压力容器焊接工艺规程.docx

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压力容器焊接工艺规程

压力容器焊接工艺规程

岳阳建华工程有限公司企业标准YYJH-CY-焊接通用工艺规程-53

岳阳建华工程有限公司企业标准YYJH-CY-焊接通用工艺规程-53

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

6.8CO2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

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修的要求和规程。

1.2如设计文件和专用工艺文件另有特殊要求时，则应按上述文件规定执行。

1.3我公司各类容器制作和金属构件焊接工艺评定必须按照NB/T47014-2011《承压设备焊接工艺评定》和NB/T47016-2011《承压设备产品焊接试件的力学性能检验》标准要求。

1.4引用标准

TSGR0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》

GB150.4-2011《压力容器》

NB/T47015-2011《压力容器焊接规程》

JB/T4714-2001《承压设备焊接工艺评定》

JB/T4730-2005《承压设备无损检测》

GB/T985.1-2008《气焊、手工电弧焊及气体保护焊缝坡口的基本形式及尺寸》

GB/T985.2-2008《埋弧焊焊缝坡口的基本形式和尺寸》

HG20583-2011《钢制化工容器结构设计规定》

二：

焊工

2.1压力容器和承压管道上所有受压元件、与受压元件相焊、熔入永久焊缝内的定位焊、受压元件母材表面耐蚀堆焊的焊接工作，必须由相应位置考试合格的焊工担任。

2．2焊工考试按《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》进行。

焊工考试合格后才能上岗进行相关压力容器及受压元件的施焊。

2.3参加新钢种、新焊接材料或新工艺焊接的焊工，焊前应进行培训，并经考试合格方能焊接产品。

2.4施焊前，焊工必须了解所焊产品的钢种、焊接材料、焊接工艺要点，严格执行有关技术要求和工艺文件。

2.4.1采用新类型材料进行焊接时，焊工应首先进行焊接性试验和焊接工艺评定试验，并取得同类材料焊接资格后方可进行焊接。

2.4.2领用焊接材料时要严格核对焊接工艺，填写《焊条领用单》，严防用错。

同时焊工必须对焊接设备进行检查,应根据焊接要求选用相应焊机，并注意直流焊机的极性连接。

确定完好后方能施焊。

2.5焊工对压力容器的A、B、C、D焊接接头进行焊接时，应严格执行焊接工艺和本工艺守则的有关规定。

焊后应对所焊焊缝进行自检和专检，对主要受压元件的A、B、C、D类焊缝，应在规定部位打上焊工钢印，并作好有关记录。

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三焊接工艺评定

3．1本细则是根据NB/T47014—2011《承压设备焊接工艺评定》和NB/T47016—2011《承压设备产品焊接试板的力学性能检验》标准要求，并根据本公司情况进行补充规定，适用于我公司各类容器制造及金属构件制造。

3.2焊接工艺评定目的：

验证焊接工艺的正确性和可靠性，作为焊接工艺编制的依据。

3.3焊接工艺评定实施条件：

3．3．1焊接工艺评定试件的焊接应由操作技能熟练的焊工担任。

3．3．2试验用材必须符合国家和行业有关标准和规定。

3．3．3焊接设备和仪表必须完好。

3．3．4焊接工艺评定试验由焊接培训中心负责，焊接工艺评定试样的检测外委给巴陵石化检测站完成。

3．4焊接工艺评定一般程序：

3．4．1根据有关标准，是否需进行被焊材料的焊接性能试验。

3．4．2提出焊接工艺评定任务书。

3．4．3编制焊接工艺指导书（即焊接工艺评定方案）。

根据产品图纸、技术条件、材料焊接性能和本公司实际工况条件进行编制。

如果确定其中某项工艺条件的根据不足，应先进行焊接工艺性试验，并完成编制焊接工艺指导书。

3．4．4根据焊接工艺指导书施焊评定试板，作好焊接工艺评定原始记录，并完成检验和测定试样性能的各项试验。

3．4．5填写焊接工艺评定报告，报告内容包括焊接工艺评定试验记录和各项检测结果。

3.5焊接工艺评定规则

3.5.1评定对接焊缝焊接工艺时，采用对接焊缝试件；评定非受压角焊缝焊接工艺时，可仅采用角焊缝试件。

3.5.2板材对接焊缝试件评定合格的焊接工艺适用于管材的对接焊缝，反之亦可，对接焊缝试件评定是合格的焊接工艺亦适用于角焊缝。

3.5.3管与板角焊缝试件评定合格的焊接工艺适用于板材的角焊缝，反之亦可。

3.5.4焊接工艺因素分为重要因素、补加因素和次要因素。

3.5.5重要因素是指影响焊接接头抗拉强度和弯曲性能的焊接工艺因素。

3.5.6补加因素是指影响焊接头冲击韧性的焊接工艺因素。

当规定进行冲击试验时，需增加补加因素。

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3.5.7次要因素是指对要求测定力学性能无明显影响的焊接工艺因素。

3.6焊接方法：

3.6.1改变焊接方法，需重新评定。

3.6.2当同一条焊缝使用两种或两种以上焊接方法或重要因素、补加因素不同的焊接工艺时，可按每种焊接方法或焊接工艺分别进行评定；亦可使用两种或两种以上焊接方法或焊接工艺焊接试件，进行组合评定。

组合评定合格后用于焊件时，可以采用其中一种或几种焊接方法、焊接工艺，但要保证其重要因素、补加因素不变，按NB/T47014-2011中的相关条款确定每种焊接方法或焊接工艺适用于焊件厚度的有效范围。

3.7母材

3.7.1为减少评定数量，根据母材的化学成份，力学性能和焊接性能对母材进行分类分组，见NB/T47014-2011第5．1．2条款表1。

3.7.2未列入NB/T47014-2011第5．1．2条款表1中但列入国家标准、行业标准的钢号，如果钢材的化学成份、力学性能和焊接性能与某钢号相似，可归入表1中相应的类别和组别中。

3.7.3国外钢材首次使用时应按每个钢号进行焊接工艺评定，但如果同时符合以下条件，可免做焊接工艺评定。

A己掌握该钢号焊接性能，

B且该钢号与NB/T47014-2011第5．1．2条款表1中某钢号在化学成份、力学性能和焊接发性能方面相当，而某钢号已进行过焊接工艺评定。

本单位常用国外钢材分类表

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3.7.4组别评定规则及试件厚度和焊件厚度范围，按照NB/T47014—2011标准执行；

3.7.5焊后热处理定义：

焊后、为改善焊接接头的组织和性能或清除残余应力进行的热处理。

3.7.6焊后热处理类别按照NB/T47014-2011标准执行；

3.7.7当规定进行冲击试验时，试件的焊后热处理应与焊件在制造过程中的焊后热处理基本相同（除气焊外）。

试件加热温度范围不得超过相应标准或技术文件规定。

低于下转变温度进行焊后热处理时，试件保温时间不得少于焊件在制造过程中累计保温时间的80％。

3.8改变焊后热处理类别，需重新评定

注1：

焊后热处理类别如下：

铬镍不锈钢分为不焊后热处理和热处理（固溶或稳定化），除铬镍不锈钢外分为不焊后热处理、低于下转变温度进行焊后热处理、高于上转变温度进行焊后热处理、先在高于上转变温度继之在低于下转变温度进行焊后热处理、在上下转变温度之间进行焊后热处理。

注2：

压力容器行业焊后热处理的通俗用语：

例“回火”“退火”“清除应力热处理”都是同一含意，即为将焊件加热相变点温度以下保持一段时间后缓冷，与GB7232—1999《金属热处理工艺术语》标准中“回火”、“退火”的定义相差甚远。

因此、在NB/T47014-2011中以新类别术语替代。

3.9焊接工艺评定一般规定及程序

3.9.1焊接工艺评定的试板制备及焊接、评定项目的检验方法及评判标准等，按NB/T47014-2011、GB150等有关标准执行。

3.9.2焊接工艺评定试验不合格时，应分析原因，重新编制焊接工艺指导书，重新进行焊接工艺评定。

3.9.3耐腐蚀层堆焊的工艺评定按NB/T47014-2011《承压设备焊接工艺评定》、NB/T47015-2011《压力容器焊接规程》等标准执行。

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3.9.4不锈复合钢板焊接工艺评定按NB/T47014-2011《承压设备焊接工艺评定》按附录A执行。

3.10焊接工艺评定按如下程序：

3.10.1由掌握该需求的部门（或分公司）向焊培中心提出焊接工艺评定任务书。

3.10.2焊培中心进行焊接工艺评定指导书编制，并委托检维修分公司进行试板

3.10.3焊培中心委托巴陵石化检测站进行焊接工艺评定试件和试样的检验；并取得检验报告。

3.10.4库存有不常用钢材时，应用库存材料先行完成焊接工艺评定；无库存材料且与制造设备材料同时采购时，此设备的焊接工艺评定应在设备开始焊接之前完成。

3.11焊接工艺评定管理

3.11.1焊接工艺评定试样由焊培中心负责保存。

3.11.2焊接工艺评定报告和档案由焊培中心保存，保存期一般为7年。

四：

焊接材料

4.1焊接材料选用原则按GB150.2-2011和NB/T47015-2011标准执行；焊接材料包括焊条、焊丝、钢带、焊剂、气体、电极、衬垫等。

4.2凡用于压力容器的焊接材料，必须具有质量合格证明书，如证明书内容不全，应进行复检，如无质量合格证明书，均不得用于压力容器制造。

4.3首次使用的焊接材料应经焊接工艺评定，其评定指标满足要求后，方能进行焊接生产。

4.4焊接材料代用，必须履行相应的材料代用手续。

4.5焊接材料选用必须符合图纸及专用工艺文件规定。

在图纸没有规定时，由设计人员、工艺人员参照《常用钢材焊接材料用表》、并遵循NB/T47015-2011《压力容器焊接规程》焊材选用原则确定。

4.6焊接材料的验收、存放、保管、烘干、发放等必须符合《焊接材料管理制度》和《焊接材料烘干和发放制度》的规定。

4.7焊条、焊剂

4.7.1焊条、焊剂使用前应按说明书进行烘干。

焊条和焊剂在烘干后应放入80－100°C保温箱中贮存，随用随取。

焊条重复烘干次数不宜超过两次。

4.7.2焊条药皮应均匀、表面无气孔、没有明显的裂纹、脱皮现象，并存放在干燥的仓库内，要求温度≥5℃、相对湿度≤60%，使用前对焊条按规定温度应进行烘干和保温，烘干后的焊条应放在保温筒内，随用随取，低氢型焊条一般在常温下4h后应重新烘干，烘干

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次数不宜超过三次。

焊接时不允许使用受潮或药皮脱落的焊条。

4.7.3焊条、焊丝、焊剂及气体的选用应根据工艺、图样规定进行选择，对于非受压元件

或图样中未注明的焊材可按下列原则选用。

表1本公司常用焊条、焊剂烘干温度如下：

4.7.4低碳钢、低合金钢焊接应按母材抗拉强度等级选用相应强度等级的焊材，不锈钢焊接一般应选用与母材金属成份相近的焊接材料，可按表2选用。

表2常用钢号推荐选用的焊接材料

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4.7.5焊丝表面的铁锈、氧化皮、油污等必须清除干净。

过大的局部弯曲处必须校直或剪

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掉不用。

五：

焊前准备

5.1焊接设备

5.1.1应根据焊接施工时需用的焊接电流和实际负载持续率，选用焊机。

5.1.2每台焊接设备都应有接地装置，并可靠接地。

5.1.3焊接设备应处于正常工作状态，安全可靠，仪表应检定合格。

5.2坡口加工

5.2.1焊缝坡口型式和尺寸应按图纸规定。

若产品图纸未做规定时，参照表3《焊缝坡口型式及选用表》选用。

容器开孔接管接头型式的具体选用应在图纸注明。

凡与机械加工件在连的壳体，管子的焊缝坡口，一律按对应的机械加工件的焊缝坡口加工。

表3焊件的坡口形式和尺寸

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5.2.2工件坡口可用机械加工，也可采用气割加工。

珠光体耐热钢和δs>400Mpa的低合金高强度钢，如采用火焰切割坡口，切割后需按GB150.1-2011《钢制压力容器》标准对表面进行检查，切口不得有裂纹、分层、夹渣等缺陷。

5.2.3坡口加工后，用专用坡口样板检查。

坡口不得有毛刺，凹凸不平，裂纹、分层、夹渣等缺陷。

检查合格后方才组装。

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5.2.4焊前应将坡口两侧各20mm范围内的油、锈、脏物、氧化皮等清除干净，使材料露出金属光泽；不锈钢材料坡口两侧各50mm处用酒精或丙酮去除油污，并在坡口两侧各100mm范围内涂上白垩粉剂，以免焊接飞溅损伤不锈钢表面。

5.3.装配定位焊

5.3.1装配的零部件必须检验合格，焊件装配间隙必须均匀，并符合有关规定，工件一得强行组对。

纵环焊缝的错边量不得超过GB150.4-2011及其它行业标准的要求。

5.3.2定位焊（包括拉筋、卡具等的焊接）用焊条牌号与正式焊接时相同，并应遵守相应的焊接工艺规定（如预热等）

5.3.3定位焊焊缝有裂纹时应清除。

5.3.4筒体纵缝及接板焊缝必须带引弧板和引出板，严禁在产品上引弧和收弧。

引弧板、引出板的材质厚度、坡口型式应与产品相同。

其尺寸：

手工焊长100mm、宽100mm（两块对接宽度），自动焊时，长160mm，宽150mm（两块对接宽度）。

5.3.5检查调整焊接设备是否正常，对直流焊机应按工艺正确选择极性，准备好焊接工具和防护用品。

5.3.5焊材二级库，应严格按照烘干制度所规定的要求进行烘干，并控制烘干时间，焊工领用焊条应按焊接工艺、图样所示焊缝，向二级库说明所焊部件名称、图号及焊缝编号，由二级库做好发放记录。

焊工应将所烘干焊条放入保温筒内，以备现场焊接使用。

5.3.6焊前预热应根据母材的化学成份、焊接方法及环境情况由工艺确定具体预热温度，当施焊环境出现下列任一情况时应采取防护措施，否则应禁止施焊。

（a）手工焊风速大于10m/s；

（b）气体保护焊时风速大于2m/s；

（c）相对湿度大于90%；

（d）雨雪环境；

（e）当焊件温度低于0℃时应在施焊处100mm范围内予热到15℃。

5.3.7埋弧自动焊焊前，除遵守以上有关规定外，还应注意正确选用焊丝牌号，焊丝表面应进行清理、除锈，然后绕入焊丝盘内，缠绕时要避免折弯，或中途折断，焊剂应进行烘干对使用过的焊剂应经过筛处理，清除熔渣、杂物和粉尘。

5.3.8对自动焊机进行焊前检查，注意电源部份、电缆及接头是否接触良好，检查各控制部分是否失灵，运转是否正常，焊接地线与工件连接应可靠，以保证焊接过程连续性和稳定性。

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六：

焊接

6.1预热:

6.1.1正式施焊前应检查焊接装配是否符合规定。

图纸及工艺文件要求工件预热时，应对工件进行预热。

预热温度由工艺评定确定或参照NB/T47015-2011执行。

预热在坡口两侧均匀进行。

一般宽度每侧不得小于100mm，严防局部过热。

6.2手工电弧焊焊接

6.2.1焊工应在施焊前调整焊接规范，严禁在产品上打弧、试焊。

焊接规范应遵照焊接工艺文件规定。

6.2.2压力容器零部件间的定位点固焊（即点焊）应使用与产品焊接相同牌号的焊条进行焊接，点固焊的长度和间距，应根据工件的具体情况确定，起头和收尾处应圆滑，不应存在裂纹、未焊透等缺陷，否则应以清除。

6.2.3压力容器主体上的A、B类焊接接头应尽量采用双面焊。

正面焊完后，背面用碳弧气刨清理净，焊根砂轮磨光后再进行焊接。

如采用氩弧焊打底，应保证背面全焊透，有缺陷时允许进行补焊。

6.2.4受压角焊缝应保证根部焊透，接弧处应焊透，并熔合。

6.2.5多层焊接的层数可根据焊接工艺决定，在保证焊接质量的情况下，应适当控制焊接电流大小。

6.2.6多层焊接时，每层焊缝焊完后，应仔细清除净焊渣和杂物。

如发现缺陷修磨掉，再进行下一层焊接。

多层焊时，各层间接头要相互错开，以提高焊缝的致密性。

6.2.7焊接过程中，凡加工表面不允许搭接地线，或直接过电，以防加工表面补电弧咬边。

6.2.8应采用合理的焊接顺序及措施，尽量减少焊接应力和变形。

一般应遵守如下规定：

a设备、容器、接管等筒体工件应先焊纵缝后焊环缝；一般结构件应先焊收缩最大的焊缝，后焊收缩最小的焊缝。

b集中的焊缝要采用跳焊，长焊缝应采用对称和分段退焊法，避免局部受热过高而产生变形。

c对称位置的焊缝，采用对称焊接

d对于柱、梁、箱形构件等可采用夹具和反变形等方法。

e角焊缝应尽量采用船形焊。

6.2.9严禁在非焊缝部位引弧，引弧的部位在焊接时应重新熔焊一次，避免产生引弧气孔。

6.2.10焊接过程中，弧长要保持稳定，一般弧长为0.5－1.1d（d为焊条直径）对于碱性

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低氢型焊条应采用短弧焊。

6.2.11各焊道要连续焊完，各层接头应错开。

6.2.12多层焊时，每焊完一层焊道，应将已焊层焊渣清理干净，焊接过程中如发现缺陷应及时清除后才能继续焊接。

6.2.13双面焊时，应精除焊根到确认无缺陷后方可进行焊接。

6.3埋弧自动焊焊接：

6.3.1焊前检查自动焊设备各组成部分的电气及机械部件是否正常。

6.3.2焊前应在试板上（不得在产品上试焊）调整好焊接规范；焊接规范按工艺文件要求。

6.3.3焊剂复盖层厚度在25－40mm范围；焊丝伸出长度控制在40mm左右。

6.3.4焊接时应随时注意电流、电压表读数，当不符合要求时，应及时调整，并随时注意和调整机头位置，保证焊丝和焊缝对中。

6.3.5焊接筒体内外环缝时，应使焊丝向逆转方向偏离筒体最高点一定距离（一般为50－80mm）。

6.3.6当焊缝出现烧穿，大量气孔、裂纹及成型不良时，应立即停止焊接，分析原因，进行处理后返修。

6.3.7双面焊接时，对未焊透部分必须清根焊。

6.3.8珠光体耐热钢的焊接，应注意控制线能量，焊接时必须连续进行，其具体要求按专用焊接工艺卡执行。

6.3.9焊接过程中应保持焊接工艺规范的稳定，焊接电流的波动应不超过A电压差值在2～3V范围内，焊丝伸长波动范围一般不超过5～10mm，焊剂覆盖厚度应保持在25～40mm，B焊丝伸出长度应控制在30～40mm。

6.3.10焊接时应随时观察焊接电压及电流的变化，并及时进行调整操作者要注意观察熔池背面热成形及颜色，以判断熔透情况，防止未焊透和焊穿。

6.3.11焊接过程中应注意焊丝与焊缝对中，发现偏移时调整。

6.3.12当焊缝出现焊穿、气孔、裂纹和成形不良时，应中断焊接分析原因，并对出现的缺陷进行修补，焊接中途停顿，重新焊接时，重叠焊长度应在400mm以上。

焊条直径选择表表3

手弧焊接电流选择表表4

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6.3.13多层焊时，每焊完一层，应彻底清除熔渣，若发现缺陷时应清除干净，修补完毕后，方可继续施焊，层间焊接接头应错开40mm以上。

6.3.14平板对接焊板厚6～14mm时，一般可采用工型坡口进行双面埋弧自动焊。

第一面焊接时可在工件下面垫上焊剂，间隙一般不大于1mm，两面焊缝熔深重叠应有2～3mm，为保证焊透和改善成形，第二面焊接时可先采用电弧气刨清根，厚度大于14mm的工件，一般采用单面坡口进行双面埋弧自动焊。

6.3.15筒体纵向焊接接头的焊接一般内外纵缝尽量采用埋弧自动焊，先焊内后焊外。

6.3.16筒体的环焊缝，一般可采用双面自动焊先内后外，由于结构原因不能采用双面自动焊时，允许内部焊缝采用手工封底，外部焊缝采用自动焊，为保证焊缝熔透外焊缝可用电弧气刨清根，清除缺陷，然后进行焊接。

6.3.17

环缝焊接时，一般机头不动，焊件匀速转动，为减少焊缝曲面对熔敷金属及熔渣流动的不利影响，保证焊缝成形良好和熔透，焊丝均应逆筒体旋转方向，相对筒体弧顶中心必有一个偏移量。

偏移量a植根据工件直径大小和焊速进行调整，一般为20～40mm。

6.3.18埋弧自动焊操作一般需2～3人互相配合，一人操纵焊机一人续送焊药，一人清理焊渣（或后两者为同一人）。

操作过程中应注意防止工件在焊接过程中震动和移动，同时要注意安全，避免烫伤。

6.3.19收集残存焊剂，筛除焊剂中的熔渣、粉末及其它杂物，以备回用。

焊接结束后清理净场地、关闭电源，填写好焊接记录并签名和日期。

6.3.20埋弧自动焊焊接规范

6.3.21焊接电流应根据板厚和焊丝直径选择焊接电流。

焊接电流增加，熔深增加，不同直径的焊丝适用的焊接电流范围见表5。

埋弧自动焊焊接电流选用:

表5

6.3.22电弧电压增高，熔宽增加，熔深和余高相应减小，为保证取得合理的焊缝形状，在增加焊接电流的同时，必须相应提高电弧电压焊接电流与相应的电弧电压。

见表6

埋弧自动焊焊接电