钢砂仓的焊接工艺

1、摘要压力容器是部或外部承受气体或液体压力、并对安全性有较高要求的密封容 器。压力容器主要为圆柱形，少数为球形或其他形状。圆柱形压力容器通常由筒 体、封头、接管、法兰等零件和部件组成，压力容器工作压力越高，筒体的壁就 应越厚。压力容器有多种结构形式，如多层式、绕板式、型槽绕带式、热套式、 厚板卷焊式和锻焊式压力容器等。许多生产工艺过程需要在压力下进行，许多气 体和液化气需要在压力下贮存，因此压力容器越来越广泛地应用于各工业部门。 许多新技术的发展，对压力容器不断提出了新的更高的要求。本次课程设计的主要容包括：焊接结构的概述、焊接方法、母材的化学成分、 及其焊接性、焊接工艺的编制及焊接的评定。编写

2、的设计说明书讲述了埋弧自动 焊和手工电弧焊的原理、特点及应用， 焊前准备工作，焊接工艺参数对焊缝成形 的影响及焊接工艺参数的确定。目录摘要. I目录. I I第 1 章 绪论 . 11.1 焊接结构的叙述 11.2 焊接方法 21.2.1 埋弧焊 . 21.2.2 手工电弧焊 . 51.3 母材性能分析 . 81.3.1 Q235 简介. 81.3.2 Q235A 的焊接性 . 91.3.3 Q235A 钢的焊接特点 . 101.4 焊接材料的选择 101.4.1 焊接材料 . 10第 2 章 焊接工艺规程的制定 . 122.1 焊接方法及焊接材料 . 122.2 辅助工作和焊前准备 . 12

3、2.2.1 焊前准备 . 122.3 装配 162.4 施过程中的关键环节 . 172.4.2 焊接参数的控制 . 172.5 工艺分析 182.5.1 选材及下料 . 182.5.2 下料工具与下料要求 . 182.5.3 压力容器的热处理： . 192.6 压力试验和气密性试验及其检测 . 21焊接工艺卡 . 21参考文献 . 23第 1 章 绪论1.1 焊接结构的叙述压力容器是典型的焊接结构， 主要的制造方法就是焊接， 焊接质量直接关系到设备的质量。有必要在这里了解一下，基本的焊接知识。焊接接头分类 压力容器的焊接接头分成四类，目的是在设计、制造、维修、管理时 可以分别对待，从而保证质量

4、。圆筒部分的纵向接头 （多层包扎容器 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 封头中的所有拼焊接头以及嵌入式接管与壳体对接连接的接头， 均属 A类焊接接头。1. 壳体部分的环向焊缝接头，锥形封头小端与接管连接的接头，长颈法兰与接管连接的接头，均属B类焊接接头，但已规定为A、C、D类的焊 接接头除外。2. 平盖、管板与圆筒非对接连接的接头，法兰与壳体、接管连接的接头，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， 均属C类焊 接接头。3. 接管、人孔、凸缘、补强圈等与壳体连接的接头，均属 D类焊接接头，但已规定为A B类的焊接接头除外。A类焊缝是容器中受力最大的接头

5、， 因此一般要求采用双面焊或保证全焊透 的单面焊缝；B类焊缝的工作应力一般为A类的一半。除了可采用双面焊的对接焊缝以外， 也可采用带衬垫的单面焊；在中低压焊缝中，C类接头的受力较小，通常采用角焊缝联接。对于高压容 器，盛有剧毒介质的容器和低温容器应采用全焊透的接头。D类焊缝是接管与容器的交叉焊缝。受力条件较差，且存在较高的应力集中。 在后壁容器中这种焊缝的拘束度相当大，残余应力亦较大，易产生裂纹等缺陷。 因此在这种容器中D类焊缝应采取全焊透的焊接接头。对于低压容器可采用局部 焊透的单面或双面角焊。接头的基本形式 有对接接头、 T 形（十字形）接头、角接头和搭接接头对接接头是最基本的一种接头形式

6、，其强度可以达到与母材相同，受力均匀，筒体与封头等重要部件的连接均采用对接接头。 厚度小时 不开坡口，当厚度超过8mn是要有坡口。从图1-1可以看到，对接接头中的应力 分布比较复杂，焊缝与母材交界处有应力集中现象。 应力集中系数的大小和焊缝 的几何尺寸相关，如果通过打磨将余高磨平， 应力的分配情况就有明显改善。 实 际上，一些重要设备也确实是如此。以町科余高时們应力竹柘希輪来硒石的应力分布图1.1前叫余高为加强高是从受力横断面面积增大角度考虑的。1.2焊接方法埋弧焊1. 准备焊丝焊剂，焊丝就去污、油、锈等物，并有规则地盘绕在焊丝盘，焊剂应 事先烤干（250 °C下烘烤1 2小时），并

7、且不让其它杂质混入。工件焊口处要去 油去污去水。2. 接通控制箱的三相电源开关。3. 检查焊接设备，在空载的情况下，变位器前转与后转，焊丝向上与向下是否正常，旋转焊接速度调节器观察变位器旋转速度是否正常；松开焊丝送进轮， 试控 启动按扭和停止按扭，看动作是否正确， 并旋转电弧电压调节器，观察送丝轮的 转速是否正确。1. 弄干净导电咀，调整导电咀对焊丝的压力，保证有良好的导电性，且送丝畅通无阻。2. 按焊件板厚初步确定焊接规， 焊前先作焊接同等厚度的试片， 根据试片的熔透 情况（X光透视或切断焊缝，视焊缝截面熔合情况）和表面成形，调整焊接规， 反复试验后确定最好的焊接规。3. 使电咀基本对准焊缝

8、，微调焊机的横向调整手轮，使焊丝与焊缝对准。4. 按焊丝向下按扭，使焊丝与工件接近，焊枪头离工件距离不得小于15mm焊丝伸出长度不得小与 30mm。5. 检查变位器旋转开关和断路开关的位置是否正确，并调整好旋转速度。6. 打开焊剂漏头闸门，使焊剂埋住焊丝，焊剂层一般高度为3050mm。1 焊接工作（ 1 ）应铲按启动按扭，此时焊丝上抽，接着焊丝自动变为下送与工件接触摩擦 并引起电弧，以保证电弧正常燃烧，焊接工作正常进行。（ 2）焊接过程中必须随时观察电流表和电压表，并及时调整有关调节器（或按 扭）。使其符合所要求的焊接规，在发现网路电压过低时应立刻暂停焊接工作， 以免严重影响熔透质量，等网路电

9、压恢复正常后再进行工作。 在使用4mm旱丝时 要求焊缝宽度10mm焊接沟槽时焊接速度"15m/h,电压24V,电流"300A 在接近表面时，电压27V,电流"450A在焊接球阀时一般在焊第一层时尽量用 低电压小电流， 因无良好冷却怕升温过高损坏件及应力大。 在焊第二层及以后一 定通水冷却，电压及电流均可加大，以焊渣容易清理为好。（ 3）焊接过程还应随时注意焊缝的熔透程度和表面成形是否良好，熔透程度可 观察工件的反面电弧燃烧处红热程度来判断， 表面成形即可在焊了一小段时， 就 去焊渣观察， 若发现熔透程度和表面成形不良时及时调节规进行挽救， 以减少损 失。（ 4）注

10、意观察焊丝是否对准焊缝中心，以防止焊偏，焊工观察的位置应与引弧 的调整焊丝时的位置一样，以减少视线误差， 如焊小直径筒体的焊缝时， 可根据 焊缝背面的红热情况判断此电弧的走向是否偏斜，进行调整。（ 5）经常注意焊剂漏斗中的焊剂量，并随时添加，当焊剂下流不顺时就及时用 棒疏通通道，排除大块的障碍物。3 焊接结束（ 1 ）关闭焊剂漏斗的闸门，停送焊剂。（ 2）轻按（即按一半深，不要按到底）停止按扭，使焊丝停止送进，但电弧仍燃烧，以填满金属熔池，然后再将停止按扭按到底，切断焊接电流，如一下子将 停止按扭按到底，不但焊缝末端会产生熔池没有填满的现象，严重时此处还会有裂缝，而且焊丝还可能被粘在工件上，增

11、加操作的麻烦。(3) 按焊丝向上按扭，上抽焊丝，焊枪上升。(4) 回收焊剂，供下次使用，但要注意勿使焊渣混入。(5) 检查焊接质量，不合格的刨去，进行补焊。二次焊接前必须清理干净焊接面。图1.2埋弧焊操作流程(1) 控制箱和焊机外壳应接地(零)和防止漏电。接线板罩壳必须盖好。(2) 埋弧焊焊机的小车轮子要有良好绝缘，导线应绝缘良好，工作过程中应理顺 导线，防止扭转及被熔渣烧坏。(3) 焊接过程中应注意防止焊剂突然停止供给而发生强烈弧光裸露灼伤眼睛。所 以，焊工作业时应戴普通防护眼镜。(4) 半自动埋弧焊的焊把应有固定放置处，以防短路。(5) 埋弧自动焊熔剂的成分里含有氧化锰等对人体有害的物质。

12、焊接时虽不像手弧焊那样产生可见烟雾，但将产生一定量的有害气体和蒸气。所以，在工作地点最好有局部的抽气通风设备。埋弧焊工艺焊前准备：埋弧焊在焊接前必须做好准备工作，包括焊件的坡口加工、待焊部位的表面清理、焊件的装配以及焊丝表面的清理、焊剂的烘干等。 坡口加工坡口加工要求按 GB 9861988 执行，以保证焊缝根部不出现未焊透或夹渣，并 减少填充金属量。坡口的加工可使用刨边机、 机械化或半机械化气割机、 碳弧气 刨等。 待焊部位的清理 焊件清理主要是去除锈蚀、油污及水分，防止气孔的产生。一般用喷砂、喷丸方 法或手工清除，必要时用火焰烘烤待焊部位。 焊件的装配 装配焊件时要保证间隙均匀， 高低平整

13、，错边量小，定位焊缝长度一般大于 30mm， 并且定位焊缝质量与主焊缝质量要求一致。必要时采用专用工装、卡具。 焊接材料的清理 埋弧焊用的焊丝和焊剂对焊缝金属的成分、 组织和性能影响极大。 因此焊接前必 须清除焊丝表面的氧化皮、铁锈及油污等。 焊剂保存时要注意防潮， 使用前必须 按规定的温度烘干待用1.2.2 手工电弧焊一 焊接工艺国际焊接学会推荐碳当量的公式焊接工艺参数的选择手工电弧焊的焊接工艺 参数主要有焊条直径、焊接电流、电弧电压、焊接层数、电源种类及极性等。1焊条直径焊条直径的选择主要取决于焊件厚度、 接头形式、焊缝位置和焊接层次等因素。 在一般情况下， 可根据表 1-1 按焊件厚度选

14、择焊条直径， 并倾向于选择较大直径 的焊条。另外，在平焊时，直径可大一些；立焊时，所用焊条直径不超过5mm；横焊和仰焊时，所用直径不超过 4mm开坡口多层焊接时，为了防止产生未焊透 的缺陷，第一层焊缝宜采用直径为 3.2m m的焊条。2焊接电流焊接电流的过大或过小都会影响焊接质量， 所以其选择应根据焊条的类型、 直径、 焊件的厚度、接头形式、 焊缝空间位置等因素来考虑， 其中焊条直径和焊缝空间 位置最为关键。 在一般钢结构的焊接中， 焊接电流大小与焊条直径关系可用以下 经验公式进行试选：I=10d2 (1-1)式中I 焊接电流 (A) ；d 焊条直径 (mm)。另外，立焊时，电流应比平焊时小

15、15%20%;横焊和仰焊时，电流应比平焊 电流小10%15%。3电弧电压根据电源特性， 由焊接电流决定相应的电弧电压。此外，电弧电压还与电弧长 有关。电弧长则电弧电压高， 电弧短则电弧电压低。 一般要求电弧长小于或等于 焊条直径，即短弧焊。4焊接层数焊接层数应视焊件的厚度而定。 除薄板外，一般都采用多层焊。 焊接层数过少， 每层焊缝的厚度过大， 对焊缝金属的塑性有不利的影响。 施工中每层焊缝的厚度 不应大于 4 5mm。5电源种类及极性直流电源由于电弧稳定， 飞溅小，焊接质量好，一般用在重要的焊接结构或厚 板大刚度结构上。其他情况下，应首先考虑交流电焊机。根据焊条的形式和焊接特点的不同，利用电

16、弧中的阳极温度比阴极高的特点， 选用不同的极性来焊接各种不同的构件。 用碱性焊条或焊接薄板时， 采用直流反 接（工件接负极 ） ；而用酸性焊条时，通常采用正接 （工件接正极 ）。 钢材的可焊性各种钢材焊接性能的差异是用可焊性来表示的。 钢材的可焊性是指 在适当的设计和工作条件下， 材料易于焊接和满足结构性能的程度。 一般可焊性 具体表现在下述几个方面：（1）焊接作业要容易；（2）焊接时不发生裂纹和其他有害缺陷；（3）母材和焊接接头的机械、化学和物理性能好；（ 4）母材的缺口韧性优良；（5）焊接接头有足够的塑性和韧性。可焊性常常受钢的化学成分、 轧制方法和板厚因素影响。 为了评价化学成份对 可焊

17、性的影响， 一般用碳当量表示。 碳当量是化学成分对焊接热影响区最高硬度 的影响。二 焊接操作手工电弧焊是用手工操纵焊条进行焊接的一种电弧焊。 手工电弧焊使用的设备 简单，方法简便灵活， 但对焊工操作技术要求高， 焊接质量在一定程度上决定于 焊工操作技术。 手工电弧焊焊接的工件厚度一般在 1.5m m以上，1mm以下的薄 板不适合手工电弧焊。 手工电弧焊按电源种类分为：交流手工电弧焊和直流手 工电弧焊。 采用直流焊接， 电弧稳定、柔顺，飞溅少。 而交流焊接电弧稳定性差。 手工焊焊条按其熔渣性质分为酸性焊条和碱性焊条。 碱性焊条与同级别的酸性焊 条相比，其熔敷金属延性和韧性高，扩散氢含量低，抗裂性

18、能强，因此对于重要 的钢结构件的焊接，一般都选用碱性焊条。 但碱性焊条工艺性能较差， 必须采用 直流电源焊接。 手工电弧焊的最大优点就是灵活性好，焊条可以小批量生产，通过调整药皮和焊芯的成分，可以适应特种材料的焊接。何皿城口（b）口«）置丫申区醴】就口但）U-111ft口（e）或U型墩口图1.31.3母材性能分析1.3.1 Q235 简介Q235A韧性和塑性较好，有一定的伸长率，具有良好的焊接性能和热加工性。 Q235A一般在热轧状态下使用，用其轧制的型钢、钢筋、钢板、钢管可用于制造 各种焊接结构件、桥梁及一般不重要的机器零件，如螺栓、拉杆、铆钉、套环和 连杆等。化学成份碳 C :

19、< 0.22%硅 Si : < 0.35%锰 Mn: W1.4%硫 S : < 0.050%磷 P :< 0.045%铬Cr :允许残余含量w 0.030%镍Ni :允许残余含量w 0.030%铜Cu:允许残余含量w 0.030%注:脱氧方法 :F 、Z力学性能抗拉强度 (T b (MPa): 370500屈服强度 (T s (MPa) : w 16 时：235; 16 40 时：225; 40 60 时： 215; 60 100 时： 215; 100 150 时： 195; 150 时： 185伸长率 S 5 (%): w 40 时：26;40 60 时：25;60

20、 100 时：24;100 150 时：22;150 200 时：21;冷弯(弯180°):【纵向】钢厚度w 16时，弯心直径d=a；钢厚度16100 时，弯心直径 d=2a；【横向】钢厚度w 16时，弯心直径d=1.5a ;钢厚度16100时，弯心直径 d=2.5a ；热处理规及金相组织 热处理规：热轧。碳素钢的焊接性随含碳量增加而恶化，金相组织：铁素体 +珠光体。 Q235A 钢的焊接性1.3.2 Q235A 的焊接性因为含碳量较高的钢从焊接温度快速冷下来容易被 淬硬。被淬硬的焊缝和热影响区 因其塑性下降，在焊接应力容易产生裂纹。碳素钢被淬硬主要是在马氏体组织形成而 引起，马氏体

21、的数量受冷却速度影响，非常快的冷却速度可以产生100%的马氏体，从而可达到最高硬度。因此，焊接含砚较高的碳素钢时，就应当注意减缓冷 却速度， 使马氏体的数量减至最少。 焊接的冷却速度受焊接热输入、 母材板厚和 环境温度的影响。厚板或在低温条件下焊接， 其冷却速度加快; 预热或加大焊接 线能量，可以降低冷却速度，减少裂纹产生。碳素钢的碳含量增加到约0.15%以上时，对氢致裂纹尤其敏感。因此，焊接碳含量高于 0.15%的碳素钢时，须注意减 少氢的来源。例如大气中的水分，焊前对待焊部位及附近须清除油污、铁锈等。 手弧焊时宜选用低氢焊条， 在其它焊接方法中应制造低氢环境， 以减少焊缝周围 环境中的氢含

22、量。 焊接碳素钢时产生裂纹的力学原因是结构的拘束力和不均衡的 热应力。即使是不易淬硬的低碳钢， 在受拘束力条件下采用了不正确的焊接程序， 也会因这些应力过大而产生裂纹。 总之，对碳素钢的焊接，应针对其碳含量不同而采取 相应的工艺措施。当含碳较低时，如低碳钢，应着重注意防止结构拘束应力和不均 衡的热应力所引起的裂纹； 当含碳量较高时，如高碳钢，除了防止因这些因为应 力所引起的裂纹外，还要特别注意防止因淬硬而引起的裂纹。1.3.3 Q235A 钢的焊接特点低碳钢的含碳量低(< 0.25%)，其它合金元素含量较少，故是焊接性最好的 钢种。采用通常的焊接方法后， 接头中不会产生淬硬组织或冷裂纹。

23、 只要焊接材 料选择适当，便能得到满意的焊接接头。 用电弧焊焊接低碳钢时， 为了提高焊缝 金属的塑性、韧性、和抗裂性能，通常是使 焊缝金属的碳含量低于母材，依靠提高焊 缝中的硅、锰含量和电弧所具有较高的冷来达到与母材等强度。因此，焊缝金属会随 着冷却速度的增加， 其强度会提高， 而塑性和韧性会下降。 当厚板单层角焊缝时， 焊角尺寸不宜过小；多层焊时，应尽量连续施焊；焊补表面缺陷时，焊缝应具有 一定的尺寸，焊缝长度不得过短，必要时应采用100-150 C的局部预热。1.4 焊接材料的选择1.4.1 焊接材料电弧焊焊条用于焊接结构的低碳钢多是 Q235钢，其抗拉强度平均约417.5N/mm2, 按

24、等强度原则应选用E43XX系列焊条,它的熔敷金属抗拉强度不小于 420N/mm2(43kgf /mm2),在力学性能上与母材恰好相匹配。当焊接重要的或裂纹 敏感性较大的结构时， 常选用低氢型碱性焊条，如E4316、E4315、E5016、E5015等。因这类焊条具有较好的抗裂性能和力学性能，其韧性和抗时效性能也很好。但这类焊条工艺性能较差，对油、锈和水份很敏感，焊前需在350-400 C下烘干1-2 小时，并需对接头作彻底清理干净。所以对于一般的焊接结构，推荐选用工 艺性能较好的酸性焊条，如 E4303 E4313 E4320等。这些焊条虽然气体、杂质 较高，焊缝金属的塑性、韧性及抗裂性不及碱

25、性焊条，但一般都能满足使用性能 要求。低碳钢焊条选用举例。钢号型号牌号牌号型号施焊条件Q235AE4313J422E4301J423般不预热焊接工艺要点为确保低碳钢的焊接质量，在焊接工艺方面须注意：1）焊前清除焊件表面铁锈、油污、水份等杂质，焊接材料焊前烘干。2）角焊缝、对接多层焊的第一层焊缝以及单道焊乡要避免采用窄而深的坡口形 式，以防止出现裂纹、未焊透或夹渣等焊接缺陷。3）焊接刚性大的构件时，为了防止产生裂纹，宜采用焊前预热和焊 后消除应力的措施。第2章焊接工艺规程的制定2.1焊接方法及焊接材料前面已经已经分析过，采用埋弧自动焊和手工电弧焊，焊接材料为J507和HJ431+H08 Mn A

26、.表2.1 （焊条的选用、熔敷金属抗拉强度420Mpa及焊剂、焊丝的选用与匹配）焊条型号牌号药皮类型焊接位置电流种类E4303J422钛钙型全位置直流焊机、焊丝牌号抗拉强度Mpa伸长率屈服强度Mpa冲击吸收功JHJ431 H08A415550> 330> 22> 272.2辅助工作和焊前准备焊前准备1、焊接坡口的制备埋弧焊焊缝坡口的制备对焊缝质量起着只管重要的作用。目前工业生产上使用的埋弧自动焊机大都是机械化焊接设备，焊机小车或工件转动知识等速运动， 对坡口角度、钝边或间隙的误差不能随时调整焊接速度或其它规参数以弥补坡口尺 寸的偏差。因此，在焊缝坡口的制备过程中应采取措施保证

27、坡口加工尺寸符合标准的规定，特别是钝边和间隙尺寸必须严加控制。 对于重要的焊接结构（如锅炉、 压力容器等，焊缝坡口最好用机械加工方法制备,对无法用机械加工设备加工坡口的 焊件，也应采用自动切割机或靠模切割机加工坡口。采用手工火焰切割或离子切割均不能保证标准要求的坡口尺寸误差， 除非切割后再用砂轮修磨整形。但这种 手工修整相当费时费工。因此，焊接坡口正确的加工方法和加工程度要求以及严 格的工序检查，无论是对于保证埋弧焊质量， 还是降低生产成本，缩短制造周期 都是十分重要的。如果坡口尺寸、钝边、间隙、坡口倾角或 U形坡口底部R等超 出了容许的误差，就有苦恼出现烧穿、未焊透、余高过大或过小、未熔合和

28、夹渣 等缺陷，焊后必须返修而降低了生产效率。 焊接坡口的表面状态对焊缝质量也很 重要，不应忽视。坡口表面如残留锈斑、氧化皮、气割残渣、潮气和油污等，就 可能在焊缝中引起气孔。因此，焊前必须将这些污染清除干净。对此，焊接操作 者在焊接之前应仔细检查焊缝坡口表面， 发现锈蚀必须用砂轮打磨清除，对于油 污则应用丙酮擦净；对于潮气应用火焰加热烘干，以防止焊缝中气孔的形成。在低合金钢和不锈钢的焊接中，焊接坡口的清理更为重要，坡口表面的锈蚀和水 分油污不但会引起气孔，而且可能促使氢致裂纹、焊缝增碳， 甚至降低不锈钢焊 接接头的耐蚀性和低合金钢接头的力学性能，故应特别注意。表2.2采用埋弧自动焊的坡口形式和

29、基本尺寸规定如下:序号板厚/mm坡口形式坡口尺寸/mm1620（1）b=02.502612（2）b=0431024（ 2）Ia =50 ° 80°b=0 2.5p=6 1041030（ 1）/2a =40 ° 80° b=0 2.5 p=6 102、焊材的准备焊前应进行300C -500C的烘干，以消除焊剂中水分，防止焊i过程中气孔的形成。 低合金钢埋弧焊时，碱性焊剂应在400r-450r温度下烘干，消除焊剂中的结晶水，降 低焊缝中的氢含量，保证焊缝不致出现白点、 氢致裂纹等缺陷。焊剂在焊前彻底 烘干或低合金钢埋弧焊焊前准备工作的重要环节。在实际生产中，

30、经常出现因焊剂未烘干或烘干不良而导致焊缝或热影响区的氢致裂纹。在湿度较大（超过85%的工作环境下，熔炼焊剂在大气中存放 24h，烧结焊剂在大气中存放8h后就应 按规定的烘干制度重新烘干。碳钢和低合金钢埋弧焊焊丝表面应保持光洁，对于 油、锈和其他有害涂料焊前应清除干净，否则也可能导致焊缝出现气孔。不锈钢 埋弧焊焊丝表面应采用丙酮等溶剂彻底清除油污。在厚板焊接中，焊丝消耗量相 当大，通用埋弧焊机的焊丝盘容量一般较小， 为减少焊缝接头数量，节省更换焊 丝的辅助时间，推荐采用大盘焊丝， 焊前需将焊丝重新缠绕成盘。在焊丝缠绕过 程中可同时清锈除油。表2.3集箱壁厚mm焊丝直径焊接参数焊接参数目 /吋焊接

31、电流A电弧电压V焊接速度m/h710216024018 2530 3814 603、接头的组装埋弧焊接头的组装状况对焊接质量油很大影响。 对接接头的间隙和错边在很大 程度上影响着焊缝的熔透和外表成形， 焊前应仔细检查。接头的组装误差主要决 定于划线、下料、成形和坡口加工的精度。因此，接头的装配质量是通过严格控制前道工序的加工偏差来保证的。特别是在单面焊双面成形焊时，因接头的装配 间隙是决定熔透深度的重要因素，装配间隙应严格控制，在同一条焊缝上装配间 隙的误差不应超过1mm否则就很难保证单面焊双面成形焊缝的均匀熔透。且还 会引起咬边、夹渣等缺陷。接头的错边量应控制在不超过接头板厚的10%最大不超

32、过3mm4焊接参数的选择2.3埋弧自动焊的参数选择钢板厚度mm焊缝层数焊接电流A电弧电压V焊接速度m/h焊丝直径焊丝伸出 长度m843050028 3428 36425 35外45052030 3528 36425 351255065030 3625 32530 40外60070030 3624 30530 401465070034 3823 28530 40外68073034 3823 28530 401668073034 3823 26530 40外1,外2,60068034 3822 26530 40续表2.3钢板厚度m焊缝层数焊接电流A电弧电压V焊接速度m/h焊丝直径m焊丝伸出 长度m

33、1870075034 3822 26530 40外168073035 3822 25530 40外255062036 3822 26530 402070075035 3821 25530 40外165073035 3821 24540外255063035 3821 24540表9集箱壁厚焊丝直径焊接参数焊接参数mQm焊接电流A电弧电压V焊接速度m/h目 /吋710216024018 2530 3814 602.3装配一、装配方式的分类装配方式可按结构类型及生产批量、工艺过程、工艺方法及工作地点来分类。1按结构类型及生产批量的大小分类(1) 单件小批量生产单件小批量生产的结构经常采用划线定位的装

34、配方法。(2) 成批生产成批生产的结构通常在专用的胎架上进行装配。胎架是一种专用的工艺 装备，上面有定位器、夹紧器等，具体结构是根据焊接结构的形状特点设计的。2 按工艺过程分类(1) 由单独的零件逐步组装成结构对结构简单的产品，可以是一次装配完毕后进 行焊接；当装配复杂构件时，大多数是装配与焊接交替进行。(2) 由部件组装成结构装配工作是将零件组装成部件后，再由部件组装成整个结构并进行焊接。3 按装配工作地点分类(1) 工件固定式装配装配工作在固定的工作位置上进行，这种装配方法一般用在重型焊接结构或产量不大的情况下。(2) 工件移动式装配工件沿一定的工作地点按工序流程进行装配，在工作 地点上设

35、有装配用的胎具和相应的工人。这种装配方式在产量较大的流水线生产中 应用广泛，但有时为了使用某种固定的专用设备，也常采用这种装配方式。4装配的基本条件在金属结构装配中， 将零件或部件总装成产品则称为总装配。 通常装配后的部 件或整体结构直接送入焊接工序， 但有些产品先要进行部件装配焊接， 经矫正变 形后再进行总装配。无论何种装配方案都需要对零件进行定位、夹紧和测量， 这 就是装配的三个基本条件。(1) 定位定位就是确定零件在空间的位置或零件间的相对位置。(2) 夹紧夹紧就是借助通用或专用夹具的外力将已定位的零件加以固定的过程。 中翼板 与腹板间相对位置确定后，是通过调节螺杆1 来实现夹紧的。3测

36、量测量是指在装配过程中，对零件间的相对位置和各部件尺寸进行一系列 的技术测量，从而鉴定定位的正确性和夹紧力的效果，以便调整。2.4 施焊过程中的关键环节2.4.1 预热温度的选择预热是防止裂纹的有效措施 , 也有助于改善接头性能，根据设备的材质及钢 板厚度，参照JB/T4709-2000，选择预热温度为150C。且保证整个焊件在焊 接过程中的层间温度不低于预热温度。 如有低于预热温度时， 必须采用辅助加热 措施。2.4.2 焊接参数的控制焊接时 , 应严格参照工艺评定确定的参数，选择正确的焊接电流、焊接速度 和装配间隙。 避免因焊接电流过小或焊接速度太快， 基本金属未得到充分熔化而 产生未熔合

37、、未焊透现象。2.4.3 焊后保温及后热由于本设备的材质为16MnR属冷裂纹敏感性较大的低合金钢，且钢板厚 度达90mm卷制后的拘束度较大。因此，设备的纵环缝焊接完成后应进行后热 处理。后热温度在200350C，保温时间在0.5小时后,保温缓冷，以防止冷裂 纹的产生244 热处理设备焊接完毕后，为清除焊接应力，采用整体炉退火处理，产品试板随设备 同炉进行热处理，并进行产品试板的力学性能检验。2.5工艺分析本次设计的钢砂仓为D1类压力容器，设计压力小于1.6MPa。压力容器的生产工艺流程：下料成型焊接r损检测组对焊接无损检测热处理压力试验选材及下料1压力容器的选材主要依据设计文件及相关的国家标准

38、及行业标准2压力容器材料的种类3材料为16MnR下料工具与下料要求下料工具及适用围：1等离子切割：合金钢、不锈钢 22剪扳机：&W 8伽L<2500伽 切边为直边 33锯管机：接管4滚板机：三辊椭圆度要求：压容器：椭圆度w 1%D;且 25伽错边量要求：见下表表1mm对口处钢板厚度S s按焊接接头类别划分对口错边量 bABw 12w 1/4 S sw 1/4 S s> 12 20w 3w 1/4 S s> 20 40w 3w 5注：球形封头与圆筒连接的环向接头以及嵌入式接管与圆筒或封头对接连接的 A类接头，按B类焊接接头的对口错变量要求。直线度要求：一般容器：LW 3

39、0000 伽直线度W L/1000伽焊接焊前准备与焊接环境1、焊条、焊剂及其他焊接材料的贮存库应保持干燥，相对湿度不得大于60%2、当施焊环境出现下列任一情况，且无有效防护措施时，禁止施焊：A）手工焊时风速大于10m/sB）相对湿度大于90%C）雨、雪环境焊接工艺1、容器施焊前的焊接工艺评定，按 JB4708进行2、A、B类焊接焊缝的余高不得超过 GB150的有关规定3、焊缝表面不得有裂纹、气孔、弧坑和飞溅物焊缝返修1、焊逢的同一部位的返修次数不宜超过两次。 如超过两次, 返修前均应经制造单位技术总负责人批准，返修次数、部位和返修情况应记入容器的质量证明书。2、要求焊后热处理的容器，一般应在热

40、处理前进行返修 如在热处理后返修时，补焊后应做必要的热处理压力容器的热处理：1 正火目的：细化晶粒，提咼母材及常化处理焊缝的综合机械性能，消除冷作硬化，便于切削加工。 方法：把要正火的零件放入加热炉中加热到一定温度按每毫米1.5分2.5分保温出炉空冷，风冷或雾冷2 调质处理: 目的：提高零件的综合机械性能。 方法：淬火+高温回火（500C以上）。得到索氏体。3 固溶处理：（针对奥氏体不锈钢）即在室温条件下保留奥氏体。 目的：将零件加热使碳化物溶到奥氏体中，再以足够快的冷却速度将碳 化物固定在奥氏体中。具有最低的强度、最高塑性、最好的耐蚀性。 方法：加热到1000r1150C，以2分到4分/伽保

41、温后快冷，然后水 冷，再进行空冷。4 焊后热处理：（消除应力，退火） PWHT 一般热处理： SR ISR 目的： A. 改善焊接接头及热影响区的组织和性能。B. 消除焊接和冷作硬化的应力。C. 防止产生焊接裂纹。 方法：A.优先采用炉整体消除应力方法（另一法：把容器视为加热炉，在设备部加热外壳保温）B. 分段热处理：一端在炉，采取适当保温措施以防有害的温度梯度（重复加热的长度1.5m）C.对环缝进行局部消除应力处理一加热宽度：焊缝中心 线每侧 2倍板厚。 焊后热处理工艺：A. 炉温400C以下装炉B. 升温速率5000E /T （有效厚度）/h且w 200E /hC. 保温时间 T< 50mm 25mm/h T>50mm保温时间=（150+T） /100 （ h）D. 降温速率：400E 以上，6500/T E /h且w 260E /h 压力