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文檔簡(jiǎn)介

1、洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)壓力容器的焊接工藝設(shè)計(jì)摘 要眾所周知,壓力容器是在石油化學(xué)工業(yè)、能源工業(yè)、科研和軍工等國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門都起著重要作用的設(shè)備。而由于密封、承壓及介質(zhì)等原因,容易發(fā)生爆炸、燃燒起火而危及人員、設(shè)備和財(cái)產(chǎn)的安全及污染環(huán)境的事故,因此世界各國(guó)均將其列為重要的監(jiān)檢產(chǎn)品,由國(guó)家指定的專門機(jī)構(gòu),按照國(guó)家規(guī)定的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施監(jiān)督檢查和技術(shù)檢驗(yàn)。同樣的,對(duì)于它的生產(chǎn)要求也不能放松。焊接作為壓力容器生產(chǎn)的主要環(huán)節(jié),可謂是重中之重。手工電弧焊機(jī)比較簡(jiǎn)單,主要組成部分為電源和焊鉗,使用方便靈活。手工電弧焊的應(yīng)用雖因氣體保護(hù)電弧焊和其他高效焊接方法的發(fā)展而有所減少,但仍然是各個(gè)工業(yè)部門常用的焊接方

2、法。本文就手工電弧焊在壓力容器焊接過程中的工藝,以鍋爐的分氣缸為例進(jìn)行設(shè)計(jì),并對(duì)容易發(fā)生的幾種缺陷進(jìn)行研究,找出杜絕方法。關(guān)鍵詞:壓力容器,手工電弧焊,工藝,焊接缺陷2THE WELDING PROCESS DESIGN OF PRESSURE VESSELABSTRACTIt is well known, the pressure vessel is in national economy and so on photochemistry industry, energy industry, scientific research and war industry each departme

3、nts is having the influential role equipment. But because seals, reasons and so on bearing pressure and medium, easy to have the detonation, the combustion to be on fire endangers the personnel, the equipment and the property safety and the pollution of the environment accident, therefore various co

4、untries list as it the important jail to examine the product, assigns the Specialized agency by the country, according to national stipulation laws and regulations and standard implementation control inspection and technical examination. Similarly, cannot relax regarding its production request. Weld

5、ing key link which produces as the pressure vessel, it may be said that is the most important.Manual arc welding machine is simple, the main components for power and soldering tweezers and easy to use. Though the manual electric arc applied electric arc welding and gas protection for the development

6、 of other high-effective welding method and decreased, but is still all industrial department of welding methods used for many varieties, small batch of the economy, "in many installation welding and welding repair for other welding methods are not replaced. But the welder operation manual arc

7、welding technology level of quality, therefore must undergo strict training, welder welding work in this can be.KEY WORDS: Pressure vessel, Manual Arc Welding, Craft, Welding Defects目錄摘 要IABSTRACTII目錄III前 言1第一章 手工電弧焊簡(jiǎn)介31.1 電弧焊31.2 手工電弧焊31.3 手工電弧焊的優(yōu)點(diǎn)極其應(yīng)用范圍41.4 手工電弧焊的安全技術(shù)41.4.1 電弧焊機(jī)的技術(shù)要求51.4.2 電焊鉗51.4

8、.3 焊接導(dǎo)線61.5 焊接材料61.5.1 焊條的組成61.5.2 焊條分類71.5.3 焊條的選用原則71.6 焊接工藝91.6.1 焊條直徑的選擇91.6.2 焊接電流的選擇91.6.3 電弧電壓的選擇101.6.4 焊接速度111.6.5 電源種類和極性的選擇111.6.6 焊接層數(shù)的選擇111.7 焊接接頭、坡口及組對(duì)111.7.1 焊接接頭、坡口及組對(duì)121.7.2 熔焊接頭與坡口121.7.3 管材的坡口與組對(duì)13第二章 分氣缸焊接工藝152.1 分氣缸概述及主要接頭編號(hào)示意圖152.2 焊接材料的選擇162.2.1 所選材料的質(zhì)量必須符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)162.2.2 焊條的選擇172

9、.3 焊接準(zhǔn)備172.3.1 根據(jù)焊接接頭的不同選擇坡口形式172.3.2 焊條烘干182.3.3 焊接環(huán)境182.3.4 焊接方法和焊接設(shè)備的選擇182.4 焊接操作182.4.1 罐體的組對(duì)192.4.2 定位焊192.4.3 打底焊192.4.4 過渡層焊接192.4.5 蓋面焊接202.5 焊接檢驗(yàn)20第三章 焊接過程中容易出現(xiàn)的問題及產(chǎn)生原因213.1 尺寸偏差213.2 咬邊213.3 氣孔213.4 未焊透223.5 夾渣223.6 裂紋223.7 焊瘤22結(jié) 論24謝 辭25參考文獻(xiàn)26外文資料翻譯27前 言壓力容器的用途十分廣泛。它是在石油化學(xué)工業(yè)、能源工業(yè)、科研和軍工等國(guó)民

10、經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門都起著重要作用的設(shè)備。壓力容器一般由筒體、封頭、法蘭、密封元件、開孔和接管、支座等六大部分構(gòu)成容器本體。此外,還配有安全裝置、表計(jì)及完成不同生產(chǎn)工藝作用的內(nèi)件。壓力容器由于密封、承壓及介質(zhì)等原因,容易發(fā)生爆炸燃燒起火而危及人員、設(shè)備和財(cái)產(chǎn)的安全及污染環(huán)境的事故。目前,世界各國(guó)均將其列為重要的監(jiān)檢產(chǎn)品,由國(guó)家指定的專門機(jī)構(gòu),按照國(guó)家規(guī)定的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施監(jiān)督檢查和技術(shù)檢驗(yàn)壓力容器的分類方法很多,從使用、制造和監(jiān)檢的角度分類,有以下幾種。1 按承受壓力的等級(jí)分為:低壓容器、中壓容器、高壓容器和超高壓容器。2 按盛裝介質(zhì)分為:非易燃、無(wú)毒;易燃或有毒;劇毒。3 按工藝過程中的作用不同分為

11、:(1)反應(yīng)容器:用于完成介質(zhì)的物理、化學(xué)反應(yīng)的容器。(2)換熱容器:用于完成介質(zhì)的熱量交換的容器。(3)分離容器:用于完成介質(zhì)的質(zhì)量交換、氣體凈化、固、液、氣分離的容器。(4)貯運(yùn)容器:用于盛裝液體或氣體物料、貯運(yùn)介質(zhì)或?qū)毫ζ鹌胶饩彌_作用的容器。4 為了更有效地實(shí)施科學(xué)管理和安全監(jiān)檢,我國(guó)壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程中根據(jù)工作壓力、介質(zhì)危害性及其在生產(chǎn)中的作用將壓力容器分為三類。并對(duì)每個(gè)類別的壓力容器在設(shè)計(jì)、制造過程,以及檢驗(yàn)項(xiàng)目、內(nèi)容和方式做出了不同的規(guī)定。壓力容器已實(shí)施進(jìn)口商品安全質(zhì)量許可制度,未取得進(jìn)口安全質(zhì)量許可證書的商品不準(zhǔn)進(jìn)口內(nèi)部或外部承受氣體或液體壓力,并對(duì)安全性有較高要求的密封容器

12、。早期主要用于化學(xué)工業(yè),壓力多在10兆帕以下。合成氨和高壓聚乙烯等高壓生產(chǎn)工藝出現(xiàn)后,要求壓力容器的壓力達(dá)100兆帕以上 。隨著化工和石油化工等工業(yè)的發(fā)展,壓力容器的工作溫度范圍越來越寬,容量不斷增大,有些還要求耐介質(zhì)腐蝕。20世紀(jì)60年代開始,核電站的發(fā)展對(duì)反應(yīng)堆壓力容器提出了更高的安全和技術(shù)要求,從而促進(jìn)了壓力容器的進(jìn)一步發(fā)展,廣泛應(yīng)用于各工業(yè)部門。壓力容器主要為圓柱形,也有球形或其他形狀。根據(jù)結(jié)構(gòu)形式,可分為多層式壓力容器,繞板式壓力容器、型槽繞帶式壓力容器、熱套式壓力容器、鍛焊式壓力容器和厚板卷焊式壓力容器等。大多數(shù)壓力容器由鋼制成,也有的用鋁、鈦等有色金屬和玻璃鋼、預(yù)應(yīng)力混凝土等非金

13、屬材料制成。壓力容器在使用中如發(fā)生爆炸,會(huì)造成災(zāi)難性事故。為了使壓力容器在確保安全的前提下達(dá)到設(shè)計(jì)先進(jìn)、結(jié)構(gòu)合理、易于制造、使用可靠和造價(jià)經(jīng)濟(jì)等目的,各國(guó)都根據(jù)本國(guó)具體情況制定了有關(guān)壓力容器的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和技術(shù)條件,對(duì)壓力容器的設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)和使用等提出具體和必須遵守的規(guī)定。手工電弧焊的最大特點(diǎn)是靈活,它的施焊范圍十分廣泛。所以很多時(shí)候選擇焊接方法的時(shí)候只能用電弧焊,如鍋爐的分氣缸。但是手工電弧焊有很多地方不如自動(dòng)焊。本文就分氣缸為例,對(duì)手工電弧焊進(jìn)行壓力容器焊接時(shí)的工藝進(jìn)行設(shè)計(jì),最后,對(duì)壓力容器焊接方法自動(dòng)化的前景進(jìn)行分析,這也是以后我們工作中要逐步解決的問題。第一章 手工電弧焊簡(jiǎn)介1.1

14、電弧焊電弧焊可分為手工電弧焊、半自動(dòng)(電?。┖?、自動(dòng)(電弧)焊。自動(dòng)(電弧)焊通常是指埋弧自動(dòng)焊-在焊接部位覆有起保護(hù)作用的焊劑層,由填充金屬制成的光焊絲插入焊劑層,與焊接金屬產(chǎn)生電弧,電弧埋藏在焊劑層下,電弧產(chǎn)生的熱量熔化焊絲、焊劑和母材金屬形成焊縫,其焊接過程是自動(dòng)化進(jìn)行的。最普遍使用的是手工電弧焊。1.2 手工電弧焊1888年,俄羅斯發(fā)明了手工電弧焊接技術(shù),使用無(wú)藥皮的裸露金屬棒來產(chǎn)生保護(hù)氣體。直到20世紀(jì)初,在瑞典發(fā)明卡爾伯格過程(Kjellberg process)和Quasi-arc方法傳入英國(guó)后,藥皮焊條才開始發(fā)展起來。值得注意的是,由于成本較高,剛開始人們不怎么使用藥皮焊條。但

15、是隨著人們對(duì)好的焊縫質(zhì)量需求的日益增長(zhǎng),手工電弧也開始使用藥皮焊條。金屬棒(焊條)和工件之間形成的電弧會(huì)熔化金屬棒和工件的表面,形成焊接熔池。同時(shí),金屬棒上熔化的藥皮會(huì)形成氣體和熔渣,保護(hù)焊接熔池不受周圍空氣的影響。因?yàn)槿墼鼤?huì)冷卻、凝固,所以一旦焊縫焊完(或在熔敷下個(gè)焊道前)就必須從焊道上清除熔渣。在焊鉗更換新的焊條前,手工電弧焊過程只能完成短焊縫的焊接。焊縫熔深淺,熔敷質(zhì)量取決于焊工的技能這種焊接技術(shù)使用不同的方法保護(hù)焊接熔池,防止和大氣接觸。熱能也是由電弧提供。和MIG焊一樣,電極為自耗電極。金屬電極外由礦物質(zhì)熔劑包覆,熔劑熔化時(shí)形成焊渣蓋住焊接熔池。此外,包覆的熔劑還釋放出氣體保護(hù)焊接熔

16、池,而且,還含有合金元素用來補(bǔ)償合金熔池的合金損失。在有些情況下,包覆的熔劑內(nèi)含有所有合金元素,中部的焊條僅是碳鋼。然而,在采用這些類型的焊條時(shí),需要特別小心,因?yàn)樗酗w濺都具有軟鋼性質(zhì),在使用過程中焊縫會(huì)銹蝕。1.3 手工電弧焊的優(yōu)點(diǎn)極其應(yīng)用范圍 在電焊條與工件間的氣體介質(zhì)形成一種持續(xù)強(qiáng)烈的放電弧柱,弧柱中心溫度可達(dá)60007000。電弧焊就是用電弧熱使焊條和母材熔化。焊接過程中焊條藥皮熔化分解生成氣體和熔渣,在氣渣的共同保護(hù)下有效地排除了周圍空氣的不利影響,通過高溫下熔池間的冶金反應(yīng),還原與凈化金屬,獲得優(yōu)質(zhì)焊縫。手工電弧焊的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單,方法也較靈活,適應(yīng)性強(qiáng);缺點(diǎn)是生產(chǎn)效率低,勞動(dòng)強(qiáng)

17、度高,對(duì)焊工的操作技能要求較高。手工電弧焊適用于平、仰、立各種位置的焊接。使用不同的焊條可以焊接各類碳鋼、低合金鋼、不銹鋼、鑄鐵、鎳和鎳合金、銅和銅合金、鋁和鋁合金等材料。焊條直徑有26mm的一系列規(guī)格。小直徑焊條適用于薄板(13mm)和各種位置的焊接;大直徑焊條適用于厚板的平焊和橫焊位置。1.4 手工電弧焊的安全技術(shù)由于手工電弧焊(俗稱電焊)具有使用簡(jiǎn)單,操作靈活,適用性強(qiáng),成本低等優(yōu)點(diǎn),使得手工電弧焊技術(shù)廣泛應(yīng)用于各工業(yè)領(lǐng)域。手工電弧焊是用電弧產(chǎn)生的熱對(duì)金屬進(jìn)行熱加工的一種工藝方法。在手工電弧焊接過程中,所使用的電焊機(jī)、電焊鉗、導(dǎo)線以及工件均是帶電體。電焊機(jī)的空載電壓一般在6090V左右,

18、高于安全電壓。若電焊設(shè)備有故障,電焊工違反安全操作規(guī)程或穿戴的防護(hù)用品有缺陷,都有可能發(fā)生觸電事故。特別是在狹小的容器內(nèi)進(jìn)行焊接操作時(shí),四周都是金屬導(dǎo)電體,觸電的危險(xiǎn)性更大。手工電弧焊操作簡(jiǎn)便、靈活,適用范圍十分廣泛。因此,有些作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)可能會(huì)存在易燃易爆物品或其他不安全因素。另外,在焊接過程中,焊條、焊件及其周圍的空氣在焊接電弧高溫和強(qiáng)烈弧光的作用下,會(huì)產(chǎn)生大量影響人體健康的有害煙塵和臭氧、氮氧化物等有毒氣體。而且,強(qiáng)烈的弧光輻射還會(huì)損傷人的眼睛和皮膚。由于上述一些不安全、不衛(wèi)生因素的存在,使得在手工電弧焊焊接作業(yè)的過程中,有可能發(fā)生觸電、火災(zāi)、爆炸、中毒、灼燙和高處墜落等事故。正確的操作方法

19、和安全措施:由于電焊機(jī)的電源電壓較高(220/380V),因此其長(zhǎng)度越短越好。必須嚴(yán)格遵守安全規(guī)程的規(guī)定,電焊機(jī)電源線不得超過23m,嚴(yán)禁將電焊機(jī)電源線拖于地面。確需延長(zhǎng)時(shí),必須離地面2.5m沿墻或立柱用瓷瓶布設(shè)。同時(shí),還應(yīng)避免電纜受到機(jī)械性損傷,防止電纜絕緣損壞而漏電。電焊作業(yè)安全事項(xiàng)必須牢記 1.4.1 電弧焊機(jī)的技術(shù)要求電弧焊機(jī)必須符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的安全要求。焊接作業(yè)中必需選用合格的電弧焊機(jī)。1 電焊機(jī)各導(dǎo)電部分之間要有良好的絕緣。初級(jí)與次級(jí)回路之間的絕緣電阻值不得小于5M,帶電部分與機(jī)殼、機(jī)架之間的絕緣電阻不得低于2.5M。2 電焊機(jī)的電源輸入線及二次輸出線的接線柱必須要有完好的隔離防

20、護(hù)罩,且接線柱應(yīng)牢固不松動(dòng)。3 電焊機(jī)外殼應(yīng)設(shè)有良好的保護(hù)接地(接零)裝置,其螺釘不得小于M8(mm),并有明顯的接地(接零)標(biāo)志。4 調(diào)節(jié)焊接電流、電壓表的手柄或旋鈕等,必須與焊機(jī)的帶電體的可靠絕緣,且調(diào)節(jié)方便、靈活。1.4.2 電焊鉗電焊鉗的作用是夾持焊條和傳導(dǎo)電流,是手工焊接的主要工具,而且直接關(guān)系到焊工的操作安全,因此必須符合以下安全要求。1 電焊鉗應(yīng)在所設(shè)置的任一角度都能夾緊焊條,并保證更換焊條時(shí)安全、方便。2 電焊鉗的手柄等應(yīng)有良好的絕緣和隔熱性能。3 電焊鉗與焊接電纜的連接應(yīng)簡(jiǎn)便可靠,接觸良好。4 電焊鉗應(yīng)輕便(質(zhì)量不超過0.6KG),易于操作。5 焊接過程中,禁止將過熱的電焊鉗

21、放入水中冷卻和繼續(xù)使用。6 禁止使用絕緣損壞或沒有絕緣的電焊鉗。 1.4.3 焊接導(dǎo)線焊接的電源線及焊接電纜等導(dǎo)線的作用是傳導(dǎo)電流,對(duì)焊接安全作業(yè)至關(guān)重要,許多事故都是使用導(dǎo)線不當(dāng)所致,因此必須符合下列安全要求。1 電源線是焊機(jī)與電網(wǎng)的連接導(dǎo)線,電壓較高,危險(xiǎn)較大,因此其長(zhǎng)度一般不得超過23m。確需使用長(zhǎng)導(dǎo)線時(shí),必須將其架高距離地面2.5m以上并盡可能沿墻布設(shè),并在焊機(jī)近旁加設(shè)專用開關(guān)。不許將導(dǎo)線隨意拖于地面。2 連接焊機(jī)、焊鉗和工件的焊接回路導(dǎo)線,其長(zhǎng)度以2030m為宜,過長(zhǎng)則會(huì)增大電壓降并使導(dǎo)線發(fā)熱。3 導(dǎo)線應(yīng)有良好的導(dǎo)電性和絕緣層,并且要輕便、柔軟、便于操作。4 所用導(dǎo)線要有足夠的截面積

22、,以防止焊接過程中因過熱而燒壞絕緣層。導(dǎo)線的戴面積應(yīng)根據(jù)焊接電流和所用長(zhǎng)度確定。5 盡可能使用無(wú)接頭的導(dǎo)線。確需接長(zhǎng)時(shí)接頭不得多于2個(gè),并要保證接頭的接觸良好和外絕緣良好且牢固可靠。6 所用導(dǎo)線的外表均應(yīng)完好,其絕緣電阻不得小于1M。1.5 焊接材料 1.5.1 焊條的組成焊條就是涂有藥皮的供電弧焊使用的熔化電極。它是由藥皮和焊芯兩部分組成。 1焊芯 焊條中被藥皮包覆的金屬芯稱為焊芯。焊芯一般是一根具有一定長(zhǎng)度及直徑的鋼絲。焊接時(shí),焊芯本身熔化為填充金屬與母材金屬熔合形成焊縫。 2藥皮 壓涂在焊芯表面的涂層稱為藥皮。藥皮是由各種礦物類、鐵合金有機(jī)物和化工產(chǎn)品(水玻璃類)原料組成。藥皮在焊接過程

23、中起著極為重要的作用。若采用無(wú)藥皮的光桿焊條焊接,則在焊接過程中,空氣中的氧和氮會(huì)大量侵入熔化金屬,將金屬鐵和有益元素碳、硅、錳等氧化和氮化,并形成各種氧化物和氮化物殘留在焊縫中,造成焊縫夾渣或裂紋。而熔入熔池中的氣體可能使焊縫產(chǎn)生大量氣孔,這些因素都能使焊縫的機(jī)械性能(強(qiáng)度、沖擊值等)大大降低,同時(shí)使焊縫變脆。此外采用光桿焊條焊接,電弧很不穩(wěn)定,飛濺嚴(yán)重,焊縫成形很差。藥皮除具有機(jī)械保護(hù)作用,還要加入一些還原劑,使電弧燃燒中產(chǎn)生的氧化物還原,以保證焊縫質(zhì)量。 通過在焊條藥皮中加入鐵合金或純合金元素,使之隨著藥皮的熔化而過渡到焊縫金屬中去,以彌補(bǔ)合金元素?zé)龘p和提高焊縫金屬的機(jī)械性能。 總之藥皮

24、的作用改善了焊接工藝性能,使電弧穩(wěn)定燃燒、飛濺少、焊縫成形好、易脫渣和熔敷效率高。同時(shí)也保證焊縫金屬獲得具有合乎要求的化學(xué)成分和機(jī)械性能。1.5.2 焊條分類 1按焊條的用途分類 2按藥皮的主要成分分類。 3按藥皮熔化后的熔渣堿度分類。熔渣成分主要是酸性氧化物(SiO2、TiO2、Fe2O3)的為酸性焊條;熔渣主要成分是堿性氧化物(如大理石、螢石等)的為堿性焊條。 酸性焊條具有較強(qiáng)的氧化性,對(duì)鐵銹、水分不敏感,焊縫中很少有由氫氣引起的氣孔,但酸性熔渣脫氧不完全,也不能完全清除焊縫中的硫、磷等雜質(zhì),故焊縫金屬力學(xué)性能較低。 堿性焊條由于脫氧性能好,能有效除焊縫中的硫,合金元素?zé)龘p少,焊縫金屬合金

25、化效果好,焊縫力學(xué)性能和抗裂性均較好,但當(dāng)焊件和焊條存在水分時(shí),焊縫中容易出現(xiàn)氫氣孔。4按特殊性能分類。1.5.3 焊條的選用原則 電弧焊時(shí),通常應(yīng)根據(jù)組成焊接結(jié)構(gòu)鋼材的化學(xué)成分、力學(xué)性能、焊接性和工作環(huán)境等要求,以及焊接結(jié)構(gòu)的形狀、受力情況和焊接設(shè)備類型等方面綜合考慮,以決定選用哪種焊條。 1 焊接材料的機(jī)械性能、化學(xué)成分 (1)對(duì)于低碳鋼、中碳鋼和低合金鋼,可選用與母材強(qiáng)度等級(jí)相應(yīng)的焊條,其抗拉強(qiáng)度等于或稍高于母材。當(dāng)受力情況復(fù)雜時(shí),應(yīng)選用比母材強(qiáng)度低一級(jí)的焊條,以保證焊縫既有一定的強(qiáng)度,又能有滿意的塑性。 (2)對(duì)于合金結(jié)構(gòu)鋼,通常要求焊縫金屬的合金成分與母材金屬相同或相近。 (3)在對(duì)

26、焊接結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜、剛性大、接頭應(yīng)力高、焊縫易產(chǎn)生裂紋的情況下,可以考慮選用比母材強(qiáng)度低一級(jí)別的焊條。以保證焊縫既有一定的強(qiáng)度,又能有良好的塑性。 (4)在母材中C、P、S等元素含量偏高時(shí),焊縫易產(chǎn)生裂紋的情況下,應(yīng)選用抗裂性能好的低氫型焊條。 (5)在焊條的強(qiáng)度確定之后,對(duì)于塑性、沖擊性和抗裂性能要求較高(結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜、鋼材厚、焊件受動(dòng)荷載),低溫條件下工作的焊縫應(yīng)選用堿性焊條。 (6)當(dāng)焊件焊口處有較多的鐵銹、油污和氧化皮、水分等臟物,且又無(wú)法清理時(shí),應(yīng)選用對(duì)鐵銹、油污和氧化皮、水分敏性小和抗氣孔性能較強(qiáng)的酸性焊條。 (7)低碳鋼與低合金鋼、不同強(qiáng)度等級(jí)的低合金鋼等異種鋼間的焊接,一般選用與

27、較低強(qiáng)度等級(jí)鋼材相匹配的焊條。2 焊件的工作條件與使用性能 (1)對(duì)承受動(dòng)荷載和沖擊荷載的焊件,除滿足強(qiáng)度要求,還要保證焊縫具有較高的韌性和塑性,應(yīng)選用塑性和韌性較高的低氫焊條; (2)接觸腐蝕介質(zhì)的焊件,根據(jù)介質(zhì)性質(zhì),應(yīng)選用相應(yīng)的不銹鋼焊條,或選用其他耐腐蝕焊條; (3)在在高溫或低溫條件下工作的焊件,應(yīng)選用相應(yīng)的耐熱鋼或低溫鋼焊條。對(duì)珠光體的耐熱鋼一般選用與鋼材化學(xué)成分相近的焊條,或根據(jù)焊件的工作溫度來選?。?(4)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,剛性大及厚度大的焊件,應(yīng)選用抗裂性能好的低氫焊條;(5)對(duì)受條件限制不能翻轉(zhuǎn)的焊件,應(yīng)選全位置焊接焊條。1.6 焊接工藝手工電弧焊的工藝參數(shù)有焊條直徑、焊接電流、電弧

28、電壓、焊接速度、焊道層數(shù)、電源種類和極性等。1.6.1 焊條直徑的選擇 焊條是根據(jù)被焊工件的厚度、接頭形狀、焊接位置和預(yù)熱條件來確定的。焊條直徑規(guī)格為:16mm,25mm,32mm,50mm、58mm等。根據(jù)被焊工件的厚度,焊條直徑按下表進(jìn)行選擇。表1-1 焊條直徑選擇板厚/mm1-22-2.52.5-44-66-10>10焊條直徑/mm1.6;2.02.0;2.52.5;3.23.2;4.04.0;5.05.0;5.8帶坡口多層焊時(shí),首層用32mm焊條,其他各層用直徑較大的焊條。立、仰或橫焊,使用焊條直徑不宜大于40mm,以便形成較小的熔池,減少熔化金屬下淌的可能性。焊接中碳鋼或普通低

29、合金鋼時(shí),焊條直徑應(yīng)適當(dāng)比焊接低碳鋼時(shí)要小一些。1.6.2 焊接電流的選擇 焊接電流對(duì)焊接過程焊接質(zhì)量和生產(chǎn)率的影響見表。表1-2 焊接電流的影響電流太小電流過大熔渣、鐵水分不開電弧不穩(wěn)定焊道成形窄而高容易產(chǎn)生焊瘤、夾渣、未熔合熔深淺焊條融化速度慢、生產(chǎn)率低飛濺小渣的覆蓋與焊道外觀成形不良焊條過熱發(fā)紅或藥皮脫落焊縫區(qū)易過熱變脆容易產(chǎn)生咬邊、裂紋、氣孔熔深過大、易燒穿焊接電流的選擇,主要決定于焊條的類型、焊件材質(zhì)、焊條直徑、焊件厚度、接頭形式、焊接位置以及焊接層數(shù)等。在使用一般碳鋼焊條時(shí),焊接電流大小和焊條直徑的關(guān)系為 I=(3555)d (1-1)式中 I焊接電流,A; d焊條直徑,mm。根據(jù)

30、以上公式所求得的焊接電流,只是一個(gè)大概數(shù)值。對(duì)于同樣直徑的焊條焊接不同材質(zhì)和厚度的工件,焊接電流亦不同。一般板越厚,焊接熱量散失的越快,應(yīng)取電流值的上限值;對(duì)焊接輸入熱要求嚴(yán)格控制的材質(zhì),應(yīng)在保證焊接過程穩(wěn)定的前提下,取下限值。對(duì)于橫、立、仰焊時(shí)所用的焊接電流,應(yīng)比平均的數(shù)值小1020左右。焊接中碳鋼或普通低合金鋼時(shí),其焊接電流應(yīng)比焊低碳鋼時(shí)小1020,堿性焊條比酸性焊條小20。而在鍋爐和壓力容器的實(shí)際焊接生產(chǎn)中,焊工應(yīng)按照焊接工藝文件規(guī)定的參數(shù)施焊。1.6.3 電弧電壓的選擇 電弧電壓是由電弧的長(zhǎng)度來決定的,焊接過程中,要求電弧長(zhǎng)度不宜過長(zhǎng),否則出現(xiàn)電弧燃燒不穩(wěn)定的現(xiàn)象。電弧電壓對(duì)焊縫質(zhì)量的

31、影響以及防止措施見表。表1-3 電弧電壓對(duì)焊縫質(zhì)量的影響以及防止措施電弧長(zhǎng)度的影響防止措施長(zhǎng)電弧熱量不集中,飛濺增多;弧長(zhǎng)過短,易短路熔深淺,容易產(chǎn)生咬邊、未焊透、夾渣等缺陷焊縫表面高低不平,寬容不一致,焊波不均勻熔池保護(hù)差,空氣中氧和氮的侵入使焊縫產(chǎn)生氣孔及焊縫金屬變脆保持一定的弧長(zhǎng),一般為24mm將電流調(diào)節(jié)適當(dāng)將各自導(dǎo)線連接好清理焊接區(qū)按規(guī)定烘干焊條1.6.4 焊接速度 就是焊條沿焊接方向移動(dòng)的速度。較大的焊接速度可以獲得較高的焊接生產(chǎn)率,但是,焊接速度過大,會(huì)造成咬邊、未焊透、氣孔等缺陷;而過慢的焊接速度,又會(huì)造成熔池滿溢、夾渣、未熔合等缺陷。對(duì)于不同的鋼材,焊接速度還應(yīng)與焊接電流和電弧

32、電壓有合適的匹配,以便有一個(gè)合適的線能量。1.6.5 電源種類和極性的選擇 電源的種類和極性主要取決于焊條的類型。直流電源的電弧燃燒穩(wěn)定,焊接接頭的質(zhì)量容易保證;交流電源的電弧穩(wěn)定性差,接頭質(zhì)量也較難保證。利用不同的極性,可焊接不同要求的焊件,如采用酸性焊條焊接厚度較大的焊件時(shí),可采用直流正接法(即焊條接負(fù)極,焊件接正極),以獲得較大的熔深,而在焊接薄板焊件時(shí),則采用直流反接,可防止燒穿。若酸性焊條采用交流電源焊接時(shí),其熔深介于直流正接和反接之間。1.6.6 焊接層數(shù)的選擇 多層多道焊有利于提高焊接接頭的塑性和韌性,除了低碳鋼對(duì)焊接層數(shù)不敏感外,其他鋼種都希望采用多層多道無(wú)擺動(dòng)法焊接,每層增高

33、不得大于4mm。1.7 焊接接頭、坡口及組對(duì)1.7.1 焊接接頭、坡口及組對(duì) 焊接連接形成的焊接接頭是焊接結(jié)構(gòu)最基本要素,在許多情況下,它又是焊接結(jié)構(gòu)上的薄弱環(huán)節(jié)。其突出問題是形成應(yīng)力集中、劣質(zhì)區(qū)、變形及殘余應(yīng)力的存在。焊接接頭的分類及基本類型 1 焊接接頭的分類。2 焊接接頭的基本類型。 按焊接方法不同,焊接接頭可以分為熔焊接頭、壓焊接頭和釬焊接頭三大類(三大類下還可細(xì)分);根據(jù)接頭構(gòu)造形式不同,焊接接頭可以分為對(duì)接接頭、T形接頭、十字接頭、搭接接頭、蓋板接頭、套管接頭、塞焊(槽焊)接頭、角焊接頭、卷邊接頭和端接接頭等10種類型。如再考慮接頭傳力特點(diǎn),T形與十字接頭可歸為一類;蓋板接頭、套管

34、接頭、塞焊(槽焊)接頭實(shí)質(zhì)上是搭接接頭的變形,而不同的卷邊接頭可分屬于對(duì)接接頭、角接接頭和端接接頭。所以焊接接頭的基本類型可歸納為5種,即對(duì)接接頭、T形(十字)接頭、搭接接頭、角接接頭和端接接頭,上述五類接頭基本類型都適用于熔焊,一般壓焊(高頻電阻焊除外),都采用搭接接頭,個(gè)別情況才采用對(duì)接接頭;高頻電阻焊一般采用對(duì)接接頭,個(gè)別情況才采用搭接接頭。釬焊連接的接頭也有多種形式,一種分類方法將其分為四種,即搭接接頭,T形接頭,套接接頭,舌形與槽形接頭。1.7.2 熔焊接頭與坡口 熔焊接頭的坡口根據(jù)其形狀的不同,可分為基本型、混合型和特殊型三類。 1 基本型坡口是一種形狀簡(jiǎn)單、加工容易、應(yīng)用普遍的坡

35、口。按照我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,主要有以下幾種:型坡口;型坡口;單邊型坡口;U型坡口;J型坡口等。 2 組合型坡口由兩種和兩種以上的基本型坡口組合而成。按照我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,主要有以下幾種(如圖2.1.3所示)。有Y形坡口;VY形坡口;帶鈍邊U形坡口;雙Y形坡口;雙V形坡口;2/3雙V形坡口;帶鈍邊雙U形坡口;UY形坡口;帶鈍邊J 型坡口;帶鈍邊雙J形坡口;雙單邊V形坡口;帶鈍邊單邊V形坡口;帶鈍邊雙單邊V形坡口;帶鈍邊J形單邊V形坡口等。 3 特殊形坡口是不屬于上述基本型又不同于上述組合型的形狀特殊的坡口。按照我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,主要有卷邊坡口;帶墊板坡口;鎖邊坡口;塞、槽焊坡口等。見圖2.1.4所示。1.7.

36、3 管材的坡口與組對(duì)1 管材的坡口 管材的坡口有以下幾種形式:I型坡口、V型坡口和U型坡口。 (1) I型坡口適用于管壁厚度在3.5mm以下的管口焊接。這種坡口管壁不需要倒角,實(shí)際上是不需要加工的坡口,只要管材切口的垂直度能夠保證對(duì)口的間隙要求,就可以對(duì)口焊接; (2) V型坡口 V型坡口適用于中低壓鋼管焊接,坡口的角度為600700,坡口根部有鈍邊,其厚度為2mm左右; (3) U型坡口 U型坡口適用于高壓鋼管焊接,管壁厚度在2060mm之間。坡口根部有鈍邊,其厚度為2mm左右;2 坡口的加工方法 坡口的加工方法一般有以下幾種: (1) 低壓碳素鋼管公稱直徑等于或小于50mm的,采用手提砂輪

37、磨坡口;直徑大于50mm的,用氧乙炔切割坡口,然后用手提砂輪機(jī)打掉氧化層并打磨平整; (2) 中壓碳素鋼管、中低壓不銹耐酸鋼管和低合金鋼管以及各種高壓鋼管,用車床加工坡口; (3) 有色金屬管,用手工銼坡口。3 接頭組對(duì) (1) 管子、管件組對(duì)時(shí),應(yīng)檢查坡口質(zhì)量,坡口表面不得有裂紋、重皮等缺陷。并對(duì)其內(nèi)外側(cè)進(jìn)行清理,清理合格后應(yīng)及時(shí)組對(duì)施焊; (2) 管口處理 焊接前手工清理坡口毛刺,管件坡口用破布打光。不銹鋼管焊縫兩側(cè)分別涂100mm長(zhǎng)白堊粉,并用丙酮洗凈油污。鉻鉬鋼管管壁厚6mm時(shí),焊前應(yīng)當(dāng)預(yù)熱。銅、鋁管用砂布打去坡口內(nèi)外氧化膜,用丙酮清洗。氧乙炔預(yù)熱;(3)管段組對(duì)可以在專用的胎具上進(jìn)行

38、,也可采用組對(duì)機(jī)。施工現(xiàn)場(chǎng)常在平臺(tái)或平地上進(jìn)焊接 第二章 分氣缸焊接工藝2.1 分氣缸概述及主要接頭編號(hào)示意圖圖2-1 分氣缸分汽缸也叫分汽包,也有叫蒸汽分配臺(tái)的。它是蒸汽鍋爐必不可少的附屬設(shè)備。分汽缸的主要功能是分配蒸汽,分汽缸上有多個(gè)閥座連接鍋爐主汽閥及配汽閥門,以便將分汽缸中蒸汽分至各需要之處。分汽缸還有儲(chǔ)存蒸汽、多臺(tái)鍋爐蒸汽并用的作用,此外還有一定的汽水分離能力。常用的分汽缸是圓筒形的,兩端有橢球形封頭。分汽缸不是鍋爐本體的一部分,而是一件單獨(dú)的壓力容器,因此有一些與鍋爐不同的要求,現(xiàn)說明如下:1 分汽缸應(yīng)符合壓力容器的要求 它應(yīng)由具有壓力容器設(shè)計(jì)單位批準(zhǔn)書(省級(jí)主管部門批準(zhǔn),同級(jí)勞動(dòng)

39、部門備案)的單位設(shè)計(jì),應(yīng)由具有省級(jí)勞動(dòng)部門簽署的壓力容器制造許可證的單位制造。分汽缸出廠應(yīng)具備齊全的資料。2 原有使用的分汽缸應(yīng)按省級(jí)鍋爐壓力容器監(jiān)察機(jī)構(gòu)的要求進(jìn)行登記和領(lǐng)取使用登記證。 3 分汽缸的材料并不一定按鍋爐簡(jiǎn)體材質(zhì)的要求去選擇,可以選用比鍋爐筒體材質(zhì)要求低一些的材料。如設(shè)計(jì)壓力不大于0.6兆帕(Mpa的分汽缸可以用A3F和AY3F鋼板制造;設(shè)計(jì)壓力不大于1兆帕(Mpa的分汽缸可以用A3、AY3鋼板制造。 4 分汽缸封頭可以采用平端蓋(只要強(qiáng)度足夠、結(jié)構(gòu)符合要求)。內(nèi)徑不大于400毫米(mm)的,平端蓋和筒體可以用打坡口的角焊。 5 分汽缸設(shè)計(jì)壓力高于鍋爐設(shè)計(jì)壓力的可不裝設(shè)安全閥,但

40、設(shè)計(jì)壓力低于鍋爐設(shè)計(jì)壓力的必須裝設(shè)安全閥。 6 分汽缸上應(yīng)裝設(shè)壓力表。 7 分汽缸底部應(yīng)有疏水閥座,以連接疏水閥;疏水閥的前后應(yīng)有截止閥,并且有與疏水閥并連的檢修管路。2.2 焊接材料的選擇2.2.1 所選材料的質(zhì)量必須符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)表2-1所用材料成分表母材或焊材規(guī)格化學(xué)成分備注CMnSiCrPSNi20=10mm0.17-0.230.35-0.650.17-0.370.150.0350.0350.30-Q245R-0.20-0.35-0.0250.015-E43033.24.00.120.400.200.600.0400.0350.50手工焊2.2.2 焊條的選擇我們選擇了E4303焊條2.

41、3 焊接準(zhǔn)備2.3.1 根據(jù)焊接接頭的不同選擇坡口形式表2-2 焊接接頭材料及坡口焊縫代號(hào)材料牌號(hào)及規(guī)格接頭及坡口形式B1,B2Q245R,325×10;20#,325×10C1,C4Q245R,20;20#,57×3.5C2Q245R,24;20#,89×6C3Q245R,28;20#,108×6C5Q245R,14;20#,22×3C6Q245R,16;20#,32×3D1,D420#,57×3.5;20#,325×10D220#,89×6;20#,325×10D320#,108&

42、#215;6;20#,325×10D520#,22×3;20#,325×10D620#,32×3;20#,325×10D7,D820#,G88×102;Q245R,325×10D9,D10Q235-A,6;20#,325x102.3.2 焊條烘干為了排除藥皮中的水分,防止焊縫中產(chǎn)生氣孔,保證焊縫質(zhì)量,一般采用先低溫40,保溫3個(gè)小時(shí)烘干,再高溫烘焙,由于焊條選用E347-16,則選擇烘焙溫度為250,時(shí)間1小時(shí),焊條烘干后應(yīng)放在100-150的保溫桶內(nèi),隨用隨取,焊條取出后在常溫下超過4小時(shí)應(yīng)重新烘干。2.3.3 焊接環(huán)境當(dāng)

43、施焊環(huán)境出現(xiàn)下列一種情況時(shí),應(yīng)采取有效防護(hù)措施,否則不能焊接:1 手工焊時(shí)風(fēng)速大于10m/s(風(fēng)速過大易引起熔滴飛濺,熔滴過渡受到影響),應(yīng)采取防風(fēng)措施;2 氬弧焊時(shí)風(fēng)速大于1m/s(氬氣的保護(hù)性較差,容易產(chǎn)生氣孔等缺陷),操作者應(yīng)注意換氣以免造成傷害;3 相對(duì)濕度大于90%(濕度大,H20的含量過高,在焊接的高溫情況下會(huì)發(fā)生H20=2H+O反應(yīng),產(chǎn)生H2氣孔和CO氣孔);2.3.4 焊接方法和焊接設(shè)備的選擇分氣缸的壁厚為10mm,為了保證焊透,需要采用熱量較為集中的方法焊接。結(jié)合我公司的實(shí)際情況,采用手工多層焊方法。手弧焊設(shè)備選用WS7-400手工焊焊機(jī),直流反接。2.4 焊接操作2.4.1

44、 罐體的組對(duì)罐體焊接前,應(yīng)將坡口及內(nèi)壁兩側(cè)各20mm以內(nèi)的油漆、鐵銹等雜物清除干凈。由于焊接表面上的氧化皮和鐵銹對(duì)金屬有氧化作用使焊縫中增氧,導(dǎo)致氣孔的產(chǎn)生,并且降低焊縫的力學(xué)性能,對(duì)接接頭的錯(cuò)邊量要求最大不能超過2mm。2.4.2 定位焊點(diǎn)固焊時(shí),應(yīng)使用與產(chǎn)品焊接時(shí)相同牌號(hào)的焊接材料,并遵守相同的工藝條件。點(diǎn)焊焊縫有裂紋或者其他缺陷時(shí),必須重新打磨焊接。2.4.3 打底焊打底焊采用手工電弧焊,焊條選用3.2。表2-3 手工電弧焊焊接參數(shù)焊接方法焊條牌號(hào)直徑(mm)電流極性電流電壓焊接層數(shù)手工電弧焊E43033.2直流反接90-140A10-30V第一層2.4.4 過渡層焊接手工氬弧焊打底完之

45、后,由于焊縫表面處坡口夾角較小,為了便于清根和運(yùn)條操作,過渡層焊接采用手工電弧焊,焊條選用3.2 焊接層數(shù)為1層,同時(shí)采用小直徑焊條小電流焊對(duì)焊縫組織結(jié)構(gòu)形式有所改善。其參數(shù)如下表:表2-4 過渡層手工電弧焊焊接參數(shù)焊接方法焊條牌號(hào)直徑(mm)電流極性電流電壓焊接層數(shù)手工電弧焊E43033.2直流反接100-160A10-30V第二層2.4.5 蓋面焊接通過打底焊和過渡層焊接后,上面的坡口較寬,為了提高焊接效率,采用直徑4.0的焊條進(jìn)行焊接,其參數(shù)如下表3-4:表2-5 蓋面層手工電弧焊焊接參數(shù)焊接方法焊條牌號(hào)直徑(mm)電流極性電流電壓焊接層數(shù)手工電弧焊E43034.0直流反接130-220

46、A10-35V第三層2.5 焊接檢驗(yàn) 焊接完成后,按照產(chǎn)權(quán)單位的要求進(jìn)行超聲波探傷,按規(guī)范GB4730-2005壓力容器無(wú)損探測(cè)級(jí)要求98%以上均能達(dá)到要求。外觀質(zhì)量檢查按照GBJ236-95標(biāo)轉(zhuǎn)要求。 焊接時(shí)允許的最低環(huán)境溫度如下:碳素鋼:-20;低合金鋼、普通低合金鋼:-10;中高合金鋼:0。 嚴(yán)禁在被焊工件表面引燃電弧、試驗(yàn)電流或隨意焊接臨時(shí)支撐物,高合金鋼 材料表面不得焊接對(duì)口用卡具,淬硬性傾向較大的合金鋼焊件的表面不應(yīng)有電弧擦傷等 施焊過程除工藝和檢驗(yàn)上要求分次焊接外,應(yīng)連續(xù)完成。若被迫中斷時(shí),應(yīng)采取防止裂紋產(chǎn)生的措施(如后熱、緩冷、保溫等)。再焊時(shí),應(yīng)仔細(xì)檢查并確認(rèn)無(wú)裂紋后,方可按

47、照工藝要求繼續(xù)施焊。 初次使用的新鋼種、采用新的焊接方法或焊接材料以及超出已評(píng)定合格的焊接工藝的使用范圍,均應(yīng)在焊接前進(jìn)行焊接工藝評(píng)定,施焊中,應(yīng)特別注意接頭和收弧的質(zhì)量,收弧時(shí)應(yīng)將溶池填滿。多層多道焊的街頭應(yīng)錯(cuò)開。對(duì)容易產(chǎn)生延遲裂紋的鋼材,焊后應(yīng)立即進(jìn)行熱處理,否則應(yīng)作后熱處理,其溫度300350為宜,恒溫時(shí)間不小于2小時(shí)。第三章 焊接過程中容易出現(xiàn)的問題及產(chǎn)生原因焊接缺陷所謂焊接缺陷,就是使焊接接頭金屬性能變壞。手工電弧焊在壓力容器的焊接過程中,容易出現(xiàn)的缺陷有有尺寸偏差、咬邊、氣孔、未焊透、夾渣、裂紋、焊瘤等。在知道其產(chǎn)生原因后,我們找出了相應(yīng)的方法,盡量減少這些缺陷所帶來的危害。3.1

48、 尺寸偏差焊縫寬度、預(yù)告、焊腳尺寸等焊縫尺寸過大或過小。產(chǎn)生原因:焊條直徑及焊接規(guī)范選擇不當(dāng);坡口設(shè)計(jì)不當(dāng);運(yùn)條手勢(shì)不良。危害:尺寸過小,強(qiáng)度降低;尺寸過大,應(yīng)力集中,疲勞強(qiáng)度降低防止措施:正確選用焊接規(guī)范,良好運(yùn)條。3.2 咬邊由于焊接參數(shù)選擇不當(dāng),或操作方法不正確,沿焊趾的母材部位產(chǎn)生的溝槽或凹陷。 產(chǎn)生咬邊的原因: 操作方法不當(dāng),焊接規(guī)范選擇不正確,如焊接電流太大、電弧過長(zhǎng)、運(yùn)條方式和角度不當(dāng)、坡口兩側(cè)停留時(shí)間太長(zhǎng)或太短均有產(chǎn)生咬邊的可能。 咬邊的危害: 咬邊將減少母材的有效截面積、在咬邊處可能引起應(yīng)力集中、特別是低合金高強(qiáng)鋼的焊接, 咬邊的邊緣組織被淬硬,易引起裂紋。防止措施:正確選用

49、焊接規(guī)范,不要使用過大的焊接電流,要采用短弧焊,坡口兩邊運(yùn)條稍慢、焊縫中間稍快,焊條角度要正確。3.3 氣孔產(chǎn)生原因:焊件表面氧化物、銹蝕、污染未清理;焊條吸潮;焊接電流過小,電弧過長(zhǎng),焊速太快;藥皮保護(hù)效果不佳,操作手勢(shì)不良。危害:減小焊縫有效截面,降低接頭致密性,減小接頭承載能力和疲勞強(qiáng)度。防止措施1、清除焊絲,工作坡口及其附近表面的油污、鐵銹、水分和雜物。2、采用堿性焊條、焊劑,并徹底烘干。3、采用直流反接并用短電弧施焊。4、焊前預(yù)熱,減緩冷卻速度。5、用偏強(qiáng)的規(guī)范施焊3.4 未焊透產(chǎn)生原因:坡口、間隙設(shè)計(jì)不良;焊條角度不正確,操作手勢(shì)不良;熱輸入不足,電流過小,焊速太快;坡口焊渣、氧化

50、物未清除。危害:形成尖銳的缺口,造成應(yīng)力集中,嚴(yán)重影響接頭的強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度等。防止未焊滿的措施:加大焊接電流,加焊蓋面焊縫。3.5 夾渣 產(chǎn)生原因:焊件表面氧化物,層間熔渣沒有清除干凈;焊接電流過小,焊速太快;坡口設(shè)計(jì)不當(dāng);焊道熔敷順序不當(dāng);操作手勢(shì)不良。危害:減小焊縫有效截面,江都接頭強(qiáng)度,沖擊韌性等。防止夾渣的措施1、極高焊接操作技術(shù),焊接過程中始終要保持熔池清晰、熔渣與業(yè)態(tài)金屬良好分離。2、徹底清理坡口及兩側(cè)的油污、氧化物等。3、按焊接工藝規(guī)程正確選擇焊接規(guī)范。4、選用焊接公益性好、符合標(biāo)準(zhǔn)要求的焊條。5、接頭時(shí)要先清渣且充分加熱,收弧時(shí)要填滿弧坑、將渣排出。3.6 裂紋產(chǎn)生原因:焊接表

51、面污染,焊條吸濕,母材及填充金屬內(nèi)含有較多雜質(zhì);接頭剛性過大;預(yù)熱及焊后熱處理規(guī)范不當(dāng);焊接規(guī)范參數(shù)不當(dāng);焊接材料選擇不當(dāng)。危害:焊縫金屬部連續(xù),裂紋尖端應(yīng)力集中,在承受交變或沖擊載荷時(shí),裂紋迅速擴(kuò)展,導(dǎo)致接頭斷裂。3.7 焊瘤產(chǎn)生原因:焊接規(guī)范不當(dāng),電流過大,焊速過慢;焊條角度及操作手勢(shì)不當(dāng);焊接位置不利。危害:焊縫截面突變,形成尖角,應(yīng)力集中,降低接頭疲勞強(qiáng)度。防止措施:選用合適的焊接規(guī)范,控制熔池金屬溫度,可采用跳弧、滅弧焊降溫。對(duì)間隙大的坡口,應(yīng)采用多點(diǎn)焊法,以后各層要用兩邊稍慢中間稍快的運(yùn)條方法,控制熔池形狀為扁橢圓形,熔池鐵水與熔渣要分明,一旦熔池下部出現(xiàn)鼓肚現(xiàn)象,應(yīng)采用跳弧或滅弧

52、降溫。結(jié) 論通過對(duì)壓力容器焊接工藝的設(shè)計(jì),得到以下結(jié)論:1 與手工電弧焊相比,埋弧焊有以下優(yōu)點(diǎn):生產(chǎn)效率高焊接質(zhì)量高而且穩(wěn)定。節(jié)省材料和電能消耗。改善勞動(dòng)條件,降低勞動(dòng)強(qiáng)度。但是由于埋弧焊焊接時(shí),電弧區(qū)不可見,因此對(duì)接頭的加工和工件裝配要求嚴(yán)格?;∽詣?dòng)焊一般要求在平焊位置進(jìn)行焊接,對(duì)于位置狹窄的焊縫及薄板焊縫,采用埋弧焊有一定的困難。而像分氣缸這一類體積比較小,需要在狹窄區(qū)域進(jìn)行焊接的容器,手工電弧焊則比較方便。2 對(duì)焊接過程中的缺陷有了比較深的了解。各種缺陷的產(chǎn)生原因各不相同,可以根據(jù)其產(chǎn)生原因找出預(yù)防方法,防止焊接缺陷,保證產(chǎn)品的質(zhì)量。預(yù)防方法中,嚴(yán)格遵守焊接規(guī)范是最重要的。3 對(duì)兩側(cè)封頭

53、環(huán)焊縫的焊縫系數(shù)取值有待研究。取1.0進(jìn)行100%探傷會(huì)增加制造難度,成本也相應(yīng)增加。而B類焊縫全部進(jìn)行100%探傷又有些浪費(fèi),這個(gè)問題有待解決。謝 辭從三月底我們就進(jìn)入畢業(yè)設(shè)計(jì)階段,首先的一段時(shí)間,我們熟悉了課題,并收集了一些必要的參考資料,后來又分別到很多工廠進(jìn)行了畢業(yè)實(shí)習(xí)。四月份我們便正式開始了我們的畢業(yè)課題設(shè)計(jì)。經(jīng)過一個(gè)多月的艱苦工作,畢業(yè)設(shè)計(jì)即將順利完成。感謝機(jī)電系的老師們,大學(xué)之大,不在于大樓,而在于大師,他們,無(wú)愧于大師的稱謂。感謝張立峰老師的悉心指導(dǎo),另外,向在工作之余還要抽出時(shí)間對(duì)我的論文進(jìn)行評(píng)閱及考核并提出寶貴意見的各位老師致以最衷心的感謝!第一次去設(shè)計(jì)一本完整的焊接工藝,

54、包括應(yīng)選用的焊接工藝評(píng)定、電流、電壓、焊接速度以及焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),焊接材料和焊接方法的選擇,焊工應(yīng)持證項(xiàng)目等,任務(wù)艱巨。在此過程中要翻閱很多標(biāo)準(zhǔn),考慮很多細(xì)節(jié)。經(jīng)過多次查閱資料,完成工藝。在這個(gè)過程中,讓我了解了許多,也學(xué)到到許多。在設(shè)計(jì)過程中也學(xué)到了做任何事情所要有的態(tài)度和心態(tài),首先做學(xué)問要一絲不茍,對(duì)于發(fā)展過程中出現(xiàn)的任何問題和偏差都不要輕視,要通過正確的途徑去解決,在做事情的過程中要有耐心和毅力,不要一遇到困難就達(dá)退堂鼓,只要堅(jiān)持下去就可以找到思路去解決問題的。而且要學(xué)會(huì)與人合作,這樣做起事情來就可以事倍功半。 總之,此次做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程,我收獲了很多,即為大學(xué)劃上了一個(gè)完美的句號(hào),也為

55、將來的人生之路做好了一個(gè)很好的鋪墊。再次感謝我的大學(xué)和所有幫助過我并給我鼓勵(lì)的老師,同學(xué)和朋友,謝謝你們!參考文獻(xiàn)1 吳宗澤.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第一版. 機(jī)械工業(yè)出版社, 20032 鄒僖.焊接方法及設(shè)備.第四分冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社.3 中國(guó)焊接學(xué)會(huì)編.焊接標(biāo)準(zhǔn)匯編.北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社.19974 中國(guó)焊接學(xué)會(huì)編.焊接手冊(cè).焊接方法及設(shè)備.北京:機(jī)械工業(yè)出社.20015 李亞江 焊接冶金學(xué):材料焊接性 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,20066 劉湘秋. 壓力容器機(jī)械工業(yè)出版社,20047 許德珠.機(jī)械工程材料第二版,高等教育出版社, 20018 GB/T5117-1995 碳鋼焊條9 JB/T2634-1993 管道成型焊接

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