立方米球罐工藝設(shè)計(jì)

17/20課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)院材料科學(xué)與工程專業(yè)材料成型及控制工程學(xué)生姓名班級(jí)學(xué)號(hào)課程設(shè)計(jì)題目500０m3球罐工藝設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)要求與任務(wù):１寫出該焊接方法的幾種設(shè)計(jì)方案２確定合適的焊接參數(shù)３選擇合適的破口形式4撰寫焊接工藝工作計(jì)劃與進(jìn)度安排:1熟悉設(shè)計(jì)內(nèi)容2天2查閱相關(guān)資料，提出可行方案２天３上機(jī)畫各類焊縫圖1天4書寫說(shuō)明書3天5整理工藝卡3天6答辯指導(dǎo)教師：201年月日專業(yè)負(fù)責(zé)人：20１年月日學(xué)院教學(xué)副院長(zhǎng):201年月日成績(jī)?cè)u(píng)定表學(xué)生姓名班級(jí)學(xué)號(hào)專業(yè)材料成型及控制工程課程設(shè)計(jì)題目５０00m3球罐工藝設(shè)計(jì)評(píng)語(yǔ)組長(zhǎng)簽字:成績(jī)?nèi)掌?0年月日目錄ＴＯC\o＂1－3”\h\z＼u1緒論 ＰＡＧEREF_Tｏc37４6０5389＼ｈ１材料的焊接性分析 PAGＥRＥＦ_Tｏc3７4605390\ｈ11．１16MnDＲ的學(xué)成分和力學(xué)性能 PAGEＲEF_Toｃ３７4605391\h１1．216ＭnDＲ的焊接性分析 ＰAGEREF_Toc3７46０５392\h21.3焊接方法與填充材料的選擇?５393\ｈ32焊接結(jié)構(gòu)制造工藝設(shè)計(jì)?PＡGEREF_Toｃ３７４6０5394\ｈ42。1球殼各帶的厚度計(jì)算?PAGERＥF_Toc37４６05３9５\h52.２焊縫的分類?PAGＥREＦ＿Ｔｏc37４605３９６\h5２。3焊接工藝參數(shù)?PAＧERＥF_Toc3７460５３9７\h６2．4球罐的焊接 ＰAGERＥF＿Toc3７4６053９8\h102.4．1施焊環(huán)境?PAＧEREF＿Ｔｏc3746０5399\h1０2.４.2焊工資格 PAGEREＦ_Ｔoc３74６０５4０0＼h10２．4．3焊前準(zhǔn)備 PAＧEREＦ_Ｔoｃ3７4605401\h１02.4。4焊接工藝 ＰAGEREF_Toc3７４605４０2\h１13焊接結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢驗(yàn) ＰAGEＲＥF_Toc3７460５403\h133.1焊縫外觀質(zhì)量檢查要求 PAGEREＦ_Toc374６05404\h13３.2無(wú)損檢測(cè)?ＰAGEＲＥF_Toｃ３７46０5４０5\h1３3.3焊后修補(bǔ)?PAGEREＦ_Toc37４6０５406\h1３3.4焊后整體熱處理?PAＧＥＲEF_Toｃ37４６05４0７＼ｈ143。5水壓試驗(yàn)和氣密性試驗(yàn)?PAGERＥF＿Toc３７460５4０８\h143.5.1水壓試驗(yàn) PＡGＥREF_Ｔoc３７４6０5４０９\h143.５．2氣密性試驗(yàn) PAGＥREF_Ｔoc３74605４１0＼h１43.6去銹、涂裝 PAGERＥＦ_Ｔｏc3746054１１＼h163。7球罐成品驗(yàn)收 ＰAGＥＲＥF＿Toc３７４６05412＼ｈ1６參考文獻(xiàn) ＰAGEREF_Ｔｏc37４6054１3\h171緒論材料的焊接性分析１。116MnDR的化學(xué)成分和力學(xué)性能16ＭｎDR鋼是細(xì)晶粒的鐵素體型低溫鋼,細(xì)晶粒鋼通過(guò)正火或調(diào)質(zhì)處理后獲得良好的綜合性能,屬低合金系統(tǒng),溫度等級(jí)為—４0℃，熱軋熱處理狀態(tài)，其中碳及其它合金元素含量較低。(１)16MｎＤR鋼的化學(xué)成分見表1-1.鋼板以熱軋、控軋或正火狀態(tài)交貨［1］.表1.116ＭnDＲ鋼板的化學(xué)成分牌號(hào)化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）∕﹪CSiMnNiVNbAlｓPS不大于1６MnDR≤0．200.15~０．５01.20～1。６０———≥0。0２00。0250.0１２根據(jù)國(guó)際焊接學(xué)會(huì)(IIW)所采用的碳當(dāng)量（CE）計(jì)算公式：（%）將１６MｎDR所含化學(xué)成分的相應(yīng)數(shù)值代入上式，計(jì)算其碳當(dāng)量.通過(guò)計(jì)算得出,16MnDR的碳當(dāng)量CＥ=0.40%~0．47％。當(dāng)ＣＥ=0．40%~0。60%，鋼的淬硬傾向逐漸增加，所以16MｎDR屬于有淬硬傾向的鋼。但是，當(dāng)CE不超過(guò)0.５％時(shí),淬硬傾向尚不嚴(yán)重，焊接性較好，但隨板厚增加需要采取一定的預(yù)熱措施。6５0m３液體二氧化碳球罐的球殼板厚為３8mm,所以在焊接前,為避免出現(xiàn)裂紋,應(yīng)對(duì)其進(jìn)行預(yù)熱,預(yù)熱溫度為100~1５0℃。16ＭnDR鋼碳當(dāng)量不高，淬硬傾向小,室溫下焊接一般不易產(chǎn)生冷裂紋。鋼在軋制中，硫、磷含量控制較低，所以也不易產(chǎn)生熱裂紋（2）16MnDR鋼的力學(xué)性能見表1—2[1］表1-216MnDR鋼板的力學(xué)性能和工藝性能牌號(hào)鋼板公稱厚度／ｍｍ拉伸試驗(yàn)沖擊試驗(yàn)1８０°彎曲試驗(yàn)彎心直徑(b≥3５mｍ)抗拉強(qiáng)度Rm／(N/mｍ２)屈服強(qiáng)度ＲeL／（N／mm2）伸長(zhǎng)率Ａ/％溫度/℃沖擊吸收能量KＶ2／Ｊ不小于不小于16MnDＲ6~16490～62031５21－403４ｄ＝2a>1６~3６470~6002９5d=3ａ＞3６～６0460~5９0２85〉60~１00450～580275—３0３4>1０0~12０440～５7０2651．２16MｎDR的焊接性分析16MnDR鋼在焊接時(shí),不需要采取特殊的工藝措施，當(dāng)鋼板厚度較大，焊接接頭剛性拘束較大或環(huán)境溫度過(guò)低時(shí),可在焊接前進(jìn)行合理的預(yù)熱。有關(guān)資料表明,除了面心立方點(diǎn)陣的金屬材料（奧氏體鋼、鋁、銅等）外,一切體心立方點(diǎn)陣或六方點(diǎn)陣的金屬材料均有低溫轉(zhuǎn)脆的現(xiàn)象,而低溫鋼必須具備的，最主要的性能就是低能韌性。因此，必須在焊接過(guò)程中通過(guò)細(xì)化晶粒,合金化和提高純凈度等措施來(lái)對(duì)其焊接接頭的組織和性能加以改善.特別是以鐵素體為基的１6MｎDＲ鋼，鐵素體晶粒尺寸越細(xì)小，鋼的脆性轉(zhuǎn)變溫度將越向低溫方向移動(dòng),一定低溫下的韌性值相應(yīng)提高。通過(guò)上述分析，可以清楚地認(rèn)識(shí)到：通過(guò)細(xì)化晶粒來(lái)保證16MnDR鋼焊接接頭的低溫韌性,這是制定１6MnDR鋼焊接工藝的一個(gè)根本出發(fā)點(diǎn)。1．3焊接方法與填充材料的選擇低溫鋼16MnDＲ的主要焊接方法有焊條電弧焊、埋弧焊和氣體保護(hù)焊。對(duì)球罐焊接來(lái)說(shuō)主要采用焊條電弧焊.細(xì)晶粒低溫鋼焊條的選用原則是強(qiáng)度與使用溫度。焊條:型號(hào)E5０１5—Ｇ（牌號(hào)示例J５07ＲH）。焊條電弧焊是手工操縱焊條進(jìn)行焊接的一種電弧焊方法，俗稱手工電弧焊，屬于傳統(tǒng)的焊接工藝方法。其特點(diǎn)是電弧柱的溫度高于３００0℃,且熱量集中,與氣焊方法相比，熱效率較高。該方法有所需焊接設(shè)備簡(jiǎn)單、易于操作、靈活性好等優(yōu)點(diǎn)[22］。J5０7ＲH是低氫鈉型藥皮的高韌性超低氫低合金鋼焊條,采用直流反接。具有良好的焊接工藝，電弧穩(wěn)定，脫渣容易，焊縫金屬有優(yōu)良的塑性、韌性和抗裂性能.可進(jìn)行全位置焊接。適用于Ｅ36、D３6、A5３7等低合金鋼的重要結(jié)構(gòu)焊接。如海洋平臺(tái)、船舶、壓力容器等。利用J５07RH焊條焊接時(shí)的參考電流：焊條直徑為4。0mm時(shí)，焊接電流為130～1８0A;焊條直徑為5.０mｍ時(shí)，焊接電流為1７0～240Ａ。2焊接結(jié)構(gòu)制造工藝設(shè)計(jì)焊接結(jié)構(gòu)制造即焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn),簡(jiǎn)稱焊接生產(chǎn).球罐的焊接結(jié)構(gòu)制造工藝流程與其他焊接產(chǎn)品的制造流程大致相同,主要包括：生產(chǎn)的準(zhǔn)備工作、備料加工工藝、裝配—焊接工藝以及焊后成品的熱處理、質(zhì)量檢驗(yàn)、耐壓試驗(yàn)、成品的涂裝入庫(kù)等[6］.在球罐的整個(gè)制造過(guò)程中，其制造難點(diǎn)是：瓣片的成形及其尺寸和形狀精度的控制、罐體的裝配技術(shù)及瓣片位置精度、裝配焊接順序、夾具的合理使用、焊縫質(zhì)量及其密封性、罐體焊接變形的控制等。5000m3球罐的焊接結(jié)構(gòu)制造工藝流程見圖2.1.圖2。15000ｍ3球罐的焊接結(jié)構(gòu)制造工藝流程2．１球殼各帶的厚度計(jì)算計(jì)算各帶壓力：P=１.6MＰａＰ=1。６+０。６6×10×（5．4－２。44）×10=1。6１9５MPa（2。1)Ｐ＝1。6１95+０.66×10×（3．5４+３．５4）×10=1.6６６2MPa（2。2）?P=1.6６6２+０。6６×10×5.4×10=1。70184ＭPa(2.3)Ｐ=１。70184+0。6６×1０×１.66×10=１。7128MPａ球殼材料采用16ＭｎDＲ，σｓ＝２7５MPa，常溫下許用應(yīng)力為［σ］t=157ＭPａ取焊縫系數(shù):φ=1。0腐蝕裕量C=2mｍ,鋼板厚度負(fù)偏差C=2ｍm，故厚度附加量Ｃ=C＋C=2ｍm[6]液柱高度Ｈ：H=K1R=１。６０8４×１0600=１710０mm（2．4）液體的靜壓力P=ρgH=664×9．8×17100×1０-９=1。113MPａ（２．5）（2.6）將（２。1）(2.２)（2。3）Ｄi及、φ、Ｃ分別帶入(2。6）并圓整后得到名義厚度=５7mm=５7mm＝59mm=63mm＝６0mｍ?2．2焊縫的分類根據(jù)國(guó)標(biāo)GB—1998《鋼制壓力容器》對(duì)壓力容器主要受壓部件焊接接頭要分為A,B,Ｃ,D,E,F六類。A類焊縫（對(duì)接縫或搭接焊縫，不包括角接焊縫)A類焊縫的結(jié)構(gòu)形式可以是對(duì)接焊縫或搭接焊縫,不包括角接焊縫。具體包括：①圓筒、管子或圓錐殼上的縱向焊縫;②球殼、成型封頭、平封頭、或平板、矩形截面容器各側(cè)板等上的任何焊縫，此處所說(shuō)的任何焊縫指在上述各部件的任何方向、但屬A類的任何焊縫結(jié)構(gòu)形式;③球形封頭與圓筒、圓錐殼等相連接的環(huán)向焊縫。Ｂ類焊縫（對(duì)接縫或搭接焊縫,不包括角接焊縫）B類焊縫的結(jié)構(gòu)形式可以是對(duì)接焊縫或搭接焊縫,但不包括角接焊縫。具體包括：①圓筒、圓錐殼或接管上的環(huán)向焊縫；②成型封頭（半球形封頭除外）與圓筒、圓錐殼或管子想連接的環(huán)向焊縫。C類焊縫（對(duì)接縫或搭接焊縫或角接焊縫）C類焊縫的結(jié)構(gòu)形式包括法蘭、平封頭、端蓋、管板與殼體間的搭接接頭.Ｄ類焊縫的結(jié)構(gòu)形式是指接管、人孔圈、手孔蓋、加強(qiáng)圈、法蘭與殼體或封頭相連的Ｔ形和角接接頭.E類接頭包括吊耳、支撐、支座、及各種內(nèi)件與殼體或封頭內(nèi)外表面相接的角接接頭。F類接頭系在筒體、封頭、接管、法蘭和管板上的堆焊接頭［1]。2。3焊接工藝參數(shù)2.3.1焊接方法的選擇16MnDR的主要焊接方法有焊條電弧焊、埋弧焊和氣體保護(hù)焊。對(duì)球罐焊接來(lái)說(shuō)主要采用焊條電弧焊.２。３。２焊條的選擇對(duì)于大厚度的焊件來(lái)說(shuō)，焊條直徑應(yīng)在4~5ｍm。對(duì)于背面難以清根的焊縫單面焊縫的打底焊以及封底焊道的焊接，宜采用直徑不超過(guò)4mm的焊條,以保焊透；而立焊、橫焊及仰焊的焊條直徑不超過(guò)5mm［３]。焊條型號(hào)Ｅ５015牌號(hào)J５０7，烘干溫度為3５0℃,保持時(shí)間1ｈ［２］2.3.3鋼號(hào)分類分組由《球形儲(chǔ)罐焊接工程技術(shù)》可知，１６MｎDＲ類別為Fe—１類，組別為2組［2].2。3.4焊前預(yù)熱焊前對(duì)球殼板進(jìn)行預(yù)熱,預(yù)熱的目的是：減緩焊接接頭加熱時(shí)溫度梯度及冷卻速度,適當(dāng)延長(zhǎng)在800℃～500℃區(qū)間的冷卻時(shí)間，改善焊縫金屬和熱影響區(qū)的顯微組織，從而減少和避免產(chǎn)生淬硬組織,有利于氫的逸出,可防止冷裂紋的產(chǎn)生.熱源采用液化石油氣,定位焊和臨時(shí)焊縫采用點(diǎn)狀加熱器,球殼焊縫采用條狀加熱器，且應(yīng)放在焊縫小坡口的一側(cè)。注意應(yīng)保證加熱的均勻性，預(yù)熱溫度為１00~１50℃,實(shí)測(cè)層間溫度不得低于１00℃。溫度的測(cè)量點(diǎn)在距焊縫中心5０ｍm處,兩側(cè)對(duì)稱測(cè)量.在整個(gè)焊接過(guò)程中應(yīng)保持此溫度。預(yù)熱寬度為焊縫中心線兩側(cè)各3倍板厚,為114～12０mｍ。預(yù)熱長(zhǎng)度須在施焊長(zhǎng)度兩端各延伸１50mm以上。拘束度較高的焊縫節(jié)點(diǎn)(如人孔、接管）或環(huán)境溫度低于5℃時(shí)，應(yīng)采用較高的預(yù)熱溫度，且適當(dāng)擴(kuò)大預(yù)熱范圍。2。3.5電源種類及極性的選擇[2]對(duì)于像J5０7這樣的堿性焊條一般應(yīng)采用直流電源且反極性焊接。2。3.6焊接電流的選擇[２]焊接電流的選擇一般根據(jù)焊條的直徑來(lái)選擇,在平焊時(shí)焊接電流與焊條直徑之間的關(guān)系見表２-1。表２－1焊條電弧焊焊條直徑與焊接電流的關(guān)系焊條直徑mm2．5３。24.0５。0焊接電流Ａ50～８0100～130１60～20０2０0~250立焊、橫焊和仰焊的電流一般比平焊電流?。?％左右。2。3。7焊接層數(shù)與焊接道數(shù)焊接層數(shù)與坡口深度、焊接直徑及焊接速度有關(guān)[2]，即n=S1/（0.8~1.2）ｄn為焊接層數(shù)S1為坡口深度(ｍｍ）d為焊條直徑(ｍｍ）2。3坡口加工采用機(jī)械加工,其加工精度高,也可以采用火焰切割或碳弧氣刨清根。對(duì)強(qiáng)度級(jí)別高、厚度較大的鋼材,為防止其格式產(chǎn)生裂紋，應(yīng)按焊接的預(yù)熱工藝進(jìn)行預(yù)熱。碳弧氣刨的坡口應(yīng)仔細(xì)清除余碳，在坡口兩側(cè)約１0mm內(nèi)，應(yīng)嚴(yán)格除去水、油、銹及臟污等。[1］。2.3坡口是用來(lái)使電弧沿板厚熔入一定的深度，保證焊接接頭的焊透，坡口形式應(yīng)根據(jù)母材的結(jié)構(gòu)形狀，板材厚度及對(duì)焊接質(zhì)量要求來(lái)設(shè)計(jì),條件不同其接頭及坡口形式也不同。在選擇坡口形式時(shí)主要考慮一下因素：(1）是否能夠保證工件焊透和便于操作;（2）坡口的形式應(yīng)容易加工；(3）盡可能提高焊接生產(chǎn)率和節(jié)省焊條；(4）調(diào)整焊縫金屬的化學(xué)成分。常用的坡口形式有I、V、U、X型，一般通過(guò)板厚來(lái)決定坡口.板厚為6０ｍm左右的球殼板開坡口多數(shù)為雙Ｖ形坡口［７］。2．3。10選擇合適的焊層厚度一般焊層厚度控制在3～4ｍｍ左右[７]。2.3。11焊接工藝參數(shù)[4，７]焊件工藝參數(shù)包括焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊接線能量等。（1)焊接電流焊接電流的大小主要根據(jù)焊條類型、焊條直徑、焊件厚度、焊縫的空間位置接頭形式、焊道層次等因素選取。焊接電流主要影響熔深.焊接中電流越大，效率越高，但飛濺大,煙熏大，容易產(chǎn)生咬邊、燒穿、焊瘤等缺陷，同時(shí)影響焊縫成形.電流小，熔深就小，電弧不穩(wěn)定,容易造成未焊透和夾渣等缺陷.因此，在保證不燒穿和成形良好的情況下,選用較大的焊接電流。電源極性對(duì)焊接質(zhì)量也有影響，直流電源的電弧穩(wěn)定,飛濺少，焊縫質(zhì)量好。在焊接重要結(jié)構(gòu)件是一般選用直流焊接。交流電源較直流電源成本低，但不穩(wěn)定。（２）焊接電弧電弧電壓主要由弧長(zhǎng)決定,弧長(zhǎng)越長(zhǎng)，電弧電壓越高；電弧越短，電弧電壓越低。電弧電壓主要影響焊縫的寬窄，電弧電壓高時(shí)，焊縫較寬,反之較窄。而焊縫的寬度主要由焊條的橫向擺動(dòng)來(lái)控制，因此電弧電壓對(duì)焊縫的影響不是很大。電弧拉的太長(zhǎng)時(shí),電弧燃燒不穩(wěn)定，飛濺較大，熔池保護(hù)不好，容易引起咬邊、未焊透、氣孔等缺陷.焊接時(shí)焊接電弧不宜太長(zhǎng),一般電弧長(zhǎng)度不超過(guò)焊條直徑.（３）焊接速度焊接速度主要影響焊縫成形。速度太快，成形不好,容易引起未焊透。速度太慢,容易引起焊瘤等。手工電弧焊時(shí),電弧電壓和焊接速度可以靈活掌握,但必須保證焊縫焊透,并且達(dá)到所要求的外形尺寸和強(qiáng)度。（4）線能量焊接線能量是指單位長(zhǎng)度焊縫所得到的焊接電弧熱能量。2-２16MnＤR球罐的焊接工藝參數(shù)焊接位置層次牌號(hào)焊條直徑ｍｍ焊接電流／A焊接電壓/V焊接速度（mm/ｍin）線能量（ＫJ/ｃｍ）立焊外1～2外3~7外8J5０7４５41６0~２20200～250１10～13022～24２４～2622～24５6～７６54~7450～702４.6～３4。５3７．９～52.024。7~３4．5內(nèi)1內(nèi)２~4內(nèi)５J5０7４54１１0~１301６０～1801１0～１3022~242４~2622～2465~8554～7４5０～７022。6~28.8３7.９～5２。026。７～3７．4橫焊外1～1外2～2外3~3外4～4外5~4外６~5外7～6J50７45５5５54110～130１６0～180160～1８０１60～180160～180160~1８0１6０~18022~2424～2６24～262４～2624~262４~2624～26７５～９５９６～1１61４6～1６61２7～１47150～１７0270～２90２9０~３1019。7～２4．９24.2～２9.2１６.９~19。21９。1～22。116。5~18．5９.8~１0．49．1~9。7內(nèi)1~1內(nèi)２～2內(nèi)３～3內(nèi)4～4內(nèi)5~5J507455４4１20~1401６0～１8016０～180１6０~180160~180２2~242４～2624~2624～２6２4～261１0~1３096～116170～19０1７0~1901７0～1９０1５.５～１8．３2４．2~3９。２14。7～1６。５14。7～16。５１4。7~1６.5仰(平）焊外1外２外3~7Ｊ507４90～１10110～１30１10~13022~242２～24２２～2450～７060～8045~６62２.6～31．62３.4～31。228。8～4１.6內(nèi)１內(nèi)2～５J507４4１20～1401６0~１8022~24２４～264８~6８58～7８29.６～44。836．０~48。４立焊外１～2外３~7外8Ｊ5０7454１60～２２０2０0～2５0110～13022~2424～２622~2456～7６54～7450～7０２4。６~34。5３7。９~52.0２４.7~34.5內(nèi)1內(nèi)2~4內(nèi)５J5０74５41１0~１30１6０～1８0110～1３022～２4２4～26２2~２４６5～8554~7４5０~7022．6～２8。８3７。9～52。02６.7~37．42。４球罐的焊接２。4。1施焊環(huán)境當(dāng)施焊環(huán)境出現(xiàn)下列任一情況,且無(wú)有效防護(hù)措施時(shí)，禁止施焊：①手工焊時(shí)風(fēng)速大于１0ｍ／s；②氣體保護(hù)焊時(shí)風(fēng)速大于2m/s;③相對(duì)濕度大于9０％;④雨、雪環(huán)境。尤需指出，焊接環(huán)境的溫度和相對(duì)濕度應(yīng)在距球罐表面0。５~1ｍ處測(cè)量，要選擇合適的濕度和溫度測(cè)量?jī)x器［7］。2．４.2焊工資格從事球罐焊接中受壓元件的焊縫、與受壓元件相焊的焊縫、定位焊縫、受壓元件返修焊縫的焊工，須按《鍋爐壓力容器焊工考試規(guī)則》進(jìn)行考試，取得焊工合格證后,才能在有效期間擔(dān)任合格范圍內(nèi)的工作.對(duì)停止焊接工作6個(gè)月以上的焊工，在參加施焊前，應(yīng)對(duì)其重新進(jìn)行技能考試.對(duì)每一個(gè)持證焊工，頒發(fā)識(shí)別鋼印.根據(jù)產(chǎn)品施焊記錄中的焊工姓名和鋼印,每月統(tǒng)計(jì)一次，以證實(shí)其資格的連續(xù)性[2]。2。4．3焊前準(zhǔn)備（1）焊接工藝評(píng)定球罐焊接前，應(yīng)按鋼制壓力容器焊接工藝評(píng)定進(jìn)行焊接工藝評(píng)定，并且應(yīng)按立焊和橫焊兩種焊接位置分別評(píng)定.然后做出有效的焊接工藝評(píng)定報(bào)告。焊條的干燥焊條貯存庫(kù)應(yīng)保持干燥,相對(duì)濕度不得大于６0％，焊條使用前應(yīng)按要求進(jìn)行烘干，對(duì)于E5015焊條，烘干溫度為350℃～400℃，保持時(shí)間為1ｈ。烘干后的焊條應(yīng)保存在１00~１50℃的恒溫箱中，藥皮應(yīng)無(wú)脫落和明顯裂紋。焊條在保溫筒內(nèi)不宜超過(guò)４h，超過(guò)后，應(yīng)按原烘干制度重新干燥。重復(fù)烘干的次數(shù)不應(yīng)超過(guò)兩次［7]。（2)定位焊和工裝夾具焊接球殼板上的定位焊采用焊條電弧焊，焊機(jī)選用ZXG－4０0型弧焊整流器,焊接時(shí)采用短弧操作，焊接位置要求平焊、仰焊、立焊、橫焊。定位焊采用間斷焊，焊縫長(zhǎng)度為１00mm,間距300mm,焊縫高度8mm，要求焊接第一層時(shí)盡可能背面成形.其具體焊接工藝參數(shù)見表2—7。表2－７球殼板定位焊工藝參數(shù)層、道填充材料焊接電流電弧電壓(V)焊接速度（ｃm/ｍin）線能量(kJ／cm）型號(hào)直徑(mm）極性電流(A）第1層E５01５Φ3。2直流反接1２0~1４02２~２44。8～6.829。６～4４.8第2層E５０15Φ4．0直流反接160～18024~2６5．8～7。83６.0~48．4２.4．4焊接工藝（１）焊接順序總的焊接順序是：先焊縱縫，后焊環(huán)縫；先焊大坡口面焊縫，后焊小坡口面焊縫；先焊赤道帶，后焊極板。所有焊縫的大坡口，一律在球殼板的外側(cè)。球罐焊縫見圖2—2。圖2—14球罐焊縫示意圖具體的焊接順序是：赤道帶縱縫的焊接→上極帶縱縫的焊接→下極帶縱縫的焊接→上極帶大環(huán)縫的焊接→下極帶大環(huán)縫的焊接→上極帶方環(huán)縫的焊接→下極帶方環(huán)縫的焊接→上極帶極板拼縫的焊接→下極帶極板拼縫的焊接［7］。３焊接結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢驗(yàn)3．1焊縫外觀質(zhì)量檢查要求焊縫外觀質(zhì)量先由焊工自檢，合格后再由專職檢查人員進(jìn)行檢驗(yàn),合格后,焊工方可離場(chǎng)。焊縫表面不得有裂紋、氣孔、夾渣、咬邊、弧坑、焊瘤以及飛濺物.焊縫接頭過(guò)渡應(yīng)圓滑，焊縫邊緣與母材熔合處也必須圓滑過(guò)渡。焊縫余高大小坡口面全部不得大于2。5ｍｍ[7］.3。２無(wú)損檢測(cè)球罐焊縫經(jīng)外觀檢查合格后，按要求進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)。要求檢測(cè)人員必須持有有效期內(nèi)的無(wú)損探傷資格證，并且探傷經(jīng)驗(yàn)豐富.（１)射線和超聲檢測(cè)球殼的全部對(duì)接焊縫在焊接完成２4h后進(jìn)行100％γ射線檢測(cè),按JB/T4730-2005中規(guī)定Ⅱ級(jí)合格。全部對(duì)接縫(包括全部T字口部位）按２0％進(jìn)行超聲波檢測(cè)復(fù)驗(yàn),按JB/T4730-2005中規(guī)定Ⅰ級(jí)合格[7]。表面檢測(cè)全部對(duì)接焊縫內(nèi)、外表面、角焊縫、補(bǔ)焊處表面區(qū)、工卡具拆除處的焊跡表面和缺陷修磨處的表面，包括工藝附件的焊道在焊接完成24h后應(yīng)實(shí)行100％滲透檢測(cè)，按JB/T47３0－２005中規(guī)定Ⅰ級(jí)合格。水壓試驗(yàn)合格后全部對(duì)接縫內(nèi)、外表面、角焊縫、補(bǔ)焊處表面區(qū)、工卡具拆除處的焊跡表面和缺陷修磨處的表面，包括工藝附件的焊道,進(jìn)行20％滲透檢測(cè)［7].3．３焊后修補(bǔ)球殼板局部表面和焊縫表面的缺陷及工夾具焊跡，必須用砂輪修磨,修磨范圍內(nèi)的斜度至少為3:10.修磨后的實(shí)際球殼厚度不得小于設(shè)計(jì)厚度3２。3ｍm,超過(guò)時(shí)應(yīng)進(jìn)行修補(bǔ)。當(dāng)球殼板表面焊補(bǔ)深度超過(guò)3mｍ時(shí),還應(yīng)進(jìn)行超聲波檢測(cè)。對(duì)球殼板表面缺陷進(jìn)行焊補(bǔ)時(shí),每處的焊補(bǔ)面積控制在50ｃｍ2以內(nèi)。如有兩處以上焊補(bǔ)時(shí)，任何兩處的凈距應(yīng)大于５0ｍm。每塊球殼板上焊補(bǔ)面積總和，必須小于該球殼板面積的5%.補(bǔ)焊后的表面須修磨平滑。焊補(bǔ)長(zhǎng)度應(yīng)大于50mm。對(duì)焊縫內(nèi)部超標(biāo)缺陷焊補(bǔ)時(shí)，為控制角變形,缺陷的清除深度不應(yīng)超過(guò)球殼板厚度的２/3,即25mm。當(dāng)清除到板厚２/3處還殘留缺陷時(shí)，應(yīng)在該狀態(tài)下焊補(bǔ),然后在其背面再次清除缺陷,確認(rèn)缺陷已根除，將其補(bǔ)滿。為防止超次返修，可根據(jù)X射線、底片和超聲波儀器來(lái)正確定位缺陷,以保證缺陷徹底清除。返修焊縫的工藝應(yīng)與主體焊縫相同。需預(yù)熱時(shí)，以修補(bǔ)處為中心在直徑300mm范圍內(nèi)加熱,預(yù)熱溫度取上限，為１５0℃,補(bǔ)焊后立即作消氫處理［７]。3。4焊后整體熱處理本球罐球殼板材質(zhì)為16MｎDＲ,板厚60mｍ左右，經(jīng)無(wú)損檢測(cè)合格后，應(yīng)在水壓試驗(yàn)前進(jìn)行焊后整體消除應(yīng)力熱處理.由于球罐的體積龐大,無(wú)法在熱處理爐內(nèi)進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理，所以采用內(nèi)燃加熱法對(duì)球罐進(jìn)行整體熱處理。此法是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，熱處理前球罐外部須包覆細(xì)纖維玻璃棉作為保溫材料，然后進(jìn)行內(nèi)部加熱處理.在熱處理之前，應(yīng)將平臺(tái)、梯子的焊件焊好，用于固定產(chǎn)品銘牌和注冊(cè)銘牌的銘牌架也應(yīng)在熱處理之前焊在球殼板上,并避開焊縫。經(jīng)熱處理后的球罐殼體不允許再施焊。此外，在熱處理之前，還應(yīng)把試板對(duì)稱地設(shè)置在球罐赤道帶外側(cè)赤道線上。在該處先焊上兩個(gè)角鋼，然后裝入試板并加楔打緊。試板焊縫與其所模擬的焊縫方向一致?？障短幖鱼~絲或銅屑填實(shí)，使傳熱改善。６５0m3球罐測(cè)溫點(diǎn)數(shù)為12點(diǎn),測(cè)溫點(diǎn)應(yīng)均勻布置在球殼表面各帶上,相鄰測(cè)溫點(diǎn)的間距在４．5m以內(nèi).距人孔與球殼板焊縫邊緣２0０mm以內(nèi)及產(chǎn)品焊接試板上，必須設(shè)測(cè)溫點(diǎn)。在熱處理過(guò)程中,在40０℃以上升溫和降溫時(shí)，球殼表面相距4.5m處溫差不得大于130℃。保溫層外表面溫度不應(yīng)超過(guò)6０℃.并隨時(shí)調(diào)整支柱位置,以保證其垂直度。3。５水壓試驗(yàn)和氣密性試驗(yàn)3。5．1水壓試驗(yàn)水壓試驗(yàn)時(shí)要求采用清潔的工業(yè)用水進(jìn)行試驗(yàn)，水溫不得低于5℃，試驗(yàn)壓力為2ＭPａ。球罐進(jìn)行水壓試驗(yàn)時(shí)，設(shè)基礎(chǔ)沉降觀測(cè)點(diǎn),基礎(chǔ)為環(huán)形基礎(chǔ)，要求均勻沉降,并做好實(shí)測(cè)記錄。放液后，基礎(chǔ)沉降差不得大于１2.3ｍm,相鄰支柱基礎(chǔ)沉降差不大于2mm，若超過(guò)此范圍，應(yīng)采取措施處理［７］.３。5。２氣密性試驗(yàn)氣密性試驗(yàn)應(yīng)在水壓試驗(yàn)合格、經(jīng)焊縫表面第二次滲透檢測(cè)合格后進(jìn)行