压力容器用焊接材料采购技术条件的编制

压力容器用焊接材料采购技术条件的编制

滕菲高贺

大连金州重型机器集团有限公司辽宁大连116100

摘要:焊接对于压力容器来说是非常重要的一个制造环节,而焊接材料又是焊接中特别重要的一个要素,焊材的好坏直接影响焊接质量,本文主要阐述了压力容器用焊接材料采购技术条件的编制,通过制定符合标准、满足技术要求的焊材采购技术条件来保证压力容器产品焊接的质量。

关键词:焊接材料;采购技术条件

前言

近年来随着压力容器制造技术条件的不断细化,对焊接材料的要求也更加严格,为此在整个压力容器产品制造的产前准备过程中,编制出完善合理的焊接材料采购技术条件尤为重要。本文将结合实际产品的制造,阐述如何对压力容器用焊接材料采购技术条件进行编制。

1、焊材采购技术条件的内容

焊材采购技术条件的主要内容应包括:焊接材料名称、型号(或牌号)、规格、熔敷金属的附加要求。

1.1焊材的选定

1.1.1焊接材料的选用原则是根据母材的化学成分、力学性能、焊接工艺性能,结合压力容器的结构特点及焊接方法综合考虑,必要时可通过试验确定。

1.1.2对于低合金钢焊接材料,除应考虑焊缝性能外还应考虑工艺条件的影响

1)坡口和接头形式的影响不同的坡口形式导致焊缝和母材的熔合比不同,直接影响焊缝金属的力学性能。

2)焊后加工工艺的影响如果焊后经受热卷或热成型等,其受热温度要求达到或高于正火温度,一般情况下正火处理后的焊缝强度要比焊态时低,因此对于在焊后要经受正火处理的焊缝,应选用合金成分和强度级别较高的焊接材料,但有时选择强度级别相当的焊材,虽然焊缝强度有所降低,但仍能满足使用要求。

1.2熔敷金属的附加要求

熔敷金属的附加要求主要包括:焊缝金属的热处理状态,常温抗拉强度,高温屈服强度,低温冲击功,硬度要求,延伸率,化学成分,抗回火脆性要求,耐腐蚀要求,金相组织要求等[1]。

1.2.1焊缝金属的热处理状态大多数的力学性能项目都是伴随着多次热处理的进行而降低,如强度,硬度,塑性等,只有冲击韧性等少数项目是随着热处理时间在一定范围的延长而提高。因此,为了能够使所采购的焊接材料具有优良的性能,通常会提出模拟最小程度焊后热处理(Min.PWHT)及最大程度焊后热处理(Max.PWHT)。模拟最小程度焊后热处理通常是实际所做产品的一次焊后热处理温度及时间,而最大程度焊后热处理一般是考虑到现场热处理及返修后需重新做的热处理,把这些可能产生的热处理的时间累加到一起,模拟出最大程度焊后热处理规范。

1.2.2力学性能我国的行业标准NB/T47015-2011《压力容器焊接规程》中规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符合设计文件规定的技术条件要求[2]。但焊缝金属的强度也不宜过高,否则将导致焊缝韧性、塑性以至抗裂性能的下降,从而减低焊接结构生产及使用的安全性,因此焊接材料的强度应限制在一定的范围内。其低温冲击功的要求应满足母材的最低要求。焊缝金属为铸造组织,钢板为锻造或轧制状态,其延伸率是不同的,一般情况下焊缝金属的延伸率比母材的要低,如无特殊要求的情况下,焊缝金属的延伸率只要满足相应焊接材料标准的要求即可。

1.2.3化学成分焊缝金属和母材的组织形式不同,因此焊缝金属在满足力学性能的前提下,化学成分不可能与母材完全相同。为提高焊缝金属的抗裂性,通常将焊接材料中的碳含量控制在低于母材的碳含量,但焊缝金属含碳量过低,则经长时间的焊后热处理会促使铁素体形成,导致韧性下降。另外焊接材料的S,P含量应加以限制,因为P对于焊缝金属的回火脆性有很不利的影响。Si和Mn对焊缝金属都具有双重的作用,因此通常把Si和Mn的含量放在一起加以限制。

1.2.4耐腐蚀要求及金相组织对于内部介质具有腐蚀性的产品来说,保证焊接材料的耐腐蚀性能是非常必要的。在不锈钢焊接材料的采购技术条件中应明确规定,所要求的腐蚀试验标准及合格指标,敏化或热处理条件等。金相组织要求通常为铁素体含量要求,使用铁素体测量仪直接测定,根据化学成分分析通过Delong相图或WRC-1992组织图计算出相应的铁素体含量。焊态与经过焊后热处理的焊缝金属的铁素体含量是有很大差别的,在焊接材料采购技术条件中应明确规定具体含量要求及测定方法和测定状态(即焊态还是热处理后)。

2结语

一份完整的焊接材料采购技术条件应尽量详细的体现出各项技术要求,而且应清晰的阐明具体的可执行标准(包括标准的年份)和需要达到的具体数值和参数。只有这样才能使所采购的焊接材料能够全面的满足使用要求,避免在以后的焊接工作出现焊接质量问题,保证了整个产品制造过程的顺利进行。

参考文献

[1]寿比南,等.NB/T47018-2011《承压设备用焊接材料订货技术条件》

[2]戈兆文,等.NB/T47015-2011《压力容器焊接规程》

作者简介:滕菲(1987—),男,辽宁大连人,助理工程师,主要从事压力容器焊接工艺的编制,金属材料的焊接工艺评定工作。

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