2025年压力容器的焊接技术 .pdfVIP

英雄者，胸怀大志，腹有良策，有包藏宇宙之机，吞吐天地之志者也。——《三国演义》

第十章压力容器的焊接技术

随着工程焊接技术的迅速发展，现代压力容器也已发展成典型的全焊结构。压力容器的焊接

成为压力容器制造过程中最重要最关键的一个环节，焊接质量直接影响压力容器的质量。

第一节碳钢、低合金高强钢压力容器的焊接

一、压力容器用碳钢的焊接

碳钢以铁为基础，以碳为合金元素，含量一般不超过1.0％。此外，含锰量不超过1.2％，含

硅量不超过0.5％，Si、Mn皆不作为合金元素。而其他元素，如Ni、Cr、Cu等，控制在残余

量限度内，更不是合金元素。S、P、O、N等作为杂质元素，根据钢材品种和等级，也都有

严格限制。

碳钢根据含碳量的不同，分为低碳钢(C≤0.30％)、中碳钢(C=0.30％~0.60％)、高碳钢(C≥

0.60％)。压力容器主要受压元件用碳钢，主要限于低碳钢。在《容规》中规定：“用于焊接结

构压力容器主要受压元件的碳素钢和低合金钢，其含碳量不应大于0.25％。在特殊条件下，

如选用含碳量超过0.25％的钢材，应限定碳当量不大于0.45％，由制造单位征得用户同意，

并经制造单位压力容器技术总负责人批准，并按相关规定办理批准手续”。

常用的压力容器用碳钢牌号有Q235-B、Q235-C、10、20、20R等。

（一）低碳钢焊接特点

低碳钢含碳量低，锰、硅含量少，在通常情况下不会因焊接而引起严重组织硬化或出现淬火

组织。这种钢的塑性和冲击韧性优良，其焊接接头的塑性、韧性也极其良好。焊接时一般不

需预热和后热，不需采取特殊的工艺措施，即可获得质量满意的焊接接头，故低碳钢钢具有

优良的焊接性能，是所有钢材中焊接性能最好的钢种。

（二）低碳钢焊接要点

（1）埋弧焊时若焊接线能量过大，会使热影响区粗晶区的晶粒过于粗大，甚至会产生魏氏组

织，从而使该区的冲击韧性和弯曲性能降低，导致冲击韧性和弯曲性能不合格。故在使用埋

弧焊焊接，尤其是焊接厚板时，应严格按经焊接工艺评定合格的焊接线能量施焊。

（2）在现场低温条件下焊接、焊接厚度或刚性较大的焊缝时，由于焊接接头冷却速度较快，

冷裂纹的倾向增大。为避免焊接裂纹，应采取焊前预热等措施。

二、压力容器用低合金高强钢及其焊接特点

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为天地立心，为生民立命，为往圣继绝学，为万世开太平。——张载

在钢中除碳外少量加入一种或多种合金元素(合金元素总量在5％以下)，以提高钢的力学性

能，使其屈服强度在275MPa以上，并具有良好的综合性能，这类钢称之为低合金高强钢，

其主要特点是强度高、塑性和韧性也较好。按钢的屈服强度级别及热处理状态，压力容器用

低合金高强钢可分为二类。

①热轧、正火钢屈服强度在294Mpa~490MPa之间，其使用状态为热轧、正火或控轧状

态，属于非热处理强化钢，这类钢应用最为广泛。

②低碳调质钢屈服强度在490Mpa~980Mpa之间，在调质状态下使用，属于热处理强化

钢。其特点是既有高的强度，且塑性和韧性也较好，可以直接在调质状态下焊接。近年来，

这类低碳调质钢应用日益广泛。

目前应用于压力容器的低合金高强钢。钢板牌号有：16