第五章典型焊接結(jié)構(gòu)的制造

1、典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造第五章第五章 典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造 第一節(jié)第一節(jié) 焊接結(jié)構(gòu)的合理性焊接結(jié)構(gòu)的合理性第二節(jié)第二節(jié) 焊接結(jié)構(gòu)的裝配焊接結(jié)構(gòu)的裝配第三節(jié)第三節(jié) 焊接容器的制造焊接容器的制造第四節(jié)第四節(jié) 焊接梁的制造焊接梁的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造第一節(jié)第一節(jié) 焊接結(jié)構(gòu)的合理性焊接結(jié)構(gòu)的合理性 焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求是：焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求是：實(shí)用性實(shí)用性、可靠性可靠性、工藝性工藝性和和經(jīng)濟(jì)性經(jīng)濟(jì)性，各個(gè)方面統(tǒng)籌兼顧。，各個(gè)方面統(tǒng)籌兼顧。 焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則是：以焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則是：以可靠性可靠性為前提，以為前提，以實(shí)用性實(shí)用性為核心，以為核心，

2、以工藝性工藝性和和經(jīng)濟(jì)性經(jīng)濟(jì)性為制約，在可能為制約，在可能的情況下使焊接結(jié)構(gòu)的造型美觀大方。的情況下使焊接結(jié)構(gòu)的造型美觀大方。 典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造一、從滿足使用方面分析結(jié)構(gòu)的合理性一、從滿足使用方面分析結(jié)構(gòu)的合理性1 1、鉚接結(jié)構(gòu)不能輕易改成焊接結(jié)構(gòu)、鉚接結(jié)構(gòu)不能輕易改成焊接結(jié)構(gòu) 鉚接不存在應(yīng)力集中，而焊接有鉚接不存在應(yīng)力集中，而焊接有 焊接接頭能承受較大的動載荷。焊接接頭能承受較大的動載荷。2 2、對接接頭不宜采用蓋板加強(qiáng)形式、對接接頭不宜采用蓋板加強(qiáng)形式 蓋板尤其單面蓋板接頭的動載荷性能差。蓋板尤其單面蓋板接頭的動載荷性能差。 典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造3 3、

3、焊接接頭應(yīng)避開高應(yīng)力區(qū)、焊接接頭應(yīng)避開高應(yīng)力區(qū) 防止應(yīng)力疊加防止應(yīng)力疊加4 4、焊接應(yīng)力分布應(yīng)均勻、焊接應(yīng)力分布應(yīng)均勻典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造5.5.使用復(fù)合結(jié)構(gòu)使用復(fù)合結(jié)構(gòu)典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造二、焊接結(jié)構(gòu)的制造工藝性二、焊接結(jié)構(gòu)的制造工藝性 是指設(shè)計(jì)的焊接結(jié)構(gòu)在一定的生產(chǎn)條件下能否是指設(shè)計(jì)的焊接結(jié)構(gòu)在一定的生產(chǎn)條件下能否經(jīng)濟(jì)的制造出來，并能采取最佳工藝方法的可行性。經(jīng)濟(jì)的制造出來，并能采取最佳工藝方法的可行性。 （是指以最合適和最少的原材料、能源和工時(shí)（是指以最合適和最少的原材料、能源和工時(shí)消耗，獲得最佳的質(zhì)量指標(biāo)和綜合性能。）消耗，獲得最佳的質(zhì)量指標(biāo)和綜合性能。

4、） 工藝性工藝性和和經(jīng)濟(jì)性經(jīng)濟(jì)性問題須根據(jù)具體條件而定，在焊問題須根據(jù)具體條件而定，在焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，對其工藝性和經(jīng)濟(jì)性應(yīng)考慮下列諸因接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，對其工藝性和經(jīng)濟(jì)性應(yīng)考慮下列諸因素：素： 典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造1 1、零件的備料工作量大小和實(shí)現(xiàn)的難易程度；、零件的備料工作量大小和實(shí)現(xiàn)的難易程度； 備料會影響工藝性和經(jīng)濟(jì)性。如備料會影響工藝性和經(jīng)濟(jì)性。如開坡口開坡口的考慮因素：的考慮因素： 焊縫金屬的填充量；焊縫金屬的填充量； 良好的焊接可達(dá)性；良好的焊接可達(dá)性； 坡口形狀是否容易加工。坡口形狀是否容易加工。典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造2 2、焊接次序是否合理、焊接次序是

5、否合理3 3、焊縫是否都能焊到和容易焊到；、焊縫是否都能焊到和容易焊到；典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造4 4、減少焊接工作量；、減少焊接工作量； 減少填充焊縫金屬量；減少填充焊縫金屬量； 盡量使用型材；盡量使用型材； 使用焊接性好的材料使用焊接性好的材料5 5、控制焊接變形、控制焊接變形6 6、操作者勞動條件改善、操作者勞動條件改善典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造7 7、能否合理利用材料；、能否合理利用材料； 在滿足在滿足制造工藝性要求制造工藝性要求的前提下的前提下盡量節(jié)省材料盡量節(jié)省材料，最好能，最好能找到二者的最佳結(jié)合點(diǎn)。找到二者的最佳結(jié)合點(diǎn)。 合理的結(jié)構(gòu)形式合理的結(jié)構(gòu)形式和和材

6、料的焊接性材料的焊接性是考慮重點(diǎn)。是考慮重點(diǎn)。8、結(jié)構(gòu)焊后進(jìn)行熱處理的難易、結(jié)構(gòu)焊后進(jìn)行熱處理的難易典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造9.便于檢驗(yàn)便于檢驗(yàn)典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造 裝配裝配-是將焊前加工好的零、部件、采用適當(dāng)?shù)墓な菍⒑盖凹庸ず玫牧?、部件、采用適當(dāng)?shù)墓に嚪椒?，按生產(chǎn)圖樣和技術(shù)要求連接成部件或整個(gè)產(chǎn)藝方法，按生產(chǎn)圖樣和技術(shù)要求連接成部件或整個(gè)產(chǎn)品的工藝過程。品的工藝過程。 裝配的工作量約占整體產(chǎn)品制造工作量的裝配的工作量約占整體產(chǎn)品制造工作量的30%40%，且裝配的質(zhì)量和順序?qū)⒅苯佑绊懞附庸に嚒a(chǎn)品質(zhì)量且裝配的質(zhì)量和順序?qū)⒅苯佑绊懞附庸に?、產(chǎn)品質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率。所以，

7、提高裝配工作的效率和質(zhì)量，和勞動生產(chǎn)率。所以，提高裝配工作的效率和質(zhì)量，對縮短產(chǎn)品制造周期、降低生產(chǎn)成本、保證產(chǎn)品質(zhì)量對縮短產(chǎn)品制造周期、降低生產(chǎn)成本、保證產(chǎn)品質(zhì)量等，都具有重要的意義。等，都具有重要的意義。 裝配時(shí)零件的固定通常是利用裝配時(shí)零件的固定通常是利用定位焊定位焊、定位板定位板、壓夾壓夾裝置（螺栓、鐵楔等）裝置（螺栓、鐵楔等）來實(shí)現(xiàn)的。來實(shí)現(xiàn)的。第二節(jié)第二節(jié) 焊接結(jié)構(gòu)的裝配焊接結(jié)構(gòu)的裝配典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造 定位焊，定位焊，用來固定各焊接零件之間的相互位置，以保證用來固定各焊接零件之間的相互位置，以保證整體結(jié)構(gòu)件得到正確的幾何形狀和尺寸。整體結(jié)構(gòu)件得到正確的幾何形狀和

8、尺寸。裝配中的定位焊裝配中的定位焊定位焊應(yīng)注意：定位焊應(yīng)注意：1）由于定位焊縫較短，并且要求保證焊透，故應(yīng)選用直徑）由于定位焊縫較短，并且要求保證焊透，故應(yīng)選用直徑小于小于4mm的焊條或的焊條或CO2氣體保護(hù)直徑小于氣體保護(hù)直徑小于1.2的焊絲。的焊絲。2）定位焊縫有未焊透、夾渣、裂紋、氣孔等焊接缺陷時(shí)，）定位焊縫有未焊透、夾渣、裂紋、氣孔等焊接缺陷時(shí)，應(yīng)該鏟掉并重新焊接，不允許留在焊縫內(nèi)。應(yīng)該鏟掉并重新焊接，不允許留在焊縫內(nèi)。3）定位焊縫的引弧和熄弧處應(yīng)圓滑過渡，否則，在焊正式）定位焊縫的引弧和熄弧處應(yīng)圓滑過渡，否則，在焊正式焊縫時(shí)在該處易造成示焊透、夾渣等缺陷。焊縫時(shí)在該處易造成示焊透、夾

9、渣等缺陷。4）定位焊縫長度一般根據(jù)板厚選?。┒ㄎ缓缚p長度一般根據(jù)板厚選取1520mm，間距為，間距為50300mm。典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造一、裝配的基本條件裝配的基本條件 夾緊的方式 借助通用或?qū)Ｓ脢A具的外力將已定位的零件加以固定的過程測量的方式 定位的方式 確定零件在空間的位置或零件間的相對位置指在裝配過程中，對零件間的相對位置和各部件尺寸進(jìn)行一系列的技術(shù)測量，從而鑒定定位的正確性和夾緊力的效果，以便調(diào)整。典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造二、裝配方式的分類二、裝配方式的分類按結(jié)構(gòu)類型及生產(chǎn)按結(jié)構(gòu)類型及生產(chǎn)批量的大小分類批量的大小分類 單件

10、小批量生產(chǎn)單件小批量生產(chǎn) 成批生產(chǎn)成批生產(chǎn) 按定位方式不同分類按定位方式不同分類 劃線定位裝配劃線定位裝配工裝定位裝配工裝定位裝配典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造 利用在零件表面或裝配臺表面劃出焊件的中心線、接合線利用在零件表面或裝配臺表面劃出焊件的中心線、接合線、輪廓線等作為定位線，來確定零件間的相互位置，以定位焊、輪廓線等作為定位線，來確定零件間的相互位置，以定位焊固定進(jìn)行裝配。固定進(jìn)行裝配。（1）劃線定位裝配法）劃線定位裝配法典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造 在裝配平臺上按在裝配平臺上按1：1的實(shí)際尺寸劃出屋架零件的位置和結(jié)合的實(shí)際尺寸劃出屋架零件的位置和結(jié)合結(jié)線（稱地樣），然后

11、依照地樣將零件組合起來。結(jié)線（稱地樣），然后依照地樣將零件組合起來。地樣裝配法地樣裝配法典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造(2)工裝定位裝配法工裝定位裝配法樣板定位裝配法樣板定位裝配法定位元件定位裝配法定位元件定位裝配法胎夾具裝配法胎夾具裝配法典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造 利用樣板來確定利用樣板來確定零件的位置、角度零件的位置、角度等的定位，然后夾等的定位，然后夾緊并經(jīng)定位焊完成緊并經(jīng)定位焊完成裝配的裝配方法。裝配的裝配方法。常用于鋼板與鋼板常用于鋼板與鋼板之間的角度裝配和之間的角度裝配和容器上各種管口的容器上各種管口的安裝。安裝。1)樣板定位裝配法樣板定位裝配法典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典

12、型焊接結(jié)構(gòu)的制造 斷面形狀對稱的結(jié)斷面形狀對稱的結(jié)構(gòu)，如鋼屋架、梁、柱構(gòu)，如鋼屋架、梁、柱等結(jié)構(gòu)，可將裝配好的等結(jié)構(gòu)，可將裝配好的半片放置在平臺上作為半片放置在平臺上作為樣板（稱仿模），在其樣板（稱仿模），在其對應(yīng)位置放置對應(yīng)的節(jié)對應(yīng)位置放置對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)板和各種桿件，用夾點(diǎn)板和各種桿件，用夾具卡緊后進(jìn)行定位焊，具卡緊后進(jìn)行定位焊，連續(xù)地復(fù)制裝配出一批連續(xù)地復(fù)制裝配出一批產(chǎn)品的裝配方法。產(chǎn)品的裝配方法。仿形復(fù)制法進(jìn)行裝配仿形復(fù)制法進(jìn)行裝配典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造 用一些特定的定位元件（如板塊、角鋼、銷軸等）構(gòu)成空間用一些特定的定位元件（如板塊、角鋼、銷軸等）構(gòu)成空間定位點(diǎn)，來確定零件位

13、置，并用裝配夾具夾緊裝配。它不需要劃定位點(diǎn)，來確定零件位置，并用裝配夾具夾緊裝配。它不需要劃線，裝配效率高，質(zhì)量好，適用于批量生產(chǎn)。必須考慮裝配后焊線，裝配效率高，質(zhì)量好，適用于批量生產(chǎn)。必須考慮裝配后焊件的取出問題。件的取出問題。2)定位元件定位裝配法定位元件定位裝配法典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造 對于批量生產(chǎn)對于批量生產(chǎn)的焊接結(jié)構(gòu)，若需的焊接結(jié)構(gòu)，若需裝配的零件數(shù)量較裝配的零件數(shù)量較多，內(nèi)部結(jié)構(gòu)又不多，內(nèi)部結(jié)構(gòu)又不復(fù)雜時(shí)，可將焊件復(fù)雜時(shí)，可將焊件裝配所用的各定位裝配所用的各定位元件、夾緊元件和元件、夾緊元件和裝配胎架三者組合裝配胎架三者組合為一個(gè)整體，構(gòu)成為一個(gè)整體，構(gòu)成裝配胎架。

14、裝配胎架。3)胎夾具（又稱胎架）裝配法胎夾具（又稱胎架）裝配法典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造分部件裝配法優(yōu)勢：分部件裝配法優(yōu)勢： 提高裝配、焊接質(zhì)量，并改善工人的勞動條件。提高裝配、焊接質(zhì)量，并改善工人的勞動條件。 提高勞動生產(chǎn)率，縮短生產(chǎn)周期。提高勞動生產(chǎn)率，縮短生產(chǎn)周期。 采用這種方法裝配還簡化了胎夾具，降低了成本，可獲得采用這種方法裝配還簡化了胎夾具，降低了成本，可獲得較高的技術(shù)較高的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。 劃分部件時(shí)需考慮：劃分部件時(shí)需考慮：結(jié)構(gòu)合理性結(jié)構(gòu)合理性、工藝合理性工藝合理性、工廠條件工廠條件按工藝過程分類按工藝過程分類 整裝整焊整裝整焊 互不干擾，可流水互不干擾，可流

15、水隨裝隨焊隨裝隨焊 相互交叉，影響生產(chǎn)相互交叉，影響生產(chǎn)分部件裝配法分部件裝配法典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造三、焊接結(jié)構(gòu)裝配工藝的制定三、焊接結(jié)構(gòu)裝配工藝的制定1 1、裝配工藝過程制定的內(nèi)容、裝配工藝過程制定的內(nèi)容 裝配工藝過程制定的內(nèi)容包括：零件、組件、部裝配工藝過程制定的內(nèi)容包括：零件、組件、部件的裝配次序；在各裝配工藝工序上采取的裝配方法；件的裝配次序；在各裝配工藝工序上采取的裝配方法；選用何種提高裝配質(zhì)量和生產(chǎn)率的胎夾具、工具、裝選用何種提高裝配質(zhì)量和生產(chǎn)率的胎夾具、工具、裝備的規(guī)格型號等。備的規(guī)格型號等。典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造2 2、裝配工藝方法的選擇、裝配工藝

16、方法的選擇 （1 1）互換法互換法：互換法的實(shí)質(zhì)是通過控制零件的：互換法的實(shí)質(zhì)是通過控制零件的加工誤差來保證裝配精度。加工誤差來保證裝配精度。 （2 2）選配法選配法：選配法是在零件加工時(shí)為降低成：選配法是在零件加工時(shí)為降低成本而放寬零件加工的公差帶，故零件精度不是很高。本而放寬零件加工的公差帶，故零件精度不是很高。 （3 3）修配法修配法：修配法是指零件制造時(shí)要預(yù)留修：修配法是指零件制造時(shí)要預(yù)留修配余量，在裝配過程中修去部分多余的材料，使裝配余量，在裝配過程中修去部分多余的材料，使裝配精度滿足技術(shù)要求。配精度滿足技術(shù)要求。典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造3 3、制定裝配工藝注意問題、制定

17、裝配工藝注意問題1 1）帶有機(jī)加工零件的結(jié)構(gòu)的裝配有兩種方案）帶有機(jī)加工零件的結(jié)構(gòu)的裝配有兩種方案 一種方案是當(dāng)焊接結(jié)構(gòu)中的一些零件需要機(jī)械加一種方案是當(dāng)焊接結(jié)構(gòu)中的一些零件需要機(jī)械加工并與其他構(gòu)件精確配合的（如：軌道連接面、孔工并與其他構(gòu)件精確配合的（如：軌道連接面、孔等）。等）。另一種方案是當(dāng)構(gòu)件中加工零件的精確度要求不太另一種方案是當(dāng)構(gòu)件中加工零件的精確度要求不太高時(shí)，可以采用帶有定位裝置的裝焊胎夾具，并選擇高時(shí)，可以采用帶有定位裝置的裝焊胎夾具，并選擇正確的定位基準(zhǔn)、裝配過程和焊接工藝來完成。正確的定位基準(zhǔn)、裝配過程和焊接工藝來完成。典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造2 2）定位基準(zhǔn)

18、與找正）定位基準(zhǔn)與找正3 3）考慮焊接應(yīng)力和變形的情況）考慮焊接應(yīng)力和變形的情況4 4）正確掌握公差標(biāo)準(zhǔn)）正確掌握公差標(biāo)準(zhǔn)5 5）采用通用或?qū)Ｓ醚b配或裝配焊接夾具裝備和機(jī)械）采用通用或?qū)Ｓ醚b配或裝配焊接夾具裝備和機(jī)械化裝，以提高產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)率，并應(yīng)特別注意使裝配化裝，以提高產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)率，并應(yīng)特別注意使裝配后的構(gòu)件能方便地從胎架上取出。后的構(gòu)件能方便地從胎架上取出。6 6）一些體積龐大的產(chǎn)品，如大型球罐、高爐殼體等需）一些體積龐大的產(chǎn)品，如大型球罐、高爐殼體等需分組出廠至工地總裝焊接，為保證總裝的質(zhì)量和進(jìn)度，分組出廠至工地總裝焊接，為保證總裝的質(zhì)量和進(jìn)度，應(yīng)在廠內(nèi)試裝，試裝時(shí)將不可拆連

19、接改為臨時(shí)可拆連接。應(yīng)在廠內(nèi)試裝，試裝時(shí)將不可拆連接改為臨時(shí)可拆連接。典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造7 7）構(gòu)件裝配時(shí)相互接觸的部件表面及坡口兩側(cè)）構(gòu)件裝配時(shí)相互接觸的部件表面及坡口兩側(cè)50mm50mm以以內(nèi)，裝配前及定位焊后正式施焊前，必須嚴(yán)格清除油脂、內(nèi)，裝配前及定位焊后正式施焊前，必須嚴(yán)格清除油脂、鐵銹、熔渣等污物，以確保焊接質(zhì)量。鐵銹、熔渣等污物，以確保焊接質(zhì)量。8 8）定位焊所用的焊條應(yīng)和焊接時(shí)所用焊條相同，并按）定位焊所用的焊條應(yīng)和焊接時(shí)所用焊條相同，并按規(guī)定的焊接溫度和焊縫尺寸及位置進(jìn)行定位焊，保證焊接規(guī)定的焊接溫度和焊縫尺寸及位置進(jìn)行定位焊，保證焊接質(zhì)量。對于重要及特殊材

20、料的結(jié)構(gòu)，不得用大錘敲擊及強(qiáng)質(zhì)量。對于重要及特殊材料的結(jié)構(gòu)，不得用大錘敲擊及強(qiáng)制裝配，也不得在工件上任意引弧或焊接臨時(shí)性構(gòu)件。制裝配，也不得在工件上任意引弧或焊接臨時(shí)性構(gòu)件。典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造第三節(jié)第三節(jié) 焊接容器的制造焊接容器的制造一、焊接容器的分類一、焊接容器的分類（一）按焊接容器用途分類（一）按焊接容器用途分類1 1、貯罐類焊接容器、貯罐類焊接容器1 1）立式圓柱形貯罐（如圖）立式圓柱形貯罐（如圖5-195-19）2 2）濕式貯氣罐）濕式貯氣罐3 3）干式貯氣罐）干式貯氣罐4 4）球罐）球罐5 5）水珠狀貯罐）水珠狀貯罐6 6）臥式圓形貯罐）臥式圓形貯罐典型焊接結(jié)構(gòu)的制

21、造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造濕式貯氣罐干式貯氣罐典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造球罐臥式圓形貯罐鍋爐汽包典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造2 2、小型工業(yè)鍋爐及大型電站鍋爐汽包、小型工業(yè)鍋爐及大型電站鍋爐汽包3 3、化工反應(yīng)類容器、化工反應(yīng)類容器4 4、冶金建材、水電等行業(yè)所用設(shè)備、冶金建材、水電等行業(yè)所用設(shè)備冶金建材、水電等行業(yè)設(shè)備中有大量的焊接容器，如高爐、冶金建材、水電等行業(yè)設(shè)備中有大量的焊接容器，如高爐、平爐、轉(zhuǎn)爐體平爐、轉(zhuǎn)爐體( (殼殼) )熱風(fēng)爐、洗滌塔、水泥窯爐的爐體、水電站熱風(fēng)爐、洗滌塔、水泥窯爐的爐體、水電站的蝸殼等。的蝸殼等。5 5、特殊用途的焊接容器、特殊用途的焊接容器 典

22、型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造（二）壓力容器的分類（二）壓力容器的分類 按容器的工作壓力可將容器分為：按容器的工作壓力可將容器分為： 低壓容器：低壓容器：0.1MPaP0.1MPaP1.6MPa1.6MPa； 中壓容器：中壓容器：1.6MPaP1.6MPaP10MPa10MPa； 高壓容器：高壓容器：10MPaP10MPaP100MPa100MPa； 超高壓容器：超高壓容器：P P100MPa100MPa。 典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造按容器在生產(chǎn)工藝過程中的作用原理又可分為：按容器在生產(chǎn)工藝過程中的作用原理又可分為： （1 1）反應(yīng)容器）反應(yīng)容器 （2 2）換熱容器）換熱容器 （

23、3 3）分離容器；）分離容器； （4 4）貯運(yùn)容器）貯運(yùn)容器 按我國按我國壓力容器監(jiān)察規(guī)程壓力容器監(jiān)察規(guī)程規(guī)定，根據(jù)容器的規(guī)定，根據(jù)容器的耐壓漸次增高和介質(zhì)危害程度逐漸增大，將容器分耐壓漸次增高和介質(zhì)危害程度逐漸增大，將容器分為一、二、三類。為一、二、三類。 典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造 一類容器：一類容器：非易燃或無毒介質(zhì)的低壓容器、易燃或有毒非易燃或無毒介質(zhì)的低壓容器、易燃或有毒介質(zhì)的低壓分離容器和換熱容器等。介質(zhì)的低壓分離容器和換熱容器等。 二類容器：二類容器：中壓容器；毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)中壓容器；毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)的低壓容器；易燃介質(zhì)或中度有毒介質(zhì)的低壓反應(yīng)

24、容器和貯的低壓容器；易燃介質(zhì)或中度有毒介質(zhì)的低壓反應(yīng)容器和貯運(yùn)容器；內(nèi)徑小于運(yùn)容器；內(nèi)徑小于1m1m的低壓管殼式余熱鍋爐；低壓搪玻璃壓的低壓管殼式余熱鍋爐；低壓搪玻璃壓力容器。力容器。 三類容器：三類容器：高壓、超高壓容器；毒性程度為極度和高度高壓、超高壓容器；毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)的中壓容器和且危害介質(zhì)的中壓容器和且PgPgV0.2MPaV0.2MPam3m3的低壓容器的低壓容器( (表表明容積較大明容積較大) )；易燃或毒性為中性危害介質(zhì)且；易燃或毒性為中性危害介質(zhì)且PgV0.5MPaPgV0.5MPam3m3的中壓反應(yīng)容器；易燃或毒性為中性危害介的中壓反應(yīng)容器；易燃或毒性為中性危害

25、介質(zhì)且質(zhì)且PgV10MPaPgV10MPam3m3的中壓貯運(yùn)容器；中、高壓管殼式余熱的中壓貯運(yùn)容器；中、高壓管殼式余熱鍋爐；使用抗拉強(qiáng)度規(guī)定值下限鍋爐；使用抗拉強(qiáng)度規(guī)定值下限570MPa570MPa材料制造的壓力容材料制造的壓力容器。器。典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造二、鍋爐汽包的制造二、鍋爐汽包的制造（一）概述（一）概述 鍋爐汽包是典型的單鍋爐汽包是典型的單層高壓容器，它主要是層高壓容器，它主要是筒體、封頭、下降管、筒體、封頭、下降管、管接頭和內(nèi)件等組成，管接頭和內(nèi)件等組成，筒體上排列有許多管孔筒體上排列有許多管孔用于焊接各種管子。其用于焊接各種管子。其工作特征是：工作壓力工作特征是：

26、工作壓力大（高達(dá)大（高達(dá)10MPa10MPa以上），以上），工作溫度高（工作溫度高（650650以以上）。上）。典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造1、主要規(guī)格、主要規(guī)格 HG410/100HG410/100鍋爐汽包是蒸發(fā)量為鍋爐汽包是蒸發(fā)量為410t/h410t/h、壓力為、壓力為10MPa10MPa的高壓蒸汽鍋爐的主要部件。的高壓蒸汽鍋爐的主要部件。2、鍋爐汽包的技術(shù)條件、鍋爐汽包的技術(shù)條件3、鍋爐汽包生產(chǎn)中需要注意的問題、鍋爐汽包生產(chǎn)中需要注意的問題）鍋爐汽包的備料與裝配、焊接的關(guān)系密切。）鍋爐汽包的備料與裝配、焊接的關(guān)系密切。2 2）鍋爐汽包的裝配工作）鍋爐汽包的裝配工作 很關(guān)鍵。很關(guān)

27、鍵。3 3）壁厚較大，因此對焊縫根部的質(zhì)量要格外注意）壁厚較大，因此對焊縫根部的質(zhì)量要格外注意 4 4）鍋爐汽包焊接后一般均須經(jīng)過高溫回火熱處理。）鍋爐汽包焊接后一般均須經(jīng)過高溫回火熱處理。典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造（二）（二）HG410/100HG410/100鍋爐汽包制造工藝方案鍋爐汽包制造工藝方案 1 1、封頭制造工藝、封頭制造工藝 封頭的形式多為半橢圓短軸的旋轉(zhuǎn)體，或?yàn)閮蓚€(gè)封頭的形式多為半橢圓短軸的旋轉(zhuǎn)體，或?yàn)閮蓚€(gè)相連的不同半徑的圓弧形旋轉(zhuǎn)體，其板厚與筒壁相相連的不同半徑的圓弧形旋轉(zhuǎn)體，其板厚與筒壁相當(dāng)或稍厚一些。封頭分有人孔與無人孔兩種，它的當(dāng)或稍厚一些。封頭分有人孔與無人

28、孔兩種，它的制造工藝如下：制造工藝如下：典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造 1 1）成型：）成型： 旋壓旋壓 2 2）切割封頭邊緣的多余部分；）切割封頭邊緣的多余部分； 3 3）封頭的機(jī)械加工）封頭的機(jī)械加工封頭余量切割機(jī)示意圖封頭余量切割機(jī)示意圖典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造2 2、筒體節(jié)制造工藝、筒體節(jié)制造工藝 筒體直徑在筒體直徑在800mm以下時(shí)，可用單張鋼板卷成圓柱體，以下時(shí)，可用單張鋼板卷成圓柱體，筒體節(jié)上只有一條縱向焊縫（筒體焊縫數(shù)與可供使用的鋼板筒體節(jié)上只有一條縱向焊縫（筒體焊縫數(shù)與可供使用的鋼板的最大尺寸有關(guān)）；筒體直徑為的最大尺寸有關(guān)）；筒體直徑為8001600mm時(shí)

29、，可用兩時(shí)，可用兩個(gè)半圓筒合成，筒體節(jié)上有兩條縱向焊縫；筒體直徑為個(gè)半圓筒合成，筒體節(jié)上有兩條縱向焊縫；筒體直徑為10003000mm或更大時(shí)，視鋼板的規(guī)格確定筒體節(jié)上采用或更大時(shí)，視鋼板的規(guī)格確定筒體節(jié)上采用一條或多條縱向焊縫。一條或多條縱向焊縫。1 1）劃線）劃線 常常先壓制封頭，然后根據(jù)封頭確定筒常常先壓制封頭，然后根據(jù)封頭確定筒 節(jié)的正確直徑節(jié)的正確直徑2 2）下料）下料 剪板機(jī)、等離子弧切割機(jī)剪板機(jī)、等離子弧切割機(jī)3 3）邊緣加工）邊緣加工 4 4）滾圓）滾圓 熱滾熱滾典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造3 3、鍋爐汽包的總裝工藝、鍋爐汽包的總裝工藝1 1）縱向焊縫的裝配）縱向焊縫的

30、裝配2 2）筒體節(jié)間的裝配）筒體節(jié)間的裝配3 3）封頭與筒體的裝配）封頭與筒體的裝配4 4、鍋爐汽包的焊接、鍋爐汽包的焊接（三）鍋爐汽包的熱處理及檢驗(yàn)（三）鍋爐汽包的熱處理及檢驗(yàn)典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造三、多層容器的制造三、多層容器的制造（一）層板包扎法（一）層板包扎法 用層板包扎法制造高壓容器被稱為層板包扎式容器，用層板包扎法制造高壓容器被稱為層板包扎式容器，其裝配和焊接的設(shè)備簡單，特別適合于缺乏大型設(shè)備其裝配和焊接的設(shè)備簡單，特別適合于缺乏大型設(shè)備的容器制造廠家。的容器制造廠家。圖5-33層板包扎式容器的內(nèi)筒 此法的主要優(yōu)點(diǎn)是內(nèi)壁存在受壓預(yù)應(yīng)力，此法的主要優(yōu)點(diǎn)是內(nèi)壁存在受壓預(yù)應(yīng)

31、力，在承壓時(shí)筒壁內(nèi)應(yīng)力沿壁厚分布較單層筒體均在承壓時(shí)筒壁內(nèi)應(yīng)力沿壁厚分布較單層筒體均勻，筒體上各層板的縱向焊縫可以沿圓周均勻勻，筒體上各層板的縱向焊縫可以沿圓周均勻分布，在任何軸向剖面上無相重合的焊縫，因分布，在任何軸向剖面上無相重合的焊縫，因此焊縫減弱影響小，使用安全性更高。只是此此焊縫減弱影響小，使用安全性更高。只是此法工藝不夠簡便，制造周期較長。法工藝不夠簡便，制造周期較長。典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造（二）熱套法（二）熱套法過盈配合過盈配合典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造（三）繞板法（三）繞板法 繞板式容器具有層板繞板式容器具有層板包扎式容器和繞帶式高壓包扎式容器和繞帶式高

32、壓容器兩者的優(yōu)點(diǎn)。其內(nèi)筒容器兩者的優(yōu)點(diǎn)。其內(nèi)筒制造與層板包扎法相同，制造與層板包扎法相同，即用即用3 35mm5mm厚的鋼板以同厚的鋼板以同心圓的方式在內(nèi)筒上連續(xù)心圓的方式在內(nèi)筒上連續(xù)纏繞若干層，直至設(shè)計(jì)厚纏繞若干層，直至設(shè)計(jì)厚度。度。典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造（四）繞帶法（四）繞帶法典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造四、四、 球形容器的制造球形容器的制造 球形容器的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)球形容器的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn) 1. 1. 球罐的結(jié)構(gòu)形式球罐的結(jié)構(gòu)形式球罐主要由：球瓣、立柱、拉桿、底盤、梯子等球罐主要由：球瓣、立柱、拉桿、底盤、梯子等部分組成。其中球瓣又分為：部分組成。其中球瓣又分為：a)a)橘

33、瓣式；橘瓣式； b)b)足球瓣式；足球瓣式； c)c)混合瓣式?；旌习晔?。典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造 典型球罐結(jié)構(gòu)示意圖典型球罐結(jié)構(gòu)示意圖1 1頂部平臺頂部平臺 2 2上極板上極板 3 3上溫帶上溫帶 4 4中間平臺中間平臺5 5赤道帶赤道帶 6 6柱腳柱腳 7 7下溫帶下溫帶 8 8扶梯扶梯 9 9拉桿拉桿 1010下極板下極板典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造圖6-19 常見球殼板結(jié)構(gòu)分割形式a)橘瓣式 b)足球瓣式 c)混合瓣式典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造2.2.球形容器的特點(diǎn)球形容器的特點(diǎn)球形容器（俗稱球罐）與圓柱形容器相比，具有球形容器（俗稱球罐）與圓柱形容器相比

34、，具有以下特點(diǎn)：以下特點(diǎn)： 表面積小，即在容積相同的條件下，球形容器表面積小，即在容積相同的條件下，球形容器表面積最小，節(jié)省材料；表面積最小，節(jié)省材料； 殼板的承載能力比圓柱形容器大一倍，即在直殼板的承載能力比圓柱形容器大一倍，即在直徑和應(yīng)力相等的條件下，球形容器的板厚只需圓柱徑和應(yīng)力相等的條件下，球形容器的板厚只需圓柱形容器的一半；形容器的一半； 占地面積小，且可向空中發(fā)展，有利于地表面占地面積小，且可向空中發(fā)展，有利于地表面的利用；的利用；典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造 基礎(chǔ)工程量少，維修、保養(yǎng)簡單；基礎(chǔ)工程量少，維修、保養(yǎng)簡單； 造型美觀；造型美觀；球殼板加工困難；球殼板加工困難；

35、焊接工藝復(fù)雜，要求嚴(yán)格。焊接工藝復(fù)雜，要求嚴(yán)格。因此，球罐的制作技術(shù)比單層卷焊圓柱形容器要難因此，球罐的制作技術(shù)比單層卷焊圓柱形容器要難的多，要求也高的多。的多，要求也高的多。典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造說明：說明：常見球罐的規(guī)格、材料如常見球罐的規(guī)格、材料如15MnVNR15MnVNR及及18MnMoNbR18MnMoNbR等。等。根據(jù)球罐大小、吊運(yùn)及施工條件不同，其產(chǎn)品出根據(jù)球罐大小、吊運(yùn)及施工條件不同，其產(chǎn)品出廠形式也不相同，分整體出廠和分體出廠兩種，分體廠形式也不相同，分整體出廠和分體出廠兩種，分體出廠又有半球、分帶和分瓣三種不同的方式。出廠又有半球、分帶和分瓣三種不同的方式。

36、目前國內(nèi)球罐多采用目前國內(nèi)球罐多采用分瓣式出廠在現(xiàn)場裝配焊接分瓣式出廠在現(xiàn)場裝配焊接。 在工廠內(nèi)主要是加工制作球瓣、支柱及相關(guān)的在工廠內(nèi)主要是加工制作球瓣、支柱及相關(guān)的附件。人孔與球殼板及支柱與球殼板的焊接，以及相附件。人孔與球殼板及支柱與球殼板的焊接，以及相應(yīng)焊后熱處理一般也在現(xiàn)場進(jìn)行。應(yīng)焊后熱處理一般也在現(xiàn)場進(jìn)行。典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造球瓣加工后要對坡口進(jìn)行防銹處理，出廠前必球瓣加工后要對坡口進(jìn)行防銹處理，出廠前必須對瓣片妥善包裝以防止運(yùn)輸過程中變形和損傷。須對瓣片妥善包裝以防止運(yùn)輸過程中變形和損傷。球瓣加工、組裝和焊接是最重要的幾道工序，對球瓣加工、組裝和焊接是最重要的幾道

37、工序，對球罐的加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率影響極大。值得注意的是，球罐的加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率影響極大。值得注意的是，球瓣出廠前必須在廠內(nèi)進(jìn)行預(yù)安裝球瓣出廠前必須在廠內(nèi)進(jìn)行預(yù)安裝，以檢驗(yàn)其尺寸和，以檢驗(yàn)其尺寸和精度是否達(dá)到技術(shù)要求。精度是否達(dá)到技術(shù)要求。典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造 球瓣的加工球瓣的加工 對原材料的要求對原材料的要求 若鋼板的狀態(tài)與使用狀態(tài)相符則應(yīng)按技術(shù)要求若鋼板的狀態(tài)與使用狀態(tài)相符則應(yīng)按技術(shù)要求從每臺球罐中取一塊鋼板進(jìn)行拉伸、彎曲和常溫沖從每臺球罐中取一塊鋼板進(jìn)行拉伸、彎曲和常溫沖擊試驗(yàn)。擊試驗(yàn)。 當(dāng)板厚大于當(dāng)板厚大于38mm38mm時(shí)，按規(guī)定對鋼板時(shí)，按規(guī)定對鋼板逐張進(jìn)行超逐張進(jìn)

38、行超聲波探傷。聲波探傷。典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造 球瓣的成形球瓣的成形 球殼為雙曲面，是不可能在平面上精確展開的。球殼為雙曲面，是不可能在平面上精確展開的。因此，球瓣一次精確下料困難很大。通常因此，球瓣一次精確下料困難很大。通常先近似展先近似展開即下荒料，在壓制成形后再進(jìn)行二次切割開即下荒料，在壓制成形后再進(jìn)行二次切割。 多數(shù)球罐分為五帶，即多數(shù)球罐分為五帶，即赤道帶、南溫帶、北溫赤道帶、南溫帶、北溫帶、南極板帶、南極板和和北極板北極板。典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造1 1） 熱壓成形工藝熱壓成形工藝 熱壓成形具有效率高、成形均勻、能保證鋼材熱壓成形具有效率高、成形均勻、能保

39、證鋼材性能等優(yōu)點(diǎn)。但由于冷卻收縮不均勻，將直接影響性能等優(yōu)點(diǎn)。但由于冷卻收縮不均勻，將直接影響球瓣的曲率精度，加熱還帶來氧化和燒損問題。為球瓣的曲率精度，加熱還帶來氧化和燒損問題。為保證熱壓球瓣的精度，需要進(jìn)行二次下料。保證熱壓球瓣的精度，需要進(jìn)行二次下料。典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造熱壓時(shí)注意事項(xiàng)有：熱壓時(shí)注意事項(xiàng)有： 熱壓溫度要嚴(yán)格控制，加熱溫度過高會造成脫碳熱壓溫度要嚴(yán)格控制，加熱溫度過高會造成脫碳和晶間氧化。保溫時(shí)間要盡量短。始壓溫度應(yīng)在大于和晶間氧化。保溫時(shí)間要盡量短。始壓溫度應(yīng)在大于材料材料AcAc3 3以上某一適當(dāng)?shù)臏囟?，終壓溫度不小于以上某一適當(dāng)?shù)臏囟?，終壓溫度不小于5

40、00500，以防止冷作硬化；以防止冷作硬化； 胎模球面曲率必須精確，下胎曲率尤為重要；胎模球面曲率必須精確，下胎曲率尤為重要； 板材要求正火處理，如未處理可以用熱壓時(shí)的加板材要求正火處理，如未處理可以用熱壓時(shí)的加熱來代替正火處理；熱來代替正火處理； 熱壓要平穩(wěn)，冷卻時(shí)將周邊用夾具固定，限制其熱壓要平穩(wěn)，冷卻時(shí)將周邊用夾具固定，限制其自由收縮。自由收縮。典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造2) 2) 冷壓成形工藝?yán)鋲撼尚喂に嚴(yán)鋲撼尚畏椒ǚ掷鋲撼尚畏椒ǚ志植砍尚尉植砍尚魏秃忘c(diǎn)壓成形點(diǎn)壓成形，前者效率，前者效率高但需較大功率的沖壓設(shè)備，后者壓延接觸面積小，高但需較大功率的沖壓設(shè)備，后者壓延接觸面積小

41、，所需壓力和設(shè)備的功率均小，但效率低。目前應(yīng)用所需壓力和設(shè)備的功率均小，但效率低。目前應(yīng)用較多的還是點(diǎn)壓成形法。較多的還是點(diǎn)壓成形法。圖圖6-256-25為點(diǎn)壓成形模具示意圖。它是為點(diǎn)壓成形模具示意圖。它是逐點(diǎn)、逐遍逐點(diǎn)、逐遍進(jìn)行壓制，加工時(shí)不能一次壓到底，而要按不同順進(jìn)行壓制，加工時(shí)不能一次壓到底，而要按不同順序逐點(diǎn)、逐遍壓制，序逐點(diǎn)、逐遍壓制，如如圖圖6-286-28所示所示。典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造圖6-28 點(diǎn)壓成形法a)縱向點(diǎn)壓法（適用于大曲率） b)橫向點(diǎn)壓法（適用于小曲率） c)綜合點(diǎn)壓法1第一遍壓延軌跡 2第二遍壓延軌跡 3第三遍壓延軌跡圖2-27 點(diǎn)壓成形模具 典

42、型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造 球瓣坡口加工球瓣坡口加工球瓣成形后都要進(jìn)行二次下料，用氣割切去加工球瓣成形后都要進(jìn)行二次下料，用氣割切去加工余量的同時(shí)開出坡口。下圖為球瓣坡口切割裝置示余量的同時(shí)開出坡口。下圖為球瓣坡口切割裝置示意圖。意圖。a)a)球面弧切割胎結(jié)構(gòu)示意圖球面弧切割胎結(jié)構(gòu)示意圖 b)b)橫截面弧切割胎結(jié)構(gòu)示意圖橫截面弧切割胎結(jié)構(gòu)示意圖1 1立板立板 2 2導(dǎo)軌導(dǎo)軌 3 3弧形板弧形板 4 4調(diào)節(jié)螺絲調(diào)節(jié)螺絲 5 5側(cè)弧板側(cè)弧板典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造球瓣的坡口加工后必須仔細(xì)檢查球瓣的坡口加工后必須仔細(xì)檢查表面質(zhì)量表面質(zhì)量和和曲率曲率。經(jīng)著色和超聲波檢驗(yàn)，坡口表面不

43、得有分層、裂紋或經(jīng)著色和超聲波檢驗(yàn)，坡口表面不得有分層、裂紋或影響焊接質(zhì)量的其他缺陷。檢驗(yàn)合格后，在坡口上涂影響焊接質(zhì)量的其他缺陷。檢驗(yàn)合格后，在坡口上涂上防銹漆，焊接時(shí)不必除去。上防銹漆，焊接時(shí)不必除去。典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造 球罐的組裝球罐的組裝 出廠前要對加工后的球瓣出廠前要對加工后的球瓣進(jìn)行預(yù)裝配進(jìn)行預(yù)裝配。球罐在現(xiàn)場裝配工藝方法很多，根據(jù)球罐的大小和球罐在現(xiàn)場裝配工藝方法很多，根據(jù)球罐的大小和施工條件可采用施工條件可采用散裝法散裝法和和環(huán)帶組裝法環(huán)帶組裝法等。等。 散裝法散裝法 散裝法是將單片球瓣逐一組裝成球體，它是國內(nèi)散裝法是將單片球瓣逐一組裝成球體，它是國內(nèi)應(yīng)用最普

44、遍的一種安裝方法。分瓣散裝法可以以下寒應(yīng)用最普遍的一種安裝方法。分瓣散裝法可以以下寒帶（或下溫帶）和赤道帶為基準(zhǔn)（見圖帶（或下溫帶）和赤道帶為基準(zhǔn)（見圖6-276-27）兩種方）兩種方式進(jìn)行。式進(jìn)行。典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造圖6-30 赤道帶為基準(zhǔn)的散裝法a)、b)、c)赤道帶組裝 d)上、下溫帶組裝 e)、f)上、下極板組裝典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造分散組裝法的優(yōu)點(diǎn)分散組裝法的優(yōu)點(diǎn)：對施工設(shè)備要求低，不需要大型平臺、大型滾輪架對施工設(shè)備要求低，不需要大型平臺、大型滾輪架及起吊設(shè)施。及起吊設(shè)施。分散組裝法的缺點(diǎn)分散組裝法的缺點(diǎn)： 安裝精度較差，且焊縫為全位置焊接，對焊接技

45、術(shù)安裝精度較差，且焊縫為全位置焊接，對焊接技術(shù)要求高，勞動強(qiáng)度大。要求高，勞動強(qiáng)度大。典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造 環(huán)帶組裝法環(huán)帶組裝法 環(huán)帶組裝法是先分別裝焊好各環(huán)帶（如赤道帶、環(huán)帶組裝法是先分別裝焊好各環(huán)帶（如赤道帶、溫帶等）再用積木式合攏各環(huán)帶及兩極板。溫帶等）再用積木式合攏各環(huán)帶及兩極板。此種方法各帶適合在工廠內(nèi)制造施工。此種方法各帶適合在工廠內(nèi)制造施工。典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造 球罐的焊接球罐的焊接 球罐的焊接方法主要取決于其組裝方法、焊接球罐的焊接方法主要取決于其組裝方法、焊接設(shè)備和現(xiàn)場施工條件。目前國內(nèi)球罐制造中常用的設(shè)備和現(xiàn)場施工條件。目前國內(nèi)球罐制造中常用

46、的母材有低碳鋼、母材有低碳鋼、16MnR16MnR、15MnVR15MnVR和和15MnVNR15MnVNR。 常用的焊接方法是常用的焊接方法是電焊條電弧焊電焊條電弧焊在現(xiàn)場焊接在現(xiàn)場焊接尤為普遍尤為普遍埋弧自動焊埋弧自動焊。另外，在條件允許的情況。另外，在條件允許的情況下也可以采用下也可以采用氣電焊氣電焊進(jìn)行球罐的焊接，如采用進(jìn)行球罐的焊接，如采用半自動半自動COCO2 2氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊可代替焊條電弧焊；可用可代替焊條電弧焊；可用自自動動MIGMIG或或MAGMAG焊焊進(jìn)行球罐縱縫的焊接，并可由藥芯進(jìn)行球罐縱縫的焊接，并可由藥芯焊絲代替實(shí)芯焊絲。焊絲代替實(shí)芯焊絲。典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型

47、焊接結(jié)構(gòu)的制造為防止焊接變形、緩和殘余應(yīng)力、防止裂紋的產(chǎn)為防止焊接變形、緩和殘余應(yīng)力、防止裂紋的產(chǎn)生，應(yīng)在充分進(jìn)行工藝評定基礎(chǔ)上，選擇正確的焊生，應(yīng)在充分進(jìn)行工藝評定基礎(chǔ)上，選擇正確的焊接材料，確定合理的焊接順序和焊接工藝參數(shù)，采接材料，確定合理的焊接順序和焊接工藝參數(shù)，采取必要的預(yù)熱和焊后熱處理措施等，即制定一套完取必要的預(yù)熱和焊后熱處理措施等，即制定一套完整的焊條電弧焊工藝。整的焊條電弧焊工藝。典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造 施焊環(huán)境施焊環(huán)境 施焊現(xiàn)場若出現(xiàn)雨雪天氣、風(fēng)速超標(biāo)（施焊現(xiàn)場若出現(xiàn)雨雪天氣、風(fēng)速超標(biāo)（大于大于8m/s8m/s）、環(huán)境溫度）、環(huán)境溫度低于低于55和相對濕度在和

48、相對濕度在9090以以上情況時(shí)上情況時(shí)必須采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施必須采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施，方能進(jìn)行焊接。，方能進(jìn)行焊接。注意環(huán)境溫度和相對濕度應(yīng)在距球罐表面注意環(huán)境溫度和相對濕度應(yīng)在距球罐表面5005001 1 000mm000mm處測得。處測得。典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造 焊前準(zhǔn)備焊前準(zhǔn)備 1) 1) 焊接坡口焊接坡口壁厚壁厚18mm18mm以下鋼板采用單面以下鋼板采用單面V V形坡口。形坡口。壁厚壁厚20mm20mm以上的鋼板多采用不對稱以上的鋼板多采用不對稱X X形坡口。形坡口。 一般赤道帶和下溫帶環(huán)縫以上的焊縫，大坡口一般赤道帶和下溫帶環(huán)縫以上的焊縫，大坡口開在里面。開在里面。下溫

49、帶環(huán)縫及以下的焊縫，大坡口開在外面。下溫帶環(huán)縫及以下的焊縫，大坡口開在外面。 典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造2) 2) 預(yù)熱預(yù)熱球罐的壁厚一般較大，焊前要求預(yù)熱。球罐的壁厚一般較大，焊前要求預(yù)熱。常用液化石油氣或天然氣作為球罐焊前預(yù)熱的常用液化石油氣或天然氣作為球罐焊前預(yù)熱的熱源。熱源。焊內(nèi)側(cè)焊縫在外側(cè)預(yù)熱，焊外側(cè)焊縫則在內(nèi)側(cè)焊內(nèi)側(cè)焊縫在外側(cè)預(yù)熱，焊外側(cè)焊縫則在內(nèi)側(cè)預(yù)熱，預(yù)熱火焰應(yīng)對準(zhǔn)坡口中心。預(yù)熱，預(yù)熱火焰應(yīng)對準(zhǔn)坡口中心。典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造預(yù)熱溫度因材質(zhì)和規(guī)格不同而有所不同，壁厚預(yù)熱溫度因材質(zhì)和規(guī)格不同而有所不同，壁厚越大、母材強(qiáng)度級別越高，預(yù)熱溫度也越高，但越大、母

50、材強(qiáng)度級別越高，預(yù)熱溫度也越高，但不不超過超過200200。溫度測量點(diǎn)在距焊縫中心線溫度測量點(diǎn)在距焊縫中心線50mm50mm處，每條焊縫處，每條焊縫測溫點(diǎn)應(yīng)不少于測溫點(diǎn)應(yīng)不少于3 3對。對。焊接高強(qiáng)鋼球罐不能中斷預(yù)熱要連續(xù)施焊，焊接高強(qiáng)鋼球罐不能中斷預(yù)熱要連續(xù)施焊，典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造 焊接工藝焊接工藝（焊條電弧焊工藝）（焊條電弧焊工藝）采用散裝法的球罐是以赤道帶為準(zhǔn)，故原則上焊采用散裝法的球罐是以赤道帶為準(zhǔn)，故原則上焊接順序是：接順序是：由中間向兩極，先縱縫后環(huán)縫，先外后由中間向兩極，先縱縫后環(huán)縫，先外后里。里。為了使焊接收縮均勻，應(yīng)為了使焊接收縮均勻，應(yīng)以對稱焊為原則以對稱

51、焊為原則，因此，因此對對同一帶的各條縱縫要同時(shí)焊接同一帶的各條縱縫要同時(shí)焊接。典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造 縱縫和環(huán)縫一般都采用縱縫和環(huán)縫一般都采用單道擺動多層焊單道擺動多層焊，各，各層焊縫的層焊縫的引弧和熄弧點(diǎn)應(yīng)錯(cuò)開引弧和熄弧點(diǎn)應(yīng)錯(cuò)開，以免交界處產(chǎn)生缺，以免交界處產(chǎn)生缺陷。陷。所有焊縫均采用分段逆向焊接所有焊縫均采用分段逆向焊接。 在外側(cè)焊完后，內(nèi)側(cè)必須在外側(cè)焊完后，內(nèi)側(cè)必須用碳弧氣刨清根用碳弧氣刨清根，要將未焊透及根部缺陷等全部清除，并用磨光機(jī)磨要將未焊透及根部缺陷等全部清除，并用磨光機(jī)磨去碳弧氣刨的硬化層，經(jīng)磁粉或著色檢驗(yàn)合格才可去碳弧氣刨的硬化層，經(jīng)磁粉或著色檢驗(yàn)合格才可預(yù)熱、

52、焊接。預(yù)熱、焊接。典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造 消除應(yīng)力處理消除應(yīng)力處理 球罐焊后要進(jìn)行球罐焊后要進(jìn)行整體整體或或局部消除應(yīng)力處理局部消除應(yīng)力處理。其。其方法有：方法有：溫水超載試驗(yàn)消除法；溫水超載試驗(yàn)消除法；低溫度場應(yīng)力消除法；低溫度場應(yīng)力消除法；爆炸法；爆炸法；紅外線加熱局部熱處理；紅外線加熱局部熱處理；內(nèi)部整體加熱熱處理等。內(nèi)部整體加熱熱處理等。 典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造內(nèi)部整體加熱熱處理技術(shù)：內(nèi)部整體加熱熱處理技術(shù)： 將球罐本身作為一個(gè)燃燒爐，借助于底部開口將球罐本身作為一個(gè)燃燒爐，借助于底部開口（人孔）安裝噴火嘴，以燃油或液化石油氣為燃料，（人孔）安裝噴火嘴，以燃

53、油或液化石油氣為燃料，熱處理前球罐外部包覆保溫材料如細(xì)纖維玻璃棉等，熱處理前球罐外部包覆保溫材料如細(xì)纖維玻璃棉等，然后進(jìn)行內(nèi)部加熱熱處理。然后進(jìn)行內(nèi)部加熱熱處理。圖圖6-366-36為這種熱處理的典型方法示意圖；為這種熱處理的典型方法示意圖；圖圖6-406-40為熱處理工藝參數(shù)。為熱處理工藝參數(shù)。典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造 第四節(jié)第四節(jié) 焊接梁的制造焊接梁的制造一、焊接梁的分類、用途及技術(shù)要求一、焊接梁的分類、用途及技術(shù)要求 焊接梁是由鋼板或型鋼焊接成形的構(gòu)件，主要受焊接梁是由鋼板或型鋼焊接成形的構(gòu)件，主要受橫向彎曲載荷的作用，可在一個(gè)主平面內(nèi)受彎，也可橫向彎曲載荷的作用，可在一個(gè)主

54、平面內(nèi)受彎，也可在兩個(gè)主平面內(nèi)受彎，有時(shí)還可承受彎扭的聯(lián)合作用。在兩個(gè)主平面內(nèi)受彎，有時(shí)還可承受彎扭的聯(lián)合作用。 梁的截面有工字形、箱形和管形等，最常用的是梁的截面有工字形、箱形和管形等，最常用的是工字形截面梁工字形截面梁和和箱形截面梁箱形截面梁。 工字形梁工字形梁用于用于只在一個(gè)主平面內(nèi)承受彎矩作用用于用于只在一個(gè)主平面內(nèi)承受彎矩作用的場合。的場合。 對于載荷較大又要求具有較好的抗扭剛度的梁，可對于載荷較大又要求具有較好的抗扭剛度的梁，可采用焊接采用焊接箱形梁箱形梁 。典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造焊接梁、柱的斷面圖a)板材或型材組成的梁、柱 b)彎曲件組成的梁、柱 c)斷面簡圖典型焊

55、接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造根據(jù)強(qiáng)度、局部穩(wěn)定、剛度和經(jīng)濟(jì)條件，確定梁高和根據(jù)強(qiáng)度、局部穩(wěn)定、剛度和經(jīng)濟(jì)條件，確定梁高和截面各部分尺寸。同時(shí)還要滿足下列基本的技術(shù)要求：截面各部分尺寸。同時(shí)還要滿足下列基本的技術(shù)要求：1 1、焊接梁的翼緣板通常用一層鋼板做成，必要時(shí)可由、焊接梁的翼緣板通常用一層鋼板做成，必要時(shí)可由兩層鋼板組成。兩層鋼板組成。2 2、吊車梁翼緣板或腹板的焊接拼接應(yīng)采用加引弧板的、吊車梁翼緣板或腹板的焊接拼接應(yīng)采用加引弧板的焊透對接焊縫，引弧板割去處應(yīng)予打磨平整。焊透對接焊縫，引弧板割去處應(yīng)予打磨平整。3 3、焊接梁的橫向肋板與翼緣板相連接處應(yīng)切角。、焊接梁的橫向肋板與翼緣板相連

56、接處應(yīng)切角。4 4、梁的端部支承肋板的下端，按端面承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值、梁的端部支承肋板的下端，按端面承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值計(jì)算時(shí)，應(yīng)刨平頂緊，其中突緣肋板的伸出長度不得大于計(jì)算時(shí)，應(yīng)刨平頂緊，其中突緣肋板的伸出長度不得大于其厚度的其厚度的2 2倍。倍。5 5、重級工作制和起重量、重級工作制和起重量Q50tQ50t的中級工作制吊車梁腹的中級工作制吊車梁腹板與上翼緣板的板與上翼緣板的T T連接應(yīng)予焊透。連接應(yīng)予焊透。典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造二、工字形梁的制造二、工字形梁的制造 建筑工程經(jīng)常使用具有各種建筑工程經(jīng)常使用具有各種工字形工字形和和H H形形（當(dāng)翼（當(dāng)翼板寬度與腹板高度比值較大時(shí)稱板寬度與

57、腹板高度比值較大時(shí)稱H H形）斷面的梁或形）斷面的梁或柱，其基本形都是由柱，其基本形都是由一塊腹板一塊腹板和和上、下兩翼板上、下兩翼板（或（或稱蓋板）稱蓋板）互相垂直互相垂直而構(gòu)成，僅僅在相互位置、厚與而構(gòu)成，僅僅在相互位置、厚與薄、寬與窄和有無肋板等方面有區(qū)別。薄、寬與窄和有無肋板等方面有區(qū)別。 應(yīng)用最多的是應(yīng)用最多的是腹板居中，左右和上下對稱腹板居中，左右和上下對稱的工字的工字?jǐn)嗝娴牧汉椭话阌蓴嗝娴牧汉椭话阌伤臈l縱向角焊縫四條縱向角焊縫連接。連接。典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造工字形斷面的梁與柱制造中的變形形式工字形斷面的梁與柱制造中的變形形式制造這種對稱的工字梁和柱，必須要

58、控制的主要制造這種對稱的工字梁和柱，必須要控制的主要變形有：變形有：翼板角變形；翼板角變形；整體結(jié)構(gòu)的撓曲變形；整體結(jié)構(gòu)的撓曲變形；( (撓曲變形中有上拱或下?lián)霞白?、右旁彎撓曲變形中有上拱或下?lián)霞白?、右旁? )腹板的波浪變形（凸凹度）；腹板的波浪變形（凸凹度）；難以矯正的扭曲變形等。難以矯正的扭曲變形等。典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造實(shí)腹式吊車梁的制作工藝過程實(shí)腹式吊車梁示意圖1端板 2下翼板 3肋板 4腹板 5上翼板典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造 生產(chǎn)工藝流程吊車梁生產(chǎn)工藝流程圖典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造 零件的備料加工零件的備料加工下料前將彎曲和不平度超差的鋼板進(jìn)行

59、矯正。下料前將彎曲和不平度超差的鋼板進(jìn)行矯正。下料時(shí)要考慮加工余量和焊接收縮量，焊接收下料時(shí)要考慮加工余量和焊接收縮量，焊接收縮量的大小可參見有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)?？s量的大小可參見有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。加工余量包括切割余量、邊緣（包括坡口）加加工余量包括切割余量、邊緣（包括坡口）加工余量。工余量。吊車梁的跨度較大，為保證其上撓度，吊車梁的跨度較大，為保證其上撓度，腹板下腹板下料時(shí)可預(yù)制一定拱度料時(shí)可預(yù)制一定拱度。腹板與上翼板的腹板與上翼板的T T形接頭要求焊透形接頭要求焊透，所以腹板，所以腹板應(yīng)進(jìn)行邊緣加工或坡口加工。應(yīng)進(jìn)行邊緣加工或坡口加工。典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造腹板或翼板如若拼接，其對接焊縫要求焊透

60、。腹板或翼板如若拼接，其對接焊縫要求焊透。焊接時(shí)應(yīng)加引弧板和熄弧板。焊接時(shí)應(yīng)加引弧板和熄弧板。腹板和翼板的拼接焊縫至少錯(cuò)開腹板和翼板的拼接焊縫至少錯(cuò)開500500，避，避免焊縫交叉。免焊縫交叉。為了減少焊后翼板的角變形，可考慮對翼板焊為了減少焊后翼板的角變形，可考慮對翼板焊前使用翼板反變形機(jī)前使用翼板反變形機(jī)預(yù)制（壓出）反變形預(yù)制（壓出）反變形，反變形，反變形量的大小可參閱量的大小可參閱相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造焊前準(zhǔn)備安裝引弧、熄弧板 b)預(yù)制反變形 c)坡口清理區(qū)寬度典型焊接結(jié)構(gòu)的制造典型焊接結(jié)構(gòu)的制造 工字梁的裝配工字梁的裝配 對稱的工字?jǐn)嗝娴牧海ɑ蛑┙Y(jié)構(gòu)簡