壓力容器管板脹焊脹工藝

『壹』 目前國內多採用的脹接方法有哪些

目前國內多採用的脹接方法有光孔脹接、翻邊脹接、開槽脹接和脹接加端面焊等。

1、光孔脹接，一般用於工作壓力小於0. 6MPa、溫度低於300℃、脹接長度小於20mm的場合。

2、翻邊脹接，即管子脹緊後，將管端扳成喇叭形或翻打成半圓形，以提高接頭的連接強度。

3、開槽脹接，是在管板孔內開環形槽，使管子脹接時能鑲嵌到槽中，以提高抗拉脫力，一般用於溫度低於300℃、工作壓力小於3. 9MPa的場合。

4、脹接加端面焊有先脹後焊和先焊後脹兩種。先脹後焊又稱強度脹+密封焊，影響焊縫質量，用於壓力較高、管板較厚的場合。先焊後脹又稱強度焊十貼脹，焊縫質量不受脹接影響，且管子與管板的同軸度較好，脹接精度高，用於壓力較低、鋼板較薄的場合。

工作過程

其工作過程是將脹管器插入管子頭，使管子頭發生塑性變形，直至完全貼合在管板上，並使管板孔壁周圍發生變形，然後拔出脹管器。由於管子發生的是塑性變形，而管板仍然處在彈性變形狀態，擴大後的管徑不能縮小，而管板孔壁則要彈性恢復而使孔徑變小（復原），這樣就使管子與管板緊緊地連接在一起了。

利用管端與管板孔溝槽間的變形來達到緊固和密封的連接方法。用外力使管子端部發生塑性變形，將管子與管板連接在一起，又叫脹管，多採用脹管器脹接。

『貳』 壓力管道焊接標准工藝

參照壓力容器工藝規程

『叄』 換熱器管子與管板密封焊+強度脹，實際操作時是先焊後脹還是先脹後焊，請大神指點。

這個目前沒有統一的規定，工程上，先脹後焊，在焊接前應將油污清洗干凈，如果先焊後脹，應對管端的脹接位置做一限定，一般控制離管板表面15mm以上范圍內不進行脹接；
先脹後焊，保證密封性能提供足夠的抗拉強度，焊接進一步保證密封；
先焊後脹，強度焊保證密封，提供抗拉輕度，貼脹消除管子和管孔的間隙，保證密封；

『肆』 壓力容器的焊接方法

壓力容器的焊接一般用手工電弧焊、埋弧自動焊、氬弧焊等方法進行焊接。

具體按：《壓力容器焊接規程》 NB/T 47015 —2011 (JB/T4709)
代替 JB/T 4709—2000
《承壓設備焊接工藝評定》NB/T 47014—2011 代替 JB 4708—2000

『伍』 怎樣焊接壓力容器.

壓力容器是典型的焊接結構，主要的製造方法就是焊接，焊接質量直接關繫到設備的質量。有必要在這里了解一下，基本的焊接知識。

壓力容器的焊接接頭分成四類，目的是在設計、製造、維修、管理時可以分別對待，從而保證質量。

1. 圓筒部分的縱向接頭（多層包紮容器層板層縱向接頭除外），球形封頭與圓筒連接的環向接頭，各類凸形封頭中的所有拼焊接頭以及嵌入式接管與殼體對接連接的接頭，均屬A類焊接接頭。
   

2. 殼體部分的環向焊縫接頭，錐形封頭小端與接管連接的接頭，長頸法蘭與接管連接的接頭，均屬B類焊接接頭，但已規定為A、C、D類的焊接接頭除外。
   

3. 平蓋、管板與圓筒非對接連接的接頭，法蘭與殼體、接管連接的接頭，內封頭與圓筒的搭接接頭以及多層包紮容器層板層縱向接頭，均屬C類焊接接頭。
   

4. 接管、人孔、凸緣、補強圈等與殼體連接的接頭，均屬D類焊接接頭，但已規定為A、B類的焊接接頭除外。
   
   

『陸』 0Cr18Ni9Ti壓力容器焊接工藝

如果需要更詳細的QQ287977732 一、 壓力容器用不銹鋼及其焊接特點
所謂不銹鋼是指在鋼中加入一定量的鉻元素後，使鋼處於鈍化狀態，具有不生銹的特性。為達到此目的，其鉻含量必須在12％以上。為提高鋼的鈍化性，不銹鋼中還往往需加入能使鋼鈍化的鎳、鉬等元素。一般所指的不銹鋼實際上是不銹鋼和耐酸鋼的總稱。不銹鋼並不一定耐酸，而耐酸鋼一般均具有良好的不銹性能。
不銹鋼按其鋼的組織不同可分為四類，即奧氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、馬氏體不銹鋼、奧氏體一鐵素體雙相不銹鋼。
1. 奧氏體不銹鋼及其焊接特點
奧氏體不銹鋼是應用最廣泛的不銹鋼，以高Cr-Ni型最為普遍。目前奧氏體不銹鋼大致可分為Cr18-Ni8型、Cr25-Ni20型、Cr25-Ni35型。奧氏體不銹鋼有以下焊接特點：
① 焊接熱裂紋 奧氏體不銹鋼由於其熱傳導率小，線膨脹系數大，因此在焊接過程中，焊接接頭部位的高溫停留時間較長，焊縫易形成粗大的柱狀晶組織，在凝固結晶過程中，若硫、磷、錫、銻、鈮等雜質元素含量較高，就會在晶間形成低熔點共晶，在焊接接頭承受較高的拉應力時，就易在焊縫中形成凝固裂紋，在熱影響區形成液化裂紋，這都屬於焊接熱裂紋。防止熱裂紋最有效的途徑是降低鋼及焊材中易產生低熔點共晶的雜質元素和使鉻鎳奧氏體不銹鋼中含有4％ ~ 12％的鐵素體組織。
② 晶間腐蝕 根據貧鉻理論，在晶間上析出碳化鉻，造成晶界貧鉻是產生晶間腐蝕的主要原因。為此，選擇超低碳焊材或含有鈮、鈦等穩定化元素的焊材是防止晶間腐蝕的主要措施。
③ 應力腐蝕開裂 應力腐蝕開裂通常表現為脆性破壞，且發生破壞的過程時間短，因此危害嚴重。造成奧氏體不銹鋼應力腐蝕開裂的主要原因是焊接殘余應力。焊接接頭的組織變化或應力集中的存在，局部腐蝕介質濃縮也是影響應力腐蝕開裂的原因。
④ 焊接接頭的σ相脆化 σ相是一種脆硬的金屬間化合物，主要析集於柱狀晶的晶界。γ相和δ相都可發生σ相轉變。比如對於Cr25Ni20型焊縫在800℃ ~ 900℃加熱時，就會發生強烈的γ→δ轉變。對於鉻鎳型奧氏體不銹鋼，特別是鉻鎳鉬型不銹鋼，易發生δ→σ相轉變，這主要是由於鉻、鉬元素具有明顯的σ化作用，當焊縫中δ鐵素體含量超過12％時，δ→σ的轉變非常顯著，造成焊縫金屬的明顯的脆化，這也就是為什麼熱壁加氫反應器內壁堆焊層將δ鐵素體含量控制在3％~10％的原因。
2. 鐵素體不銹鋼及其焊接特點
鐵素體不銹鋼分為普通鐵素體不銹鋼和超純鐵素體不銹鋼兩大類，其中普通鐵素體不銹鋼有Cr12 ~ Cr14型，如00Cr12、0Cr13Al；Cr16 ~ Cr18型，如1Cr17Mo；Cr25 ~ 30型。
由於普通鐵索體不銹鋼中的碳、氮含量較高，故加工成形及焊接都較困難，耐蝕性也難以保證，使用受到限制，在超純鐵素體不銹鋼中嚴格控制了鋼中的碳和氮總量，一般控制在0.035％ ~ 0.045％、0.030％、0.010％ ~ 0.015％三個層次，同時還加入必要的合金元素以進一步提高鋼的耐腐蝕性和綜合性能。與普通鐵素體不銹鋼相比，超純高鉻鐵素體不銹鋼具有很好的耐均勻腐蝕、點蝕及應力腐蝕性能，較多的應用於石化設備中。鐵素體不銹鋼有以下焊接特點：
① 焊接高溫作用下，在加熱溫度達到1000℃以上的熱影響區特別在近縫區的晶粒會急劇長大，焊後即使快速冷卻，也無法避免因晶粒粗大化引起的韌性急劇下降及較高的晶間腐蝕傾向。
② 鐵素體鋼本身含鉻量較高，有害元素碳、氮、氧等也較多，脆性轉變溫度較高，缺口敏感性較強。因此，焊後脆化現象較為嚴重。
③ 在400℃ ~ 600℃長時間加熱緩冷時，會出現475℃脆化，使常溫韌性嚴重下降。在550℃ ~ 820℃長時間加熱後，則容易從鐵素體中析出σ相，也明顯降低其塑、韌性。
3. 馬氏體不銹鋼及其焊接特點
馬氏體不銹鋼可分為Cr13型馬氏體不銹鋼、低碳馬氏體不銹鋼和超級馬氏體不銹鋼。Cr13型具有一般抗腐蝕性能，從Cr12為基的馬氏體不銹鋼，因加入鎳、鉬、鎢、釩等合金元素，除具有一定的耐腐蝕性能，還具有較高的高溫強度及抗高溫氧化性能。
馬氏體不銹鋼的焊接特點：Cr13型馬氏體不銹鋼焊縫和熱影響區的淬硬傾向特別大，焊接接頭在空冷條件下便可得到硬脆的馬氏體，在焊接拘束應力和擴散氫的作用下，很容易出現焊接冷裂紋。當冷卻速度較小時，近縫區及焊縫金屬會形成粗大鐵素體及沿晶析出碳化物，使接頭的塑、韌性顯著降低。
低碳及超級馬氏體不銹鋼的焊縫和熱影響區冷卻後，雖然全部轉變為低碳馬氏體，但沒有明顯的淬硬現象，具有良好的焊接性能。
二、 壓力容器用不銹鋼焊材選用
1. 奧氏體不銹鋼焊材選用
奧氏體不銹鋼焊材的選擇原則是在無裂紋的前提下，保證焊縫金屬的耐蝕性能及力學性能與母材基本相當，或高於母材，一般要求其合金成分大致與母材成分匹配。對於耐蝕的奧氏體不銹鋼，一般希望含一定量的鐵素體，這樣既能保證良好的抗裂性能，又能有很好的抗腐蝕性能。但在某些特殊介質中，如尿素設備的焊縫金屬是不允許有鐵素體存在的，否則就會降低其耐蝕性。對耐熱用奧氏體鋼，應考慮對焊縫金屬內鐵素體含量的控制。對於長期在高溫運行的奧氏體鋼焊件，焊縫金屬內鐵素體含量不應超過5％。讀者可根據Schaeffler圖，按焊縫金屬中的鉻當量和鎳當量估計出相應的鐵素體含量。
2. 鐵素體不銹鋼焊材選用
鐵素體不銹鋼焊材基本上有三類：1)成分基本與母材匹配的焊材；2)奧氏體焊材；3)鎳基合金焊材，由於其價格較高，故很少選用。
鐵素體不銹鋼焊材可採用與母材相當的材料，但在拘束度大時，很容易產生裂紋，焊後可採用熱處理，恢復耐蝕性能，並改善接頭塑性。採用奧氏體焊材可免除預熱和焊後熱處理，但對於不含穩定元素的各種鋼，熱影響區的敏化仍然存在，常用309型和310型鉻鎳奧氏體焊材。對於Cr17鋼，也可用308型焊材，合金含量高的焊材有利於提高焊接接頭塑性。奧氏體或奧氏體一鐵素體焊縫金屬基本與鐵素體母材等強，但在某些腐蝕介質中，焊縫的耐蝕性可能與母材有很大的不同，這一點在選擇焊材時要注意。
3. 馬氏體不銹鋼焊材選用
在不銹鋼中，馬氏體不銹鋼是可以利用熱處理來調整性能的，因此，為了保證使用性能的要求，特別是耐熱用馬氏體不銹鋼，焊縫成分應盡量接近母材的成分。為了防止冷裂紋，也可採用奧氏體焊材，這時的焊縫強度必然低於母材。
焊縫成分同母材成分相近時，焊縫和熱影響區將會同時硬化變脆，同時在熱影響區中出現回火軟化區。為了防止冷裂，厚度3mm以上的構件往往要進行預熱，焊後也往往需要進行熱處理，以提高接頭性能，由於焊縫金屬與母材的熱膨脹系數基本一致，經熱處理後有可能完全消除焊接應力。
當工件不允許進行預熱或熱處理時，可選擇奧氏體組織焊縫，由於焊縫具有較高的塑性和韌性，能鬆弛焊接應力，並且能較多地固溶氫，因而可降低接頭的冷裂傾向，但這種材質不均勻的接頭，由於熱膨脹系數不同，在循環溫度的工作環境下，在熔合區可能產生剪應力，而導致接頭破壞。
對於簡單的Cr13型馬氏體鋼，不採用奧氏體組織的焊縫時，焊縫成分的調整餘地不多，一般都和母材基體相同，但必須限制有害雜質S、P及Si等，Si在Cr13型馬氏體鋼焊縫中可促使形成粗大的馬氏體。降低含C量，有利於減小淬硬性，焊縫中存在少量Ti、N或Al等元素，也可細化晶粒並降低淬硬性。
對於多組元合金化的Cr12基馬氏體熱強鋼，主要用途是耐熱，通常不用奧氏體焊材，焊縫成分希望接近母材。在調整成分時，必須保證焊縫不致出現一次鐵素體相，因它對性能十分有害，由於Cr13基馬氏體熱強鋼的主要成分多為鐵素體元素(如Mo、Nb、W、V等)，為保證全部組織為均一的馬氏體，必須用奧氏體元素加以平衡，也就是要有適當的C、Ni、Mn、N等元素。
馬氏體不銹鋼具有相當高的冷裂傾向，因此必須嚴格保持低氫，甚至超低氫，在選擇焊材時，必須要注意這一點。
三、 壓力容器用不銹鋼焊接要點
1. 奧氏體不銹鋼焊接要點
總的來說，奧氏體不銹鋼具有優良的焊接性。幾乎所有的熔化焊接方法均可用於焊接奧氏體不銹鋼，奧氏體不銹鋼的熱物理性能和組織特點決定了其焊接工藝要點。
① 由於奧氏體不銹鋼導熱系數小而熱膨脹系數大，焊接時易於產生較大的變形和焊接應力，因此應盡可能選用焊接能量集中的焊接方法。
② 由於奧氏體不銹鋼導熱系數小，在同樣的電流下，可比低合金鋼得到較大的熔深。同時又由於其電阻率大，在焊條電弧焊時，為了避免焊條發紅，與同直徑的碳鋼或低合金鋼焊條相比，焊接電流較小。
③ 焊接規范。一般不採用大線能量進行焊接 。焊條電弧焊時，宜採用小直徑焊條，快速多道焊，對於要求高的焊縫，甚至採用澆冷水的方法以加速冷卻，對於純奧氏體不銹鋼及超級奧氏體不銹鋼，由於熱裂紋敏感性大，更應嚴格控制焊接線能量，防止焊縫晶粒嚴重長大與焊接熱裂紋的發生。
④ 為提高焊縫的抗熱裂性能和耐蝕性能，焊接時，要特別注意焊接區的清潔，避免有害元素滲入焊縫。
⑤ 奧氏體不銹鋼焊接時一般不需要預熱。為了防止焊縫和熱影響區的晶粒長大及碳化物的析出，保證焊接接頭的塑、韌性和耐蝕姓，應控制較低的層間溫度，一般不超過150℃。
2. 鐵素體不銹鋼焊接要點
鐵素體不銹鋼的鐵素體形成元素相對較多，奧氏體形成元素相對較少，材料淬硬和冷裂傾向較小。鐵素體不銹鋼在焊接熱循環的作用下，熱影響區晶粒明顯長大，接頭的韌性和塑性急劇下降。熱影響區晶粒長大的程度取決於焊接時所達到的最高溫度及其保持時間，為此，在焊接鐵素體不銹鋼時，應盡量採用小的線能量，即採用能量集中的方法，如小電流TIG、小直徑焊條手工焊等，同時盡可能採用窄間隙坡口、高的焊接速度和多層焊等措施，並嚴格控制層間溫度。
由於焊接熱循環的作用，一般鐵素體不銹鋼在熱影響區的高溫區產生敏化，在某些介質中產生晶間腐蝕。焊後經700~850℃退火處理，使鉻均勻化，可恢復其耐蝕性。
普通高鉻鐵素體不銹鋼可採用焊條電弧焊、氣體保護焊、埋弧焊焊等熔焊方法。由於高鉻鋼固有的低塑性，以及焊接熱循環引起的熱影響區晶粒長大和碳化物、氮化物在晶界集聚，焊接接頭的塑性和韌性都很低。在採用與母材化學成分相似的焊材且拘束度大時，很易產生裂紋。為了防止裂紋，改善接頭塑性和耐蝕性，以焊條電弧焊為例，可以採取下列工藝措施。
① 預熱100 ~ 150℃左右，使材料在富有韌性的狀態下焊接。含鉻越高，預熱溫度應越高。
② 採用小的線能量、不擺動焊接。多層焊時，應控制層間溫度不高於150℃，不宜連續施焊，以減小高溫脆化和475℃脆性影響。
③ 焊後進行750 ~ 800℃退火處理，由於碳化物球化和鉻分布均勻，可恢復耐蝕性，並改善接頭塑性。退火後應快冷，防止出現σ相及475℃脆性。
3. 馬氏體不銹鋼焊接要點
對於Cr13型馬氏體不銹鋼，當採用同材質焊條進行焊接時，為了降低冷裂紋敏感性，確保焊接接頭塑、韌性，應選用低氫型焊條並同時採取下列措施：
① 預熱。預熱溫度隨鋼材含碳量的增加而提高，一般在100℃ ~ 350℃范圍內。
② 後熱。對於含碳量較高或拘束度大的焊接接頭，焊後採取後熱措施，以防止焊接氫致裂紋。
③ 焊後熱處理。為改善焊接接頭塑、韌性和耐蝕性，焊後熱處理溫度一般為650℃ ~ 750℃，保溫時間按1h / 25mm計。
對於超級及低碳馬氏體不銹鋼，一般可不採取預熱措施，當拘束度大或焊縫中含氫量較高時，採取預熱及後熱措施，預熱溫度一般為100℃ ~ 150℃，焊後熱處理溫度為590 ~ 620℃。
對於含碳量較高的馬氏體鋼。或在焊前預熱、焊後熱處理難以實施，以及接頭拘束度較大的情況下，工程中也可用奧氏體型的焊材，以提高焊接接頭的塑、韌性，防止產生裂紋。但此時焊縫金屬為奧氏體組織或以奧氏體為主的組織時，與母材強度相比實為低強匹配，而且焊縫金屬與母材在化學成分、金相組織、熱物理性能、力學性能差別很大，焊接殘余應力不可避免，容易引發應力腐蝕或高溫蠕變破壞。

『柒』 壓力容器的製造過程及焊接工藝

1 壓力容器製造工序一般可以分為：原材料驗收工序、劃線工序、切割工序、除銹工序、機加工（含刨邊等）工序、滾制工序、組對工序、焊接工序（產品焊接試板）、無損檢測工序、開孔劃線工序、總檢工序、熱處理工序、壓力試驗工序、防腐工序
2 不同的焊接方法有不同的焊接工藝。焊接工藝主要根據被焊工件的材質、牌號、化學成分，焊件結構類型，焊接性能要求來確定。首先要確定焊接方法，如手弧焊、埋弧焊、鎢極氬弧焊、熔化極氣體保護焊等等，焊接方法的種類非常多，只能根據具體情況選擇。確定焊接方法後，再制定焊接工藝參數，焊接工藝參數的種類各不相同，如手弧焊主要包括：焊條型號（或牌號）、直徑、電流、電壓、焊接電源種類、極性接法、焊接層數、道數、檢驗方法等等。

『捌』 壓力容器的焊接工藝規程要怎麼做

1 焊接工藝規程需要有相應的焊接工藝評定報告支持，
2 做壓力容器焊接工藝規程之前，應該事先做好焊接工藝的評定工作。
3 壓力容器行業目前的工藝評定標準是JB4708-2000,依據標准進行評定。具體要求，以及配套表格文件，標准中都有。
4 評定完成後，根據評定中的「焊接工藝指導書」來編制具體的焊接工藝規程。
5 工藝規程方面的標準是JB/T4709-2000，規定了一些焊接環境，焊前准備，施焊過程，焊後處理，以及相應的焊接材料選擇。