壓力容器用國內外焊接材料使用現狀分析

北京燕華建安設備制造公司 （102502 ） 劉玉華

一、壓力容器制造用焊接材料的特點

壓力容器是一種特種設備，一旦發生事故不僅容器本身遭到破壞，而且還會引起一連串惡性事故，危害人員生命安全，污染環境，給國民經濟造成重大危害和社會影響。焊接質量在很大程度上決定了壓力容器的制造質量，而焊接材料質量又是影響焊接質量的主要因素之一，因此必須對壓力容器制造用焊接材料提出一些特殊要求。

國家能源局頒發的NB/T47018《承壓設備用焊接材料訂貨技術條件》是國內第一個承壓設備行業專用焊接材料標準，也是國內焊接材料行業第一個采購導則，也規范了承壓設備用焊接材料生產、使用、經銷和采購各基本環節，以期保障焊接材料的質量。壓力容器用焊接材料不同于通用性焊接材料的國家標準，不僅對焊接材料的S、P含量提高了要求，并增加了熔敷金屬沖擊試驗、擴散氫含量等要求，并規定了熔敷金屬抗拉強度的上限。另外，在標準中對壓力容器焊接材料的生產商、分銷商的生產條件、批量、儲存等條件也做出了規定。

二、國內外壓力容器制造用焊接材料的現狀比較

根據我公司實際生產應用焊材情況，我們對應用較廣泛的國內外壓力容器用焊接材料情況進行了比較。

目前，國內石油化工行業加氫裝置中使用最常用的材料之一——2.25Cr－1Mo鋼。全國各個大型壓力容器制造廠應用最多的是日本神戶制鋼、伯樂焊接集團T－PUT （原德國蒂森）和法國SAF（薩福）公司的配套焊接材料。許多壓力容器制造廠都做過這三家焊接材料的焊接工藝評定。三家焊接材料都能達到NB/T47014（原JB/T4708）和設計院關于加氫設備技術條件中對焊縫的化學成分和力學性能的要求。但就對焊接規范的適應性和低溫沖擊韌性的余量等綜合考量，用戶普遍認為日本神戶制鋼的2.25Cr－1Mo鋼配套焊材具有一定優勢，但由于供貨期原因，使得壓力容器制造廠工期難以保證。伯樂焊接集團在我國江蘇蘇州建立了制造生產基地，從供貨期和價格上更占據優勢。目前國內一些壓力容器制造廠也已經或正在進行蘇州產地T－PUT（蒂森）焊接材料的工藝評定。對2.25Cr－1Mo鋼配套焊材，國內的特種焊材專業制造商如哈焊所、北鋼院、中船重工725所等廠家經過幾年的研發，2.25Cr－1Mo鋼配套焊材也能夠達到NB/T47014和設計院關于加氫設備的技術條件中對焊縫化學成分和力學性能的要求。但與上述三家進口焊材相比，尤其是埋弧焊（主要是燒結焊劑）的低溫沖擊韌性余量還有一定的差距。由于國內加氫設備的2.25Cr－1Mo鋼配套焊材設計院在技術條件中往往規定采用進口焊材，所以國內的焊材要想真正應用到加氫設備的主體焊縫中還需要做一些努力。

對于15CrMoR、14Cr1MoR等設備的主體焊接材料及設備中的堆焊焊接材料（焊帶/焊劑、焊條），目前國內哈焊所、北鋼院、中船重工725所等公司的焊接材料完全可以滿足技術條件的要求，但在外觀上和進口焊材有一定的差距。目前在全國壓力容器制造廠也得到了廣泛的應用。

三、我國壓力容器行業用焊材存在的問題及發展趨勢

隨著我國石油化工行業的快速發展，壓力容器制造行業的制造水平、裝備水平也有了很大的提高。與此同時壓力容器用鋼的冶煉水平也有了質的飛躍，這就對壓力容器焊接材料提出了更高的要求。目前國內普材如大西洋的E5015（J507）、E4315（J427）等焊條；昆山京群的不銹鋼E308（L）（A102、A002）、E316L（A022）、E309（L）（A302、A062）等焊條；天泰、中冶的藥芯焊絲等無論是工藝性能還是力學性能都達到了較高的水平。哈焊所、北鋼院、中船重工725所等公司的15CrMoR、14Cr1MoR的主體焊材，特別是加氫設備中的堆焊焊材（焊帶/焊劑、焊條）都達到了技術條件的要求，只是焊材外觀有一定差距，但價格不到進口焊材的1/2。15CrMoR（H）、Q345R（H）等材質的焊接材料中S、P都達到了雙零。但國內一些特種焊材，像鎳基焊材與美國SMC、伯樂焊接集團UTP相比；雙相鋼的焊材與Sandvik （山特維克）、伯樂焊接集團Avesta（阿維斯塔）相比；雙相鋼帯極堆焊焊帶與伯樂焊接集團Soudokay（蘇得凱）相比；09MnNiDR等低溫鋼焊材與伯樂焊接集團B?hler（伯樂）相比；加氫設備中的小管堆焊藥芯焊絲與日本WEL（威爾）相比；國內焊材雖然都達到NB/T47014的要求，但相比進口焊材工藝性能有一定相差，并存在性能不能夠連續穩定，力學性能尤其韌性儲備低等問題。例如，Soudokay的雙相鋼焊帶和焊劑，堆焊時只要按照制造商提供的工藝參數幾乎不用采取特殊措施就可以達到鐵素體35%～60%的要求。在壓力容器制造行業，不是每一批焊材都要進行力學性能的試驗，往往工藝評定合格后，換批號只進行化學成分的復驗，焊材性能的不穩定往往是致命的，在制備產品試件時發現不合格，設備已經制造完成，造成的損失已經無法挽回。再加上國產焊材工藝適用范圍較窄，焊接規范要求較多等，這些都限制了國產焊材在重要設備上的使用。

四、綠色焊接發展趨勢

我國現在已成為世界焊材使用量最大的國家。努力提升焊接材料的高新技術含量和環保理念，對中國的焊接材料制造和使用都提出了更高的要求。“綠色環保”這個詞對我們來說并不陌生了，它已經開始倡導我們的生活方式向著一種更加綠色、安全的方向發展。那么，在我們的焊接材料行業，它的發展也應緊跟著“綠色”的步伐。

隨著NB/T47018《承壓設備用焊接材料訂貨技術條件》的頒發實施，焊接材料制造廠的焊條、焊劑生產車間也都安裝了除塵裝置，并對生產工藝進行了改進，實行自動化配粉。同時，為了減少對環境造成的污染，焊材制造廠也在改進生產工藝，在保證焊接工藝性能的前提下，采用無鍍銅光亮焊絲減少環境污染、采用燒結焊劑取代熔煉焊劑節省能源和采用可回收循環利用或可降解的包裝材料等。同時壓力容器制造廠也在從減少環境污染，改善焊工勞動條件，提高焊工勞動保護，盡量使用綠色環保焊材、勞動保護用品上下功夫。如大力推廣自動焊，車間安裝防塵、排塵設施設備。

我們相信，在不久的將來我們焊接材料的生產、銷售、使用等各個環節，都將邁進綠色環保健康安全的新時代。