压力容器焊接标准规范.docx

1、压力容器焊接标准规范压力容器焊接标准规范目 录 JB 4708-2000钢制压力容器焊接工艺评定标准释义 一、前 言. 2 二、标 准 原 理. 3 三、范 围 . 8 四、术 语. 9 五、总 则. 10 六、对接焊缝、角焊缝焊接工艺评定规则 . 12 七、耐蚀堆焊工艺评定规则 . 30 八、试验要求和结果评价 . 31 九、附录A 不锈钢复合钢焊接工艺评定 . 41 十、型式试验评定方法 . 43 十一、焊接工艺评定一般过程 . 45 十二、附录B“焊接工艺指导书”和 “焊接工艺评定报告”表格 . 47 JB/T 47092000钢制压力容器焊接规程. 65 二、焊接材标准释义 一、前 言

2、料. 66 三、焊接评定. 77 四、焊接工艺. 79 五、焊后热处理. 83 六、焊接返A 不锈钢复合钢焊接规修. 94 七、附录程 . 99 八、附录B 接头焊接工艺规程表格推荐格式 . 101 JB 47442000钢制压力容器产品焊接试板的力学性能检验标准释义 JB 4709-2000 标准释义 1 JB 4708-2000 钢制压力容器焊接工艺评定 标准释义 JB 4709-2000 标准释义 2 一、前 言 JB 7081992钢制压力空器焊接工艺评定发布之日起便结束了我国压力容器行业各方面没有一致认可的焊接工艺评定标准的忆局面 它的实施为确保压力容器焊接质量起到了积极推动作用。

3、JB 47081992起草于1987年 当时国内焊接工艺评定刚刚起步 各方面军对焊接工艺评定的认识并不完全相同。各压力容器制造单位的焊接技术力量悬殊很大 一、二类压力 容器制造单位中焊接专业人员普遍缺乏 制订标准时充分考虑了面临的实际情况 而在相应条款中做出规定。10多年来压力容器待业发生了巨大变化 数以10万计的评定项目提高了压力容器工作者对焊接工艺的认识 压力容器制造、安装单位的焊接技术素质普遍有了很大提高 国内近100家压力容器制造单位取得了美国机械工程师学会的授权证书及钢印 具有国际权威性的规范ASME锅炉及压力容器规范在国内越来越普及 影响极深。 全国压力容器标准化技术委员会充分考虑

4、到JB47081992实施以来的重大变化 在1998年就将修订JB47081992列入了计划。标准起草单位充分调研了标准的实施情况认真对比ASME锅炉及压力容器规范第IX卷焊接和钎焊评定1995年版 严格按照修订标准程序 逐步提出讨论稿、征求意见稿、送审稿、报批稿。 本标准的修订原则是 在JB47081992实施后国内焊接工艺评定实践基础上 根据我国压力容器法规及标准规定 从实际出发积极参照采用ASME锅炉及压力容器规范第IX卷焊接和钎焊评定 肯定合理条款 修正错误内容 增加相关章节 以使修改后的标准能切实有效保证压力容器焊接接头使用性能 力求其技术要求不低于美国同类标准化 在国内同类标准在国

5、内同类标准中处于领先水平。 由于压力容器焊接工艺评定标准的专业性与实践性都有非常强 真正认识与理解焊接工艺评定标准也绝非易事 需要认真学习相关性专业知识和进行焊接工艺评定实践。本“标准释义”拟从焊接工艺评定标准原理 焊接、压力容器等相关知识 焊接工艺评定实践国内外同行标准对比以及压力容器法规 等到方面介绍和解释标准主要条款和修订本内容 从标准起草人角度出发将标准内容交待清楚 以便于读者认识、理解、招待本标准 标准起草人提请读者重视阅读“标准原理”一章 这是本标准的指导思想与理论基础。 本“标准释义”由合肥通用机械研究所戈兆文 国家质量技术监督局锅炉压力容器安全监察局张建荣编写。 本“标准释义。

6、由全国压力容器标准化技术委员会秘书长寿比南审校。 本“标准释义”中的黑体字为标准条文。 JB 4709-2000 标准释义 3 二、标 准 原 理 焊接是制造压力容器的重要工艺 焊接质量在很大程度上决定了制造质量。压力容器焊接质量 包括诸多方面的内容 焊缝外观、焊接缺陷、焊接变形与应力、焊接接头的使用性能 力学性能、弯曲性、耐腐蚀性能、低温性能、高焊接工艺能否保证产品的焊接质量 焊前需要温性能等 和焊接接头外型尺寸等 在试件上进行验证 这就是广义的焊接工艺评定概念 严格来说 焊接工艺评定是指为验证所拟定的焊件焊接工艺的正确性而进行曲的试验过程及结果评价 1. 压力容器产品焊接的基础质量是焊接接

7、关的使用性能和焊接缺陷 当进行耐蚀堆焊时堆焊层的化学成份是保证耐蚀性能的基础。 JB47082000钢制压力容器焊接工艺评定针对焊接接关的使用性能、难以检测的焊接缺陷 和堆焊层化学成分分别制订了焊接工艺评定方法。认真执行JB 4078 有利于编制正确的焊接工艺 保证压力容器的焊接质量。 焊制压力容器是由母材和焊接接头构成的焊接接关的使用性能从根本上决定了压力容器的质量。焊接工艺能否保证压力容器焊接工艺正确性的判断准则 焊接工艺评定过程是按照所拟定的焊接工艺 指导书 根据标准的规定焊接试件和制取试样、检验试样 测定焊接接关是否具月所要求的使用性能 经焊接工艺评定后应提出“焊接工艺评定报告”用以证

8、明所拟定的焊接工艺的正确性 从中可见 将焊接接头的使用性能当作压力容器焊接工艺评定的目标是制订焊接工艺评定标准的核心思想 确保焊接接头使用权性内部能的焊接工艺评定是本标准主体内容 占了标准的大部分篇幅 在标准释义中对标准原理 的叙述也是以此为主要内容。 要求截面全焊透的T形接头和角妆接头 如人孔、接管 当无法检测焊缝缺陷而制造单位又没有足够的能力确保焊透时 则需要焊接工艺和焊工技能来保证 焊制产品前在型式试验件上对将要施行的焊接工艺进行验证性试验 经解剖试验确认 这也是焊接工艺评定 此时焊接工艺 指导书 根据规定焊接度件和制取度栗、检测度样是否全焊透 经焊接工艺评定 后应提出“焊接工艺评定报告

9、”用以证明所拟定的焊接工艺的正确性 从中可见 将焊接接头是否全焊透当作焊接工艺评定的目标 这方面内容是在删除JB 47081992组合焊缝评定条款后新增加的要求 原意是从焊接工艺角度出发确保焊接接头的全焊透 国内没有经验 国外也没有可以参照的标准 故只在标准文中4。3作了原则规定 而将具体评定方法写在标准释义内作为推荐。 耐蚀堆焊工艺通用否保证堆焊层的化学成分符合规定 焊前需要在试件上进行验证 堆焊层的化学成分是验证所拟定的焊接工艺正确性的判断准则。以焊接条件的变更是否引起了堆焊层化学成分的变化作为判断准则 并据制订堆焊工艺评定规则 堆焊工艺评定过程是按照所拟定的焊接工艺 指导书 根据标准的规

10、定焊接试件和制取试样、检验试样 测定堆焊层是否具有所要求JB 4709-2000 标准释义 4 的化学成分 经焊接工艺评定后应提出“焊接工艺评定报告”用以证明人所拟定的焊接工艺正确性 由此可见 将确保堆层化学成分当作堆焊工艺评定目标是制订耐用蚀堆焊工艺评定规则的核心思想。 不论焊接工艺评定目标如何 若要评定焊接工艺则首先要拟定 “焊接工艺指导书”的正确性 “焊接工艺评定报告”来证明“焊接工艺指导书” 在本标准中规定 经焊接工艺评定后必须出具这两份文件 有人认为“焊接工艺评定要与实际生产条件相同 否则如何指导生产 ”这是将焊接工艺评定当作实际生产条件的机械重复 并没有抓住焊接工艺评定当作“见证件

11、 或“模拟件”是正确认识焊接工艺评定的最大思想障碍。 “焊接工艺评定是选择最佳焊接工艺”的看法是极其幼稚的 首先是目标不清楚 “最佳是人什么 是使用性能还是应力变形即使有目标的“最佳”也是有条件的 一份“焊接工艺评定报告”可以编制多份“焊接工艺指导书”那么“最佳期”是指哪个焊接接头呢 2 焊接工艺评定的目的在于验证焊接工艺指导书的正确性 焊接工艺正确与若符合 要求 则证明所拟定的否的标志在于焊接接头的使用性能是否符合要求 焊接工艺是正确的当用于焊接产品时 则产品焊接接头的使用性能同森严可以满足要求。 1 焊接工艺评定合格只说明将来施焊产吕的焊接接头使用权性能符合要求 单凭评定合格的焊接工艺并不

12、能确保压力容器焊接质量全都符合要求 更谈不上确保 它众志成城安全可靠使用 确保压力容器焊接质量和安全可靠使用是一整套复杂的系统工程。 2 “通过焊接工艺评定确定了焊接工艺规范”的提法是不全面的 比如说产品在某一焊后热下的焊接工艺经评定合格 只能说明在该 焊后热处理规范下 产品焊接接头的使用性能是符合要求的 但最终确定焊后热处理规范还必须测定焊接残余应力和观察金相组织后综合评定 因此 焊接工艺评定只是确定焊接工艺规范的一个方面 不是全部内容 只通过焊接工艺评定是不能最终确定焊接工艺规范的。 焊接接头的使用性能是设计的基本要求 通过拟定正确的焊接工艺保证焊接接头获得所要求的使用性能 3 焊接工艺

13、指导书 是由具有一定专业知识和相当实践经验的焊接工艺人员 根据钢材的焊接性能 结合产品特点.制造工艺条件和管理情况来拟定的 焊接工艺评定的基础是钢材的焊接性能。 焊接性能与焊接性是两个概念 不能混淆 焊接性能包括焊接性。钢材焊接性能试验一般包括下述内容 首先根据钢材焊接特点 出发 选择与其相适应的焊接方法 通过试验确定若干适用的焊接方法 当焊接方法 2确定后 依据焊缝金属性能不在钢材性能原则进行焊接材料的或研制 在某种焊接材料后 着手进行焊接工艺试验确定适合的焊接规范参数。在确定焊接方法.焊接材料和焊接规范参数过程中 主要进行焊接性试验 即焊接接头的结全性能和使用性能试验。 钢材焊接性能试验主

14、要解决钢材如何焊接问题 但不能回答在具体工艺条件下焊接接头的使用性能是否满足要求这个实际问题 这只有领先焊接工艺评定来完成。 JB 4709-2000 标准释义 5 钢材焊接性能是钢制压力容器焊接工艺评定的基础.前提没有充分掌握钢材的焊接性能就很难处拟定出完整的焊接工艺进行评定 这里着重强调 对钢制压力容器焊接工艺评定 的监督检查 道德是检验焊施焊单位掌握钢材焊接性能的程度 对于那些耐蚀钢、耐热钢低温钢制压力容器更应如此。 焊接工艺评定与钢材焊接性能试验是两个相互关联 又有区别的概念 它们之间不能互相代替 钢材焊接性能试验是重要的 但不要时接工艺评定的单位一定要进行完整的焊接性能试验 更没有要

15、求评定前都相应进行一次焊接性试验。拟定的“焊接工艺指导书”与产品特点.制造条件及人员素质有关 单位都不完全一样 因此 焊接工艺评定应在本单位进行 不允许“照抄”或“输入”外单位的焊接工艺评定。 4 于压力容器用途广泛 服役条件复杂 因而焊接接头的使用性能也是多种多样的当某一焊接条件产生变化 焊接条件与接头使用性能之间对应变化规律并没有完全掌握。目前对焊接条件变更引起焊接接头力学性能 拉伸 .弯曲. 冲击 改变的规律掌握得比较充分 因而将焊接条件变更是否影响焊接接头力学性能 作为是否需要重新评定焊接工艺的判断准则 从而制订钢制压力容器焊接工艺评定标准 确定评定规则。焊接接头的力学性能是压力容器设

16、计基础 是基本使用性能 以力学性能作为判断准则也是恰当的。 当按照焊接接头力学性能准则评定焊接工艺时 如果产品有其他使用性能要求 则由焊接工艺人员按照理论知识和科学实验结果来选择条件并规定焊接工艺适用范围需要重复的是 以焊接接头力学性能作为判断准则制订焊接工艺评定标准不是不考虑其他使用性能 而是目前没有条件制订以各种使用性能作为判断准则的焊接工钢制压力容器焊接工艺评定标准确保焊接接头力学性能艺评定标准 可以这样讲 符合要焊工艺评定标准班接头型式试验耐蚀堆焊工艺评定除外 。 标准中规定的评定规则、参数划分、钢材分类分组、替代等 是围绕焊接接头力学性能这个准则 例如可以将众多的奥氏体不锈钢放在一个

17、组内 并规定“某一钢号母材评定合格的焊接工艺可以用于同组别号的其他钢号母材” 这是因为 虽然这些不锈钢焊接接但当重要因素不变时它的焊接接头力学性能相同。 焊接工艺头的耐腐蚀性能不同 试件检验项目也只要求检验力学性能 拉伸.弯曲.冲击 。如果要增加检项目如不锈钢要求检验晶间腐蚀 则不仅要给出相应的检验方法、合格指标 还要给增加晶间腐蚀检验后评定合格的焊接工艺适用范围 原来的评定规则、参数划分、钢材分类分组、厚度替代等等不一定都能适用。例如 不锈钢焊接工艺评定增加晶间腐蚀检验 那么评定合格的焊接工艺不能再用“某一钢号母材评定合格的焊接工艺可以用于同组别号的其他钢号母材、这条评定规则。 5 接工艺试

18、件分类对象 也就是说如何评定焊接工艺。 在说明焊接工艺评定试件分类 对象 之前 首先要说清“焊缝” 这两个不同概念。 “焊缝”是指焊件经焊接后所形成的结合部分 而“和焊接接头”则是由或以上零件要用焊接组合或已经焊全的接点。检验接头性能应考虑焊缝、熔合区甚至母材等不同部位的相互影响。 焊缝形式分为 对接焊缝、角焊缝、 塞焊缝、槽焊缝 共5种。 焊接接头形式分为 对接接头、T形接头、十字接头、搭接接头塞焊中接接头、槽焊接头、接JB 4709-2000 标准释义 6 接头、端接接头、套管接、斜对接接头、卷边接头、锁底接头 共有12种。 从焊接角度来看 任何结构的压力容器都是由种种不同的焊接接头和母材

19、构成的 而不管是何种焊接接头都是焊缝连接的 焊缝是组成不同形式的基础。焊接接头的使用性能由焊缝的焊接工艺来决定 因此焊接工艺评定试件分类 是焊缝而不是焊接接头在标准中将焊接工艺评定试件形式分为对接焊缝试件和角焊缝试件 并对它们的适用范围作了规定。没有对塞焊缝、槽焊缝、端接焊缝。对接焊缝试件评定合格的焊接工艺亦适用于角焊缝 这是从力学性能准则出发的 1 对接焊缝、角焊缝与焊接接头形式关系示例见图 1 从焊接工艺评定试件分类角度出发可以看出 ? 对接焊缝连接的不一定都是对接接头 角焊缝连接的不一定都是确接头 尽管接头形式不同 连接它们的焊缝是可以相同的。 ? 不管焊件接头如何 只要是对接焊缝所连接

20、 则只需采用对接焊缝试件评定焊接工艺。 ? 对接焊缝试件评定合格的焊接工艺可以用于焊件种种接头的对接头缝 角焊缝试件评定合格的焊工艺可以用于焊件种种接头 图1 在确定审焊接工艺评定项目时 首先在图样上 依次寻找各式各样的焊接接头是用何种形式的焊缝连接的 只要是对接焊缝连接的焊接接头就取对接焊缝 试件对接焊缝试件评定合格的焊接工艺亦适用于焊缝 评定非受压角焊缝焊缝焊接工艺时 可仅采用角焊缝试件。 2 图2所示的T形接头是用对接和角接的组合焊缝连接的不能称之为“全焊透的角焊缝” 否则就要犯概念性的错误了 全焊透的角焊缝隙在第八章试验要求和结果评价中有专门说明。如图2所示的焊接接头按设计要求分为截面

21、全焊或未焊透两种情况 在进行焊接工艺评定时 只要采用对接焊缝试件进行评定 评定合格的焊接工艺也可适用于组合焊缝中的角焊缝。 搭接接头 角焊缝 T形接头 角焊缝 角接接头 角焊缝 对接接头 角焊缝 对接接头 对接焊缝 T形接头 对接焊缝 角接接头 对接焊缝 锁底接头 对接焊缝 JB 4709-2000 标准释义 7 T 型接头 T型接头 对接和角接的组合焊缝 对接和角接的组合焊缝 截面全焊透 2 6.接工艺评定与焊工技能考试 对于压力容器的合格焊缝而截面未全焊透 图言 一是接头性能应符合要求 二是焊缝没有超标缺陷 这就很好地说明了焊接工艺评定与焊工技能考试之间的关系。 焊工技能考试的目的是要求焊

22、工按照评定合格的焊接工艺焊出没有超标缺陷的焊缝 而焊接接头的使用性能由评定合格的焊接工艺来保证 进行焊接工艺评定是 要求焊工技能训练以排除焊工操作因素干扰 进则要求焊接工艺正确以排除焊接工艺不当带来的干扰 应当在行焊工技能评定时 焊工技能考试范围内解决的问题不要放到焊接工艺评定中来。总之 焊接工艺评定在于确定焊接接头的使用性能 而不在于确定焊工的操作技能。 本标准是钢制压力容器焊接工艺评定的基础性和通用性标准 对于压力容器特殊结构 如多层压力容器 列管式换热器中列管板焊接等 摧残使用条件压力容器 如低温压力容器 塞焊缝、槽焊缝的焊接工艺评定 还应考虑特殊技术要求作出相应规定 或另行制订标准。

23、JB 4709-2000 标准释义 8 三、范 围 1范围 本标准规定了工艺评定规则、试验方法和合格指标。 本标准适用于钢制容器的气焊.焊条电弧焊.埋弧焊.熔化极气体保护焊.钨极气体保护焊.电渣焊.耐蚀堆焊等焊接工艺评定。 本标准只是钢制容器的气焊接工艺评定方法标准 并没有规定压力容器上哪些焊缝的焊接工艺要通过评定 哪些焊缝不评定 这方面内容请遵照1999年版容器安全技术监察规程第66规定“压力容器产品施焊前 制造单位应对受压元件间的对接焊接头和要求全焊透的T形接头 受压元件与承载的非受压元件这间全焊透的T形或角接接头 以及受元件的耐腐蚀堆焊层都应进行焊接工艺评定、。JB T4709 2000

24、钢制压力容器焊接规程4.1条又具体化为施焊下列各类焊缝的焊接工艺必须按JB4708标准评定合格。 a 受压元件焊缝 b 与受压元件相焊的焊缝 c 熔入永久焊缝内的定位焊缝d 受压元件母材表面堆焊、补焊 e 上述焊缝的返修焊缝。 范围中的焊接方法包括气焊、焊条电焊、埋弧焊、熔化极气体保护焊、钨极气体保护焊、电渣焊 其中熔化极气体保护焊的接区用所有气体。手持焊条运行的施焊方法 原焊接术语定为手工电弧焊 可简称手时局 GB T3375 1994焊接术语中改为焊条电弧焊。焊接电流类别 直流、交流 极性 正极性、反极性 以及焊接电源种类 变压器、发电机、硅 整流、逆变焊机务的改变不能称为焊接方法改变。

25、JB 4709-2000 标准释义 9 四、术 语 国内目前尚无压力容器术语标准 在修订本标准时又离不开术语有些术语在其他 行业术语标准中也没有 例如“焊接工艺评定”、 “焊接工艺指导书、 “焊接工艺评定报告”、“下转变湿度”、“上转变湿度”、“ 横向弯曲”、 “纵向弯曲”、 “面弯”、“背弯”、“侧弯”、在本标准修订时就增加了第3章术 分别给它们作了定义 以便在本标准中有一个统一的概念 有些术语在其他行业术语标准虽然有其定义 但不能完全表达钢制压力容器焊接工艺评定内容 例如“试件、 焊件、焊后热处理 在本标准中重新作了规定 只有接头 术语因为重用频繁 不少压力容器同仁经学与焊缝混淆 故从GB T3375 1994焊接术语中借来 但在前面加上焊接 二字。 本标准在国内首次提出“焊接工艺评定” 术语 这是焊接工艺评定通用术语 指为使焊接接头达到某一目标 产品施焊前寻所拟定的焊接工艺进行验证性试验。JB 4708 2000中主要包含了以下三个方面的工艺评定 ?5对接焊缝、角焊缝焊 工艺评定规则接接头使用性能符合规定要求的评定 这部分内容国内外都有相应标准 ?6耐蚀堆焊缝焊接工艺评定规则层化学成分符合规定要求的评定 国内外也有相应标准 ?4、3型式试验时接工艺评定头和国内外都没有相应标准。 . 角接接头达到全焊透的评定