压力容器的设计焊接篇ppt课件

1、压力容器设计焊接设计根底篇:熟练运用:大致了解:普通了解焊接设计是压力容器设计的重要组成部分第6章钢材焊接方法焊接资料焊接坡口焊接接头方式施焊中控制焊后热处置检验检测设计资料工艺焊接焊接资料设计焊接设计焊接焊接质检热处置理化质检无损第1章第3章第4章第4章第2章第5章构成部分涉及到的各方面一、焊接方法及特点 金属的焊接，按其工艺过程的特点可分为熔焊、压焊、钎焊三大类。熔焊 使被衔接的构件接头部分加热熔化成液体，然后再冷却结晶成一体的方法称为熔焊。压焊 是指利用摩擦、分散和加压等物理作用，抑制两个衔接外表的不平度，除去挤去氧化膜及其他污染物，使两个衔接外表上的原子相互接近到晶格间隔，从而在固态条

2、件下实现的衔接，统称固相焊接。固相焊接时通常都必需加压，所以称压焊。钎焊 普通采用熔点比母材低的金属资料作钎料，把焊件和钎料加热至高于钎料熔点，但低于母材的温度，利用毛细作用使液态钎料润湿母材，填充接头间隙，并与母材相互分散衔接焊件的方法称为钎焊。金属焊接熔焊v气 焊v电弧焊v电渣焊v电子束焊v激光焊v铝热焊压焊v锻 焊v摩擦焊v气压焊v电阻焊v冷压焊v爆炸焊v超声波焊v扩散焊v高频焊钎焊v火焰钎焊v烙铁钎焊v感应钎焊v电阻钎焊v盐浴钎焊v炉中钎焊焊接方法按工艺过程特点分类电弧焊手动电弧焊埋弧自动焊气体保护焊药芯焊丝自保护焊等离子弧焊惰性气体维护焊CO2气体维护焊混合气体维护焊1.自动化程度焊

3、接方法分人工、机械化、自动化三个档次 手工焊：指用手支配焊钳、焊炬或焊枪使焊条或焊丝运转以构成焊缝的焊接； 机械化焊：指焊机在焊工察看和支配下进展焊接； 自动焊：指焊机无需焊工调理、控制进展焊接。 焊工那么称为手工焊焊工welder， 从事机械化焊接或自动化焊接的焊工称为焊机操作工welding operator。焊接位置2.焊条电弧焊药皮焊条手动电弧焊手持焊矩、焊枪、或焊钳进展操作的焊接方法。 特点： a能源电加热，电能热能 b维护方式气渣结合维护 c适用位置恣意焊缝空间位置 d施焊资料大部分钢材及部分有色金属 e可焊工件厚度大多用在340mm之间。 缺陷：消费率低,劳动强度大,劳动条件恶劣

4、,对焊工操作技艺程度要求高。 焊接原理表示 焊接安装表示3.埋弧焊电弧在焊剂层下熄灭进展焊接的方法。 特点：焊接过程中引弧、熄弧，送进焊丝。挪动焊缝或工件由机械自动完成的为自动焊。 优点：与手弧焊相比： a消费率高：2-5倍，热能集中 ，高熔深，延续送给。 b焊接接头组织与性能好：焊接质量稳定，焊缝成分均匀，成形美观。 c节约金属与电能，工艺损失少，不开坡口。 d改善劳动条件：无弧光、烟尘少，机械操作。 缺陷： a焊接位置受限制，主要适用于平焊 。 b装配要求严厉，最适宜长焊缝的焊接。 c设备昂贵，辅助设备、设备要求高。 焊接原理表示焊接安装表示 4.氩弧焊用氩气做维护气体的气保焊。钨极惰性气

5、体维护焊英文简称TIGTungsten inert gas welding GTAWGas tungsten arc welding优点：a维护效果好，焊缝质量好。 b电弧稳定，易实现单面焊双面成形。 c可全位置焊。 d设备简单，操作灵敏。 e主要用于焊接铝、镁、铜等有色金属，不锈钢和耐热钢。缺陷：a熔深浅，熔敷速度小，消费率较低，适用薄板。 b惰性气体较贵，本钱较高。 c) 钨极微粒能够进入熔池，呵斥对焊缝金属的污染。焊接原理表示焊接安装表示5.熔化极气体维护焊 GMAWGas metal arc welding MAG Metal arc gas优点：与焊条电弧焊 a延续送丝，焊接效率高；

6、焊道不需清渣，节省时间。 b电流密度大，熔敷速度高；熔深大。 c焊接厚板时，电弧低，其焊接变形小。 d烟雾小。 与埋弧自动焊 a明弧焊接，焊工可以察看到电弧和熔池的形状。 b可进展全位置焊接。无需清渣。缺陷：与焊条电弧焊 a需防风安装。 b半自动焊枪比焊条电弧焊钳重，不轻便，操作灵敏差。 c设备复杂，运用和维护要求高。焊接原理表示 焊接安装表示二、 金属资料的焊接性特点焊接性指资料在一定的焊接工艺条件下焊接方法、焊接资料、焊接工艺参数和构造方式等，获得优质焊接接头的难易程度和该焊接接头能否在运用条件下可靠运转。能否获得优质致密、无缺陷焊接接头的才干是工艺焊接性。能否满足技术条件所规定的各种运用

7、性能的程度是运用焊接性。常用金属材料的焊接性特点金属材料可能出现的问题工艺方面使用方面低碳钢厚板的刚性拘束裂纹硫带裂纹板厚方向延伸率减少厚板方向缺口韧性低低合金钢（热轧及正火钢）焊道下裂纹热影响区硬化焊缝区塑性低抗拉强度低、疲劳极限低容易引起脆性破坏板的异向性大引起H2S应力腐蚀裂纹低温用低碳钢焊缝金属晶粒粗化高温加热引起的脆化热影响区冲击韧性低缺口韧性低奥氏体不锈钢焊缝热裂纹由于高温加热碳化物脆化焊接变形大高温使用时相脆化焊接热影响区耐腐蚀性下降氯离子引起的应力腐蚀裂纹焊缝低温冲击韧性下降铜及其合金高温塑性下降，脆化裂纹焊缝收缩裂纹热影响区软化焊缝金属化学成分不一致热影响区脆化金属材料可能产

8、生的焊接裂纹类型金属材料热裂纹冷裂纹层状撕裂再热裂纹碳素钢S0.01有时有时S0.01有时有时常低合金钢常常不锈钢马氏体有时常铁素体常奥氏体常铜及铜合金常有时三、 焊接资料焊条分类根据熔渣的酸碱氧化物的比例划分为酸性焊条和碱性焊条。根据药皮主要成分分氧化铁型、高钛型、钛钙型、钛铁矿型、高纤维素型和低氢型六类。焊条、焊丝和焊剂都有两种表示方法：型号和牌号。型号是国家规范对焊接资料不同种类的表示方法，牌号是焊材行业对产品的一致命名。每种焊材对应一种牌号，但某一型号可对应多种牌号。如低温钢用焊条W607与构造钢用焊条J507RH都对应于焊条型号E5015-G。焊条的选用原那么a 根据产品对焊缝的性能

9、要求选择焊条b 根据焊件的任务条件和构造刚性选择焊条c 思索加工工艺的影响d 思索操作的工艺性和施工条件e 提高劳动消费率当焊件焊后需求回火、正火或热成型时，应思索焊缝金属的热处置后的性能。酸性焊条操作性好，对铁锈和油污不敏感，有害气体少。立焊时选用立向下焊条；小口径管接头可选用底层焊条。压力容器常用钢材焊接用焊条钢号焊条备注牌号型号Q235、10、20J422J426J427E4303E4316E4315一般结构用J422，形状复杂、刚性大、大厚度焊件用J426、J427Q235-C、Q235-D用J426、J42720R、20gJ426J427E4316E431516MnRJ502J506

10、J507J506RJ507RE5003E5016E5015E5016-GE5015-G一般情况下用前三种焊条，当结构刚性较小，强度要求较高时选用后两种焊条。16MnDRJ506RHJ507RHE5016-GE5015-G焊后600650回火处理，消除焊接应力，可以降低低温钢焊接产品的脆断倾向。0Cr18Ni9A102E308-1600Cr17Ni14Mo2A002E316L-16不同钢号材料相焊推荐选用焊条接头钢号焊条牌号型号Q23516MnJ427E431520、20R16MnRJ427E4315Q235、20、16MnR0Cr18Ni9A302E309-16Q235、20、16MnR00C

11、r17Ni14Mo2A312E309Mo-160Cr18Ni900Cr17Ni14Mo2A102E308-16四 、焊接接头方式焊接接头包括：焊缝金属、熔合区、热影响区与母材。焊接接头的根本方式主要有对接、角接、T形和搭接四种方式。焊接接头方式的选择，普通取决于以下设计条件要求： 载荷的性质、 焊接质量要求和检查条件、焊接应力和变形。对接接头对接接头是受压元件运用最广泛的接头方式。从焊接力学角度来讲是比较理想的接头方式。角接接头由于角接接头的承载才干差，常用于不重要的焊接构造中。T形接头搭接接头在GB150中把容器主要受压部分的焊接接头分为A、B、C、D四类。A类焊缝：圆筒部分的纵向接头多层包

12、扎容器层板层纵向接头除外、球形封头与圆筒连 接的环向接头、各类凸形封头中的一切拼焊接头以及嵌入式接纳与壳体对接衔接的接头。B类焊缝：壳部分的环向接头、锥形封头小端与接纳衔接的接头、长颈法兰与接纳衔接的接头，但已规定为A、C、D类的焊接接头除外。C类焊缝：平盖、管板与圆筒非对接衔接的接头，法兰与壳体、接纳衔接的接头，内封头与圆筒的搭接接头以及多层包扎容器层板层纵向接头。D类焊缝：接纳、人孔、凸缘、补强圈等与壳体衔接的接头，但已规定为A、B类的焊接接头除外。坡口尺寸坡口角度：坡口角度由坡口方式和焊件厚度而定。根部间隙：预留根部间隙的目的在于保证焊缝根部的焊透。钝边：钝边的作用在于防止焊接时根部的焊

13、透。根部半径：目的在于增大坡口根部的空间，保证焊缝根部的焊透。焊接构造方式可参考HG20583-98 P332362页五、焊接缺陷焊接缺陷焊接过程中在焊接接头中产生的不延续性、不致密性或 衔接不良的景象。 焊接缺欠泛指焊接接头中的不延续性、不均匀性、不完善性及 其它不健全的缺欠原称焊接缺陷。焊接缺陷不符合详细焊接产品性能要求的焊接缺欠。焊接缺陷标 志判废或必需返修。 GB6417将焊接缺陷分为六类。 第一类：裂纹:热裂纹、冷裂纹、再热裂纹、层状撕裂。热裂纹焊接过程中，焊缝和热影响区金属冷 却到固相线附近的高温区产生的焊接裂纹。冷裂纹焊接接头冷却到较低温度下Ms温度以下200300时产生的裂纹。

14、延迟裂纹焊接接头冷却到室温后并在一定时间几小时、甚至十几天才会出现的冷裂纹。再热裂纹在焊后消除应力热处置等重新加热过程中，在焊接热影响区的粗晶区产生的裂纹。层状撕裂焊接时，在焊接构件中沿钢板轧层构成的呈阶梯状的一种裂纹。应力腐蚀裂纹冷裂纹服役过程中，焊接应力与任务应力和腐蚀介质作用下，产生的裂纹。 第二类：孔穴：气孔,缩孔等第三类：固态夹渣：夹渣、氧化物、金属夹杂。第四类：未焊透，未熔合。第五类：外形缺陷：咬边、缩沟、超标余高、焊缝外表外形不良、错边、焊瘤、烧穿、未焊满、焊脚不对称、根部收缩、接头处结合不良等。第六类：其它缺陷：电弧擦伤、飞溅、外表撕裂、打磨过量、定位焊缺陷等。六、压力容器焊接设计NoImageNoImage合理选择和利用资料 所选用的金属资料必需同时满足运用性能和加工性能的要求，前者包括强度、韧度、耐磨、耐腐蚀、抗蠕变等性能；后者主要是焊接性能，其次是冷、热加工的性能。 在构造上有特殊性能要求的部位，可采用特种金属资料，其他采用能满足普通要求的廉价资料。有防腐蚀要求的构造，可常用复合钢板；有耐磨要求的构造，采用堆焊耐磨合金和涂镀。充分发扬异种金属资料能进展焊接的特点。 尽能够选用轧制的规范型材和异型材。 在划分构造的零、部件时，要思索到备料过