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钢制压力容器焊接与热处理

钢制压力容器制造中，焊接技术是极为关键的一项技术，文章综合理论与实际大

方面，对钢制压力容器（尤其是不锈钢复合钢板制压力容器）设计中的焊接工艺及

热处理工艺展开了详细论述，强调了焊接质量的重要性，对钢制压力容器的设计与

制造，都有一定的指导意义。

焊接，是涉及、生产及安装压力容器中非常重要的一项技术，设计时焊接接头的正

确选用及制造中焊接质量的优劣，都会对压力容器的工作及使用寿命产生决定性影

响，甚至还可能会危及人类的生命、财产安全。从这点来看，压力容器的焊接质量，

既是个安全性问题，同时也是个经济性问题。

1.不锈复合钢板焊接工艺

通过翻阅与焊接相关的资料，以及开展焊接性试验，根据NB/T47015-2011《压力容

器焊接规程》，SH/T3527-2009《石油化工不锈复合钢板焊接规程》，GB/T13148-2008

《不锈钢复合钢板焊接技术要求》等标准来对焊接工艺进行评定，接焊缝焊后RT探

伤、晶间腐蚀试验及力学性能试验等项目都应严格符合标准及需求「焊接T艺最终

的评定结果将被作为制定产品施焊工艺的重要依据。

1.L焊接方法

不锈复合钢板已有多种较为成熟的焊接方法，大体可分为焊条电弧焊、铝极氨弧焊、

埋弧焊等。有些换热器的管箱与浮头盖都是复合材料，没有很大的焊接空间，直焊

缝不长，可进行双面焊，对于这类换热器产品，采用焊条电弧焊方法更为合适，这

样不仅能提升焊接质量，同时还可压缩成本，其操作较为灵活，几乎不受工件形状

与焊接位置的影响。

1.2.焊接材料的选择

焊材的选择，应根据基层等强度和复层保证耐蚀性等原则进行。

1.3.焊接设备与环境

通常可选择直流焊机，基层、复层及过渡层这3种焊缝均可选择焊条电弧焊。所采

用的钢丝刷、扁铲等工具都，都应是不锈钢材料。焊接应在0℃上的环境下进行,

同时现场还应采取必要的防风措施。

1.4.焊接坡口与接头组对

选用坡口形式时，应充分考虑焊接渡层的特点，焊接顺序应依次为焊基层、渡层到

复层，，要尽可能不对复层进行焊接或进行少量焊接，同时还应避免复层焊缝被多次

受热，从而逐步增强复层焊缝的耐腐蚀性能，该坡口形式还能有效降低设备内部的

铲磨工作量。

焊件组对时，应复层为参考对齐，复层错边量过大，会降低复层焊缝的质量，为

此我们应将错边量控制在0.5mm范围内。

对接焊时，只可在基层使用E5015焊条来点焊。点焊工装夹具也只可焊在基层的某

一侧，且材质要和基层一致，然而使用E5015焊条进行焊接。去除工装时，应避免

基层金属破损，同时焊接处还应进行打磨，使之俣持光滑。

不锈复合钢板焊接工艺如下表。电流极性都是直流反接。

钢制压力容器焊后热处理

2.1.钢制压力容器焊后热处理的条件

mmo炉外部分还必须采取相应的保温措施。

2.2.焊后热处理方法

整体热处理通常会采用烧嘴加热，有时也会采用电加热方式，通常在直径与容积不

大的压力容器现场返修后的热处理中应用较多。运用烧嘴加热时，通常在容器的开

口处会放置1个或多个燃油、燃气烧嘴，通过强制对流来对容器壳体进行均匀加热。

容器外表面还会铺设一层俣温层，其目的是为了避免热扩散，使壳体能够升温、加

热温度能保持均匀及维护施工安全等。国外则更常采用高速燃气烧嘴，其燃料通

常是液化石油气或者城市煤气。

局部热处理对大型压力容器等更为适用，这些容器通常无法进行整体加热或在运输

方面存在较大限制，而不得不使用现场安装的筒体、管道或进行焊接环缝，或是对

焊接区进行局部修补等。局部加热一般都会产生较大的热应力，为避免该种热应力

产生不利影响，我们通常会对压力容器筒体、接管的整体焊接区及其周边环形带展

开焊后热理，具体的操作规范可参考国内压力容器制造标准。局部热理也有多

种加热方法，国内外较常选择电加热方式，这是由于电加热更容易控制，施工起来

也更为简单。

2.3.不锈钢复合钢板焊后热理

焊后热理按设计要求进行。焊接残余应力，推荐采用机械方法去除。当采用热

理的方法消除焊接残余应力时，推荐在过渡层焊接之前进行。当复材不锈钢有晶间

腐蚀倾向检验要求时，热理温度不超过其敏化温度。

例如：复合板基层Q345R厚度40mm,根据GB150标准需做焊后热