压力容器焊接接头分类
压力容器焊接知识 2
焊缝成型焊缝成型系数是对焊缝截面形状的考核，指熔焊时，在单道焊缝横截面上焊缝宽度（B）与焊缝计算厚度（H）的比值（φ=B/H）；焊缝系数是指对应焊接接头强度与母材强度之比值。
用以反映由于焊接材料、焊接缺陷和焊接残余应力等因素使焊接接头强度被削弱的程度，是焊接接头力学性能的综合反映。
压力容器分类压力容器分A、B、C、D四个级别。
A级又分：超高压容器、高压容器（A1）、第三类低、中压容器（A2）、球形储罐现场组焊或球壳板制造（A3）、非金属压力容器（A4）、医用氧舱（A5）；B又分：无缝气瓶（B1）、焊接气瓶（B2）、特种气瓶（B3）；C级又分铁路罐车（C1）、汽车罐车或长管拖车（C2）、罐式集装箱（C3）；D级又分：第一类压力容器（D1）、第二类低、中压容器（D2）。
压力容器焊缝的分类产品试板有关规定1. 总则本规定适用于碳素钢、低合金钢、不锈钢制Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类压力容器。
2. 凡符合以下条件之一者，A类的圆筒纵向焊接接头，应按每台容器制造产品焊接试板。
2.1 钢板厚度δs＞20mm的15MnVR；2.2 钢板材料的标准抗拉强度下限值σb＞540MPa；2.3 Cr-Mo低合金钢；2.4 当设计温度小于-10℃时，钢板厚度δs＞12mm的20R；钢材厚度δs＞20mm 的16MnR；2.5 当设计温度小于0℃，大于等于-10℃时，钢材厚度δs＞25mm的20R；钢材厚度δs＞38mm的16MnR；2.6 制作容器的钢板凡需热处理以达到设计要求的材料力学性能指标者；2.7 设计图样上或用户要求按台制作产品焊接试板的压力容器；2.8 异种钢（不同组别）焊接的压力容器；2.9 图样上注明盛装毒性为极度危害或高度危害介质的容器。
3. 除第2条之外的压力容器，如果能提供连续30台（同一台产品使用不同牌号材料的，或使用不同焊接工艺评定的，或使用不同的热处理规范的，可按两台产品对待）同牌号材料、同焊接工艺（焊接重要因素和补加重要因素不超过评定合格范围，下同）、同热处理规范的产品焊接试板测试数据（焊接试板试件和检验报告应存档备查），证明焊接质量稳定，由质保工程师批准，可以批代台制作产品焊接试板，具体规定如下：3.1 以同钢号、同焊接工艺、同热处理规范的产品组批，连续生产（生产间断不超过半年）每批不超过10台，从中抽一台产品制作产品焊接试板。
压力容器压力管道焊接知识
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手工电弧焊的缺点：
（1）生产效率较低，这是由于使用的焊接电 流上限不高，焊条熔敷速度较低，加之在焊 接过程中需要不断的更换焊条，增加了辅助 时间；
（2）焊条的利用率较低；
（3）焊接质量的好坏受焊工操作水平的影响 很大。
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1.2 埋弧自动焊
埋弧焊的原理是，电弧在一层颗粒状的可熔 焊剂覆盖下燃烧，电弧光不外露，利用电弧 所产生的热量来熔化焊丝、焊剂和母材金属 而形成焊缝的方法。
焊条电弧焊的特点：设备简单、易于维护、 使用灵活方便，可以在室内、室外和高空等 各种位置施焊。对材料的适用性强，碳钢、 低合金钢、耐热钢、低温用钢、不锈钢等都 可以采用焊条电弧焊。
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在锅炉和压力容器等设备制造中，焊 条电弧焊多用于设备内部附件的焊接 和支座、接管与开孔补强等部位的焊 接。对于单件生产的设备，其他焊缝 也采用焊条电弧焊
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3.3 D类接头
在压力容器和锅炉等过程设备中，D类接头主要是 接管与壳体和补强圈与壳体间的连接焊缝，其受 力状况差，且较A、B类接头复杂，在载荷作用下 会产生较大的应力集中。在壁厚较大时，D类接头 的拘束度相当大，故焊接残余应力亦较大，易产 生裂纹之类的缺陷，对于承受交变载荷的压力容 器、低温压力容器、厚壁压力容器和高强钢制压 力容器的不利影响更为显著。一般情况下，开孔 直径越大，对容器安全性的不利影响也越大，而 且接管与壳体的连接结构不同，其不利影响程度 也不同。
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通常又称作“TIG”焊，为非熔化极气体保 护焊。以燃烧于非熔化电极（钨棒）与焊件
压力容器焊接接头分类
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压力容器焊接接头分类
目地：为对口错边量、热处理、无损检测、焊缝尺寸等方面有针对性地提出不同地要求，根据位置，根据该接头所连接两元件地结构类型以及应力水平，把接头分成、、、四类，如图.
图压力容器焊接接头分类
类：圆筒部分地纵向接头（多层包扎容器层板层纵向接头除外）、球形封头与圆筒连接地环向接头、各类凸形封头中地所有拼焊接头以及嵌入式接管与壳体对接连接地接头.
类：壳体部分地环向接头、锥形封头小端与接管连接地接头、长颈法兰与接管连接地接头.但已规定为、、类地焊接接头除外.
类：平盖、管板与圆筒非对接连接地接头，法兰与壳体、接管连接地接头，内封头与圆筒地搭接接头以及多层包扎容器层板层纵向接头.
类：接管、人孔、凸缘、补强圈等与壳体连接地接头.但已规定为、类地焊接接头除外.b5E2R。
类焊缝是容器中受力最大地接头，因此一般要求采用双面焊或保证全焊透地单面焊缝；
类焊缝地工作应力一般为类地一半.除了可采用双面焊地对接焊缝以外，也可采用带衬垫地单面焊；
在中低压焊缝中，类接头地受力较小，通常采用角焊缝联接.对于高压容器，盛有剧毒介质地容器和低温容器应采用全焊透地接头.
类焊缝是接管与容器地交叉焊缝.受力条件较差，且存在较高地应力集中.在后壁容器中这种焊缝地拘束度相当大，残余应力亦较大，易产生裂纹等缺陷.因此在这种容器中类焊缝应采取全焊透地焊接接头.对于低压容器可采用局部焊透地单面或双面角焊.p1Ean。
注意：焊接接头分类地原则仅根据焊接接头在容器所处地位置而不是按焊接接头地结构形式分类，所以，在设计焊接接头形式时，应由容器地重要性、设计条件以及施焊条件等确定焊接结构.这样，同一类别地焊接接头在不同地容器条件下，就可能有不同地焊接接头形式.DXDiT。
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压力容器焊缝编号规则
受压容器焊接接头分类：
A类：圆筒部分（包括接管）和锥壳部分的纵向接头（多层包扎容器层板层纵向接头除外），球形封头与圆筒链接的环向接头
1 编号依据
1.1 按GB150要求进行焊缝编号：
1.2 焊缝分为A 、B 、C 、D 、E 五个类别。
前四类代表受压元件之间类别，最后一个字母代表受压元件与非受压元件之间的类别。
2 职责
所有产品焊缝编号，均由焊接部门编制，并绘制出编码图作产品检验、无损检测以及存档的依据。
3 编号原则
3.1 每台容器的每个焊缝，均应编制号码。
号码只能是唯一的，不能重复出现。
3.2 A 和B 类焊缝中，每个类别焊缝须有字母数字加隔断号，再加数字顺序组成:
为：A1-1、A2-1、A3-1、A4-1、A5-1…… B1-1、B2-1、B3-1、B4-1、B5-1…… 3.3 其他焊缝，采用大流水顺序号码组成：
为：C1、C2、C3、C4、C5……
D1、D2、D3、D4、D5…… E1、E2、E3、E4、E5……
4 编号顺序
4.1 以设计图的左下角为开始位置，顺时针方向旋转编制。
4.2 每个类别号码焊缝，以左视图方向向右侧投影，以正上方12点开始为第一个编码，
见图2，顺时针旋转编制。
作业指导书 文件号 DL-QI-U15 焊缝编号规则
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本章正文 共 2 页第 2 页
图2 编号顺序示意图
4.3 所有类别焊缝编码均由焊接技术部门编制，其他部门照办。
4.4 除了A类和B类按3.1条和3.2条编制以外，其他类别可按实际情况，按唯一流水顺序号进行编制。
压力容器焊接技术要求
四、常用的焊接方法
• 3.2 熔化极氩弧焊 • 原理图
四、常用的焊接方法
•熔化极氩弧焊特点
– 几乎可焊接所有金属，尤其适合铝、铜及其合金以及不锈钢等材料 – 焊接时几乎没有氧化烧损，只有少量的蒸发损失，冶金过程比较简单 – 劳动生产率高 – MIG焊可直流反接，焊接铝、镁等金属时有良好的阴极雾化作用 – 成本比TIG焊低 – 有可能取代TIG焊 – MIG焊焊接铝及铝合金时，可以采取亚射流熔滴过渡方式提高接头质量 – 对焊丝及母材表面的油污、铁锈等较为敏感，容易产生气孔
•CO2气体保护焊需要克服的问题
–氧化问题 –气孔问题 –飞溅问题
四、常用的焊接方法
4、电渣焊
电渣焊的简单过程如图 所示。
图 电渣焊焊接过程示意图 1—焊件 2—金属熔池 3—渣池 4—导电嘴 5—焊丝 6—冷却滑块 7—引出板 8—金属熔池 9—焊缝 10—引弧板
四、常用的焊接方法
电渣焊用焊接材料 （1）焊剂。（2）焊接（电极）材料。 丝极电渣焊。
表面粗糙度和表面存在的氧化膜及其它污染物，阻 碍不同构件表面金属原子之间接近到晶格距离并形成 结合力。
三、压力容器焊接知识
焊接过程的本质
通过适当的物理化学过程克服上述困难， 使两个分离的固态物体表面的原子接近到晶 格距离（即0.3-0.5nm） ，产生原子（或分 子）间结合而连接成一体的加工方法。
二、压力容器制造连接
材料的连接可分为两类： • 可拆式连接：螺纹联接、摩擦联接 • 不可拆式连接：焊接、粘接、铆接
二、压力容器制造连接
1、粘结
用胶粘剂把两个零件连接在一起，并使接合处有足够强度的连接工艺。 粘接的的特点： ① 可用于多种不同形状的接头和各种不同材料（如各种金属、非金属以及金
压力容器的焊接接头
压力容器的焊接接头压力容器是一种用于存储气体、液体和气体液混合物的容器。
压力容器通常是制造过程中的一个重要组成部分，被广泛应用于化学、医药、生物、食品、石油、天然气以及其他工业领域中。
它们承受着高压和高温度，为了确保其安全工作，关键部位的质量和可靠性必须得到充分的保证。
焊接接头是压力容器制造中最重要的部分之一，它的质量直接关系着压力容器的安全性。
因此，本文将对压力容器的焊接接头进行详细介绍。
一、焊接接头种类在压力容器的制造过程中，焊接接头是最常见且重要的连接方式之一。
焊接接头种类包括：1. 满焊缝：该接头在板材的整个长度方向上进行焊接，典型的设计有对接型和搭接型，常见于圆形和球形压力容器中。
2. 钢带焊缝：该接头在板材的一部分上进行焊接，常见于锅炉和换热器中。
3. 梳齿形焊缝：该接头呈锯齿状，被用于连接其它压力容器或者许多元件，如法兰和管子。
4. 膨胀式金属密封焊缝：该接头是一种常见的密封法兰连接方式，要求密封件处于完全闭合的状态，同时通过超声波检测来检查结构的完整性和缺陷。
以上四种焊接接头种类是压力容器中比较常见的，但在实际应用中，还有很多其他的焊接接头。
二、焊接接头质量问题焊接接头是压力容器制造中一个重要的质量问题，焊接接头的缺陷可能导致压力容器无法在正常工作条件下安全稳定运行，甚至造成压力容器爆炸。
焊接接头缺陷的形成原因包括焊接质量、焊接过程中的温度变化、焊接时操作不当等。
焊接接头缺陷的形式包括焊接裂纹、焊接气孔、焊接夹杂、氢劈裂等。
三、焊接接头质量保障措施为了保障焊接接头的质量，必须采取一系列的质量保障措施。
接下来，对于焊接接头的质量保障措施将从设备、技术、人员和检验方面进行探讨。
1. 设备对于压力容器内的焊接操作，必须使用适当的设备和工具，比如美国美锟旗下品牌Amada Miyachi提供的焊接设备。
Amada Miyachi的焊接机和配件使焊接成为容易和可靠的过程，并提供了广泛的应用。
压力容器焊缝规定
单面坡口
双面坡口
e1
e2
e1
e2
0~10%δs ≤ 0~10%δ1 0~10%δ2
且≤3 1.5 且≤3
且≤3
mm 其它钢材
单面坡口
e1 0~15%δs
且≤4
e2 且≤ 1.5
双面坡口
e1 0~15%δ1
且≤4
e2 0~15%δ2
且≤4
e1
e1
δ1 δ2
δs
e2
e2
单面坡口
双面坡口
K1 δS
K1 K1 δS δC
（2）C、D类焊接接头焊脚高度
δSt
当图样无规 定时，K1 取δSt 和 δS 之较小者
δSt 补强圈
当δC<8 时 当δC≥8 时
K2=δC K2=70%δC 且≥8
（3）焊接接头咬边
（4）焊接接头外观
表面不允许有
裂纹
夹渣
气孔
弧坑
熔渣
飞溅物
3、圆筒和壳体要求
（1）A、B类焊接接头对口错边量b的规定
(2) B类焊缝 受压部分的环形焊缝、锥形封头小端与
接管连接的焊缝均属于此类焊缝；
(3) C类焊缝 法兰、平封头，管板等与壳体、接管连
接的焊缝，内封头与圆筒的搭接填角焊缝以及多层 包扎压力容器层与层纵向焊缝，均属于此类焊缝。
(4) D类焊缝 接管、人孔、凸缘等与壳体连接的焊缝，
均属于此类焊缝；
(5) E类焊缝 吊耳、支座等与客体连接的焊缝。
（3）筒体与平封头连接要求
2021/8/20
• 筒体与平封头连接
2021/8/20
（4）筒体与凸形封头的连接要求
2021/8/20
压力容器及管道焊接
• 劳动条件好，焊接过程机械化、操作简单、 没有弧光的有害影响、减轻焊工的劳动强 度
优点
• 在有风的环境中焊接时，埋弧焊的保护效 果胜过其它焊接方法
压力容器及管道焊接
编写人：栗连英 李清元
1 焊接的基本概念
• 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。 • 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： • 焊缝区：焊件经焊接后形成的结合部分。 • 热影响区：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。
常用焊材烘干温度及保持时间
常用钢号的焊接材料表
材料的基础知识
• 钢的分类：钢是以铁为主要元素，含碳量 一般在2%以下，并含有其他元素的金属材 料。钢可按化学成分、用途、质量分类。
1、按化学成分分为碳素钢、合金钢。 1）碳素钢：是以铁为基本成分的铁
碳合金，碳素钢中除以碳为主要合金元素 外，还含有少量的有益元素锰和硅。锰含 量一般小于1%，硅含量都在5%以下。此外 碳素钢还含有少量杂质元素硫和磷，并限 制其含量。碳素钢按含量分低碳钢（含碳 量小于0.30%）、中碳钢（含碳量0.30%0.60%）、高碳钢（含碳量大于0.60%）。
• 2）钨极氩弧焊焊（GTAW）是利用惰性 气体氩气保护的一种电弧焊焊接方法。即 从喷嘴中喷出的氩气在焊接区造成一个厚 而密的气体保护层隔绝空气，在氩气层流 的包围之中，电弧在钨极和工件之间燃烧 利用电弧产生的热量熔化被焊处，并填充 焊丝把两块分离的金属连接在一起，从而 获得牢固的焊接接头。
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压力容器焊接接头分类
2009-05-28 14:41
目的：为对口错边量、热处理、无损检测、焊缝尺寸等方面有针对性地提出不同的要求，GB150根据位置，根据该接头所连接两元件的结构类型以及应力水平，把接头分成A、B、C、D四类，如图。
图压力容器焊接接头分类
A类：圆筒部分的纵向接头（多层包扎容器层板层纵向接头除外）、球形封头与圆筒连接的环向接头、各类凸形封头中的所有拼焊接头以及嵌入式接管与壳体对接连接的接头。
B类：壳体部分的环向接头、锥形封头小端与接管连接的接头、长颈法兰与接管连接的接头。
但已规定为A、C、D类的焊接接头除外。
C类：平盖、管板与圆筒非对接连接的接头，法兰与壳体、接管连接的接头，内封头与圆筒的搭接接头以及多层包扎容器层板层纵向接头。
D类：接管、人孔、凸缘、补强圈等与壳体连接的接头。
但已规定为A、B类的焊接接头除外。
A类焊缝是容器中受力最大的接头，因此一般要求采用双面焊或保证全焊透的单面焊缝；
B类焊缝的工作应力一般为A类的一半。
除了可采用双面焊的对接焊缝以外，也可采用带衬垫的单面焊；
在中低压焊缝中，C类接头的受力较小，通常采用角焊缝联接。
对于高压容器，盛有剧毒介质的容器和低温容器应采用全焊透的接头。
D类焊缝是接管与容器的交叉焊缝。
受力条件较差，且存在较高的应力集中。
在后壁容器中这种焊缝的拘束度相当大，残余应力亦较大，易产生裂纹等缺陷。
因此在这种容器中D类焊缝应采取全焊透的焊接接头。
对于低压容器可采用局部焊透的单面或双面角焊。
注意：焊接接头分类的原则仅根据焊接接头在容器所处的位置而不是按焊接接头的结构形式分类，所以，在设计焊接接头形式时，应由容器的重要性、设计条件以及施焊条件等确定焊接结构。
这样，同一类别的焊接接头在不同的容器条件下，就可能有不同的焊接接头形式。