[发明专利]一种S30408奥氏体不锈钢压力容器的焊接试验方法

说明书

本发明公开了一种S30408奥氏体不锈钢压力容器的焊接试验方法，包括焊接设备的选择、焊前准备、焊接和焊缝试验；焊接设备采用深熔氩弧焊机，焊前准备包括将压力容器筒节安装到定位工装上，将焊接试板固定在压力容器筒节纵向焊缝的延伸部位；焊接时，对压力容器筒节延伸部位的纵向焊缝及焊接试板的对接焊缝使用相同的焊接工艺参数进行焊接；其中，两对焊接试板焊完后通过机械切割方法从压力容器筒节上取下，作为焊接试件A和焊接试件B，然后进行压力容器总体焊接，总体焊接完成后的压力容器作为焊接试件C；焊缝试验包括对焊接试件A、焊接试件B和焊接试件C分别进行焊缝性能试验。本发明提高压力容器焊接试验的可靠性，同时降低焊接试验的成本。

技术领域

本发明涉及压力容器焊接技术领域，具体涉及一种S30408奥氏体不锈钢压力容器的焊接试验方法。

背景技术

S30408奥氏体不锈钢具有优异的力学性能，尤其是低温特性良好，使得其得到了越来越广泛的应用。同时，S30408奥氏体不锈钢屈服强度低，而抗拉强度高，具有较大的塑性裕量，可牺牲奥氏体不锈钢的部分塑性来提高其屈服强度，进而降低奥氏体不锈钢压力容器的设计壁厚，已成为节约制造成本及运输成本、提高经济效益的重要手段，这一过程通常被称为奥氏体不锈钢的拉伸强化。

为了保证S30408奥氏体不锈钢压力容器的焊接质量，通常在正式焊接之前需要进行焊接工艺试验，以验证所使用的焊接工艺参数是否合理。现有技术中，通常是在压力容器焊接和拉伸强化完成后直接进行破坏性取样，检测试样是否符合其性能要求。其不足是由于缺少焊接中间过程的试样性能评估，其一方面导致其评估不全面，从而有可能使得用于正式生产的焊接工艺参数不太可靠，增加了产生焊接缺陷的几率，另一方面万一出现焊接试验不合格的情况，可能要多次进行压力容器的实体焊接试验，而压力容器本身较大，导致其耗费的试验成本较大。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种S30408奥氏体不锈钢压力容器的焊接试验方法，旨在提高压力容器焊接试验的可靠性，同时降低焊接试验的成本。具体的技术方案如下：

一种S30408奥氏体不锈钢压力容器的焊接试验方法，包括如下步骤：

(1)确定试验对象：设置一件压力容器和两对焊接试板作为试验对象；

(2)焊材的选择：压力容器和焊接试板均采用S30408不锈钢板材，厚度8mm；其中，焊接试板与压力容器所使用的原材料采用相同炉批号的原材料；压力容器由S30408不锈钢板材经过卷制后的若干筒节拼接而成，且两端设置有封头；

(3)焊丝及保护气体的选择：焊丝采用GMS-308LM焊丝，保护气体采用纯氩气；

(4)焊接设备的选择：采用高效深熔氩弧焊机作为焊接设备；

(5)焊前准备：将压力容器筒节安装到定位工装上，将两对焊接试板分别固定在压力容器筒节纵向焊缝的延伸部位并使得其对接焊缝与压力容器筒节的纵向焊缝对齐，焊缝均采用I型坡口，组对间隙0-0.5mm，对口错边量控制在0～0.8mm，焊前对坡口两侧油污等污染物打磨清理干净，并用丙酮溶液清洗；

(6)焊接：对压力容器筒节延伸部位的纵向焊缝及焊接试板的对接焊缝使用相同的焊接工艺参数进行焊接；其中，两对焊接试板焊完后通过机械切割方法从压力容器筒节上取下，作为焊接试件A和焊接试件B，然后进行压力容器总体焊接，总体焊接完成后的压力容器作为焊接试件C；

(7)焊缝试验：对焊接试件A、焊接试件B和焊接试件C分别进行焊缝性能试验，具体如下：

焊接试件A的焊缝性能试验：焊接试件A取样后直接进行拉伸试验和冲击试验，并进行试样的室温拉伸断口形貌观察，判断试验是否合格；

焊接试件B的焊缝性能试验：焊接试件B先预拉伸至预先设定的应力值，对预拉伸后的焊接试件B进行取样，取样后再进行拉伸试验和冲击试验，并进行试样的室温拉伸断口形貌观察，判断试验是否合格；