隨著工程焊接技術的迅速發展，現代壓力容器也已發展成典型的全焊結構。壓力容器的焊接成為壓力容器制造過程中最重要最關鍵的一個環節，焊接質量直接影響壓力容器的質量。

　　一、壓力容器用碳鋼的焊接

　　碳鋼以鐵為基礎，以碳為合金元素，含量一般不超過1.0％。此外，含錳量不超過1.2％，含硅量不超過0.5％，SI、MN皆不作為合金元素。而其他元素，如NI、CR、CU等，控制在殘余量限度內，更不是合金元素。S、P、O、N等作為雜質元素，根據鋼材品種和等級，也都有嚴格限制。

　　碳鋼根據含碳量的不同，分為低碳鋼（C≤0.30％）、中碳鋼（C＝0.30％～0.60％）、高碳鋼（C≥0.60％）。壓力容器主要受壓元件用碳鋼，主要限于低碳鋼。在《容規》中規定：“用于焊接結構壓力容器主要受壓元件的碳素鋼和低合金鋼，其含碳量不應大于0.25％。在特殊條件下，如選用含碳量超過0.25％的鋼材，應限定碳當量不大于0.45％，由制造單位征得用戶同意，并經制造單位壓力容器技術總負責人批準，并按相關規定辦理批準手續”。

　　常用的壓力容器用碳鋼牌號有Q235－B、Q235－C、10、20、20R等。

　　（一）低碳鋼焊接特點

　　低碳鋼含碳量低，錳、硅含量少，在通常情況下不會因焊接而引起嚴重組織硬化或出現淬火組織。這種鋼的塑性和沖擊韌性優良，其焊接接頭的塑性、韌性也極其良好。焊接時一般不需預熱和后熱，不需采取特殊的工藝措施，即可獲得質量滿意的焊接接頭，故低碳鋼鋼具有優良的焊接性能，是所有鋼材中焊接性能最好的鋼種。

　　（二）低碳鋼焊接要點

　　（1）埋弧焊時若焊接線能量過大，會使熱影響區粗晶區的晶粒過于粗大，甚至會產生魏氏組織，從而使該區的沖擊韌性和彎曲性能降低，導致沖擊韌性和彎曲性能不合格。故在使用埋弧焊焊接，尤其是焊接厚板時，應嚴格按經焊接工藝評定合格的焊接線能量施焊。

　　（2）在現場低溫條件下焊接、焊接厚度或剛性較大的焊縫時，由于焊接接頭冷卻速度較快，冷裂紋的傾向增大。為避免焊接裂紋，應采取焊前預熱等措施。

　　二、壓力容器用低合金高強鋼及其焊接特點

　　在鋼中除碳外少量加入一種或多種合金元素（合金元素總量在5％以下），以提高鋼的力學性能，使其屈服強度在275MPA以上，并具有良好的綜合性能，這類鋼稱之為低合金高強鋼，其主要特點是強度高、塑性和韌性也較好。按鋼的屈服強度級別及熱處理狀態，壓力容器用低合金高強鋼可分為二類。

　　①熱軋、正火鋼屈服強度在294MPA～490MPA之間，其使用狀態為熱軋、正火或控軋狀態，屬于非熱處理強化鋼，這類鋼應用最為廣泛。

　　②低碳調質鋼屈服強度在490MPA～980MPA之間，在調質狀態下使用，屬于熱處理強化鋼。其特點是既有高的強度，且塑性和韌性也較好，可以直接在調質狀態下焊接。近年來，這類低碳調質鋼應用日益廣泛。

　　目前應用于壓力容器的低合金高強鋼。鋼板牌號有：16MNR、15MNVR、13MNNIMONBR、18MNMONBR等。鍛件牌號有16MN、15MNV、20MNMO、20MNMONB等。

　　低合金高強鋼的含碳量一般不超過0.20％，合金元素總量一般不超過5％。正是由于低合金高強鋼含有一定量的合金元素，使其焊接性能與碳鋼有一定差別，其焊接特點表現在：

　　（一）焊接接頭的焊接裂紋

　　（1）冷裂紋低合金高強鋼由于含使鋼材強化的C、MN、V、NB等元素，在焊接時易淬硬，這些硬化組織很敏感，因此，在剛性較大或拘束應力高的情況下，若焊接工藝不當，很容易產生冷裂紋。而且這類裂紋有一定的延遲性，其危害極大。

　　（2）再熱（SR）裂紋再熱裂紋是焊接接頭在焊后消除應力熱處理過程或長期處于高溫運行中發生在靠近熔合線粗晶區的沿晶開裂。一般認為，其產生是由于焊接高溫使HAZ附近的V、NB、CR、MO等碳化物固溶于奧氏體中，焊后冷卻時來不及析出，而在PWHT時呈彌散析出，從而強化了晶內，使應力松弛時的蠕變變形集中于晶界。

　　低合金高強鋼焊接接頭一般不易產生再熱裂紋，如16MNR、15MNVR等。但對于MN－MO－NB和MN－MO－V系低合金高強鋼，如07MNCRMOVR，由于NB、V、MO是促使再熱裂紋敏感性較強的元素，因此這一類鋼在焊后熱處理時應注意避開再熱裂紋的敏感溫度區，防止再熱裂紋的發生。

[$page]　　（二）焊接接頭的脆化和軟化

　　（1）應變時效脆化焊接接頭在焊接前需經受各種冷加工（下料剪切、筒體卷圓等），鋼材會產生塑性變形，如果該區再經200～450℃的熱作用就會引起應變時效。應變時效脆化會使鋼材塑性降低，脆性轉變溫度提高，從而導致設備脆斷。

　　PWHT可消除焊接結構這類應變時效，使韌性恢復。GB150－1998《鋼制壓力容器》作出規定，圓筒鋼材厚度δS符合以下條件：碳素鋼、16MNR的厚度不小于圓筒內徑DI的3％；其他低合金鋼的厚度不不小于圓筒內徑DI的2.5％。且為冷成形或中溫成形的受壓元件，應于成形后進行熱處理。

　　（2）焊縫和熱影響區脆化焊接是不均勻的加熱和冷卻過程，從而形成不均勻組織。焊縫（WM）和熱影響區（HAZ）的脆性轉變溫度比母材