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压力容器焊接技术培训教程文件
压力容器焊接技术培训
• □ 耐热型低合金钢焊缝金焊缝金属应保证力学性能和耐腐蚀性能。
• □ 不锈钢复合钢:
• ■基层的焊缝金属应保证力学性能。
• ■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的交界处宜
• 二、焊接基本知识 • 2.1 焊接
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• □ 概念:通过加热或加压或两者并用,使被焊材料达到原子间 的结合,从而形成永久性连接的工艺。
• □ 包括三方面的含义: • ①是焊接的途径,即加热或加压或二者并用; • ②是焊接的本质,即微观上达到原子间的结合; • ③是焊接的结果,即宏观上形成永久性连接。 • □ 实现焊接的途径: • 加压或加热加压二者并用:压力焊; • 加热:熔化焊(重点介绍)。 • 2.2 焊接接头 • □ 焊接接头:被焊材料经焊接之后发生组织和性能变化的区域; • □ 组成:焊缝、热影响区、熔合区; • □ 焊缝:由熔化的被焊材料和填加材料经凝固以后所形成的;
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• □ 热影响区:是被焊材料受焊接热影响发生组织和性能改变的 母材区域;
• □ 熔合区:是介于焊缝和热影响区之间的狭小的过渡区,由部 分熔化的母材和部分未熔化的母材组成;
• □ 焊接接头的形成过程: • ■ 焊接热过程 • ■ 固-液状态演变过程 • ■ 焊接化学冶金过程 • ■ 固态相变过程 • 2.3 焊接应力与变形 • □ 残余应力:不均匀温度场所造成的内应力达到材料的屈服极 • 限,局部产生了塑性变形。温度恢复原始的均匀状态后,就 • 产生的内应力。这种内应力是温度均匀后残存在物体中。相 • 变应力也是残余应力的一种。是三维的,是拉伸应力。
•
采用过渡焊缝。
• □ 不同强度钢号的碳素钢、低合金钢之间的异种钢焊缝金属应
• 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定
• 的上限值。
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• □ 奥氏体不锈钢与碳素钢、低合金钢之间的异种钢焊缝金属应 • 保证抗裂性能和力学性能。宜采用铬镍含量较高的奥氏体不 • 锈钢焊材。 • 三、常用焊接方法及其适用的坡口形式 • 3.1 焊条电弧焊:设备较为简单,便携带,不适于焊接活性材
• 3.5 钨极气体保护焊:适用于焊接薄板,焊接活性材料,其缺 点是熔敷效率低,过大的焊接电流易造成焊缝夹钨。
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• 3.6 焊接坡口
• 开坡口的根本目的:是为了确保接头的质量及其经济性,坡口 型式必须考虑一下问题:
• ■ 焊材的消耗量; • ■ 可焊到性; • ■ 坡口加工的难易程度; • ■ 焊接变形;
使焊接接头符合标准要求,对所拟定的焊接工艺进行验证性试 验及结果评价过程。
• 4.3 PQR: • 焊接工艺评定报告(procedure qualification record);记
载验证性试验结果,对拟定焊接工艺进行评价的报告。
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• 五、常用材料易产生的焊接缺陷及其设计方面的预防措施 • □ 珠光体耐热钢的焊接——冷裂纹,再热裂纹 • □ 奥氏体不锈钢的焊接——热裂纹 • □ 复合板结构焊接 • 5.1 珠光体耐热钢的焊接 • □ 以Cr-Mo为基加入少量V W Nb Ti 的低中合金钢,具有很好
的抗氧化性和热强性。 • □ 主要问题是HAZ的硬化、冷裂纹以及再热裂纹和回火脆化现
• 四、WPS及PQR • 4.1 WPS: • 焊接工艺规程(welding procedure specification);为验证
性试验所拟定的、经评定合格的、用于指导产品施焊的焊接工 艺评定文件。 • □ 焊接工艺规程是压力容器制造单位必须自行编制的重要工艺 • 文件。
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主讲人:XXX
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一、前言
• 焊接技术,又称连接工程,是一种重要的材料加工工艺,它广 泛地应用于石油化工、电力、航天航空、海洋工程、微电子技 术,桥梁、船舶、潜艇,以及各种金属结构等工业部门。凡是 用焊缝连接的构件都可称为焊接结构。
• 压力容器是一种焊接结构,压力容器设计就是焊接结构的设计, 因此压力容器设计人员了解和掌握一些焊接基本知识,不仅有 利于压力容器的优化设计、而且也有利于压力容器的安全运行。 今天主要介绍压力容器设计过程中常用焊接基本概念、焊接方 法、焊接坡口、WPS、PQR、常用材料易产生的焊接缺陷及其 设计方面的预防措施及目前压力容器焊接新技术。
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• ■ 焊缝与载荷平行的侧面角焊缝。 • ■ 焊缝与载荷倾斜的斜向角焊缝。 • □ 接头的基本形式有四种: • 对接,搭接,丁字,角接; • □ 对接接头是较理想的接头形式; • 2.5 焊接材料的选用原则: • □ 根据母材的化学成分、力学性能、可焊性,并结合压力容器 • 的结构特点、使用条件及焊接方法综合考虑选用焊接材料。 • 必要时可通过试验确定。 • □ 总体要求应该保证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条件要求。 • □ 碳素钢、低合金钢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加30MPa。
• □ 工艺规程必须已经过焊接工艺评定验证其正确性和合理性。 • □ 编制焊接工艺规程的主要依据是相对应的焊接工艺评定报告。 • □焊接工艺评定的定义:是指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。
• 4.2 WPQ: • □焊接工艺评定(welding procedure qualification);为
料,由于焊条长度和药皮过热脱落的限制,降低了焊接生产率。
• 3.2 埋弧焊:消除飞溅,焊缝洁净,熔敷效率率高,仅限于平焊; • 3.3 等离子弧焊:电弧挺直,对弧长变化不敏感,焊接速度快,
缺点设备费用高;
• 3.4 CO2气体保护焊:它具有相当高的熔敷率。缺点是受焊枪 尺寸的限制,难于达到狭小的区域或角落,飞溅大,氧气性大;