方法 GB/T229 金属夏比缺口冲击试验方法 GB/T232 金属材料弯曲试验方法 GB713 锅炉和压力容器用钢板 GB985.1 气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊的推荐坡口 GB985.2 埋弧焊的推荐坡口 GB/T1184-1996 形状和位置公差未注公差值 GB/T1804-2000 一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差 GB3077 合金结构钢 GB/T 4334 金属和合金的腐蚀不锈钢晶间腐蚀试验方法 GB/T4338 金属材料高温拉伸试验 GB/T5118 低合金钢焊条
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。
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）
压力容器现场组焊工艺标 1.0适用范畴 本标准规定了压力容器现场组对和焊接的差不多要求和工艺流程，不包含设备内件和附件安装。 本标准适用于分段或分片到货的压力容器现场组焊。不适用于球形储罐、钢制立式储罐的现场安装。 容器施工中的安全技术及劳动爱护应按《石油化工施工安全技术规程》SH3505有关规定执行。 容器的现场组焊除应符合本标准外，尚应符合现行有关法规和标准的规定。 2.0引用标准 下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成本标准的条文,本标准公布时,所引用标准均为有效。若下列标准被修订，本标准中所引用的下列标准的相关条文在使用时应参考最新版本。 GB 150-1998 钢制压力容器 SH3524-1999 石油化工钢制塔、容器现场组焊施工工艺标准 JB4708-2000 钢制压力容器焊接工艺评定 JB/T 4709-2000 钢制压力容器焊接规程 JB 4730-1994 压力容器无损检测 压力容器安全技术监察规程 3.0施工预备 3.1 施工技术预备 3.1.1 容器现场组焊应具有下列技术文件： 1设计图样和制造厂出厂文件； 2焊接工艺评定报告和焊接工艺规程； 3施工方案； 4施工及验收标准和规范。 3.1.2 容器组焊前应组织有关专业技术人员进行施工图会审，审查要点为： 1设计图样、制造厂出厂文件及使用的标准、规范； 2总装配图与各专业零部件图样之间的衔接及材质、标高、方位和要紧尺寸； 3容器结构在施工时的可行性和稳固性； 4采纳的新技术、新工艺、新材料在施工中的可行性。 3.1.3 关于新工艺、新技术，必要时施工单位应组织技术人员和工人进行调研和培训。 3.1.4 施工前应进行技术交底，明确任务的特点、施工进度、施工方法、技术要求、质量标准以及安全措施。
压力容器基础知识试题 姓名职务得分口期 ?、判断题 1.压力容器的设计总图（底图）上，必须盖有压力容器设计资格印章° （） 2.压力容器焊材一级库的相对温度一?般不应大于60%o （） 3.压力容器封头拼接焊接缝进行100%射线探伤时，合格级别为II级。（） 4.Q235-B用于制造压力容器时，其厚度不得大于16mm。（） 5.《容规》适用于最高工作压力大于等于0.1 MPC的压力容器。（） 6.用于制造受压元件的材料在切割（或加工）后应进行标记移植。（） 7.压力容器组焊时，不允许采用十字焊接。（） 8.不锈钢制造的容器表面咬边深度不得大于0.5mm,咬边连续长度不得大于100mm.（） 9.有抗晶间腐蚀要求的奥氏体不锈钢制造压力容器，返修部位仍需保证原有的机械性 能（） 10.锥形封头与园筒的连接应采用全焊透焊缝。（） 11.不锈钢材料下料采用的最好方法是火焰切割。（） 12.16mmR钢制压力容器在液压试验时，液体温度不得低于50°（） 13.换热气接管安装时宜与壳体内表面平齐。（） 14.GB151规定当换热管为U形管时，U形管的直管长度即为公称长度。（） 15.GB150、GB151、JB4730标准就材料而言,仅适用于钢制压力容器°（） 16.焊工应按焊接工艺评定或焊接工艺施焊，制造单位应建立焊工人员档案。（） 17.制造单位对原设计的修改，应取得原设计单位的同意修改的书血证明文件，并对改动 部位作详细记载。（） 18.316L 可代替316。（） 19.角焊缝焊脚高度，应符合设计图样要求，外形应平缓过渡。（） 20.有延迟裂纹倾向的材料应焊后12小时后进行无损检测，有再热裂纹倾向材料，应 在热处理后，再增加一次水压试验。（）二、选择题： 1.GB150-98规定，接管和手焊法兰连接的焊缝应是（） 1）B类焊缝2）C类焊缝3）D类焊缝 2.按《容规》规定，用于焊接压力容器的碳素钢和纸合金钢，含碳量不应大于（） 1) 0.20%2) 0.25% 3)0.30% 3.对接后的换热管，应逐根进行水压试验，试验压力为设计压力的（） 1) 1.25 倍2)1.5 倍3)2 倍 4.焊接接头焊后热处理的主要目的是（） 1）促使焊缝中扩散氢尽快逸出，防止冷裂纹。 2）降低焊接残余应力。3）改善接头力学性能。 5.奥氏体不锈钢压力容器用水进行液压试验时，应控制水中氯离子含量最高不超过 （）
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
压力容器的焊接技术 随着工程焊接技术的迅速发展，现代压力容器也已发展成典型的全焊结构。压力容器的焊接成为压力容器制造过程中最重要最关键的一个环节，焊接质量直接影响压力容器的质量。 第一节碳钢、低合金高强钢压力容器的焊接 一、压力容器用碳钢的焊接 碳钢以铁为基础，以碳为合金元素，含量一般不超过 1.0％。此外，含锰量不超过 1.2％，含 硅量不超过0.5％，Si、Mn 皆不作为合金元素。而其他元素，如Ni 、Cr、Cu 等，控制在残余量限度内，更不是合金元素。S、P、O、N 等作为杂质元素，根据钢材品种和等级，也都有严格限制。 碳钢根据含碳量的不同，分为低碳钢（C W0.30%）、中碳钢（C=0.30% ~ 0.60%）、高碳钢（C> 0.60％）。压力容器主要受压元件用碳钢，主要限于低碳钢。在《容规》中规定：“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，其含碳量不应大于0.25%。在特殊条件下，如选用含碳量超过0.25%的钢材，应限定碳当量不大于0.45%，由制造单位征得用户同意，并经制造单位压力容器技术总负责人批准，并按相关规定办理批准手续” 。 常用的压力容器用碳钢牌号有Q235-B、Q235-C、10、20、20R 等。 （一）低碳钢焊接特点低碳钢含碳量低，锰、硅含量少，在通常情况下不会因焊接而引起严重组织硬化或出现淬火组织。这种钢的塑性和冲击韧性优良，其焊接接头的塑性、韧性也极其良好。焊接时一般不需预热和后热，不需采取特殊的工艺措施，即可获得质量满意的焊接接头，故低碳钢钢具有优良的焊接性能，是所有钢材中焊接性能最好的钢种。 （二）低碳钢焊接要点 （1）埋弧焊时若焊接线能量过大，会使热影响区粗晶区的晶粒过于粗大，甚至会产生魏氏组 织，从而使该区的冲击韧性和弯曲性能降低，导致冲击韧性和弯曲性能不合格。故在使用埋弧焊焊接，尤其是焊接厚板时，应严格按经焊接工艺评定合格的焊接线能量施焊。 （2）在现场低温条件下焊接、焊接厚度或刚性较大的焊缝时，由于焊接接头冷却速度较快，冷裂纹的倾向增大。为避免焊接裂纹，应采取焊前预热等措施。 二、压力容器用低合金高强钢及其焊接特点在钢中除碳外少量加入一种或多种合金元素（合金元素总量在5%以下），以提高钢的力学性能，使其屈服强度在275 MPa以上，并具有良好的综合性能，这类钢称之为低合金高强钢，其主要特点是强度高、塑性和韧性也较好。按钢的屈服强度级别及热处理状态，压力容器用低合金高强钢可分为二类。 ①热轧、正火钢屈服强度在294Mpa ~ 490MPa之间，其使用状态为热轧、正火或控轧状态，属于非热处理强化钢，这类钢应用最为广泛。 ②低碳调质钢屈服强度在490Mpa ~980Mpa之间，在调质状态下使用，属于热处理强化钢。其特点是既有高的强度，且塑性和韧性也较好，可以直接在调质状态下焊接。近年来，这类低碳调质钢应用日益广泛。 目前应用于压力容器的低合金高强钢。钢板牌号有：16MnR、15MnVR、13MnNiMoNbR 、 18MnMoNbR 等。锻件牌号有16Mn、15MnV、20MnMo 、20MnMoNb 等。 低合金高强钢的含碳量一般不超过0.20%，合金元素总量一般不超过5%。正是由于低合金高强钢含有一定量的合金元素，使其焊接性能与碳钢有一定差别，其焊接特点表现在：（一）焊接接头的焊接裂纹 （1）冷裂纹低合金高强钢由于含使钢材强化的C、Mn、V、Nb 等元素，在焊接时易淬硬，这些硬化组织很敏感，因此，在刚性较大或拘束应力高的情况下，若焊接工艺不当，很容易产生冷裂纹。而且这类裂纹有一定的延迟性，其危害极大。 (2)再热(SR)裂纹再热裂纹是焊接接头在焊后消除应力热处理过程或长期处于高温运行中发生在
压力容器常用材料的 基本知识
压力容器常用材料的基本知识 1、压力容器用钢板选用时应考虑： ①设计压力；②设计温度；③介质特性；④容器类别。 2、从材料力学性能来说，升温等效于升压，降温将导致钢材的脆性增加。 3、对同一种材料来说，随温度和板厚的增加，其许用应力则降低。因而当容器 壳体的名义厚度处于钢板许用应力变化的临界值时，应考虑此问题。如处于16mm的Q235-B、Q235-C和16mm、36mm的Q345R都会发生许用应力跳档现象。 4、钢材的强度和塑性指标可通过拉伸试验和冷弯试验（室温下进行）获得。 5、板材供货时薄板以热轧状态供货，厚板以正火状态供货（因强度和韧性下 降）。 6、压力容器用钢板当达到一定的厚度时，应在正火状态下使用，即使用正火 板，如用于壳体厚度＞30mm的Q345R钢板必须要求正火状态下供货和使用。需注意：正火仅对板材而言，而非整体设备。（热轧板呈铁红色，正火板呈铁青色）。 7、压力容器用钢与锅炉用钢类同，首先要保证足够的强度，还要有足够的塑 性，质地均匀等。因此，必须选用杂质(S、P)和有害气体含量较低的碳素钢和低合金钢，均为镇静钢。且为保证受压元件材料的焊接性能,一般须控制材料的含碳量≤0.25%。材料的含碳量升高，则其冲击韧性下降，脆性转变温度升高，在焊接时容易产生裂纹。 8、低合金钢的机械性能、耐腐蚀性、耐热性、耐磨性等均比碳素钢有所提高， 其中最常用的是：Q345R。它不仅S、P含量控制较严，更重要的是要求保证足够的冲击韧性，在材料验收方面也比较严格。因此其使用压力不受限制，使用温度上限为475℃，下限为-20℃。板厚为3～200mm。是应用很广的材料。 9、Q345R(GB713-2008，代替原16MnR)的使用说明： ①、Q345R的适用范围是：使用压力不限、使用温度为-20～475℃。 ②、 Q345R用作压力容器壳体的板厚＞30mm时，则容器需焊后作退火 热处理，热处理的温度为600～650℃；若焊前预热至100℃，则板厚 可提高至34mm。 ③、Q345R钢板一般是以热轧状态供货；当板厚＞30mm时，为保证塑 性和韧性，一般采用正火板，且逐张钢板应超声波检测，Ⅲ级合格。
压力容器焊接标准规范 目录 JB 4708---2000《钢制压力容器焊接工艺评定》标准释义一、前言...................................................................... ... 2 二、标准原 理.................................................................. ..... 3 三、范 围 ................................................................. ......... 8 四、术 语.................................................................. ........ 9 五、总 则.................................................................. ....... 10 六、对接焊缝、角焊缝焊接工艺评定规 则 ................................................. 12 七、耐蚀堆焊工艺评定规 则 (30) 八、试验要求和结果评 价 ............................................................... 31 九、附录A 不锈钢复合钢焊接工艺评 定 ................................................. 41 十、型式试验评定方 法 ................................................................. 43 十一、焊接工艺评定一般过 程 ........................................................... 45 十二、
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
压力容器制造 焊接相关技术标准及要求川化集团有限责任公司化工设备厂
《钢制化工容器制造技术要求》摘录 5. 焊接和切割 5. 1切割 5. 1. 1采用火焰切割下料时，应清除熔渣及有害杂质，并采用砂轮或其它工具将坡口加工平整。当切割材料为标准规定的抗拉强度 （T b>540MPa的高强度钢或铬钼合金钢时，火焰切割表面应采用打磨或机械加工的方法清除热影响区和淬硬区，并进行磁粉或渗透探伤。不锈钢的碳弧气刨表面应采用砂轮打磨，清除渗碳层。 5. 1. 2火焰切割时的预热与否，一般应符合钢材焊接时的预热要求。 受压元件气割的开孔边缘或剪切下料的端部如未经焊接者（如安放式接管的开孔边缘或内伸式接管的端部），应采用打磨等方法去除3mm以上。 5. 2焊缝位置 5. 2. 1壳体上的开孔应尽量不安排在焊缝及邻近区域，但符合下列情况之一者， 允许在上述区域开孔： 1. 符合GB150开孔补强要求的开孔可在焊缝区域开孔。 2. 符合GB150规定的允许不另行补强的开孔，可在环焊缝区域开孔。但此时应以开孔中心为圆心，对直径为3倍开孔直径长度的圆所包括的焊缝进行100%射线或超声波探伤，并符合要求。凡因开孔而可予去除的焊缝可不受探伤质量的影响。 3. 符合GB150规定的允许不另行补强的开孔，当壳体板厚小于等于40mm时，开孔边缘距主焊缝的边缘应大于等于13mm。但若按5.2.1条第一款对主焊缝进行射线或超声波探伤并符合要求者，可不受此限。 5. 2. 2外部附件与壳体的连接焊缝，如与壳体主焊缝交叉时，应在附件上开一槽口，以使连接焊缝跨越主焊缝。槽口的宽度应足以使连接焊缝与主焊缝边缘的距离在1.5倍壳体壁厚以上。 5. 3焊接准备 5. 3. 1焊接坡口及其两侧至少15mm内的母材表面应消除铁锈、油污、氧化皮及其它杂质。铸钢件应去除铸态表面以显露金属光泽。 5. 3. 2气割坡口的表面质量至少应符合下表的要求。 5. 3. 3坡口上的分层缺陷应予以清除，清除深度为分层深度或10mm （取小者）, 并予以补焊。
钢制压力容器 GB150—1998 引言随着科学技术的发展，科技成果的应用，使规范不断完善，在GB150-1998《钢制压力容器》规范的基础上，结合中国国情，合理采用了美国ASME Ⅷ-1卷、日本JISB8370～8285规范的最新成果，修订了原规范的不合理的或与其它规范法规不相吻合的部分内容，制订了GB150-1998《钢制压力容器》规范。在制订GB150-98规范时，遵循了以下几条原则。撤消了部分单元设备和自成体系的受压元件设计内容，另行制订产品规范，使GB150成为压力容器的基础规范。将GB150-89第8章“卧式容器”从规范中分离出来，这部分内容将单独出规范JB4731-98《钢制卧式容器》，现已报批。将第9章“直立容器”和相关的附录F“直立容器高振型计算”从规范中分离出来，这部分内容将纳入修订后的JB4710-92《钢制塔式容器》之中，成为塔式容器的产品规范。撤消附录E“U型膨胀节”，独立出新规范GB16749-97《压力容器波形膨胀节》，已于1997年8月1日实施。撤消附录H“钢制压力容器渗透探伤”和附录L 例题，前者并入JB4730-94《压力容器无损检测》加第1号修改单，后者尚未编制出来。充分体现近年来在冶金、制造和无损检测等方面的技术进步，使规范能够反映和应用各行业技术进步的成果和适应行业发展的要求。例如新增加撤消了一些钢材的牌号，严格了钢板超声检测的要求。以实施中取得的经验为依据，修正原规范中的错误和不足，完善规范的技术内容，力求先进。充分协调本规范和相关规范、法规在技术内容上的一致性，以利于将规范用于产品设计、制造、检验和验收的各个环节。1998年3月国家技术监督局发布了GB150-1998《钢制压力容器》规范，并要求从1998年10月1日起执行。学习和贯彻新GB150规范是提高压力容器质量，保证压力容器安全使用的前提。为了更好地了解、学习和贯彻新 GB150，本文将新、旧GB150规范中的主要变化，以表格方式逐项对比，在比较工程中，为了做到准确，读者便于查阅，尽可能摘引部分原文或对有关规定加以阐述。 1 压力容器规范体系 详见表1。 表1 压力容器规范体系
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：
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
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
不锈钢压力容器焊接工艺守则 不锈钢压力容器焊接工艺守则 1总则： 本守则规定了奥氏体不锈钢制压力容器在制造过程中有关焊接的技术要求和工艺管理 2.引用标准 《压力容器安全技术监察规程》 GB150《钢制压力容器》 JB/T4709-2000《钢制压力容器焊接规程》 3.技术要求 3.1焊材要求 焊材应符合GB/T983《不锈钢焊条》.YB/T5092〈焊接用不锈钢丝〉YB/T5091〈惰性气体保护焊角不锈钢棒及钢丝〉的要求。 3.2焊工 焊工应按〈锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则〉进行考试，并取得相应项目的焊工合格证，且在有效期内。 3.3焊接工艺 为防止奥奥氏体不锈钢在焊接过程中产生晶间腐蚀缺陷，在施焊过程中应注意以下几点：3.3.1 焊前有不锈钢坡口两侧各100mm范围内应涂上白垩粉，以防焊接飞濺物玷污焊件表面。 3.3.2 禁止随处任意打弧，避免在非焊接部位引弧。 3.3.3 焊接电缆卡头在工件上要卡紧，以免发后打弧或过烧现象。 3.3.4焊缝表面成形完整，不得有咬过. 凹凸不平现象，残渣要彻底清除。 3.3.5焊缝根部接触腐蚀性介质时，禁止使用余留垫板或锁边。 3.3.6单面焊焊缝宜采用手工钨极氩弧焊打底，手工焊填充盖面。 3.3.7抗腐蚀性要求高的双面焊缝，与介质接触面的焊缝应最后施焊。 3.3.8在保证焊透及熔合良好的条件下，应选用较小的工艺规范，短电弧和多层多道焊工艺，层间温度不宜过高，必要时可采取水冷方式降低层间温度。 3.3.9焊缝清根及返修缺陷时严禁碳弧气刨，只允许用角向磨光机，并要清理干净。 3.3.10奥氏体不锈钢焊后，对焊缝及附近表面是否进行酸洗，钝化处理，应根据设计文件要求确定。 3.4焊接参数控制 3.4.1由于导热参数小而线膨胀系数大，自由状态下焊接时易产生较大的焊接变形。一般选用焊接线能量集中的焊接方法，并以机械化快速焊为好。 3.4.2焊接材料一般采用同质填充金属，以避免铬的碳化物相沉淀，通常不应预热并保证层间温度低于250度以下，并应尽可能加快焊接接头的冷却。 3.4.3由于奥氏体钢的导热系数小，为了防止过热，焊接电流应比普通低合金钢小10-20%，并且倾向采用细直径焊丝，一般手弧焊I=（25-35）d（d为焊条直径），在立焊或仰焊时，焊接电流还要减小10-30% 3.4.4焊丝或焊条芯中所含Ti，Nb，Cr，Al等元素对氧有很大亲和力，为防止合金元素不必要烧损，应尽量缩短焊接电弧，并以不做摆动而直线前进为好。 3.4.5因为奥氏体焊缝性有对化学成分的变动有较大的敏感性，所以应设法保证焊接工艺参数的稳定。 3.5焊接前后的工作对产品质量影响也很大，应注意以下几点：