對_壓力容器焊接規(guī)程_標(biāo)準(zhǔn)的思考

1、 標(biāo) 準(zhǔn) 規(guī) 范 對 “壓力容器焊接規(guī)程” 標(biāo)準(zhǔn)的思考戈兆文1 ,高 馳2(11 合肥通用機(jī)械研究院 ,安徽 合肥 230031 ;21 江蘇天雨集團(tuán)壓力容器有限公司 ,江蘇 江都 225268)摘 要 :對 “壓力容器焊接規(guī)程” 標(biāo)準(zhǔn)中的焊接材料選用原則、 焊接材料的焊接性、 藥芯焊絲電弧焊、異種鋼焊接、 焊接工藝指導(dǎo)書與焊接工藝規(guī)程、 焊后熱處理與消除應(yīng)力熱處理、 焊后熱處理后的返修焊縫還是否要重新進(jìn)

2、行熱處理及焊接位置等重大技術(shù)問題提出作者獨(dú)到見解與讀者商榷。關(guān)鍵詞 :焊接規(guī)程 ;壓力容器中圖分類號 :T- 65212 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 :A 文章編號 :1001 - 4837(2006) 08 - 0001 - 06Thought on“Welding Code for Pressure Vessel”GE Zhao - w en1 , GAO Chi2(11Hefei G eneral Machinery Research

3、 Institute ,Hefei 230031 ,China ;21Jiangsu Tianyu G roup Pressure VesselC o. ,Ltd. ,Jiangdu 225268 ,China)Abstract :The opinions of author on certain technical problems about preferred principle of welding materialsand i

4、ts weldability ,flux cored arc welding ,dissimilar steel welding ,welding procedure guidebook and weldingprocedure specification ,postweld heat treatment and stress - relief heat treatment ,repair weld after postweldheat

5、 treatment being heat treating or not and its welding position of“ welding code for pressure vessel” were putforward to discuss with readers in this article.K ey words :welding code ;pressure vessel當(dāng)壓力容器設(shè)計圖樣確定以后 ,如何制造出符合

6、圖樣設(shè)計要求的產(chǎn)品則成為首要任務(wù)。而焊接則是壓力容器制造過程中的關(guān)鍵工藝。焊接是一門實(shí)踐性極強(qiáng)的學(xué)科 ,雖然可以借助于公式或定理說明一些現(xiàn)象 ,但必須有試驗(yàn)作基礎(chǔ) ,試驗(yàn)與實(shí)踐才是真正可靠的依據(jù) ,由于各個單位及焊接人員的實(shí)踐與經(jīng)驗(yàn)各有不同 ,因此不可能制訂出一份通用的焊接工藝規(guī)程 ,供大家使用。但根據(jù)國內(nèi)外大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn) ,完全可以制定出焊接壓力容器時的技術(shù)條款。對在標(biāo)準(zhǔn)中沒有規(guī)定的內(nèi)容 ,則由焊接人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn) ,結(jié)合必要的試驗(yàn)

7、確定。JB/ T 4709 — 2000 《鋼制壓力容器焊接規(guī)程》 實(shí)施6 年來壓力容器焊接發(fā)展很快 ,也給壓力容器焊接規(guī)程提出一系列新的課題 ,需要認(rèn)真加以思考總結(jié) ,將成熟的內(nèi)容 ,補(bǔ)充進(jìn)新修訂的標(biāo)準(zhǔn)中。1 焊接材料111 焊接材料選用原則選用焊接材料因素有很多 ,但最重要、 最基本的原則只有一條 :即是使焊縫金屬性能不低于母材 ,或符合圖樣規(guī)定的技術(shù)條件。有一個問題容易忽視 ,即焊接材料基本上只能確定焊縫金屬性能 ,對于壓

8、力容器來講 ,是要求焊接接頭性能不低于母材 ,或圖樣規(guī)定的技術(shù)條件 ,焊接材料基本上不能影響熱影響區(qū)性能。因此 ,當(dāng)選用正確的焊接材料后 ,還需要合理的焊接工藝(如線能量、 預(yù)熱、 后熱、 焊后熱處理· 1 ·© 1994-2006 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.c

9、nki.net裂紋 ,經(jīng)分析為再熱裂紋 ,造成巨大損失 ;某長輸管線源頭的低溫設(shè)備在溫度與壓力都遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到額定負(fù)荷時 ,使用兩個多小時 ,就發(fā)生粉碎性、 脆性爆炸 ,死傷多人。事故現(xiàn)場取樣分析表明焊縫中存在著大量制造過程中的冷裂紋。焊接材料的焊接性值得重視。因此建議在修訂后的壓力容器焊接規(guī)程中要加上 “焊接材料應(yīng)有焊接性能試驗(yàn)的基礎(chǔ)” 規(guī)定。焊接性并不僅指抗裂性 ,抗裂性屬于工藝焊接性 ,焊接性還有一半為使用焊接性 ,這個理念值得重視

10、。比如 ,當(dāng)前微合金化控冷控軋鋼具有很大優(yōu)越性 ,各廠在應(yīng)用中 ,發(fā)現(xiàn)氣電立焊熱影響區(qū)沖擊韌性不穩(wěn)定 ,難以投產(chǎn)使用 ,究其原因是焊接人員將微合金化控冷控軋鋼 ,當(dāng)作一般低合金高強(qiáng)度鋼來對待 ,進(jìn)行焊接性評價時 ,注重進(jìn)行碳當(dāng)量、 冷裂紋敏感系數(shù)、 斜 Y形坡口焊接裂紋試驗(yàn)和再熱裂紋等抗裂性試驗(yàn) ,忽視了熱影響區(qū)組織而帶來的韌性變化這個使用焊接性問題。在焊接材料標(biāo)準(zhǔn)中 ,沒有規(guī)定進(jìn)行焊接性試驗(yàn) ,但不能理解成焊接材料不要求進(jìn)行焊接性試驗(yàn)

11、。焊接性試驗(yàn)特別是抗裂性試驗(yàn)是一種條件性試驗(yàn) ,在特定條件下試驗(yàn)才有意義。焊接材料標(biāo)準(zhǔn)中不可能規(guī)定出某種抗裂性試驗(yàn)方法試驗(yàn)后 ,可以確保在任何條件下都不產(chǎn)生裂紋 ,只有當(dāng)壓力容器的設(shè)計要求、 施工條件和服役要求都確定后 ,才能選用相適應(yīng)的焊接性試驗(yàn)方法進(jìn)行試驗(yàn) ,這才是可靠的。常用工藝焊接性的焊接裂紋試驗(yàn)方法適用范圍見表 1。從表 1 可見 ,既有評價母材熱影響區(qū)裂紋敏感性試驗(yàn)方法 ,也有適用于評價焊接材料裂紋敏感性的試驗(yàn)方法。115

12、 異種鋼焊接表 1 常用焊接裂紋試驗(yàn)方法適用范圍試驗(yàn)方法名稱 適 用 范 圍T型接頭焊接裂紋試驗(yàn)法 ( G B 467513 — 84)主要用于評價碳素鋼和低合金鋼角焊縫的熱裂紋敏感性 ,也可以測定焊條 及工藝參數(shù)對熱裂紋的影響壓板對接 (FISCO) 焊接裂紋試驗(yàn)法 ( G B 467514 — 84) 主要用于評價碳鋼 ,低合金鋼、 奧氏體不銹鋼焊條及焊縫的熱裂紋敏感性十字搭接裂紋試驗(yàn)法主要用于厚度 1～3 mm

13、的結(jié)構(gòu)鋼 ,不銹鋼、 高溫合金、 鋁合金、 鎂合金和鈦合金等 TIG焊及焊條電弧焊薄板的熱裂紋敏感性 ,也可以測定焊條和焊絲 的熱裂紋傾向斜 Y形坡口焊接裂紋試驗(yàn)法 ( G B 467511 — 84) 主要用于評價碳鋼和低合金高強(qiáng)度鋼焊接熱影響區(qū)內(nèi)的冷裂紋敏感性搭接接頭 (CTS) 焊接裂紋試驗(yàn)方法 ( G B467512 — 84) 主要用于碳鋼和低合金高強(qiáng)鋼焊接熱影響區(qū)的冷裂紋敏感性評定剛性對接裂紋試驗(yàn)方法 ( G B/ T 11

14、9 — 96) 主要用于測定焊縫的熱裂紋和冷裂紋 ,也可以測定焊接熱影響區(qū)的冷裂紋里海(Lehigh) 拘束裂紋試驗(yàn)法 主要適用于評定碳鋼 ,低合金高強(qiáng)鋼和奧氏體不銹鋼焊縫金屬的熱裂紋和 冷裂紋敏感性焊接用插銷冷裂紋試驗(yàn)方法 ( G B 9446 — 88)主要用于測定碳鋼和低合金高強(qiáng)鋼焊接熱影響區(qū)對冷裂紋敏感性的定量 試驗(yàn)方法嚴(yán)格來講 ,不同鋼號相焊即為異種鋼相焊 ,當(dāng)鐵素體鋼與奧氏體不銹鋼焊接最為典型 ,由于鐵素體鋼與奧氏體不銹鋼膨

15、脹系數(shù)不同 ,在選擇焊接材料時 ,應(yīng)當(dāng)考慮溫度應(yīng)力作用 ,按設(shè)計溫度高低分段選擇不同焊縫金屬組織的焊接材料是合理的 ,但定量表示在各種標(biāo)準(zhǔn)、 資料中還有較大的差異 ,舉例如表2。從表 2 可見 ,在承壓設(shè)備范圍內(nèi) ,碳鋼、 低合金鋼與奧氏體不銹鋼相焊 ,當(dāng)設(shè)計溫度 ≤ 370 ℃ 時 ,選用309 型奧氏體不銹鋼焊材是合適的 ,當(dāng)設(shè)計溫度 >370 ℃ 時 ,則選用鎳基合金焊接材料。2 焊接工藝評定報告與焊接工藝規(guī)程JB 47

16、08 — 2000 《鋼制壓力容器焊接工藝評定》 中· 3 ·第 23 卷第 8 期 壓 力 容 器 總第 165 期© 1994-2006 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki