15MnVR鋼壓力容器筒體環縫的焊接工藝規程及評定報告

張起亮

(安陽市高級技工學校，河南安陽455000)

壓力容器受壓殼體上的各種焊縫（見圖1），包括筒體縱縫、環縫、接管焊縫、人孔加強圈焊縫、復合堆焊層、支座及附件與筒體相焊的焊縫，都應編制相應的焊接工藝規程，做焊接工藝評定報告。現有一壁厚為50mm的15MnVR鋼壓力容器，為了對其筒體環縫進行焊接,我們提出了以焊條電弧焊封底，埋弧焊蓋面的焊接方法，制定了15MnVR鋼壓力容器筒體環縫的焊接的焊接工藝規程，做出了焊接工藝評定報告。

1 焊接性分析

15MnVR鋼是常用的壓力容器鋼種之一，屬低合金高強鋼，它是在16Mn的基礎上增加V(w(V)=（0.4﹪～0.12﹪），使晶粒細化和沉淀強化，其化學成分和力學性能分別見表1、表2。

表1 15MnVR鋼的主要化學成分（GB6654-1996）[2]

15MnVR的Ceq和Pcm的計算如下

根據計算可知15MnVR鋼焊接性較好，淬硬傾向不大，對中厚板的焊接需預熱100～150℃。由于含有V，有回火傾向，焊后應進行消除應力處理。采用埋弧焊能提高勞動生產率，降低勞動強度和生產成本。

2 環縫坡口的制備

壓力容器筒體環縫的坡口形式，取決于其壁厚及所選用的焊接工藝方法。由于15MnVR鋼壓力容器筒體壁厚為50mm，所以采用大型立式車床對其環縫接頭坡口進行加工。坡口形狀及尺寸如圖2。

如圖2所示筒體環縫的外口為U型坡口，內口為V型坡口，坡口角度為70°,鈍邊為2mm。環縫內口采用焊條電弧焊，根據等強度的原則，我們選用E5515,Φ4mm、Φ5mm焊條，焊機為ZX7-400S。外口清根后采用埋弧焊，用MZ-1250Ⅲ埋弧焊機。選用直徑Φ4mm的H08MnMoA焊絲和焊劑HJ350。H08MnMoA焊絲的化學成分詳見表3。

3 焊接工藝規程的制定

15MnVR鋼壓力容器筒體環縫的焊接的焊接工藝規程編制如表4。

1)焊前準備。參照表4。

2）焊前預熱。將焊件坡口兩側各150～200mm范圍內母材預熱到150℃，以降低焊后冷卻速度，減小淬硬傾向及焊接殘余應力，防止冷裂紋的產生。

3）焊接。焊接方法、焊接材料、坡口形式及焊接工藝參數均與工藝評定時的相同，可參照表4、5。

4）焊后熱處理。焊后進行消應力處理，焊接熱處理參數詳見表4。

5）焊接檢驗及結果。按技術要求對焊縫的外觀進行檢驗。對所有焊縫按JB 4730-94進行X射線探傷。

表3 國產H08MnMoA焊絲的主要化學成分（GB/T12470-2003,GB/T14957-1994）[3]

表4 15MnVR鋼壓力容器筒體環縫的焊接的4 15MnVR鋼壓力容器筒體環縫的焊接

續表4

5 焊接工藝評定

對于壁厚為50mm的15MnVR鋼壓力容器筒體環縫的焊接。我們提出了以焊條電弧焊封底，埋弧焊蓋面的焊接方法，制定了15MnVR鋼壓力容器筒體環縫的焊接的焊接工藝規程，做出了焊接工藝評定報告，如表5。

表5 15MnVR鋼壓力容器筒體環縫的焊接工藝評定報告

續表5

6 結語

本文采用焊條電弧焊封底，埋弧焊蓋面的焊接方法對15MnVR鋼壓力容器筒體環縫進行焊接，制定了15MnVR鋼壓力容器筒體環縫的焊接的焊接工藝規程，做出了焊接工藝評定報告。實踐證明，采用焊條電弧焊與埋弧焊相結合的方法對15MnVR鋼壓力容器筒體環縫進行焊接，工藝合理，效率高，質量好。

[1]陳裕川.焊接工藝設計與實例分析[M].北京：機械工業出版社，2009．

[2]楊松.鍋爐壓力容器焊接技術培訓教材[M].北京:機械工業出版社，2005.