1、压力容器焊接知识培训压力容器焊接知识培训焊接的几个基本概念焊接的几个基本概念焊缝符号的表示方法焊缝符号的表示方法常用的几种焊接方法常用的几种焊接方法焊接工艺评定、焊接工艺和焊接接点图焊接工艺评定、焊接工艺和焊接接点图产品焊接试板产品焊接试板焊接操作人员的现状、资格、考试、管理焊接操作人员的现状、资格、考试、管理焊接材料的控制焊接材料的控制焊接缺陷、检验方法及焊缝返修焊接缺陷、检验方法及焊缝返修2004/05/13焊接的几个基本概念焊接的几个基本概念什么是焊接什么是焊接焊接是用加热或加压，或加热又加压的方法，在使用或不使焊接是用加热或加压，或加热又加压的方法，在使用或不使用填充金属的情况下，使两
2、块金属连接在一起的一种加工工用填充金属的情况下，使两块金属连接在一起的一种加工工艺方法。艺方法。什么是焊接接头：什么是焊接接头：用焊接方法连接的接头叫做焊接接头。焊接接头包括：用焊接方法连接的接头叫做焊接接头。焊接接头包括：焊缝区：焊缝区：焊件经焊接后形成的结合部分。焊件经焊接后形成的结合部分。热影响区：热影响区：焊接过程中，母材因受热的影响（但未熔化）金焊接过程中，母材因受热的影响（但未熔化）金相组织和力学性能发生了变化的区域。相组织和力学性能发生了变化的区域。熔合区：熔合区：焊接接头中焊缝向热影响区过渡的区域。焊接接头中焊缝向热影响区过渡的区域。接头形式和特点：接头形式和特点：对接接头：对
3、接接头：两焊件端面相对平行的接头或两焊件端面成两焊件端面相对平行的接头或两焊件端面成 45 斜接均属于对接接头。斜接均属于对接接头。搭接接头：搭接接头：两焊件部分重叠构成的接头或开槽焊、塞焊，以及两焊件部分重叠构成的接头或开槽焊、塞焊，以及锯齿状搭接等接头，均属搭接接头。锯齿状搭接等接头，均属搭接接头。T 形接头：形接头：一焊件端面与另一焊件表面构成直角的接头或十字一焊件端面与另一焊件表面构成直角的接头或十字接头属接头属 T 形接头范围。形接头范围。角接接头：角接接头：两焊件端面间构成大于两焊件端面间构成大于 45，小于，小于 135 夹角的夹角的接头。接头。焊接的几个基本概念焊接的几个基本概
4、念常用的焊接位置（常用的焊接位置（4种）：种）：平焊位置平焊位置横焊位置横焊位置立焊位置立焊位置仰焊位置仰焊位置焊接的几个基本概念焊接的几个基本概念焊缝符号的表示方法焊缝符号的表示方法焊缝符号一般由基本符号与指引线组成必要时，加辅助符号、焊缝符号一般由基本符号与指引线组成必要时，加辅助符号、补充符号和焊缝尺寸符号。补充符号和焊缝尺寸符号。箭头箭头线线基准线（虚）基准线（虚）基准线（实）基准线（实）KnlnlKK(e)(e)焊缝符号的表示方法焊缝符号的表示方法指引线：指引线：指引线一般由带箭头的指引线和两条基准线（一条指引线一般由带箭头的指引线和两条基准线（一条为实线，一条为虚线）两部分组成。为
5、实线，一条为虚线）两部分组成。标注要求：标注要求：箭头线位置一般无特殊要求，可以在焊缝侧，也可以在非焊箭头线位置一般无特殊要求，可以在焊缝侧，也可以在非焊缝侧，但对于单边坡口如缝侧，但对于单边坡口如 U,V 形焊缝时，箭头线应指向带有形焊缝时，箭头线应指向带有坡口一侧的工件。坡口一侧的工件。基准线的虚线可以画在基准线的实线下侧或上侧。基准线的虚线可以画在基准线的实线下侧或上侧。焊缝在接头的箭头侧，则将基本符号标在基准线的实线侧。焊缝在接头的箭头侧，则将基本符号标在基准线的实线侧。焊缝在接头的非箭头侧，则将基本符号标在基准线的虚线侧焊缝在接头的非箭头侧，则将基本符号标在基准线的虚线侧标注对称焊缝
6、及双面焊缝时，可以不加虚线。标注对称焊缝及双面焊缝时，可以不加虚线。焊缝符号的表示方法焊缝符号的表示方法焊缝在接头的箭头侧焊缝在接头的箭头侧焊缝在接头的非箭头侧焊缝在接头的非箭头侧对称焊缝对称焊缝指引线的画法指引线的画法焊缝符号的表示方法焊缝符号的表示方法基本符号：基本符号：是表是表示焊缝横截面的示焊缝横截面的符号。符号。焊缝符号的表示方法焊缝符号的表示方法辅助符号：辅助符号：是表是表示焊缝表面形状示焊缝表面形状特征的符号，如特征的符号，如不需要确切地说不需要确切地说明焊缝的表面形明焊缝的表面形状时，可以不用状时，可以不用辅助符号。辅助符号。焊缝符号的表示方法焊缝符号的表示方法补充符号：补充符
7、号：是为了补充是为了补充说明焊缝的说明焊缝的某些特征而某些特征而采用的符号采用的符号。焊缝符号的表示方法焊缝符号的表示方法焊缝尺寸符号焊缝尺寸符号常用的焊接方法常用的焊接方法金属焊接金属焊接钎焊钎焊压焊压焊熔焊熔焊火焰钎焊火焰钎焊气保焊气保焊电弧焊电弧焊焊条电弧焊焊条电弧焊埋弧自动焊埋弧自动焊螺柱电弧焊螺柱电弧焊惰性气体保护焊惰性气体保护焊活性气体保护焊活性气体保护焊金属焊接的种类：金属焊接的种类：常用的焊接方法常用的焊接方法焊条电弧焊（焊条电弧焊（ D ， SMAW,111 ）定义：定义：焊条电弧焊是利用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法。焊条电弧焊是利用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法。特点
8、：特点：设备简单，操作方便，易于维修。设备简单，操作方便，易于维修。对焊接接头的装配尺寸要求相对较低。对焊接接头的装配尺寸要求相对较低。可达性好，能进行全位置焊接可达性好，能进行全位置焊接适合焊接多种金属材料及各种结构形状。适合焊接多种金属材料及各种结构形状。对焊工要求高。对焊工要求高。劳动条件差劳动条件差生产效率低生产效率低SMAW：shielded metal arc welding常用的焊接方法常用的焊接方法埋弧焊（埋弧焊（ M ，SAW ,12 ）定义：定义：埋弧焊是电弧在焊剂下燃烧以进行焊接的方法。埋弧焊是电弧在焊剂下燃烧以进行焊接的方法。特点：特点：生产效率高。生产效率高。焊缝质量
9、好。焊缝质量好。劳动条件好，易实现自动化，操作简单。劳动条件好，易实现自动化，操作简单。只能在水平或倾斜度不大的位置施焊。只能在水平或倾斜度不大的位置施焊。焊接设备比较复杂，机动灵活性差，仅适用长焊缝的焊接。焊接设备比较复杂，机动灵活性差，仅适用长焊缝的焊接。当焊接电流小于当焊接电流小于 100A 时，电弧的稳时，电弧的稳定性不好。定性不好。SAW：submearged arc welding常用的焊接方法常用的焊接方法熔化极气体保护焊（熔化极气体保护焊（ Rb ， MAG， GMAW,135 ）定义：定义：熔化极气体保护焊是利用气体进行保护的电弧焊。熔化极气体保护焊是利用气体进行保护的电弧焊
10、。特点：特点：生产效率高。生产效率高。焊接变形小。焊接变形小。对油锈不敏感。对油锈不敏感。操作简单，成本较低。操作简单，成本较低。飞溅较大。飞溅较大。弧光强。弧光强。抗风力弱。抗风力弱。不够灵活不够灵活GMAW gas metal arc welding常用的焊接方法常用的焊接方法手工钨极氩弧焊（手工钨极氩弧焊（ WS ， TIG ， GTAW,141 ）定义：定义：氩弧焊是利用惰性气体氩弧焊是利用惰性气体-氩气保护的一种焊接方法。氩气保护的一种焊接方法。特点：特点：保护效果最佳。保护效果最佳。焊接热影响区窄，焊件变形小。焊接热影响区窄，焊件变形小。无熔渣，焊缝成型美观，质量好。无熔渣，焊缝成
11、型美观，质量好。适合各种位置的焊接，容易实现自动化。适合各种位置的焊接，容易实现自动化。成本高。成本高。氩气电离势高，引弧困难。氩气电离势高，引弧困难。安全防护问题。安全防护问题。GTAW gas tungsten arc welding特点：特点：效率高效率高劳动条件好劳动条件好 设备价格高设备价格高常用的焊接方法常用的焊接方法-螺柱焊（螺柱焊（STUD）定义：定义：采用比母材熔点低的金属材料作采用比母材熔点低的金属材料作钎料，将放置钎料的待焊件加热高于钎料，将放置钎料的待焊件加热高于熔点而低于母材熔点的温度，利用液熔点而低于母材熔点的温度，利用液态润湿母材，填充接头间隙与母材相态润湿母材，
12、填充接头间隙与母材相互扩散实现连接焊件的方法。互扩散实现连接焊件的方法。特点：特点：钎焊时母材被加热到熔点以下钎焊时母材被加热到熔点以下钎料是熔化的，钎料的熔点总是低于钎料是熔化的，钎料的熔点总是低于母材的熔点，钎料和母材常常是异质母材的熔点，钎料和母材常常是异质的的在毛细作用下，熔化的钎料填满被连在毛细作用下，熔化的钎料填满被连接金属零件的间隙。接金属零件的间隙。常用的焊接方法常用的焊接方法-钎焊（钎焊（ BRAZE ）焊接工艺评定、焊接工艺和焊接接点图焊接工艺评定、焊接工艺和焊接接点图焊接工艺评定：焊接工艺评定：WPQ（welding procedure qualification)为验证
13、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。焊接工艺评定报告：焊接工艺评定报告： PQR(procedure qualification record)焊接工艺评定的依据：焊接工艺评定的依据：JB4708钢制压力容器焊接工艺评定钢制压力容器焊接工艺评定发布日期：发布日期：2000-08-15实施日期：实施日期：2000-10-01焊接工艺评定、焊接工艺和焊接接点图焊接工艺评定、焊接工艺和焊接接点图焊接工艺评定的一般过程：焊接工艺评定的一般过程：拟定焊接工艺指导书拟定焊接工艺指导书施焊试件和制取试样施焊试件和制取试样检验试件
14、和试样检验试件和试样测定焊接接头是否具有所要求的使用性能测定焊接接头是否具有所要求的使用性能提出焊接工艺评定报告对拟定的焊接工艺指导书进行评定提出焊接工艺评定报告对拟定的焊接工艺指导书进行评定。评定准则：评定准则：焊接工艺因素：重要因素、补加因素、次要因素焊接工艺因素：重要因素、补加因素、次要因素焊接工艺评定、焊接工艺和焊接接点图焊接工艺评定、焊接工艺和焊接接点图 约克（无锡）空调冷冻设备有限公司约克（无锡）空调冷冻设备有限公司 焊焊 接接 工工 艺艺 卡卡 焊接工艺卡编号 WPS009 评定编号 006 007 013 014 022 023 029 042 043 选择 焊接工艺过程说明
15、母材组类号 II-1 II-1 I-1 I-1 II-1 II-1 I-1 I-1 II-1 坡口打磨 覆盖范围 1.5-12 12-32 1.5-12 5-200 1.5-12 12-32 1.5-20 型式试验件 型式试验件 焊条烘干温度_时间 小时 焊接方法 GMAW GMAW GMAW GMAW GMAW GMAW GMAW GMAW GMAW 焊剂烘干温度_时间 小时 其它(热处理) PWHT PWHT PWHT 预热温度150C 序号 组类号 规格 焊接接点图 定位焊并清理 封底焊 1 I II-1 520 多层(且多道)焊，单层厚度 35mm 焊道层间清理 母 材 2 I II-
16、1 220 反面清根 双面焊 垫板 材料 焊缝表面清理及打磨 牌(型)号 规格 气体种类 焊缝外观检验 ER50-6 1.2 反面衬垫（衬环）或垫板 80%Ar+ 20%CO2 焊 接 材 料 注：1.K值不小于6mm且大于或等于d1、d2中的小值。2.填充层的数量视具体情况而定，K大于10时，推荐2道以上盖面。3.若本卡片和相应图纸有冲突时，以图纸为准。d1d2023050K0212 焊接工艺参焊接工艺参数数 焊层 焊接 方法 电流 种类 焊条(丝) 直径 干伸长 (mm) 钨极 直径 （mm） 电流 (A) 电压 (V) 焊速 (m/h) 气体流量 （l/min） 焊接 位置 工装 夹具
17、层间温度 () 焊工资格 打底 GMAW DCRP 1.2 8-18 180230 2226 1520 平位 电动翻转架 Rb2-24 填充 GMAW DCRP 1.2 8-18 200230 2226 1520 平位 电动翻转架 250 Rb2-24 盖面 GMAW DCRP 1.2 8-18 200230 2226 1520 平位 电动翻转架 250 Rb2-24 注：1. I-1 组材料有 Q235-A(B、C)、10#、20#、20R、20锻等；II-1 组材料有 16Mn锻、16MnR。2.焊工资格为平位时的资格。 修改 修改单号 日期 版本号 编制/日期 王传雄 2002/7/18
18、 审核/日期 刘静 2002/7/18 记录 2.0 焊接工艺指导书：焊接工艺指导书：WPS（welding procedure specification)焊接工艺评定、焊接工艺和焊接接点图焊接工艺评定、焊接工艺和焊接接点图E11B1A1A2B01E8D8D9D10C2D12D14D13C4C3E7D6E6D11D5D4C1D3E5E4D2E3D1E2D7E1E9E10根据根据GB150划分，主要部分的焊接接头分为划分，主要部分的焊接接头分为A、B、C、D四类，四类，其余的受压元其余的受压元件的焊接接头自定为件的焊接接头自定为E E类类产品焊接试板产品焊接试板工工艺艺评评定定试试板板 产产品
19、品试试板板 焊接工艺评定应以可靠的钢材焊接性能为依据，并在产品焊接前完成。焊接工艺评定验证施焊单位拟定的焊接工艺的正确性，并评定施焊单位的能力。 如不合格，可以调整焊接工艺，重新进行评定直到合格为止。 产品焊接试板与产品焊接接头同时焊接，目的在于验证产品焊接接头性能是否符合要求。产品焊接试板的焊接接头性能是实际施工中工艺、焊工、焊接条件等各种综合因素的综合反映，基本代表了产品上焊接接头性能。因焊接工艺不正确，造成产品试板性能不合格，则要考虑返修焊接接头或报废产品。 容规容规对压力容器产品焊接试板与试样的要求：对压力容器产品焊接试板与试样的要求：为检验产品焊接接头和其他受压元件的力学性能和弯曲性
20、能，应制作纵为检验产品焊接接头和其他受压元件的力学性能和弯曲性能，应制作纵焊缝产品焊接试板，制取试样，进行拉力、冷弯和必要的冲击试验。焊缝产品焊接试板，制取试样，进行拉力、冷弯和必要的冲击试验。焊接材料的控制焊接材料的控制-母材母材母材 公司常用材料 16MnR,16Mn(锻），锻）， 20R ， 20#,Q-235碳素钢合金钢低碳钢低碳钢高碳钢中碳钢低合金钢低合金钢中合金钢 高合金钢焊接材料的控制焊接材料的控制-焊材焊材焊焊 材材 种种 类类 型型 号号 /牌牌 号号 规规 格格 执执 行行 标标 准准 /规规 范范 E4303 / J422 2.5/ 3.2/ 4.0 E4315 / J4
21、27 2.5/ 3.2/ 4.0 焊焊 条条 E5015 / J507 2.5/ 3.2/ 4.0 GB/T5117-95 ER49-1 1.2 常常 州州 市市 运运 河河 焊焊 材材 有有 限限 公公 司司(大大 运运 河河 ) GB ER50-6 1.3/ 1.6 GB/T8110-95 熔熔 化化 极极 气气 体体 保保 护护焊焊 焊焊 丝丝 ASM E ER70S-6 1.2 AW S-5.18-2001 ER49-1 常常 州州 市市 运运 河河 焊焊 材材 有有 限限 公公 司司(大大 运运 河河 ) GB ER50-6 2.0/ 3.2 GB/T8110-95 钨钨 极极 气气
22、 体体 保保 护护 焊焊 ASM E ER70S-6 2.0/ 3.2 AW S-5.18-2001 Ar80% +CO220% 见见 附附 录录 B 气气 体体 保保 护护 焊焊 气气 体体 纯纯 Ar GB/T4842-1995 GB H08M nA 4.0 GB/T5293-99 埋埋 弧弧 焊焊 焊焊 丝丝 ASM E EM 12K 4.0 AW S-5.17-1997 埋埋 弧弧 焊焊 焊焊 剂剂 F4A2-H08A HJ431 40-8 目目 GB/T5293-99 焊接材料的选用原则焊接材料的选用原则 焊接材料的保管使用焊接材料的保管使用 焊接材料的控制焊接材料的控制焊工的焊工的
23、现状现状、资格资格、考试考试和管理和管理考试依据考试依据锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则颁布单位颁布单位国家质量监督检验检疫总局锅炉压力容器安全检察局颁发日期颁发日期：2002/10/01考试内容：考试内容：理论考试和操作考试理论考试和操作考试操作技能考试主要从焊接方法、试件材料、焊接材料及试件形式等方面进行考核。应建立焊工焊接档案，内容包括：应建立焊工焊接档案，内容包括：焊工焊绩焊工焊绩焊缝质量检验结果焊缝质量检验结果焊接质量事故焊接质量事故焊工合格证的有效期为焊工合格证的有效期为3 3年年中断受监检设备焊接工作六个月以上，再从事该中断受监检设备焊接工作六个月以上，再从事该工作应重新考
24、试工作应重新考试焊工的焊工的现状现状、资格、资格、考试和考试和管理管理焊接缺陷的种类焊接缺陷的种类 1.尺寸不符尺寸不符 2.表面裂纹表面裂纹 3.表面气孔表面气孔外部缺陷外部缺陷 4.咬边咬边 5.焊瘤焊瘤 6.弧坑弧坑 7.烧穿烧穿 1.裂纹裂纹 2.气孔气孔 3.夹渣夹渣内部缺陷内部缺陷 4.未熔合未熔合 5.未焊透未焊透 6.夹钨夹钨 7.夹珠夹珠焊接缺陷焊接缺陷、检验方法和焊缝返修、检验方法和焊缝返修焊接缺陷焊接缺陷、检验方法和焊缝返修、检验方法和焊缝返修焊缝尺寸不符合要求焊缝尺寸不符合要求咬边咬边未焊透未焊透未熔合未熔合焊瘤焊瘤弧坑裂纹弧坑裂纹气孔气孔名名 称称 产产 生生 的的
25、原原 因因 预预 防防 措措 施施 热裂纹 1低熔点共晶物。 2拉应力作用。 1限制焊材中硫、磷含量。 2采取降低焊接应力措施 裂纹 冷裂纹 1淬硬倾向。 2刚性拘束。 3扩散氢含量高。 1严格控制氢的来源。 2提高焊缝金属塑性。 3降低焊接应力 夹渣 1冶金方面的原因。 2工艺方面的原因。 1选用脱渣性好的焊材。 2合理的焊接工艺参数。 气孔 1溶解在熔池中的气体，来不及析出。 1正确选择焊接材料。 2加强焊前清理。 3保护好焊接熔池。 未焊透 1坡口角度过小、间隙 过 小 或 钝 边 过大。 2焊接速度过快。 3焊接电流太小。 4清根不彻底。 1正确选用坡口角度，保证必须装配间隙。 2正确
26、选用焊接电流和焊接速度。 3仔细地清理层间。 未熔合 1焊接电流太小。 2电弧指向偏斜。 3层间清理不彻底。 1正确地选用焊接线能量 2认真操作，加强层间清理等。 焊接缺陷焊接缺陷、检验方法和焊缝返修、检验方法和焊缝返修焊接检验方法分类焊接检验方法分类 外观检查外观检查 表面探伤（表面探伤（PT、MT） 非破坏性检验非破坏性检验 超声波探伤（超声波探伤（UT） 射线探伤（射线探伤（RT） 致密性试验致密性试验 耐压试验耐压试验焊接质量检验焊接质量检验 机械性能试验（拉伸、弯曲、冲击试验）机械性能试验（拉伸、弯曲、冲击试验） 破坏性检验破坏性检验 金相分析金相分析 化学分析化学分析焊接缺陷、焊接
27、缺陷、检验方法检验方法和焊缝返修和焊缝返修焊接缺陷的返修焊接缺陷的返修一次返修一次返修：不论是无损检测发现的焊缝超标缺陷，还是肉眼发现的焊缝表面缺陷，除其它工艺文件有专门规定外，凡首次采用动力焊补方法达到焊缝质量要求的，均称为一次返修。二次返修二次返修：若在同一部位进行第二次补焊，填充金属重叠，则称该操作为二次返修。多次返修多次返修依此类推。一般情况下，同一部位的返修次数不宜超过2次。返修的几点要求：返修的几点要求：返修焊工必须持有相应的合格项目返修焊工必须持有相应的合格项目二返工艺要由焊接责任工程审核二返工艺要由焊接责任工程审核二返以上的返修必需由技术负责人批准二返以上的返修必需由技术负责人批准有热处理要求的焊缝返修后必须重新进行热处理有热处理要求的焊缝返修后必须重新进行热处理耐压试验后进行的返修，返修部位必须按原要求无损检测合格。耐压试验后进行的返修，返修部位必须按原要求无损检测合格。由于焊接接头或接管泄漏而进行的返修，或返修深度大于压力容器壁厚的一半，由于焊接接头或接管泄漏而进行的返修，或返修深度大于压力容器壁厚的一半，还应重新进行耐压试验还应重新进行耐压试验。焊接缺陷、检验方法和焊接缺陷、检验方法和焊缝返修焊缝返修
