PDF《刘晓明袁朱向楠袁王佳珂》

耘造藻糟贼则蚤糟 宰藻造凿蚤灶早 酝葬糟澡蚤灶藻 刘晓明袁朱向楠袁王佳珂 穴扬州工业职业技术学院袁江苏 扬州 圆圆缘园园苑雪 摘要院压力容器设备中法兰与筒体尧法兰与接管连接处的 悦 类焊缝和封头端部尧筒体上马鞍形的 阅 类焊缝是最为不规则的且施焊工艺最为复杂的焊缝遥着重讨论 悦尧阅 类焊缝的 栽 形接头形式和角接接头 形式的焊接工艺袁尤其是对施焊难度高的 阅 类焊缝的接头坡口形式尧优缺点以及适用场合进行了分析遥 通过分析得出其合理的 栽 型接头形式和施焊方法袁为压力容器中此类焊缝的焊接提供参考作用遥 关键词院压力容器曰悦尧阅 类焊缝曰接头形式曰施焊工艺 中图分类号院栽郧源源员援圆 文献标识码院月 文章编号院员园园员原圆猿园猿穴圆园园缘雪园怨原园园远源原园圆 粤灶葬造赠扎藻 憎藻造凿蚤灶早 责则燥糟藻泽泽 皂藻贼澡燥凿 葬灶凿 躁燥蚤灶贼 泽澡葬责藻 燥枣 悦 葬灶凿 阅 泽藻葬皂 燥枣 责则藻泽泽怎则藻 增藻泽泽藻造泽 蕴陨哉 载蚤葬燥鄄皂蚤灶早袁在匀哉 载蚤葬灶早鄄灶葬灶袁宰粤晕郧 运藻鄄躁蚤葬 穴再葬灶早扎澡燥怎 悦燥造造藻早藻 燥枣 陨灶凿怎泽贼则蚤葬造 栽藻糟澡灶燥造燥早赠袁再葬灶早扎澡燥怎 圆圆缘园园苑袁悦澡蚤灶葬雪 粤遭泽贼则葬糟贼院陨灶 责则藻泽泽怎则藻 增藻泽泽藻造泽袁悦 葬灶凿 阅 泽藻葬皂 憎澡蚤糟澡 葬则藻 造燥糟葬贼藻凿 葬贼 贼澡藻 躁燥蚤灶贼 燥枣 枣造葬灶早藻袁贼怎遭藻鄄泽澡葬责藻 燥遭躁藻糟贼袁躁燥蚤灶贼藻凿 贼怎遭藻袁葬灶凿 澡藻葬凿 燥枣 责则藻泽泽怎则藻 增藻泽泽藻造泽 泽藻责葬则葬贼藻造赠 葬则藻 贼澡藻 皂燥泽贼 糟燥皂责造藻曾 泽藻葬皂泽援陨灶 贼澡蚤泽 责葬责藻则袁蚤贼 葬灶葬造赠扎藻泽 憎藻造凿蚤灶早 责则燥糟藻泽泽 皂藻贼澡燥凿 葬灶凿 躁燥蚤灶贼 泽澡葬责藻 燥枣 悦 葬灶凿 阅 泽藻葬皂援耘泽责藻糟蚤葬造造赠 枣燥则 躁燥蚤灶贼 泽澡葬责藻 葬灶凿 葬责责造蚤糟葬遭造藻 泽蚤贼怎葬贼蚤燥灶 燥枣 贼则燥怎遭造藻泽燥皂藻 阅 泽藻葬皂援栽澡藻 则藻葬泽燥灶葬遭造藻 躁燥蚤灶贼 泽澡葬责藻 葬灶凿 憎藻造凿蚤灶早 责则燥糟藻泽泽 葬则藻 燥遭贼葬蚤灶藻凿袁憎澡蚤糟澡 蚤泽 贼燥 责则燥增蚤凿藻 遭藻贼贼藻则 则藻枣藻则藻灶糟藻 枣燥则 贼澡藻 憎藻造凿蚤灶早 贼藻糟澡灶燥造燥早赠 燥枣 贼澡蚤泽 泽藻葬皂援 运藻赠 憎燥则凿泽院责则藻泽泽怎则藻 增藻泽泽藻造泽曰悦 葬灶凿 阅 泽藻葬皂曰躁燥蚤灶贼 泽澡葬责藻曰憎藻造凿蚤灶早 责则燥糟藻泽泽 皂藻贼澡燥凿 第 猿缘 卷第怨期圆园园缘 年怨月灾燥造援猿缘 晕燥援怨 杂藻责贼援圆园园缘 耘造藻糟贼则蚤糟 宰藻造凿蚤灶早 酝葬糟澡蚤灶藻 收稿日期院圆园园缘原园苑原园缘 作者简介院刘晓明穴员怨苑园要雪袁男袁江苏泰兴人袁工程师袁硕士袁 主要从事材料成形及控制尧实验应力分析的研究 和教学工作遥 引言 压力容器是承压设备袁其内部贮存或处理的物 质往往是易燃尧易爆或有毒的袁这些物质一旦泄漏 出来不但会造成生产上的损失袁更重要的是会使操 作工人中毒袁严重时会引起整个容器发生爆炸袁由此 造成不堪设想的后果遥 压力容器大都是全焊结 构袁因此对容器上焊缝的强度及密封性提出了较高 的要求遥 目前压力容器的焊缝分类还是沿用美国锅炉 和压力容器规范 粤杂酝耘 中规定袁将焊缝分为 粤尧月尧悦尧 阅源大类袁如图 员 所示遥 在此主要对压力容器 悦尧阅 类焊缝的焊接工艺进行分析遥 员悦类焊缝工艺分析 由图 员 可知袁悦 类焊缝主要用于法兰与筒体尧 法兰与接管的连接遥 员援员 悦 类焊缝接头形式 悦 类焊缝中袁法兰的厚度一般比壳体或接管的 壁厚大得多袁因此对于这类接头一般不要求采用全 焊透的接头形式袁可采取局部焊透的 栽 形接头眼员演 袁 如图 圆葬尧图 圆遭尧图 圆糟 所示遥 低压容器中的小直径法兰甚至可采用 陨 形坡 口的角焊缝来连接袁但其工艺要求是院必须在法兰 内尧外两面进行封底焊曰其目的是院既可防止法兰的 焊接变形袁同时又可保证法兰所要求的刚度遥 平封头尧管板与筒体相接的 悦 类接头袁因其工 图员压力容器焊缝的位置

64 窑窑耘造藻糟贼则蚤糟 宰藻造凿蚤灶早 酝葬糟澡蚤灶藻 作应力较高袁 宜采用全焊透的 栽 形接头如图 圆凿尧 图 圆藻 所 示遥 其工艺要求是院角焊缝的表面可按要求加工 成圆角袁圆角半径最小为 园援圆缘 倍的接管壁厚袁但不 小于 源援缘 皂皂遥 其目的是为了减小角焊缝焊趾部位的 应力集中袁避免裂纹缺陷的产生遥 图圆悦类焊缝接头形式 员援圆 悦 类焊缝的施焊工艺 对于直径较小的 悦 类焊缝袁通常采用焊条电弧 焊进行焊接遥 在施焊工程中可利用简单的变位机来 提高效率和保证焊缝质量曰还可利用废旧的车床三 爪自定心卡盘将装配好的法兰与接管装卡在其中袁 焊工操作时袁左手根据焊接速度的需要袁转动卡盘袁 右手送进焊条袁十分方便灵活袁焊成的焊缝光滑美 观遥对于直径较大的 悦 类焊缝袁可借助于机动变位机 进行埋弧焊接遥 圆阅类焊缝工艺分析 由图 员 可知袁主要用于封头端部的 阅 类焊缝 的轨迹为圆袁焊接工艺没有太大困难曰筒体上的 阅 类焊缝袁其轨迹为马鞍形袁这种形式焊缝的坡口开 设及操作施焊过程中都有一定的难度遥下面主要分 析这些焊缝的接头形式和施焊工艺遥 圆援员 阅 类焊缝的接头形式 由于 阅 类接头在施焊过程中的复杂性袁其常用 的接头形式有院插入式接管全焊透 栽 形接头尧带补 强圈接管 栽 形接头尧骑坐式接管的角接接头以及小 直径法兰和接管的角接接头等遥 圆援员援员 插入式接管全焊透 栽 形接头 这种接头的坡口加工在封头或筒体上袁接管本 身开 陨 形坡口袁插入封头或筒体内袁如图 猿 所示遥图 猿葬 为带钝边单边 灾 形坡口袁图 猿遭尧图 猿糟 为带钝边 双单边 灾 形坡口袁主要用于封头或筒体上遥 采用这种接头形式的优点是院接头的强度可靠袁 使用寿命长袁并且可以进行超声波探伤袁对接头的 焊接质量可实行有效地控制遥 缺点是院对于小直径 的厚壁容器袁由于只能开带钝边单边 灾 形坡口袁会在 筒体表面形成很大的焊脚袁与容器不相适应袁一般 需用角向砂轮机加以修整遥 这种接头形式一般适用在高温高压容器尧低温 压力容器尧承受交变载荷的容器和低合金高强度钢 制容器上袁且直径大于 员园园 皂皂 的接管遥 圆援员援圆 插入式接管局部焊透 栽 形接头 这种接头的坡口形式如图 源 所示遥 图源插入式接管局部焊透 栽 形接头 图 源葬尧图 源遭 所示接头主要用于厚度小于 圆园 皂皂 的薄壁容器袁且接管的壁厚小于容器壳壁的 员辕圆遥 其工艺要求孔边加工成 源缘毅的坡口袁目的是增加焊缝 的焊透深度遥 但因是单面焊袁焊缝根部不可能完全 熔透袁一般存在有未焊透的缺陷袁所以只能在低碳 钢制容器中使用遥 图 源糟尧图 源凿 所示接头主要用于壁厚为 圆园耀缘园 皂皂 的容器遥其工艺要求孔边双面开坡口袁目的是形成 局部焊透的 栽 形接头遥 这种接头主要适用于中尧低压常温容器遥 圆援员援猿 骑坐式接管角接接头 这种接头形式的坡口开在接管上或壳体上袁 由于端面成为马鞍形袁所以加工坡口有一定难度袁 图猿插入式接管全焊透 栽 形接头 生产与应用 刘晓明等院压力容器 悦尧阅 类焊缝接头形式及施焊工艺分析 第怨期65 窑窑耘造藻糟贼则蚤糟 宰藻造凿蚤灶早 酝葬糟澡蚤灶藻 需要有专用的设备遥 接头的坡口形式如图 缘 所示遥 图缘骑坐式接管角接接头 图 缘葬尧图 缘遭 所示的接头主要用于厚壁接管遥 其工艺要求是角焊缝焊接后的机械加工应在接 管内孔进行袁目的是以去除未焊透的根部焊缝袁 获得全焊透的优质角焊缝遥 图 缘糟 所示的接头主要用于内径小于 员园园 皂皂 的接管袁图 缘凿 所示的接头主要用于直径小于 缘园 皂皂尧 壁厚小于等于 远 皂皂 的接管遥 这类接头主要适用于中等厚度穴猿园耀远园 皂皂雪的压 力容器袁接管直径的适用范围为 猿圆耀圆园园 皂皂遥 圆援员援源 小直径法兰盘尧小接管角接接头 这种接头的坡口形式如图 远 所示遥 其工艺要 求是接头都要在管端部或壳体的开孔边缘处开 一定深度的坡口袁管接头插入壳体的深度至少等 于接管的壁厚袁且不小于 远援缘 皂皂袁以保证连接的 强度遥 图远小直径法兰盘尧小接管角接接头 这种接头适用于公称直径小于 苑远 皂皂 的法兰 盘尧内螺纹管接头和直管接头与壳体的连接遥 圆援员援缘 带补强圈插入式接管 栽 形接头 这种接头形式如图 苑 所示遥 由于壳体上的接管 开孔袁不但造成壳体强度的削弱袁而且在开孔边缘 还会引起相当高的应力集中袁开孔直径愈大袁这种 不利的影响愈严重遥所以当孔径大于一定程度后袁 在孔周围就应设置补强圈遥但是袁添置补强圈对容 器壳体开孔虽有一定的补强作用袁但同时因 栽 形接 头的焊缝厚度几乎也增加了 员 倍袁这样袁不仅加大 了焊接工作量袁而且还提高了接头的刚性袁产生焊 接缺陷的几率明显增加遥由于这类焊缝无法进行 射线探伤或超声波探伤袁焊接质量的控制比较困 难袁因此选用这类接头时要慎重考虑遥 图苑带补强圈插入式接管 栽 形接头 其工艺要求是在接管装配时袁应将管端与管座 台肩之间留出 员援远 皂皂 的间隙袁并可将管座台肩加 工成斜面遥目的是为防止这种环向封闭局部焊透 角接缝根部出现裂纹袁使角接缝在焊接过程中有 自由收缩的余地以及便于装配袁保证规定的间隙遥 圆援圆 阅 类焊缝的施焊工艺 阅 类焊缝的焊接方法可分别选用焊条电弧焊尧 钨极氩弧焊和埋弧焊等袁目前应用较多的还是焊条 电弧焊遥容器壳体上的 阅 类焊缝由于焊缝轨迹呈 马鞍形袁为了使焊缝始终处于平焊位置袁应将容器 置于翻转架上袁将翻转架电动机的控制开关固定 在面罩上袁焊工在施焊过程中根据需要按开关袁转 动筒体遥 圆援圆援员 单面焊全焊透的 阅 类焊缝 对于单面焊需要全焊透的 阅 类焊缝袁为了保 证根部质量袁可采用氩弧焊打底尧焊条电弧焊盖面 的施焊工艺遥一种容器管焊接采用内孔氩弧焊封底尧 焊条电弧焊盖面的坡口形式如图 愿 所示袁采用专用 的内孔焊枪插人管座孔内进行熔化焊接袁不填丝袁焊 接结果可以保证根部充分焊透遥 圆援圆援圆 插入式大接管接头的 阅 类焊缝 对于插入式大接管接头的 阅 类焊缝可采用埋 弧焊接袁埋弧焊的运动方式有焊件转动和焊机转动 两种遥 生产与应用 第 猿缘 卷66 窑窑耘造藻糟贼则蚤糟 宰藻造凿蚤灶早 酝葬糟澡蚤灶藻 图怨大接管接头的 阅 类焊缝施焊工艺 图愿单面焊全焊透的 阅 类焊缝坡口 葬援 焊件转动方式的焊接遥 用于球形封头上接管的焊接袁即将封头置于焊 接变位机上袁与普通焊接架配合使用袁如图 怨葬 所示袁 用这种方法焊接袁需要配置载重量相当大的变位 机遥当接管不是处于封头中心轴位置时袁为了顺利 进行焊接袁应将封头填起袁使接管处于中心位置袁再 进行焊接袁如图 怨遭 所示遥 遭援 转动焊机方式的焊接遥 须采用专用焊机袁其特点在于必须使焊机的旋 转中心与接管同心并实现马鞍形穴筒体接管雪焊接遥 猿 结束语 随着焊接技术的发展袁施焊工艺的规范尧压力 容器的焊缝质量会越来越高袁完全可以满足不同压 力设备的要求遥 参考文献院 眼员演 郭.