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第1章　压力容器的结构特点和焊接接头的形式1

1.1　压力容器的种类和结构特点1

1.1.1　压力容器的分类1

1.1.2　压力容器的结构形式2

1.2　压力容器焊接接头的形式5

1.2.1　压力容器焊接接头的分类6

1.2.2　单层压力容器的焊接接头形式6

1.2.3　多层压力容器的焊接接头形式16

1.2.4　不锈复合钢板制压力容器的焊接接头形式23

1.2.5　换热器管子／管板的接头形式26

1.2.6　储罐的焊接接头形式27

第2章　压力容器用钢31

2.1 对压力容器用钢基本性能的要求31

2.1.1　对强度性能的要求31

2.1.2　对塑性的要求32

2.1.3　对冲击韧度的要求33

2.1.4　对变形性能的要求35

2.1.5　对耐蚀性的要求36

2.2　对压力容器用钢焊接性的要求38

2.3　合金元素和杂质对压力容器用钢性能的影响39

2.3.1　碳的影响39

2.3.2　锰的影响40

2.3.3　硅的影响41

2.3.4　钼的影响42

2.3.5　铬的影响42

2.3.6　钒的影响42

2.3.7　钛的影响43

2.3.8　铌的影响44

2.3.9　镍的影响44

2.3.10　硫的影响44

2.3.11 磷的影响45

2.4　压力容器用钢的分类及典型钢种46

2.4.1　压力容器用钢的分类46

2.4.2　压力容器用典型钢种48

2.4.3　压力容器用钢的适用范围56

第3章　压力容器用焊接材料59

3.1 对压力容器焊缝金属性能的基本要求59

3.1.1　等强度原则59

3.1.2　等塑性和等韧性原则59

3.1.3　等耐蚀性原则60

3.2　影响焊缝金属性能的冶金因素60

3.2.1　焊接冶金过程的特点60

3.2.2　气体对焊缝金属性能的影响61

3.3　焊接冶金反应63

3.3.1　焊缝金属的脱氧63

3.3.2　焊缝金属的脱氮64

3.3.3　焊缝金属的脱硫65

3.3.4　焊缝金属的脱磷65

3.3.5　焊缝金属的合金化66

3.4　压力容器用焊接材料的种类和性能68

3.4.1　焊条电弧焊用焊条68

3.4.2　埋弧焊用焊剂和焊丝76

3.4.3　电渣焊用焊剂和焊丝86

3.4.4　熔化极气体保护焊用焊丝及保护气体89

3.4.5 钨极惰性气体保护焊用填充焊丝和钨极103

3.5　压力容器用焊接材料的选择104

3.5.1　加工工艺因素的影响104

3.5.2 各种焊接方法冶金特点的影响105

3.6　常用的压力容器焊接材料107

3.7　焊接材料的使用与保管112

第4章　压力容器制造中应用的焊接方法与焊接设备114

4.1　概述114

4.2　焊条电弧焊114

4.2.1 工作原理114

4.2.2　焊接设备115

4.2.3　焊接工艺及操作技术119

4.3　埋弧焊122

4.3.1 概述122

4.3.2　工作原理122

4.3.3　压力容器制造中常用的埋弧焊工艺方法124

4.3.4　埋弧焊设备129

4.3.5　埋弧焊工艺与操作技术150

4.4　熔化极气体保护电弧焊159

4.4.1　概述159

4.4.2　工作原理160

4.4.3　MIG/MAG焊工艺特点和优缺点161

4.4.4　熔化极气体保护焊工艺方法163

4.4.5　熔化极气体保护焊设备171

4.4.6　熔化极气体保护焊工艺及操作技术188

4.5　不熔化极惰性气体保护电弧焊200

4.5.1 概述200

4.5.2　工作原理200

4.5.3　TIG焊工艺方法202

4.5.4　TIG焊焊接设备205

4.5.5　TIG焊焊接工艺及操作技术223

4.6　等离子弧焊234

4.6.1 概述234

4.6.2　工作原理235

4.6.3　等离子弧焊工艺方法236

4.6.4　等离子弧焊设备238

4.6.5 等离子弧焊工艺及操作技术243

4.7　电渣焊247

4.7.1 概述247

4.7.2　工作原理248

4.7.3　电渣焊工艺方法248

4.7.4　电渣焊设备250

4.7.5 电渣焊工艺及操作技术257

第5章　压力容器用钢的焊接行为265

5.1 概述265

5.2　焊接热循环对接头性能的影响265

5.2.1　焊接热循环的特点265

5.2.2　焊接热影响区的组织变化270

5.2.3　钢组织的等温转变272

5.2.4　钢的连续冷却组织转变274

5.2.5　焊接热影响区的力学性能277

5.3　焊缝金属的结晶过程及性能280

5.3.1　焊缝金属的结晶过程280

5.3.2　焊缝金属的组织转变特点及对性能的影响283

5.4　制造工艺对压力容器用钢及其接头性能的影响285

5.5　压力容器用钢的焊接性及其试验方法289

5.5.1　压力容器用钢的焊接性289

5.5.2　钢材焊接性的试验方法290

第6章　钢制压力容器的焊接工艺307

6.1　概述307

6.2 钢制压力容器的制造工艺过程307

6.3 对钢制压力容器焊接接头的技术要求312

6.4　焊接工艺规程的编制依据和程序317

6.5　焊接工艺要素320

6.6　压力容器的焊接工艺评定326

6.6.1 压力容器焊接工艺评定规则327

6.6.2　焊接工艺评定试验项目和试验方法339

6.6.3 焊接工艺评定试验结果合格标准347

6.6.4　焊接工艺评定报告348

6.7　压力容器常用钢材的典型焊接工艺350

6.7.1 低碳钢压力容器的焊接工艺350

6.7.2　低合金高强度钢压力容器的焊接工艺356

6.7.3　珠光体耐热钢压力容器的焊接工艺371

6.7.4　低温钢压力容器的焊接工艺384

6.7.5　不锈钢压力容器的焊接工艺386

6.7.6　不锈复合钢板压力容器的焊接工艺399

第7章　压力容器制造中常见焊接缺陷及其防止方法405

7.1　概述405

7.2　焊接缺陷的形貌特征413

7.3　焊接缺陷的形成原因及防止措施419

7.3.1 热裂纹的形成机理及防止措施420

7.3.2　冷裂纹的形成机理及防止措施425

7.3.3　层状撕裂的形成机理及防止措施429

7.3.4　再热裂纹的形成机理及防止措施432

7.3.5　应力腐蚀裂纹的形成机理及防止措施435

7.3.6　气孔的形成机理及防止措施437

7.3.7　未焊透和未熔合的形成原因及防止措施438

7.3.8　夹渣形成的原因及防止措施439

7.3.9　咬边、下垂和内凹形成的原因及防止措施439

7.4　焊接缺陷的清除和修补440

第8章　压力容器焊接接头的质量检验441

8.1　对焊接接头质量检验的要求441

8.1.1 压力容器焊接接头的无损探伤检验范围442

8.1.2　压力容器焊接接头的破坏性检验范围444

8.2　焊接接头的非破坏性检验方法444

8.2.1 目视检查444

8.2.2　焊缝的磁粉探伤446

8.2.3　焊缝的射线照相探伤449

8.2.4　焊缝的超声波探伤455

8.2.5　焊缝的渗透探伤461

8.2.6　压力容器的耐压试验和密封性试验464

8.3　焊接接头的破坏性检验方法466

8.3.1　焊接接头的力学性能试验466

8.3.2　焊接接头的晶间腐蚀试验473

参考文献476