15MnVR钢压力容器筒体环缝的焊接工艺规程及评定报告

张起亮

(安阳市高级技工学校，河南安阳455000)

压力容器受压壳体上的各种焊缝（见图1），包括筒体纵缝、环缝、接管焊缝、人孔加强圈焊缝、复合堆焊层、支座及附件与筒体相焊的焊缝，都应编制相应的焊接工艺规程，做焊接工艺评定报告。现有一壁厚为50mm的15MnVR钢压力容器，为了对其筒体环缝进行焊接,我们提出了以焊条电弧焊封底，埋弧焊盖面的焊接方法，制定了15MnVR钢压力容器筒体环缝的焊接的焊接工艺规程，做出了焊接工艺评定报告。

1 焊接性分析

15MnVR钢是常用的压力容器钢种之一，属低合金高强钢，它是在16Mn的基础上增加V(w(V)=（0.4﹪～0.12﹪），使晶粒细化和沉淀强化，其化学成分和力学性能分别见表1、表2。

表1 15MnVR钢的主要化学成分（GB6654-1996）[2]

15MnVR的Ceq和Pcm的计算如下

根据计算可知15MnVR钢焊接性较好，淬硬倾向不大，对中厚板的焊接需预热100～150℃。由于含有V，有回火倾向，焊后应进行消除应力处理。采用埋弧焊能提高劳动生产率，降低劳动强度和生产成本。

2 环缝坡口的制备

压力容器筒体环缝的坡口形式，取决于其壁厚及所选用的焊接工艺方法。由于15MnVR钢压力容器筒体壁厚为50mm，所以采用大型立式车床对其环缝接头坡口进行加工。坡口形状及尺寸如图2。

如图2所示筒体环缝的外口为U型坡口，内口为V型坡口，坡口角度为70°,钝边为2mm。环缝内口采用焊条电弧焊，根据等强度的原则，我们选用E5515,Φ4mm、Φ5mm焊条，焊机为ZX7-400S。外口清根后采用埋弧焊，用MZ-1250Ⅲ埋弧焊机。选用直径Φ4mm的H08MnMoA焊丝和焊剂HJ350。H08MnMoA焊丝的化学成分详见表3。

3 焊接工艺规程的制定

15MnVR钢压力容器筒体环缝的焊接的焊接工艺规程编制如表4。

1)焊前准备。参照表4。

2）焊前预热。将焊件坡口两侧各150～200mm范围内母材预热到150℃，以降低焊后冷却速度，减小淬硬倾向及焊接残余应力，防止冷裂纹的产生。

3）焊接。焊接方法、焊接材料、坡口形式及焊接工艺参数均与工艺评定时的相同，可参照表4、5。

4）焊后热处理。焊后进行消应力处理，焊接热处理参数详见表4。

5）焊接检验及结果。按技术要求对焊缝的外观进行检验。对所有焊缝按JB 4730-94进行X射线探伤。

表3 国产H08MnMoA焊丝的主要化学成分（GB/T12470-2003,GB/T14957-1994）[3]

表4 15MnVR钢压力容器筒体环缝的焊接的4 15MnVR钢压力容器筒体环缝的焊接

续表4

5 焊接工艺评定

对于壁厚为50mm的15MnVR钢压力容器筒体环缝的焊接。我们提出了以焊条电弧焊封底，埋弧焊盖面的焊接方法，制定了15MnVR钢压力容器筒体环缝的焊接的焊接工艺规程，做出了焊接工艺评定报告，如表5。

表5 15MnVR钢压力容器筒体环缝的焊接工艺评定报告

续表5

6 结语

本文采用焊条电弧焊封底，埋弧焊盖面的焊接方法对15MnVR钢压力容器筒体环缝进行焊接，制定了15MnVR钢压力容器筒体环缝的焊接的焊接工艺规程，做出了焊接工艺评定报告。实践证明，采用焊条电弧焊与埋弧焊相结合的方法对15MnVR钢压力容器筒体环缝进行焊接，工艺合理，效率高，质量好。

[1]陈裕川.焊接工艺设计与实例分析[M].北京：机械工业出版社，2009．

[2]杨松.锅炉压力容器焊接技术培训教材[M].北京:机械工业出版社，2005.