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TSG 21大容规对“焊缝力学性能”要求的解读

时间:2020-09-30 来源:卢梭说压力容器 浏览:
本文主要依据参考文献(见文末)整理。
TSG 21-2016的2.2.6(1)规定:
TSG R0004-2009的相关规定见下面的截图。
大容规TSG 21与旧版固容规TSG R0004相比,条文由“焊缝金属的力学性能高于或等于母材规定的限值”,修改为“拉伸性能满足母材标准规定的下限值,冲击吸收能量满足本规程表2-1的规定”。
即,TSG 21不再笼统地要求“焊缝金属力学性能”,而是将其细化要求保证焊缝金属拉伸性能冲击吸收功,对冲击功的要求与GB/T 150.2-2011的3.8.1及表1一致。力学性能的指标有很多,包括:弹性、硬度、强度、塑性、韧性、疲劳性能、断裂韧度等,显然TSG R0004的规定过于宽泛,可操作性不强。
需要指出的是,除焊接材料外,焊缝金属冲击韧性的影响因素,还包括母材的性能、冷热加工、焊接、热处理、安装、使用(操作工况)、维修及改造等,即在设备的防脆断设计中,应考虑设备的原材料到服役全过程。
焊接接头包括焊缝区、熔合区和热影响区焊缝区主要由焊接材料和少量母材熔合而成。TSG 21表2-1(或GB/T150.2表1,见下面的截图)成为承压设备用焊接材料熔敷金属冲击韧性合格指标的基本依据。(如NB47016等)
不过,所有钢材焊接后都存在热影响区,而其中的过热区材料有所弱化、脆化,晶粒粗化,其冲击韧性较母材大大降低。但目前,我国所有钢材出厂文件都只保证钢材的冲击韧性,没有任何一张钢材质量保证书中有热影响区的冲击韧性保证值。ASME核电设备建造规范各分篇都要求对热影响区冲击韧性进行确认和补偿。因此,在遵守TSG21表2-1(或GB/T 150.2表1)的规定时,可适当提高钢材冲击功合格指标,以保证热影响区冲击功也能符合要求。
例如,我国压力容器低温钢材料标准,将材料的冲击吸收能量指标大幅度提高,目的是为焊接接头特别是热影响区的冲击韧性指标留有余量,符合设计要求。

参考文献:

[1] 房务农, 等. 修订《承压设备用焊接材料订货技术条件》的思考[J]. 压力容器, 2016, 33(4).

[2] 俞扬. TSG 21-2016《固定式压力容器安全技术监察规程》部分修订内容介绍[J]. 化工机械, 2017, 44(6).

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