JB 4709---2000 《钢制压力容器焊接工艺评定》标准释义

1、JB/TJB/T 4709470920002000钢制压力容器焊接规程钢制压力容器焊接规程标准释义标准释义JB 4709-2000 标准释义1一、前一、前 言言JBT 47091992钢制压力容器焊接规程自1992年10月1日实施以来，已历时8年。按全国压力容器标准化技术委员会要求，从1998年5月便由合肥通用机械研究所、锦西化工机械厂和大连石化设汁院着手修汀。修订的主要依据是在JB/T4709一1992基础上，结合8年实践所取得经验，进行了广泛调研、搜集资料。根据我国实际情况参照采用了美国ASME锅炉及压力容器规范第卷压力容器建造规则(1995年版)和日本JISB 82701993压力容器。按照标准修订程序相继写出讨论稿、征求意见稿、送审稿和报批稿。每台压力容器产品都有自己的特点，每个制造与安装单位也都有自身条件和工艺过程，没有必要也不可能规定各制造、安装单位按照统一焊接规程去焊制压力容器。编制、修订本标准的目的在于明确焊制压力容器的各个环节所允许与禁止的条款。压力容器焊接规程是一部技术标准，有关管理方面内容不在本标准范围内。本标准为焊制压力容器的推荐性标准，当被图样技术条件采用后，

2、标准中所规定的条款就必须执行，不得任意删改。修订本标准的原则是：充分吸取国内成熟的先进经验，参照采用国外先进工业国家标准中适合于我国情况的内容，修正错误和落后的条款，以使本标准密切结合国内实际，不断提高技术要求，具有先进性和现实性。JBT 47091992是对JBZ 105一1973钢制压力容器焊接规程修订的结果，尚未编写过“标准释义”，故本“标准释义”拟从理论、应用实践、国内外现行标准对比及管理规则方面介绍和解释标准的主要内容和修订条款，以便帮助使用本标准的各方面人士理解和运用本标准的规定，有助于标准的贯彻、执行。钢制压力容器焊接规程是对焊接钢制压力容器及其零部件的方法和实施要求进行规范。要使压力容器的焊接质量符合标准、规程及图样技术条件要求，有很多环节的工作要做，其主要环节有：焊接材料、焊接工艺评定和焊工、焊前准备(包括坡口制备、预热、组对定位)、焊接、后热、焊后热处理和焊接检验、本“标准释义”重点介绍上述内容。本“标准释义”由合肥通用机械研究所戈兆文、锦西化工机械厂龙红、大连石油化工设计院严国华编写。本“标准释义”由全国压力容器标准化技术委员会秘书长寿比南审校：本“标准释义”中的

3、黑体字为标准条文。JB 4709-2000 标准释义2二、焊接材料二、焊接材料3.1 焊接材料包括焊条、焊丝、钢带、焊剂、气体、电极和衬垫等。焊接材料是指参与焊接过程所消耗的材料。焊接材料并不限于焊条、焊丝、焊剂，还包括气体(CH4，O2，Ar，C02等)、钨极、填充材料、金属粉和衬垫等。为确保压力容器的焊接质量，焊接材料必须要有产品质量证明书，并符合相应标准的规定，相应标准指国家标准、行业标准、压力容器常用的焊接材料标准有：GB丁983一1995不锈钢焊条GBT 5117一1995碳钢焊条GBT 5118一1995低合金钢焊条GBT 8110一1995气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝GBT 14957一1994熔化焊用钢丝GBT 14958一1994气体保护焊用钢丝YB/T 509l1993惰性气体保护焊接用不锈钢棒及钢丝YBT 5092一1996焊接用不锈钢丝GBT 10045一1988碳钢药芯焊丝GBT 5293一1999埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂GBT 12470一1990低合金钢埋弧焊用焊剂SJT 107431996惰性气体保护电弧焊和等离子焊接切割用钨铈电极GBT 48421

4、995氩气我国焊条、焊剂、药芯焊丝标准大都等效采用或参照采用美国国家标准，其对应关系见表l.表l中国标准编号采用程度美国国家标准编号及名称GB/T983-1995等效不锈钢手工电弧焊焊条GB/T5117-1995等效碳钢药皮电焊条规程GB/T5118-1995等效低合金钢药皮焊条规程GB5293-1985参照碳素钢埋弧焊用焊丝及焊剂GB/T124701990参照埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂规程GB/T10045-1998参照药芯焊丝电弧焊用碳钢焊丝规程结合我国实际情况，原机械工业部编制了焊接材料产品样本，由机械工业出版社出版，其最新版为1997年版。该产品样本虽然不是标准，但在焊接行业、压力容器行业等相关行业中影响很大，人们熟悉产品样本中规定的焊材牌号，却不一定熟悉国家标准中规定的焊材型号。JB 4709-2000 标准释义3我国焊材国家标准是通用性焊材标准，适用于各种行业，其技术要求与我国已经形成的压力容器标准体系和管理体系很不适应。压力容器是有特殊要求的焊接构件，制造压力容器时必须遵照压力容器安全技术监察规程、 锅炉压力容器焊工考试规则、GBl50一1998钢制压力容器，JB 470

5、82000钢制压力容器焊接工艺评定、JBT47092000钢制压力容器焊接规程等，在上述国家法规、标准中对压力容器焊接要求作了严格规定，目前焊条国家标准的技术要求难以全面满足，具体表现为：1 熔敷金属的化学成分和硫磷含量GBl501998中所列钢号其标准为GB 6654一1996压力容器用钢板、GB 353l1996低温压力容器用低合金钢钢板等，压力容器用焊条熔敷金属性能应不低于母材。硫、磷是金属中重要有害元素，在压力容器用钢材和焊条标准中对其规定含量的对比见表2。表2钢 号与该钢号相匹配的焊条型号钢 号硫，磷，型 号硫，磷，20R0.0200.030E4316 E43150.0350.04016MnR0.0200.030E5016 E50150.035.04015MnVR0.0200.030E5515 G没有规定没有规定15VNR0.0200.030E6016 D1 E6015 D10.0350.03518MnMoNbR0.0200.025E7015 D20.0350.03513MnNiMoNbR0.0200.025E6016 D1 E6015 D10.0350.03515CrMoR

6、0.0200.030E5515 B20.0350.035 07MnCrMoVR0.0200.030E6015 G没有规定没有规定09MnD0.0250.025E5015 G没有规定没有规定09Mn2VD0.0250.02509Mn2VDR0.0250.030E5015 G没有规定没有规定09MnNiD0.0150.02009MnNiDR0.0150.020W707 No equivalent model0.0350.04015MnNiDR0.0150.025E5015 G没有规定没有规定16MnD0.0250.02516MnDR0.0150.025E5016 G E5015 G没有规定没有规定20MnMoD0.0250.025E5016 G E5015 G E5016 G没有规定没有规定08MnNiCrMoVD0.0200.02007MnNiGrMoVD R0.0150.025E5015 G没有规定没有规定JB 4709-2000 标准释义410Ni3MoD0.0150.015E6015 G E7015 G没有规定没有规定从表2可见，与压力容器用钢材相匹配的焊条国家标准中，硫、磷含量普

7、遍高于钢材，对于少数强度型低合金钢和几乎听有低温压力容器用低合金钢钢板、低温压力容器用碳素钢和低合金钢锻件来讲，相匹配焊条的国家标准中对硫磷含量都没有规定。2 焊缝的未熔合和咬边压力容器规范、标准和焊条国家标准对焊缝的未熔合和咬边要求见表3和表4。表3法规、标准名称焊缝末熔合的规定压力容器安全技术监察规程、锅炉压力容器焊工考试规则，GB 150一1998钢制压力容器JB 47301994规定级片不允许有未熔合JB 47082000钢制压力容器焊接工艺评定角焊缝试件不允许出现未熔合GBT 51171995碳钢焊条焊缝根部未熔合的总长度应不大于焊缝总长度的20，当未熔合的深度不大于最小焊脚的25时，连续未熔合的长度不应大于25mmGBT 51181995低合金钢焊条焊缝根部未熔合的总长度应不大于焊缝总长度的20，连续未熔合的长度不大于25mm表4法规、标准名称焊缝咬边的规定压力容器安全技术监察规程、锅炉压力容器焊工考试规则咬边深度0.5mmGB1501998钢制压力容器用标准抗拉强度下限值b540 MPa的钢材及Cr-Mo低合金钢和不锈钢材制造的容器，以及焊接接头系数取为l的容器、低温压力

8、容器，其焊缝表面不得有咬边。其他容器焊缝表面的咬边深度不得大于0.5mmGB/T 51171995 GBT 51181995角焊缝允许有个别短而且深度小于1mm的咬边焊条国标中，检验焊缝焊透、熔合和咬边采用T形接头角焊缝试验。JB 4709-2000 标准释义5未熔合属于面性缺陷，在压力容器中未熔合与裂纹一样危险，不允许在焊接接头中存在。如果焊条标准都允许出现未熔合，那么怎么能保证焊工考试、焊接工艺评定和压力容器产品不出现未熔合呢?咬边也是压力容器产品所应尽量避免的缺陷。如果焊条标准允许出现深度小于l mm的咬边，那么如何保证焊工考试和产品不出现咬边或出现深度小于0.5 mm的咬边呢?3 熔敷金属的力学性能与弯曲性能(1)拉伸强度上限值与下限值GBl501998钢制压力容器中所列碳素钢和低合金钢拉伸强度都规定下限值和上限值，然而焊条国家标准和产品样本只规定熔敷金属抗拉强度下限，而无上限。当抗拉强度实测值不管超过下限值多少也合格。某厂从1994年到1997年购进使用的碳钢、低合金钢焊条熔敷金属实际抗拉强度如表5、表6所示-从表5、表6可以看出，焊条厂生产的同一强度等级焊条熔敷金属拉伸强度

9、实测值绝大多数情况下超过压力容器厂订货要求的名义值。某校从北方某焊条厂订购一个强度系列焊条，其名义值和实测值如表7所示，可见不同强度焊条实测值都远远大于名义值。从工程需要来看，应从焊条拉伸强度的实测值来考虑与母材强度匹配问题。焊条熔敷金属强度过高，会造成焊缝与母材的强度、塑性、韧性不匹配，影响焊接接头性能，还会给焊接工艺评定和焊接工艺的管理造成混乱。表5 某厂40批E43XX型焊条抗拉强度统计表E43XX型焊条熔敷金属抗拉强度实测值b MPa实际达到的强度级别批 数比 例455b 0.25日寸为 630670JB 4709-2000 标准释义25表 14 各标准焊后热处理条件比较.ASME VIII-1 1983ASME VIII-2 1983ASME III 1983BS 5500 1984BS2633 1973(Pipe)ISO TC11HPIS 1983 E107-112AWS 1985 D1.1(Pipe) 相对板厚T/251)T/251)T/251)T/24T/24T/30,T/25T/251)T/25.4 碳素钢, h最小0.2510.510.50.510.25相对板厚T/251)2)T/251)2)T/251)2)T/24T/24T/25T/252)保持时间合金钢, h最小0.2510.5130.531.21入炉最高温度, 4254254254004003)400400315相对板厚22425/T22625/T22025/T22025/T22025/T22025.4/T22025/T22025.4/T最小555655555555553)加热最高加热温度, /h

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