換熱器設計、壓力容器焊接與無損檢Microsoft Word 文檔

1、換熱器設計傳熱學基礎1. .1熱傳導（導熱） 定義：指溫度不同的物體各部分或溫度不同的兩物體間直接接觸時，依靠分子、原子及自由電子等微觀粒子熱運動而進行的熱量傳遞現(xiàn)象。物質的屬性：可以在固體、液體、氣體中發(fā)生1.2.導熱的特點必須有溫差物體直接接觸依靠分子、原子及自由電子等微觀粒子熱運動而傳遞熱量不發(fā)生宏觀的相對位移1.3導熱機理氣體：氣體分子不規(guī)則熱運動時相互碰撞的結果。導電固體：自由電子運動。非導電固體：晶格結構的振動。液體：很復雜。1.4熱傳導基本方程傅里葉定律（Fourier）1.5熱導率（導熱系數(shù)） 具有單位溫度差（1K）的單位厚度的物體(1m)，在它的單位面積上(1m2)、每單位時

2、間(1s)的導熱量(J)。單位：w/(m.K)熱導率表征物質導熱能力的一個參數(shù)，為物質性質之一。熱導率越大，物質的導熱能力越強。熱導率的大小與物質的組成、結構、狀態(tài)（溫度、濕度、壓強）等因素有關。 1.6當<0.2 W/(m)時，這種材料稱為保溫材料。高效能的保溫材料多為蜂窩狀多孔結構1.7常壓下氣體混合物的導熱系數(shù)可用下式估算：m氣體混合物的導熱系數(shù)，W/m；li氣體混合物中i組分的導熱系數(shù)，W/m；yi氣體混合物中i組分的摩爾分數(shù)；Mi氣體混合物中i組分的摩爾質量，kg/kmol。1.8液體混合物的導熱系數(shù)在實驗數(shù)據(jù)缺乏的情況下，可按下法估算：有機化合物水溶液的導熱系數(shù)估算式為 有機

3、化合物的互溶混合液的導熱系數(shù)估算式為 上兩式中x和分別為混合液中i組分的質量分率及與混合液相同溫度下i組分的導熱系數(shù)。1.9導熱的幾個基本概念1） 傳熱速率Q（熱流量）： 指單位時間內通過傳熱面的熱量。整個換熱器的傳熱速率表征了換熱器的生產能力，單位為W；2 ）熱通量q ： 指單位時間內通過單位傳熱面積所傳遞的熱量。在一定的傳熱速率下，q越大，所需的傳熱面積越小。因此，熱通量是反映傳熱強度的指標，又稱為熱流強度，單位為W/m2。3）穩(wěn)定傳熱（又稱定態(tài)傳熱） ：對于連續(xù)過程傳熱系統(tǒng)中不積累熱量，即輸入系統(tǒng)的熱量等于輸出系統(tǒng)的熱量。穩(wěn)定傳熱的特點：傳熱速率Q為常數(shù)，并且系統(tǒng)中各點的溫度僅隨位置變化

4、而與時間無關。對于間歇過程：傳熱系統(tǒng)中各點的溫度不僅隨位置變化且隨時間變化，稱為不穩(wěn)定傳熱（又稱非定態(tài)傳熱）。2.0平壁導熱由傅立葉定律導過平壁的熱流量：熱流密度：2.1平壁導熱由和分比關系 2.2平壁導熱例3：硫酸生產中SO2氣體是在沸騰爐中焙燒硫鐵礦而得到的，若沸騰爐的爐壁是由23cm厚的耐火磚（實際各區(qū)段的磚規(guī)格略有差異）、23cm厚的保溫磚（粘土輕磚）、5cm厚的石棉板及10cm厚的鋼殼組成。操作穩(wěn)定后，測得爐內壁面溫度t1為900，外壁面溫度t5為80。試求每平方米爐壁面由熱傳導所散失的熱量，并求爐壁各層材料間交界面的溫度為多少？由于沸騰爐直徑大，可以將爐壁看作平面壁，已知： 耐火磚

5、， 保溫磚， 石棉磚, 鋼殼 解：由題意根據(jù)多層平壁熱流量公式，得： 求耐火磚與保溫磚的交界面溫度t2 =806.8求保溫磚與石棉板的交界面溫度t3 =317.5 求石棉板與鋼殼的交界面溫度t4 =81.1計算結果表明，各分層熱阻越大則溫度降越大，沸騰爐壁主要溫度降在保溫磚和石棉板層。3.圓筒壁導熱1)單層圓筒壁導熱圓筒壁的導熱面積隨半徑而變，S2rL。2) 多層圓筒壁導導熱系數(shù)大的材料在外面，導熱系數(shù)小的材料放在里層對保溫更有利。4. 1熱對流與對流換熱定義與特征定義：流體中（氣體或液體）溫度不同的各部分之間，由于發(fā)生相對的宏觀運動而把熱量由一處傳遞到另一處的現(xiàn)象。 流體中有溫差 熱對流必然

6、同時伴隨著熱傳導，自然界不存在單一的熱對流 對流換熱：流體與溫度不同的固體壁間接觸時的熱量交換過程4.2對流換熱的特點對流換熱與熱對流不同，既有熱對流，也有導熱；不是基本傳熱方式導熱與熱對流同時存在的復雜熱傳遞過程必須有直接接觸（流體與壁面）和宏觀運動；也必須有溫差5牛頓冷卻公式（1701） 熱流量W，單位時間傳遞的熱量q 熱流密度q 熱流密度W/m2h 表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)AA 與流體接觸的壁面面積 tw 固體壁表面溫度t 流體溫度6. 表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)（對流換熱系數(shù)） 當流體與壁面溫度相差1度時、每單位壁面面積上、單位時間內所傳遞的熱量。h是表征對流換熱過程強弱的物理量。影響h因素：流動原因、流動狀態(tài)

7、、流體物性（、cp)有無相變、壁面形狀大小等7. 1對流傳熱機理 對流傳熱是流體流動過程中發(fā)生的熱量傳遞. 工業(yè)過程的流動多為湍流狀態(tài)，湍流流動時，流體主體中質點充分擾動與混合，所以在與流體流動方向垂直的截面上，流體主體區(qū)的溫度差很小。 由于壁面的約束和流體內部的摩擦作用，在緊靠壁面處總存在滯流底層，故主要熱阻及溫度差都集中在滯流底層。7.2對流傳熱特點 由于固體壁面對流體分子的吸附作用，使得壁面上的流體是處于不流動或不滑移的狀態(tài) 在流體的黏性力作用下會使流體的速度在垂直于壁面的方向上發(fā)生改變。流體速度從壁面上的零速度值逐步變化到來流的速度值。 同時，通過固體壁面的熱流也會在流體分子的作用下向

8、流體擴散(熱傳導)，并不斷地被流體的流動而帶到下游（熱對流），因而也導致緊靠壁面處的流體溫度逐步從壁面溫度變化到來流溫度。 流體與壁面之間的溫度變化可認為全部發(fā)生在厚度為t的一個膜層內，通常將這一存在溫度梯度的區(qū)域稱為傳熱邊界層。傳熱邊界層以外，溫度是一致的、沒有熱阻.8.對流換熱過程的分類 對流換熱：導熱 + 熱對流；壁面+流動 對流換熱的分類：1）流動起因：2）換熱表面的幾何因素：3）流動狀態(tài)：4）流體有無相變：9.對流傳熱系數(shù)的影響因素及其求流體的種類和性質；流體的流動形態(tài)：流體的對流狀態(tài)傳熱壁面的形狀、排列方式和尺寸10.對流傳熱過程中的準則數(shù)的物理意義10.1稱為雷諾數(shù)，表征了給定流

9、場的慣性力與其黏性力的對比關系，也就是反映了這兩種力的相對大小。利用雷諾數(shù)可以判別一個給定流場的穩(wěn)定性，隨著慣性力的增大和黏性力的相對減小，雷諾數(shù)就會增大，而大到一定程度流場就會失去穩(wěn)定，而使流動從層流變?yōu)槲闪鳌?0.210.3努謝爾特（Nusselt）準則，它反映了給定流場的換熱能力與其導熱能力的對比關系。這是一個在對流換熱計算中必須要加以確定的準則。 11.對流傳熱系數(shù)的影響因素(h = f ( 物性、流動狀態(tài)、溫度、邊界狀況)1)流體的種類和相變化的情況2)流體的物性導熱系數(shù) l 大，h 大；粘度 m 大，h 小；比熱和密度 rCp 大，h 大；體積膨脹系數(shù) b 大，h 大。3) 流體的

10、溫度 流體物性、附加自然對流4)流體的流動狀態(tài) 滯流小、湍流大5)流體流動的原因 自然對流小、強制對流大6)傳熱面的形狀、位置和大小形狀：管、板、環(huán)隙、翅片等位置：水平、垂直、管束的排列方式大小：管徑、管長、板高、進口效應12應用準數(shù)關聯(lián)式應注意的問題a 定性溫度 b 特征尺寸c 特征流速d 應用條件13.特征尺寸、特征流速和定性溫度的確定特征參數(shù)是流場的代表性的數(shù)值，分別表征了流場的幾何特征、流動特征和換熱特征。 特征尺寸，它反映了流場的幾何特征，對于不同的流場特征尺寸的選擇是不同的。流體平行流過平板：流動方向上的長度尺寸；管內流體流動：垂直于流動方向的管內直徑；流體繞流圓柱體流動：流動方向

11、上的圓柱體外直徑。非圓管：取當量直徑4´流動截面積/傳熱周邊長特征流速，它反映了流體流場的流動特征。流體流過平板：來流速度；流體管內流動：管子截面上的平均流速；流體繞流圓柱體流動：來流速度。定性溫度，無量綱準則中的物性量是溫度的函數(shù)，確定物性量數(shù)值的溫度稱為定性溫度。外部流動：來流流體溫度和固體壁面溫度的算術平均值，稱為膜溫度；內部流動：管內流體進出口溫度的平均值（算術平均值或對數(shù)平均值）.14.對流傳熱膜系數(shù) （無相變）1)低粘度流體在管內強制湍流傳熱：Dittus-Blelter當液體被加熱：n=0.4 液體被冷卻：n=0.3 氣體被加熱或冷卻：n=0.4上式的適用范圍1）Re1

12、04，流體呈湍流狀態(tài)。2）若Re=2300104屬于過渡區(qū)，上式計算的傳熱系數(shù)h作修正3）要求管長與管徑之比，l/d>60。如果l/d60，由于入口處的影響使增加較多，可將×【1+（d/l)0.7】進行修正。4）用于粘度小于2倍水的粘度的流體。5）定性溫度：液體進出口溫度的算術平均值;6) 特征尺寸: 管內徑。b、高粘度流體Nu=0.027Re0.8Pr0.33(w )0.14:液體在主體平均溫度下的粘度w：液體在壁溫下的粘度其中（/w）0.14一項是考慮熱流方向影響的校正項。在工程計算時，液體加熱(/w）0.14=1.05 ，液體被冷卻時（/w）0.14=0.95 由于滯流內

13、層的厚度粘度隨熱流方向的不同而不同，液體被加熱時，滯流內層的溫度比主體溫度高，又粘度反比于溫度，因此滯流內層厚度減薄，致使對流傳熱系數(shù)增大。液體被冷卻時，情況相反，對于液體Pr>1 即 Pr0.4>Pr0.3.因此加熱時n=0.4。 15.液體有相變時的對流傳熱系數(shù)a. 蒸氣冷凝化工生產中多見的相變給熱是液體受熱沸騰和飽和水蒸氣的冷凝。滴狀冷凝的給熱系數(shù)比膜狀冷凝的給熱系數(shù)可高出數(shù)倍乃至數(shù)十倍，工業(yè)上遇到的大多是膜狀冷凝，因此冷凝器的設計總是按膜狀冷凝來處理，下面介紹純凈的飽和蒸氣膜狀冷凝的傳熱系數(shù)的計算方法 。1） 豎直平壁：2）傾斜平壁：3）單根水平園管：4）蒸氣在水平管束外的

14、冷凝5）蒸氣在垂直管內、外或垂直平板側的冷凝6）影響冷凝傳熱的因素液膜兩側溫差凝液物性蒸氣的流向與速度蒸氣中不凝性氣體含量的影響過熱蒸氣冷凝壁面的影響16. 液體沸騰液體通過固體壁面被加熱的對流傳熱過程中，若伴有液相變?yōu)闅庀?，即在液相內部產生氣泡或氣膜的過程稱為液體沸騰，又稱沸騰傳熱。當溫差較小時，加熱面上的液體僅產生自然對流在液體表面蒸發(fā)，如圖中AB段曲線；當t逐漸增高時，由于氣泡的產生、脫離和上升對液體劇烈擾動，此段情況稱為泡核沸騰，如BC段曲線；圖4-9 水的沸騰曲線：17.工業(yè)上的液體沸騰將加熱壁面浸沒在液體中，液體在壁面處受熱沸騰，稱為大容積沸騰；液體在管內流動時受熱沸騰，稱為管內沸

15、騰。18.熱輻射（Thermal radiation）1定義物體通過電磁波來傳遞熱量的方式物體的溫度越高、輻射能力越強；若物體的種 類不同、表面狀況不同，其輻射能力不同輻射換熱：物體間靠熱輻射進行的熱量傳遞2輻射換熱的特點不需要冷熱物體的直接接觸；即：不需要介質的存在，在真空中就可以傳遞能量在輻射換熱過程中伴隨著能量形式的轉換 物體熱力學能 電磁波能 物體熱力學能無論溫度高低，物體都在不停地相互發(fā)射電磁波能、相互輻射能量；高溫物體輻射給低溫物體的能量大于低溫物體輻射給高溫物體的能量;總的結果是熱由高溫傳到低溫。19.斯蒂芬-玻爾茲曼定律（Stefan-Boltzmann law）黑體：能全部吸

16、收投射到其表面輻射能的物體。 或稱絕對黑體。（Black body）黑體的輻射能力與吸收能力最強黑體向外發(fā)射的輻射能： 絕對黑體輻射力 黑體表面的絕對溫度（熱力學溫度） 斯蒂芬-玻爾茲曼常數(shù)， 20.化工生產中的傳熱過程及常見換熱器 實際上，傳熱過程往往并非以某種傳熱方式單獨出現(xiàn)，而是兩種甚至是三種傳熱方式的組合。20.1 傳熱過程與熱阻 傳熱過程：熱量由熱流體通過間壁傳給冷流體的過程。20.2熱阻分析類比方法 對各種轉移過程的規(guī)律進行分析與比較，充分揭示出相互之間的類同之處，并相互應用各自分析的結論，是研究轉移過程的一種行之有效方法。 熱電類比（熱阻分析）是傳熱學常用的研究方法：即將電學中的

17、歐姆定律及電學中電阻的串并聯(lián)理論應用于傳熱學熱量傳遞現(xiàn)象的研究。20.3熱阻1）熱阻定義：熱轉移過程的阻力稱為熱阻。2）熱阻分類：不同的熱量轉移有不同的熱阻，其分類較多，如：導熱阻、輻射熱阻、對流熱阻等。3）熱阻的特點 串聯(lián)熱阻疊加原則：在一個串聯(lián)的熱量傳遞過程中，若通過各串聯(lián)環(huán)節(jié)的熱流量相同，則串聯(lián)過程的總熱阻等于各串聯(lián)環(huán)節(jié)的分熱阻之和。 20.4系統(tǒng)內由于溫度的差異使熱量從高溫向低溫轉移的過程稱之為熱量傳遞過程，簡稱傳熱過程 化工生產對傳熱的要求有兩類，一是要求熱量的傳遞速率要高，目的是增大設備的傳熱強度、提高生產能力或減小設備尺寸、降低生產費用；另一類則是要求盡量避免熱量傳遞，需要采用隔

18、熱等方法減小傳熱速率。 傳熱過程也分為定態(tài)傳熱和非定態(tài)傳熱兩種，換熱器傳熱面上各點溫度不隨時間而改變的過程稱為定態(tài)傳熱，反之，稱為不定態(tài)傳熱。21.工業(yè)上傳熱的三種基本方式直接接觸式 間壁式蓄熱式21.1 間壁式換熱器中，熱量自熱流體傳給冷流體的過程包括三個步驟：熱流體將熱量傳到壁面一側；熱量通過固體壁面的熱傳導；壁面的另一側將熱量傳給冷流體。即給熱一導熱一給熱的串聯(lián)過程。 21.2 依傳熱面的結構可分為管式換熱器和板式換熱器。管式換熱器的傳熱面是由管子做成的，包括套管式、列管式、蛇管式、噴淋式和翅片管式等；板式換熱器的傳熱面是由板材做成的，包括夾套式、螺紋板式、螺旋板式等。21.3間壁式換熱

19、器的傳熱總方程，適用于傳熱面為等溫面的間壁式熱交換過程。 說明定態(tài)傳熱總過程的推動力和阻力亦具加和性24.傳熱過程的平均溫度差 冷、熱流體溫度差沿換熱器壁面的分布情況，決定了整個換熱過程的溫度差。 （1）定態(tài)恒溫傳熱（2）定態(tài)變溫傳熱 在相同情況下，逆流傳熱的平均溫度差大于并流傳熱的平均溫度差，這意味著采用逆流傳熱要比并流傳熱相應減少傳熱面積或載熱體使用量。 25.熱負荷及熱量衡算 生產工藝對換熱器換熱能力的要求稱為換熱器的工藝熱負荷L。26. 傳熱過程的強化 傳熱過程的強化目的是充分利用熱能，提高換熱器單位面積的傳熱速率；力圖以較小的傳熱面積或較小體積的換熱器完成一定的傳熱任務。 26.1強

20、化傳熱過程的主要途徑有三條: （1）增大傳熱面積A（2）增大平均溫度差tm（3）增大傳熱系數(shù)K 26.2 提高h和、降低都能使K值增大。提高K值的具體辦法，可以從以下幾個方面考慮。 增加湍流程度、減小對流傳熱的熱阻、提高h值。盡量選擇h大的流體給熱狀態(tài)。提高、降低.壓力容器焊接與無損檢測1 焊接方法的分類 a熔焊 b壓焊 c 釬焊2.同一種焊縫形式可以連接成多個接頭形式對接接頭不一定用對接焊縫連接連接角接接頭的焊縫也不一定是角焊縫 3.焊接性能、焊接工藝評定和焊接工藝規(guī)程掌握焊接性能、焊接工藝評定和編制焊接工藝規(guī)程是焊接壓力容器中的三個重要環(huán)節(jié)。焊接性能是焊接工藝評定的基礎焊接工藝評定是焊接工

21、藝規(guī)程的依據(jù)焊接工藝規(guī)程是確保壓力容器焊接質量的行動準則4.焊接性能4.1金屬材料的焊接性能是指在限定的施工條件下，焊接成符合設計要求的構件，并滿足預訂服役要求的能力。亦即材料對焊接加工的適應性和使用可靠性。施工條件包括：材料牌號、結構條件、焊接設備條件、工藝條件、焊接環(huán)境。設計要求包括：焊接尺寸、形位偏差、焊縫內外缺陷要求，焊接接頭的性能、焊接技術條件。服役要求包括：焊接接頭結合性能、具體工藝介質條件下焊接接頭的使用性能及使用環(huán)境下結構抗斷裂能力。4.2材料的焊接性能與條件有關，在不同條件下有不同表現(xiàn)。焊接性能可分為工藝焊接性能和使用焊接性能：工藝焊接性能是指在一定焊接工藝條件下，能否獲得優(yōu)

22、質、無缺陷或少缺陷的焊接接頭能力。使用焊接性能是指焊接接頭或整體結構滿足各種使用要求的程度。影響焊接性能的因素為材料、焊接方法、結構類型和使用要求。5.焊接工藝焊接工藝是指制造焊件所有相關的加工方法和實施要求，包括焊接設備、材料選用、焊接方法選定、焊接參數(shù)、操作要求等6.焊接工藝評定為驗證所擬定的焊件焊接工藝的正確性而進行的試驗過程及結果評價稱為焊接7.工藝評定。正確認識焊接工藝評定的目的和作用，是執(zhí)行焊接工藝評定標準的前提。焊接工藝評定通過焊接試件，進行驗證性試驗，因此焊接工藝評定結果只對焊接接頭有效，焊接工藝評定不能保證產品整體質量符合要求，更不能確保壓力容器安全可靠使用。焊接工藝評定規(guī)則

23、只對標準規(guī)定的檢驗要求負責，當增加焊接工藝評定試件檢驗項目時，原標準規(guī)定的焊接工藝評定規(guī)則對新增加的檢驗項目便不再適用。8.GB150規(guī)定：容器施焊前的焊接工藝評定，應按JB4708進行。焊接工藝評定報告、焊接工藝規(guī)程、施焊記錄及焊工的識別標記，其保存期不少于7年。9.焊接工藝規(guī)程9.1按照壓力容器焊接工藝評定標準，評定合格的焊接工藝只能確保焊接接頭的力學性能或堆焊層化學成分或T形接頭符合要求。對于焊接接頭作為壓力容器的一部分還有缺陷、應力、外觀要求；對于整個產品還有外形尺寸、位置偏差、使用性能及其它性能要求；對于生產管理來講，還要求提高生產率、操作方便、安全生產等要求。這是焊接工藝指導書不能

24、解決的，也不是焊接工藝評定的范圍，這只能由焊接工藝規(guī)程來實現(xiàn)。9.2焊接工藝規(guī)程是制造焊件所有相關的加工和實踐要求的細則文件，可保證由熟練焊工操作時的質量再現(xiàn)性。焊接工藝規(guī)程是焊接工藝人員依據(jù)評定合格的焊接工藝，針對具體的焊接接頭，根據(jù)本單位能力與條件，運用焊接實踐知識和理論知識編制而成的。焊工必須嚴格執(zhí)行焊接工藝規(guī)程，才能確保壓力容器的焊接質量。10.壓力容器常用焊接方法及特點 手工電弧焊 埋弧自動焊 鎢極氣體保護焊 熔化極氣體保護焊 等離子弧焊 電渣焊11.焊接材料包括焊條、焊絲、焊帶、焊劑、保護氣體等12. 焊接設計是壓力容器設計一個重要組成部分，包括焊接方法 層間溫度焊接材料 后熱焊接

25、坡口 焊后熱處理焊接接頭型式 檢驗預熱 檢測 13. 壓力容器焊接設計原則13.1選用焊接性能良好的母材13.2盡量減少焊接工作量a減少焊縫數(shù)量b減少坡口截面積c焊縫最好為直線或圓以利使用機械化、自動化焊接方法 13.3合理布置焊縫a焊縫宜對稱布置b不采用十字交叉c兩焊縫之間最小距離最好不小于100mmd不在受力截面突變處設置焊縫13.4焊接施工及焊接檢驗方便，減少現(xiàn)場焊接工作量13.5有利于生產組織與管理 14.選擇焊接方法應符合以下要求a能保證壓力容器質量可靠、生產效率高、生產成本低。b焊接方法一經(jīng)確定，則坡口形式、焊接材料、焊工合格項目、焊接工藝、所需工藝裝備（裝置）等則隨之確定。c各種

26、壓力容器常用焊接方法各有不同特點和適用條件，應根據(jù)產品特點和制造廠的生產條件選用。 15焊接接頭設計15.1壓力容器焊接結構設計時，為做到合理地選擇焊接接頭的類型，應綜合考慮如下因素：a設計要求：保證接頭滿足使用要求。b焊接和無損檢測的難易與焊接變形：操作容易實現(xiàn)，焊接應力小，變形能夠控制。c焊接成本：接頭準備和施工時費用低，經(jīng)濟性好。d施工條件：制造施工單位具備完成施工要求所需的技術、人員和設備條件。16壓力容器焊后熱處理及其目的16.1焊后熱處理 是指為改善焊接接頭的組織和性能，消除焊接殘余應力等影響，將焊接接頭及其鄰近局部在金屬相變點以下均勻加熱到足夠高的溫度，并保持一定的時間，然后緩慢

27、冷卻的過程。 16.2焊后熱處理的目的a焊后熱處理可以松弛焊接殘余應力，軟化淬硬區(qū)，改變組織形態(tài)，減少含氫量，尤其是提高某些鋼種的沖擊韌性，改善力學性能。b如果焊后熱處理的溫度過高或保溫時間過長，反而會使焊縫金屬中碳化物聚集、粗化，或脫碳層厚度增加，從而造成力學性能、蠕變強度及缺口韌性的下降。16.3需要進行焊后熱處理的條件a容器的焊后熱處理需要大型熱處理裝備，消耗大量能源。所以，應綜合考慮容器的安全性與經(jīng)濟性，科學設定是否需要進行焊后熱處理。b由于影響因素較多，尚難判斷將焊接應力限制在什么水平是適宜的。c焊接應力的大小一般與材質、鋼材厚度、預熱溫度三個因素有關 16.4影響焊接應力的大小的因

28、素a材質 隨著鋼材強度級別的提高及合金含量的增加，其焊接性變差，在相同的焊接工藝條件下易產生焊接缺陷。b鋼材厚度 鋼材厚度越大則意味著焊縫越深，焊縫冷卻后收縮的傾向越強；且剛性增大，抵抗局部收縮變形的能力越強，從而產生較大的焊接殘余應力。c預熱溫度 焊前預熱可減緩焊縫部位與其它部位的溫度梯度，能減緩高峰值焊接應力的產生。16.5GB150等標準依據(jù)各種材質、厚度以及預熱溫度設定壓力容器需進行焊后熱處理的條件 16.6但是，如果是圖樣上注明有應力腐蝕的容器、盛裝毒性為極度或高度危害介質的容器，不論其材質、厚度和預熱溫度如何，都應進行焊后熱處理。16.7除圖樣另有規(guī)定，奧氏體不銹鋼的焊接接頭可不進

29、行焊后熱處理。 17焊后熱處理的方法1)爐內整體熱處理2)分段爐內熱處理3)局部熱處理4)現(xiàn)場熱處理18預熱、層間溫度和后熱18.1層間溫度相當于預熱，當不要求預熱時，層間溫度應加以控制，盡量降低層間溫度；而要求預熱時，應控制層間溫度不得低于預熱溫度。18.2后熱的目的是加快焊接接頭中氫的逸出，是防止焊接冷裂紋的有效措施。18.3后熱應在焊后立即進行，后熱溫度與鋼材有關，但一般為200350。溫度太低，消氫效果不明顯；溫度過高，若超出馬氏體轉變終了溫度則容易在焊接接頭中保留殘存的馬氏體組織。19焊接變形與焊接應力的產生a焊接是一種局部加熱過程。b熔池冷卻凝固成為焊縫后將繼續(xù)冷卻到環(huán)境溫度。c隨

30、著溫度的變化，體積相應發(fā)生變化，即局部的膨脹和收縮。d焊件局部膨脹和收縮，會引起焊件的變形。e當上述局部體積變化受到限制，就造成焊件內的應力。f在焊后殘留于工件的變形和應力稱為殘余變形和殘余應力。 20焊接變形的種類a縱向（沿焊縫方向）和橫向（垂直于焊縫方向）變形b是焊接變形的最基本形式c角變形，亦稱轉角變形21.焊接變形的種類a彎曲變形b波浪變形c.扭曲變形，亦稱螺旋變22減少焊接變形的措施a設計方面b工藝方面c焊后矯形23焊接殘余應力產生原因 總的來說，焊接應力是焊接過程中焊件體積變化受阻而產生。在焊接過程中引起體積變化的主要原因是：由于溫度降低體積收縮和低溫時組織轉變而引起的體積變化。 24降低焊接殘余應力的措施 a設計方面b工藝措施25焊接殘余應力的消除25.1對于有