壓力容器封頭焊接工藝試驗與實踐

田一宏，黃 斌，石 磊

（1.中國石油天然氣股份有限公司 吉林石化分公司，吉林 吉林 132001；2.中國石油天然氣股份有限公司 西南油氣田分公司，四川 成都 610051）

壓力容器在石油、化工等工業領域中應用廣泛，隨著技術的進步，各類壓力容器的規格尺寸越來越大，對壓力容器的力學性能要求也越來越高，必須不斷提升壓力容器加工制造質量才能滿足實際使用需求[1-2]。封頭的生產加工一直是壓力容器的制造重點[3-4]，而封頭焊接是整個制造加工流程中的重要工序，其焊接質量會對壓力容器的服役性能產生決定性影響[5]。焊接材料及焊接工藝對材料的焊接質量影響顯著，合理選用焊接工藝和焊接材料是確保焊接質量的基礎[6]。文中以壓力容器封頭常用13MnNiMoR板材為試驗材料，研究了埋弧焊工藝條件下不同焊接材料對13MnNiMoR焊接性能的影響，并將試驗結果應用到工程實踐中，效果良好。

1 焊接工藝試驗過程

1.1 試驗用材料

選用13MnNiMoR鋼板作為試驗用材料，13MnNiMoR具有較好的力學性能、強度及韌性[7-8]，同時焊接性能優良。試驗用材料尺寸 （長度×寬度×厚度）為2 800 mm×400 mm×98 mm。

采用埋弧焊工藝進行焊接試驗，分別選用H10Mn2NiMoA（H10）和 H09MnNiMoG（H09）這 2 種焊接材料進行對比分析，總計開展了4組焊接試驗，其中2組采用H10進行焊接，試樣編號分別為H10-1、H10-2；2組采用H09進行焊接，試樣編號分別為 H09-1、H09-2。

1.2 試驗方案設計

為了最大程度降低焊接過程中產生的應力、約束度以及填充量，采用窄間隙坡口對板材進行焊接，焊接板材對接示意圖見圖1。

圖1 焊接板材對接示圖