ASME焊接材料选择指南
焊接手册(ASME规范)
压力容器焊接手册(ASME 规范)
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版次：0
2 第 2 页，共 104 页
压力容器焊接手册(ASME 规范)
1.1 目的 作为焊接 ASME 规范容器的参考基准。
第一章 总则
1.2 适用范围 本手册适用于按照 ASME 规范建造的压力容器焊接的设计、采购、检验等。
1.3 参考文献 1）ASME 规范第 VIII－1 卷。 2）ASME 规范第 VIII－2 卷。 3）ASME 规范第 IX 卷。 4）ASME 规范第 II-C 卷。
Joint Design 接头
(10)
Backing (Yes) 衬垫（有） (11)
(No)（无）
Backing Material (Type) 衬垫材料（型号）
(12)
(Refer to both backing and retainers)
□Metal
□Nonfusing Metal
□Nonmetallic
压力容器焊接手册(ASME 规范)
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DHME
压力容器焊接手册(ASME 规范)
第 1 页，共 104 页
焊接科－焊接技术系 2007 年
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第一章 总则 1.1 目的 1.2 适用范围 1.3 参考文献 第二章 设计规范 2.1 编制 WPS 2.2 评定 PQR 2.3 设备焊接坡口设计 第三章 采购要求 3.1 焊接材料采购技术要求 3.2 焊接材料选择指南
压力容器焊接手册(ASME 规范)
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POSITION QW-405 焊接位置 Position(s) of Groove 坡口的位置 Welding Progression: Up 向上 Position(s) of Fillet 角焊缝位置
ASME焊接
吴祖乾
上海发电设备成套设计研究院 二OO八年十二月
ASME规范中的焊接问题
一、ASME规范与焊接 1、有关焊接的内容分布在ASME以下各卷中 第Ⅱ卷C篇焊接材料 第Ⅲ卷第一册NC、ND二、三级部件中的焊接材料 （NC2400），制造与安装（NC 4000），焊接评定（NC 4300） 指导焊缝的施焊、检验与返修（NC 4400和NC 4600），验收 （NC 5000），第Ⅸ焊接和钎接评定 2、常用的焊接方法
在ASME BPVC各卷中，常用的焊接方法主要有： SMAW 焊接电弧焊 GTAW 钨极隋性气体保护焊 GMAW 熔化极隋性气体保护焊 PAW 等离子弧焊 SAW 埋弧焊 ESW 电渣焊 FCAW 药芯焊丝弧焊 OFW 氧——燃气焊
ASME规范中的焊接问题
3、在ASME中主要涉及以下焊接问题
a.焊接材料 b.焊接接头的制作 c.预热与焊后热处理 d.焊缝的无损检测验收标准 e.焊接工艺评定 f.焊工技能评定
ASME规范中的焊接问题
b.从焊接材料厂应索取下述资料
①焊接工艺参数 ②ASME/AWS标准 ③其他标准，如ISO、EN等标准 ④焊后(AW)状态或焊后热处理（PWHT）状态的力学性 能（抗拉强度、落锤试验、Cv试验） ⑤试件焊接时的预热温度和层间温度 ⑥PWHT的温度范围、保温时间和最大冷却速率 ⑦焊缝的化学元素分析 ⑧对不锈钢焊缝要求δ-铁素体含量
ASME规范中的焊接问题
2、焊接材料的验收要求
a.焊丝
碳钢、低合金钢和镍基合金焊丝：化学分析 奥氏体—铁素体不锈钢TIG焊丝：化学分析和δ-铁素体测定（316 钢不需测量）
b.无稀释熔敷金属
碳钢、低合金钢和镍基合金焊条：化学分析、常温和设计温度拉 伸。碳钢或低合金钢还要求0℃和/或－20℃ Cv。 奥氏体—铁素体不锈钢焊条：化学分析，δ-铁素体测定、晶间腐 蚀、常温拉伸、设计温度拉伸、（常温Cv）。 碳钢或低合金钢气保护实心焊丝*：化学分析、常温和设计温度拉 伸、0℃和/或－20℃ Cv。
压力容器用焊接材料的选择与采购技术条件
压力容器用焊接材料的选择与采购技术条件讨论了压力容器用焊接材料选择的原则:焊缝金属的性能应高于或等于母材性能。
介绍了焊接材料采购技术条件的编制要求。
1 引言焊接材料(以下简称焊材)的选择和使用一直是压力容器和焊接行业非常关注的问题。
2000年版《压力容器焊接工艺评定》(ＪＢ4708-2000)和《压力容器焊接工艺规程》(ＪＢ/Ｔ4709-2000)标准(以下简称“新标准”)已正式颁布实施。
“新标准”对焊材的选择使用提出了新的要求。
本文结合我厂实践,讨论在压力容器设计制造中,如何贯彻“新标准”、选择合适的焊材以及如何编制焊材采购技术条件。
2 焊材选用原则“新标准”规定的焊材选择原则是:焊缝金属的性能应高于或等于母材性能。
压力容器应用广泛,服役条件复杂,故此“性能”应为根据设备实际工况所要求的力学性能、化学成分、耐腐蚀性能以及其它特殊要求等的综合。
2.1 焊接接头的力学性能压力容器产品焊接的基础质量是焊接接头的使用性能和焊接缺陷。
焊接接头的力学性能(拉伸、弯曲和冲击)是压力容器设计制造的基础,是最基本的力学性能。
因此焊材选择的主要依据是保证其焊接接头的力学性能,包括焊接接头在实际工况下的高温/低温力学性能、抗动载荷、疲劳载荷等性能。
2.1.1 焊接接头抗拉强度[1]焊缝金属与母材强度匹配是压力容器行业和焊接行业的热点问题之一,争论颇多。
对于强度型低合金钢按等强原则选用焊材,能保证焊接接头具有足够的韧性储备,适当超强有利于提高接头的抗脆断性能。
对于强度级别为700～800ＭＰａ的高强钢,焊缝金属超强或过分低强,均易促进脆性断裂,接近等强的接头最为理想。
焊缝低强在工艺上可以降低预热温度,减少冷裂纹敏感性。
因此ＡＳＭＥ规范、ＧＢ150在坚持等强匹配的同时,也允许低匹配或高匹配在一定场合的实施应用。
从文字表面上看,ＪＢ/Ｔ4709对焊材的选用要求完全依照等强原则。
实际上,标准起草人在“标准释义”中说明:通常是按照熔敷金属名义值来选用焊材,而“熔敷金属实际强度往往超出名义值很多,再考虑冶金因素或熔化比的作用,实际焊缝的强度水平将远远超出焊材熔敷金属的名义值”。
ASME标准讲解4(ASME具体材料).
Fracture toughness requirements for material • The following requirements shall be applied, unless otherwise specially or additionally specified in this Specification. • a. NB-2310 Material to be impact tested • b. NB-2320 Impact test procedures • c. NB-2330 Test requirements and acceptance standards • d. NB-2340 Number of impact tests required • e. NB-2350 Retests • f. NB-2360 Calibration of instruments and equipment
（1）C的含量
• 压力容器，稳压器和蒸汽发生器的制造中 均需要多段锻件加工后组焊，需要焊接的 钢的含碳量不应超过0.23%，这是一般规定， 考虑到其合金元素含量较高，还应进一步 降低碳的最高含量。RCC-M规范中此类锻 件的碳含量均不超过0.20%。
（2）P、S含量
• ASME标准属于通用商业标准，0.025%以下已经是比较高的要求了，但是仍 然不能满足核电大锻件的质量要求。RCC-M M2111适用于承受强辐照的反应 堆压力容器筒节的可焊Mn-Ni-Mo合金钢锻件标准对P、S含量的要求是 0.008%以下。RCC-M M2112适用于不承受强辐照的反应堆压力容器筒节的 可焊Mn-Ni-Mo合金钢锻件标准对P、S含量的要求是0.012%以下。RCC-M M2113适用于压水堆压力容器过渡段和法兰用的Mn-Ni-Mo合金钢锻件标准对 P、S含量的要求是0.012%以下。RCC-M M2114适用于压水堆压力容器管嘴 用的Mn-Ni-Mo合金钢锻件标准对P、S含量的要求也是0.012%以下。RCC-M M2115适用于制造压水堆蒸汽发生器管板用的可焊18MND5 Mn-Ni-Mo合金钢 锻件标准对P、S含量的要求也是0.012%以下。RCC-M M2116适用于制造压 水堆蒸汽发生器支撑环用的可焊18MND5 Mn-Ni-Mo合金钢锻件标准对P、S 含量的要求也是0.012%以下。RCC-M M2119适用于制造压水堆蒸汽发生器 用的可焊18MND5 Mn-Ni-Mo合金钢锻件标准对P、S含量的要求也是0.012% 以下。P偏高会使材料的低温性能变得很差，会大幅度提高材料的FATT50温 度和RTNDT温度，影响系统的水压试验的安全。S含量偏高会破坏材料的高 温特性，使热加工困难，同时也影响材料的力学性能指标。但是S含量太低会 增加焊接的难度（理论上还没有统一），极低的硫和氢含量母材有可能在焊 接中因吸氢而造成局部脆性。现在已经有一些标准规定了含硫量的下限，我 的看法是硫控制在0.002~0.008%之间比较合适。
焊接手册(ASME规范)
DHME 压力容器焊接手册(ASME规范)焊接科－焊接技术系2007年目录第一章 总则1.1目的1.2适用范围1.3参考文献第二章 设计规范2.1 编制WPS2.2 评定PQR2.3 设备焊接坡口设计第三章 采购要求3.1 焊接材料采购技术要求3.2 焊接材料选择指南第一章 总则1.1目的作为焊接ASME规范容器的参考基准。
1.2 适用范围本手册适用于按照ASME规范建造的压力容器焊接的设计、采购、检验等。
1.3参考文献1）ASME规范第VIII－1卷。
2）ASME规范第VIII－2卷。
3）ASME规范第IX卷。
4）ASME规范第II-C卷。
第二章 设计规范2.1 焊接工艺规程WPS2.1.1 工艺评定用焊接工艺规程工件焊接前，应编制工艺评定用焊接工艺规程（格式如正式的焊接工艺规程），评定试件应按工艺评定用焊接工艺规程焊接。
此焊接工艺规程在工艺评定合格前，不得用于正式产品焊接。
2.1.2 合格的焊接工艺规程工艺评定合格后，根据工艺评定的记录（电流、电压、焊接速度等），修改工艺评定用焊接工艺规程而编制出合格的焊接工艺规程。
2.2 焊接工艺规程的格式及填表方法如下：焊接工艺规程WELDING PROCEDURE SPECIFICATIONS (WPS)Company Name 公司名称 (1) Reviewed By:签字人 (2) Welding Procedure Specification No.WPS 编号 (3) Date 日期 (4) Supporting PQR No.(s)所依据的PQR编号 （5） Revision No.修改文件号 （6） Date 日期 (7)Welding Process(es) 焊接方法 (8) Type(s)自动化等级（自动，手工，机动或半自动） (9) (Automatic, Manual, Machine, or Semi-Auto.)* Each base metal-filler metal combination should be recorded individually对于每一种母材—填充金属的组合均需分别填表焊接工艺规程WELDING PROCEDURE SPECIFICATION (WPS)WPS No. Rev.POSITION QW-405 焊接位置Position(s) of Groove 坡口的位置 (31) Welding Progression: Up 向上 (32) Down 向下 （32） Position(s) of Fillet 角焊缝位置 (33) POSTWELD HEAT TREATMENT QW-407 焊后热处理Temperature Range 温度范围 （37） Time Range 时间范围 （38）Preheat QW-406 预热Preheat Temp. Min.预热温度最小 (34) Interpass Temp. Max.层间温度最大 （35） Preheat Maintenance预热的保持方式 （36） (Continuous or special heating where applicable should be recorded) GAS QW-408 气体Percent Composition 百分组成Gas(es) (Mixture) Flow Rate气体 (混合保护气体) 流量Shielding 保护气体 （39） Trailing尾部保护气体 (40) Backing背面保护气 (41)ELECTRICAL CHARACTERISTICS QW-409电特性Current AC or DC 交流或直流 (42) Polarity极性 (43)Amps(Range) 安培（范围） (44) Volts(Range)伏特（范围） (45)(Amps and Volts range should be recorded for each electrode size,position, and thickness, etc. This information may be listed in a tabularform similar to that shown below.)（安培和伏特范围应按每种焊丝尺寸，位置和厚度等分别记录，可按以下表的方式记录）Tungsten Electrode Size and Type (46)钨极规格和类型 (Pure Tungsten,2%Thoriated etc.)（纯钨极或2%钍钨极等） Mode of Metal Transfer for GMAW (47)金属过渡方式(GMAW) (Spray arc,short circuiting arc,etc)（射流或断路等） Electrode wire feed speed range (48)送丝速度范围TECHNIQUE QW-410String or Weave Bead无摆动焊或摆动焊 (49) Orifice or Gas Cup Size嘴孔或喷嘴尺寸 (50) Initial and Interpass Cleaning (Brushing,Grinding,etc)打底焊道和中间焊道的清理方法（清理和打磨等等） (51) Method of Back Gouging背面清理方法 (52) Oscillation摆动 (53) Contact Tube to Work Distance导电嘴—工件距离 (54) Multiple or Single Pass (Per side)多道焊或单道焊（每边） (55)Multiple or Single Electrodes多丝焊或单丝焊 (56) Travel Speed(Range)焊接速度（范围） (57) Peening锤击 (58) Other其它 (59)焊层 焊接方法 填充金属Filler Metal电流Current电压范围焊接速度范围其它例如：备注，说明，加热丝，施焊技术，焊炬角度等等Weld Layer(s) Process 种类Class直径Dia.极性Type Polar安培Amp RangeVolt Range TravelSpeedRangeOther(e.g. Remarks,Comments,Hot WireAddition, Technique, Torch Angle,Etc.)(60)PREPARED BY 编制 DATE日期 APPROVED BY 批准 DATE日期(1) 公司名称 如“大连日立机械设备有限公司”(2) 签字人 通常由DHME质保部－质保科长签字(3) WPS 编号 DHME编号规则AWPS+年号+流水号（4） 日期（5） PQR编号 支持工艺规程的PQR，编号规则APQR+年号+流水号(6) 修改文件号 从0开始(7) 日期(8) 焊接方法 SMAW+SAW或GTAW(9) 自动化等级 焊接方法的自动化程度，如：SMAW:手工GMAW&FCAW：半自动SAW：机动或自动GTAW：手工或自动(10) 接头 接头形状单面V形，双面V形，单面U形，双面U形，角焊缝，坡口焊缝&角焊缝，堆焊焊缝(11) 衬垫 记为 “√”，双面焊作为有垫板对待（12） 衬垫材料 如SA516-70，或母材及焊缝金属(13) 母材分类号 查QW-422，或AWS B2.1(14) 母材组号 查QW-422，或AWS B2.1若无冲击试验要求，此处可不填写“N/A”（15） 规格型号和等级 母材的型号和等级SA240-304(16) 化学成分和力学性能 母材的化学成分和力学性能填入无P-No.的母材的化学成分和力学性能（17） 坡口焊，母材厚度范围 按照QW-450（18） 角焊，母材厚度范围 按照QW-202.1,QW-451.3,QW-451.4，通常为“不限”（19） 坡口焊的管径范围 管件焊接时，填入管径（20） 角焊的母材厚度范围 通常为“不限”(21) 填充金属的ASME SFA号，或AWS A号 如“5.1”等或“GB/T5117”（22） 填充金属的等级 如“E7016”如“ER70S-2”(23) 填充金属的F-No. 按QW-432，无分类号填入“-”(24) 填充金属的A-No. 按QW-442，可按熔敷金属的化学分析结果、标准值、质量证明书（应注意焊接方法，焊接条件应与产品一致）（25） 填充金属尺寸 填充金属的尺寸（26） 坡口焊缝金属厚度 根据评定的结果填写（27） 角焊缝焊缝金属厚度 通常为“不限”（28） 焊丝－焊剂（等级） 填写焊丝和焊剂的型号，如“F7A2-EH14”（29） 焊剂牌号 当有冲击试验要求时，填写焊剂的“商品牌号”，如“G-80”当焊接高合金时，如奥氏体不锈钢时，必须填写焊剂的“商品牌号”，如“AT-SJ601”(30) 熔化性填充 当使用熔化性嵌条时，填写嵌条的类型，商品名称(31) 坡口的位置 坡口焊的位置，应按照评定结果，1G-6G(32) 焊接行进方向 3G,3F,5G,6G位置时必须填写，按照评定结果，“√”(33) 角焊缝位置 角缝焊接的位置，应按照评定结果,1F-4F（34） 预热温度 最低的预热温度，按照评定结果，堆焊时应分层填写,QW-406.1,QW-281.2(e) (35) 层间温度 最高的层间温度，按照评定结果, QW-406.3,QW-281.2(e)（36） 预热的保持方式 填入预热保持方法，需要消氢处理时，填入后热规范（37） 焊后热处理温度范围 按照焊接工艺评定，或“-”（38） 焊后热处理保温时间 焊后热处理的保温时间范围，按照评定结果（有冲击试验要求时），或“-” （39） 保护气体的类别，混合比，气体流量 按照评定结果(40) 尾部保护气体的类别，混合比，气体流量按照评定结果(41) 背面保护气体的类别，混合比，气体流量 按照评定结果(42) 电流 DC或AC(43) 电流极性 RP与SP，EN与EP，DC+与DC-，AC无极性之分(44) 焊接电流范围(45) 电弧电压范围(46) 钨极类型和尺寸 按照ISO6848，SFA-5.12(47) GMAW的金属过渡形式 短路过渡，颗粒过渡，喷射过渡(48) 送丝速度范围QW-409.8 以送丝速度代表电流控制时，填入送丝速度(49) 焊接技巧QW-409.10 直焊，摆动，直焊或摆动(50) 喷孔或喷嘴尺寸QW-410.3 GMAW,GTAW,PAW喷嘴的尺寸(51) 层道清理方法QW-410.5 打磨，打磨或刷(52) 背面清理方法QW-410.6 碳弧气刨，打磨，机加工(53) 机械摆动的参数QW-410.7 当采用机械摆动装置时，填入摆动的频率和幅度(54) 导电嘴－工件距离(干伸长)QW-410.8 SAW：30-40cmGMAW&FCAW：10-25cm(55) 多道焊或单道焊QW-410.9 填入“单道”或“多道”(56) 电极数 如：SAW：单丝SAW：双丝(57) 焊接速度(58) 锤击QW-410.5 填入“是”，“否”(59) 其它(60) 焊接规范 填入评定合格的焊接规范2.2 焊接工艺评定记录PQR焊接工艺评定记录PQR的格式和填写规则如下：焊接工艺评定记录PREHEAT QW-406预热Preheat Temp.预热温度 (25) Interpass Temp.层间温度 (26) Other其它 (27) 侧） (43) Single or Multiple Electrodes多丝焊或单丝焊 (44) Other其它 (45)焊接工艺评定记录PROCEDURE QUALIFICATION RECORD (PQR) PQR NO.Tensile Test QW-150 拉力试验Specimen No.试样号 Width宽Thickness厚Area面积UltimateTotal Load NUltimateUnit Stress MPaType of Failure& Location(46) (47) (48) (49) (50) (51) (52)Guide-Bend Tests QW-160 导引弯曲试验Type and Figure No. 类型和编号 Result 结果(53) (54)Toughness Test QW-170 韧性试验Specimen No. Notch Location Notch Type Test Temp.Impact Values Lateral Exp.侧向膨胀 Drop Weight 落锤试验试样号 缺口位置 缺口类型 试验温度冲击值 % Shear mm Break 断裂 No Break 不断裂(55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63)Fillet-Weld Test 角焊缝试验Result-Satisfactory: Yes No (64) Penetration into Parent Metal: Yes No 结果满意 是 否 熔透母材： 是 否 Macro-Results (65) 低倍检查结果Other Tests其它试验Type of test试验类型 (66) Deposit Analysis熔敷金属成分 (67) Other其它 (68) Welder's Name 焊工姓名 (69) Clock No.工号 (70) Stamp钢印 (71) Tests conducted by:执行人 (72) Laboratory Test No.实验室试验编号 (73) We certify that the statements in this record are correct and that the test welds were prepared, welded, and tested in accordance with the requirements of Section Ⅸ of the ASME Code.MANUFACTURER 制造厂 PREPARED BY 编制 DATE 日期 CERTIFIED BY 证明 DATE 日期 REVIEWED BY 签字 DATE 日期PQR填写规则：序号内容详细(1)公司名(2) PQR编号(3)日期评定合格日期(4) WPS编号及版号用于施焊评定试件的WPS(5)焊接方法(6)自动化等级 SMAW：手工GTAW：手工、自动SAW：机械化GMAW&FCAW：半自动(7)接头评定试件的坡口形式及焊道层、道布置(8)材料标准如“SA-516”(9)型号和等级“70”(10) P-No. 按QW-422(11) P-No. 按QW-422(12)试件厚度(13)试件直径(14)其它(15) SFA标准如“5.1”(16) AWS等级如“E7016”(17)填充金属F-No. 如“6”(18)焊缝金属A-No. 如“1”，可根据SFA标准、质量证明书、化学分析报告等依据(19)填充金属规格如“Φ4.0”(20)其它(21)焊缝金属厚度如“6.0mm”，对于每种焊接方法，应分别测量。
ASME焊接材料选用参考
第4页 共4页
不同母材对应的ASME焊接材料选用参考表
母材 BHW35+BHW35 BHW35+BHW35 SA106B/SA105M+BHW35 BHW35+P355GH BHW35+Q345R BHW35+Q235-A.F BHW35+20 P355GH+P355GH SA106B+SA105M SA210A1/C+SA210A1/C SA210A1/C+SA210A1/C SA210A1/C+Q245R/20/Q235-A.F SA210A1/C+20/12Cr1MoV SA106B/105M+SA210A1/C 焊接方法 SMAW+SAW SAW GTAW+SMAW SMAW SMAW SMAW SMAW SMAW GTAW+SMAW GTAW GTAW(P) GMAW/(P) SMAW GTAW+SMAW+SAW 焊接材料 CHE607Ni H10Mn2NiMoA CHF350 H08Mn2MoA CHF330 H05MnSiAlTiZrA CHE507 CHE507 CHE507 CHE507 CHE507 CHE557 H05MnSiAlTiZrA CHE507 H08Mn2SiA DHQ49-1 CHW50-C8 CHE507 H05MnSiAlTiZrA CHE507 H08MnA CHF431 H05MnSiAlTiZrA CHT711 CHE507 CHE507 CHE557 CHE507 CHE42 JGS-2CM CHH407 EB3 CHF603 E9015-B9 CHE507 国际牌号 E6015-G H10Mn2NiMoA F4A2-H10Mn2 H08Mn2MoA F4A2-H10Mn2 H05MnSiAlTiZrA E5015 E5015 E5015 E5015 E5015 E5515-G H05MnSiAlTiZrA E5015 H08Mn2SiA ER49-1 ER50-G E5015 H05MnSiAlTiZrA E5015 H08MnA F4A2-H08A H05MnSiAlTiZrA E501T-1 E5015 E5015 E5515-G E5015 E4303 ER62-G E6015-B3 执行标准 GB/T5118-95 DBC(S)-205 GB/T5293-99 GB/T14957-94 GB/T5293-99 GB/T14957-94 GB/T5117-95 GB/T5117-95 GB/T5117-95 GB/T5117-95 GB/T5117-95 GB/T5118-95 GB/T14957-94 GB/T5117-95 GB/T14957-94 GB/T8110-2008 GB/T8110-2008 GB/T5117-95 GB/T14957-94 GB/T5117-95 GB/T14957-94 GB/T5293-99 GB/T14957-94 GB/T10045-01 GB/T5117-95 GB/T5117-95 GB/T5118-95 GB/T5117-95 GB/T5117-95 GB/T8110-2008 GB/T5118-95 GB/T5293-99 E5015 GB/T5117-95 E9015-B9 E7015 ASME SFA5.5 ASME SFA5.1 ASME牌号 E9015-G EF3 F6A0-EH14 EA3 F6A0-EH14 ER70S-G E7015 E7015 E7015 E7015 E7015 E8015-G ER70S-G E7015 ER70S-6 ER70S-6 ER70S-G E7015 ER70S-G E7015 F6A0-EM12 F6A0-EH14 ER70S-G E71T-1 E7015 E7015 E8015-G E7015 E90S-B3 E0915-B3 EB3 ASME标准 ASME SFA5.5 ASME SFA5.23 ASME SFA5.17 ASME SFA5.23 ASME SFA5.17 ASME SFA5.18 ASME SFA5.1 ASME SFA5.1 ASME SFA5.1 ASME SFA5.1 ASME SFA5.1 ASME SFA5.5 ASME SFA5.18 ASME SFA5.1 ASME SFA5.18 ASME SFA5.18 ASME SFA5.18 ASME SFA5.1 ASME SFA5.18 ASME SFA5.1 ASME SFA5.17 ASME SFA5.17 ASME SFA5.18 ASME SFA5.20 ASME SFA5.1 ASME SFA5.1 ASME SFA5.5 ASME SFA5.1 ASME SFA5.28 ASME SFA5.5 ASME SFA5.23
ASME焊接材料选择指南
ASME焊接材料选择指南焊接材料选择指南（UCS篇）碳素钢(C≤0.030%,Si≤0.060%，Mn≤1.7%，S≤0.045%，P≤0.045%)P-No. 标准GTAW&GMAWFCAW SMAW SAW1-1SA-36SA-53-EASA-53-EBSA-53-SASA-53-SBSA-106-ASA-106-BSA-135-ASA-135-BSA-178-ASA-178-CSA-179SA-181SA-192SA-210-A-1SA-214SA-216-WCASA-234-WPBSA-266-1SA-283-ASA-283-BSA-283-CSA-285-A SA-285-BSA-285-C SA-333-1SA-333-6SA-334-1SA-334-6SA-350-LF1 SA-352-LCB SA-372-A SA-414-A SA-414-BSA-414-C SA-414-D SA-414-ESA-420-WPL6 SA-515-60 SA-515-65 SA-516-55 SA-516-60 SA-516-65 SA-524-ISA-524-IISA-556-A2 SA-556-B2 SA-557-A2 SA-557-B2 SA-562SA-662-ASA-675-45SA-675-50SA-675-55SA-675-60SA-675-65SA-695-B-35SA-727SA-765-ISA-836SA-1008-CS-ASA-1008-CS-BSA/AS 1548-PT430SA/AS 1548-PT460SA/CSA-G40.21-38W SA/EN 10028-2-P295GH SA/EN10028-3-P275NH SA/GB 6654-16MnR ER70S-2ER70S-3ER70S-4ER70S-6ER70S-7ER70S-GE70C-3XE70C-6XE70C-GXE70C-GSX(X=C,M)E6XT-GE7XT-1,-1M E7XT-2,-2M E7XT-3E7XT-4E7XT-5,-5M E7XT-6E7XT-7E7XT-8E7XT-9,-9M E7XT-10E7XT-11E7XT-12,-12M E7XT-G（X=0，1）E6010E6011E6012E6013E6018E6019E6020E6022E6027E7014E7015E7016E7018E7018ME7016-1(-46℃) E7018-1(-46℃)E7024E7027E7028E7048F6(A)P0-EXXXF6(A)P2-EXXXF6(A)P4-EXXXF6(A)P6-EXXXF6(A)P8-EXXXF7(A)P0-EXXXF7(A)P2-EXXXF7(A)P4-EXXXF7(A)P6-EXXXF7(A)P8-EXXXF7(A)PZ-EXXXPWHT将会使焊缝金属的抗拉强度下降10%~15%。
ASME规范中不锈钢焊接材料的选用
收稿日期 : 2002212225 作者简介 : 安淑华 (19652) ,女 (汉族) ,北京人 ,工程师 ,工学学士 ,1988 年毕业于抚顺石油学院 ,现从事物资供应工作 。
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可以用各种磁性仪测量铁素体 ,但分散度较大 。 AWS WRC 分委员会采用铁素体数 FN 来取代百分 数铁素体 ,并清楚地表明测定仪器已经按照 WRC 的 方法进行了标定 。铁素体数在 10 FN 以下可被认为 与以往采用的百分数铁素体相同 。
除 E310 、E320 等含镍量较高的焊条为纯奥氏体
第 32 卷 第 2003 年 5 月
3
期
P E石TRO 2油CH EM化IC AL工E Q设UIP M备ENT
V olM13a2y N2o01033
标准化
文章编号 : 100027466 (2003) 0320037203
ASME 规范中不锈钢焊接材料的选用
属 ASME/ AWS A514 规定的焊条 ,其熔敷的焊 缝金属铬含量必须不小于 1015 % ,并且铁含量应超 过其它任何元素的含量 。
该标准中的焊条以未经稀释焊缝金属的化学成 分分类 ,同时也按焊接电流和焊接位置进一步细分 , 见表 1 。每一系列包括普通焊条 、高温下使用的焊 条以及其它的含钼焊条等 ,如 E308 系列包括 E308 、 E308L 、E308H 和 E308Mo 等 。E308L 的化学成分中 除限制碳含量外 ,其余与 E308 相同 ,用此焊条熔敷 的焊缝碳含量不大于 0104 % ,从而可以在没有 Nb 、 Ti 等 稳 定 元 素 的 情 况 下 , 提 高 抗 晶 间 腐 蚀 能 力 。 E308H 的化学成分中除允许的碳含量限制在 E308 成分范围的上限之外 ,其余元素与 E308 完全一样 。 E308Mo 的化学成分中除加入了 Mo 之外 ,其余亦与 E308 相同 ,加 Mo 是为了提高焊缝中铁素体含量 。
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焊接材料选择指南（UCS篇）碳素钢P-No. 标准GTAW&GMAW FCAW SMAW SAW1-1SA-36SA-53-EASA-53-EBSA-53-SASA-53-SBSA-106-ASA-106-BSA-135-ASA-135-BSA-178-ASA-178-CSA-179SA-181-60SA-192SA-210-A-1SA-214SA-216-WCASA-234-WPBSA-266-1SA-283-ASA-283-BSA-283-CSA-283-DSA-286-ASA-285-BSA-285-CSA-333-1SA-333-6SA-334-1SA-334-6SA-350-LF1SA-352-LCBSA-372-ASA-420-WPL6SA-515-60SA-515-65SA-516-55SA-516-60SA-516-65SA-524-ISA-524-IISA-556-A2SA-556-B2SA-557-A2SA-557-B2SA-662-ASA-662-BSA-727SA-765-ISA-836ER70S-2ER70S-3ER70S-4ER70S-6ER70S-7ER70S-GE70C-3XE70C-6XE70C-GXE70C-GSX(X=C,M)E6XT-GE7XT-1,-1ME7XT-2,-2ME7XT-3E7XT-4E7XT-5,-5ME7XT-6E7XT-7E7XT-8E7XT-9,-9ME7XT-10E7XT-11E7XT-12,-12ME7XT-G（X=0，1）E6010E6011E6012E6013E6018E6019E6020E6022E6027E7014E7015E7016E7018E7018ME7016-1(-46℃)E7018-1(-46℃)E7024E7027E7028E7048F6(A)P0-EXXXF6(A)P2-EXXXF6(A)P4-EXXXF6(A)P6-EXXXF6(A)P8-EXXXF7(A)P0-EXXXF7(A)P2-EXXXF7(A)P4-EXXXF7(A)P6-EXXXF7(A)P8-EXXXF7(A)PZ-EXXXPWHT将会使焊缝金属的抗拉强度下降10%~15%。
(热处理时间越长，下降的越多)正火将会使焊缝金属的抗拉强度下降20~25%。
（从奥氏体化温度冷却时，冷却速度越小，下降的越多，而正火时的保温时间对强度的影响却不大，也许使用1.6Mn—1.8Ni-0.5Mo类型的焊缝金属更合适，如MF-38×US-49A(含0.2Mo,适于长时间热处理),或D2,F3类型）采用交流电源焊接通常会使焊缝金属具有更好的低温冲击韧性和更高的抗拉强度。
遇到厚板多层焊或焊后进行正火热处理等情况，需要防止焊缝强度过低现象。
对要求塑性好、冲击韧性、低温性能高、抗裂能力强的焊缝，应选用碱性低氢型焊材。
对于有特殊要求的焊缝（如低温冲击韧性），可选用低合金钢焊材。
预热温度（预热温度越高，焊缝强度越低，焊缝硬度也越低）、层间温度（影响焊缝及热影响区的冷却速碳素钢P-No. 标准GTAW&GMAW FCAW SMAW SAW1-2SA-105SA-106-CSA-181-70SA-210-CSA-216-WCBSA-216-WCCSA-234-WPCSA-266-2SA-226-3SA-266-4SA-299SA-350-LF2SA-372-BSA-455SA-508-1SA-508-1ASA-515-70SA-516-70SA-537-1SA-541-1SA-541-1ASA-556-C2SA-557-C2SA-587SA-662-CSA-737-BSA-738-ASA765-IIER70S-2ER70S-3ER70S-4ER70S-6ER70S-7ER70S-GE70C-3XE70C-6XE70C-GXE70C-GSX(X—C,M)E7XT-1,-1ME7XT-2,-2ME7XT-3E7XT-4E7XT-5,-5ME7XT-6E7XT-7E7XT-8E7XT-9,-9ME7XT-10E7XT-11E7XT-12,-12ME7XT-G（X—0，1）E7014E7015E7016E7018E7018ME7016-1(-46℃)E7018-1(-46℃)E7024E7027E7028E7048F7(A)P0-EXXXF7(A)P2-EXXXF7(A)P4-EXXXF7(A)P6-EXXXF7(A)P8-EXXXF7(A)PZ-EXXXPWHT将会使焊缝金属的抗拉强度下降10%~15%。
(热处理时间越长，下降的越多)正火将会使焊缝金属的抗拉强度下降20~25%。
（从奥氏体化温度冷却时，冷却速度越小，下降的越多，而正火时的保温时间对强度的影响却不大，也许使用1.6Mn—1.8Ni-0.5Mo类型的焊缝金属更合适，如MF-38×US-49A(含0.2Mo,适于长时间热处理),或D2,F3类型）采用交流电源焊接会使焊缝金属具有更好的低温冲击韧性和更高的抗拉强度。
遇到厚板多层焊或焊后进行正火热处理等情况，需要防止焊缝强度过低现象。
对要求塑性好、冲击韧性、低温性能高、抗裂能力强的焊缝，应选用碱性低氢型焊材。
对于有特殊要求的焊缝（如低温冲击韧性），可选用低合金钢(C-Mn-Si-Ti,Mn-Ni,Mn-Mo,Mn-Ni-Mo)焊材。
预热温度（预热温度越高，焊缝强度越低，焊缝硬度也越低）、层间温度（影响焊缝及热影响区的冷却速度，层间温度越低，焊缝强度越高，焊缝硬度也越高）会较强地影响焊缝的力学性能。
低合金高强钢P-No. 标准GTAW&GMAW FCAW SMAW SAWSA-537-2 SA-537-3ER80S-Ni1ER80S-GE8XT-Ni1 E8018-C3 /1-3(C-Mn-Si-V,Cb) SA-737-CSA-738-BSA-738-CER80S-D2ER90S-D2ER90S-GE110T5-K4 E9018-ME9018-GSA-738-B应用在AP1000核电站的内安全壳上。
3-1 (C-0.5Mo)SA-204-ASA-209-T1SA-209-T1aSA-209-T1bSA-217-WC1SA-234-WP1SA-250-T1SA-250-T1aSA-250-T1bSA-335-P1SA-335-P15SA-352-LC1SA-369-FP1ER70S-A1ER80S-D2E8XT1-A1,-A1ME7XT5-A1,-A1ME7010-A1E7011-A1E7015-A1E7016-A1E7018-A1E7020-A1E7028-A1F7A(P)X-EX-A1F8A(P)X-EX-A2F8A(P)X-EX-A33-1 (0.5Cr-0.5Mo) SA-213-T2SA-335-P2SA-369-FP2SA-387-2-1/ EXXTX-B1E8016-B1E8018-B1/C-0.5Mo钢：D2焊材比A1型焊材具有更高的强度和更好的低温冲击韧性，高温力学性能也良好，但常必须进行焊后热处理。
0.5Cr-0.5Mo钢：应用比较少，故B1型焊材的制造厂家非常少。
3-2 (C-0.5Mo) SA-182-F1 SA-204-B SA-204-C SA-336-F13-2 (Mn-0.5Mo) SA-302-AER70S-A1ER80S-D2E8XT1-A1,-A1ME7XT5-A1,-A1ME7010-A1E7011-A1E7015-A1E7016-A1E7018-A1E7020-A1E7027-A1F7A(P)X-EA1-A13-2 (0.5Cr-0.5Mo) SA-387-2-2SA-182-F2EXXTX-B1E8016-B1E8018-B1C-0.5Mo钢：D2焊材比A1型焊材具有更高的强度和更好的低温冲击韧性，高温力学性能也良好，但常必须进行焊后热处理。
0.5Cr-0.5Mo钢：应用比较少，故B1型焊材的制造厂家非常少。
Mn-Ni-Mo高强钢P-No. 标准GTAW&GMAW FCAW SMAW SAW3-3 (Mn-0.5Mo) SA-302-BSA533-A-1ER80S-D2ER80S-GE8018-D1E9018-GF8A(P)X-EX-A2F8A(P)X-EX-A3F9A(P)-EX-F33-3(Mn-0.5Mo-0.75Ni)SA-302-C SA-302-D SA-508-2-1 SA-508-3-1 SA-533-A-2 SA-533-B-1 SA-533-B-2 SA-533-C-1 SA-533-C-2 SA-533-D-23-3 (Mn-0.25Mo-V) SA-487-2-A SA-487-2-B SA-487-4-A3-3(0.75Ni-0.5Mo-0.3Cr-V) SA-508-2-2 SA-508-3-2 SA-541-2-1 SA-541-2-23-3 (0.5Ni-0.5Mo-V) SA541-3-1 SA-541-3-23.5Ni-1.75Cr-0.5Mo-V SA-508-4N-3ER90S-D2ER90S-GE9XT1-D1,D1ME9XT5-D2,D2ME10XT5-D2,-D2ME9XT1-D3,-D3ME9015-D1E9018-D1E10015-D2E10016-D2E10018-D2E8016-D3E8018-D3E9018-D3E9018-GF9A(P)-EX-F3Mn-Mo，Mn-Ni-Mo钢通常采用Mn-Ni-Mo焊材进行焊接,以使焊缝具有更好的低温冲击韧性。
Mn-Mo，Mn-Ni-Mo钢具有较高的强度，及优良的低温冲击韧性，经常用于建造核电设备（反应堆安全壳，稳压器，蒸汽发生器等），对于焊接核电设备的焊材应采用极高的质量保证措施生产。
焊材中的杂质元素(P,S,Cu)应严格控制，包括焊丝表面不得进行镀Cu(反应堆容器核心带用)。
制造核电焊材的制造厂最好有ASME的QSC证书（如ESAB,蒂森,林垦，TECHALLOY,SMC）。
Cr-Mo耐热钢P-No. 标准GTAW&GMAW FCAW SMAWSAW4-1(1~1.25Cr-0.5Mo)SA-182-F11-1SA-182-F11-2SA-182-F12-1SA-182-F12-2SA-202-ASA-202-BSA-213-T11SA-213-T12SA-217-WC4SA-217-WC5SA-217-WC6SA-234-WP11-1SA-234-WP12-1SA-335-P11SA-335-P12SA-336-F11-2SA-336-F11-3SA-336-F12SA-369-FP11SA-369-FP12SA-387-11SA-387-12ER80S-B2ER70S-B2LE80C-B2E70C-B2LE8XT1-B2,-B2ME8XT5-B2,-B2ME8XT1-B2H,-B2HME8XT1-B2L,-B2LME8XT5-B2L,-B2LME8016-B2E8018-B2E7015-B2LE7016-B2LE7018-B2LF7PX-EX-B2F8PX-EB2-B21. 母材：P4-1的母材典型的1～1.25％的Cr及0.5%的Mo。