小直径筒体环缝自动焊的工艺改进
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化工压力容器在环缝自动焊中焊道余高过大的原因分析及其预防措施文章介绍了化工压力容器在生产制造过程中环焊缝焊接过程中出现的焊缝余高过大的问题,分析余高超标产生的各种原因,并提出改进的建议。
标签:自动焊;余高;焊接参数前言随着科学技术的进步和工业生产的发展,压力容器已经广泛应用于化工、冶金,核电,国防等工业领域及人们的日常生活中。
压力容器内部常常是在高温,高压的环境中运行。
所以压力容器的质量就显得尤为关键。
在这其中,焊接是整个压力容器制造过程中时间最长,最重要的工序之一。
焊缝质量直接决定了整个压力容器的质量和使用寿命,焊接质量不好,不仅使压力容器寿命大大缩短,严重的还可能导致爆炸,危急人们的生命,惨痛的教训比比皆是。
笔者从事压力容器生产制造工作,通过理论知识的研究和现场实际情况相结合,对埋弧自动焊焊接过程中出现的焊缝余高过大问题进行原因分析,并最终制定出相应的预防措施。
埋弧焊是一重以电弧作为热源的机械化程度很高的焊接方法,它有着生产效率高,焊接质量好,劳动条件好等优点,目前被广泛使用。
影响埋弧自动焊焊缝形状和尺寸的原因很多,但主要焊接参数有电弧电压,焊接电流,焊接速度,预热温度,焊材直径、焊件倾斜角度等,这些焊接参数需要进行合理的匹配才能焊出外观良好且没有任何缺陷的焊缝。
因此需了解各工艺参数对焊缝成型(尤其是余高)的影响,研究其规律以及与焊缝结晶过程的关系,才能解余高过大的问题。
1 影响焊缝余高的原因余高是指超出焊缝表面焊趾连线上面的那部分焊缝金属的高度。
焊缝的余高使焊缝的横截面增加,承载能力提高,并且能增加射线摄片的灵敏度,但却使焊趾处会产生应力集中,影响焊缝质量,所以一般余高不宜过高,通常情况下要求余高不能低于母材,其高度随母材厚度增加而加大,但最大不得超过3mm。
余高超标分为连续超标和断续超标两种。
影响焊缝余高的焊接参数有以下几点:1.1 焊接电流:在其他参数条件不变时,余高与焊接电流变化成正比,即焊接电流增大,使焊丝熔化量增加,焊缝余高增加。
化工压力容器在环缝自动焊中焊道余高过大的原因分析及其预防措施作者:王祎磊来源:《科技创新与应用》2013年第12期摘要:文章介绍了化工压力容器在生产制造过程中环焊缝焊接过程中出现的焊缝余高过大的问题,分析余高超标产生的各种原因,并提出改进的建议。
关键词:自动焊;余高;焊接参数前言随着科学技术的进步和工业生产的发展,压力容器已经广泛应用于化工、冶金,核电,国防等工业领域及人们的日常生活中。
压力容器内部常常是在高温,高压的环境中运行。
所以压力容器的质量就显得尤为关键。
在这其中,焊接是整个压力容器制造过程中时间最长,最重要的工序之一。
焊缝质量直接决定了整个压力容器的质量和使用寿命,焊接质量不好,不仅使压力容器寿命大大缩短,严重的还可能导致爆炸,危急人们的生命,惨痛的教训比比皆是。
笔者从事压力容器生产制造工作,通过理论知识的研究和现场实际情况相结合,对埋弧自动焊焊接过程中出现的焊缝余高过大问题进行原因分析,并最终制定出相应的预防措施。
埋弧焊是一重以电弧作为热源的机械化程度很高的焊接方法,它有着生产效率高,焊接质量好,劳动条件好等优点,目前被广泛使用。
影响埋弧自动焊焊缝形状和尺寸的原因很多,但主要焊接参数有电弧电压,焊接电流,焊接速度,预热温度,焊材直径、焊件倾斜角度等,这些焊接参数需要进行合理的匹配才能焊出外观良好且没有任何缺陷的焊缝。
因此需了解各工艺参数对焊缝成型(尤其是余高)的影响,研究其规律以及与焊缝结晶过程的关系,才能解余高过大的问题。
1 影响焊缝余高的原因余高是指超出焊缝表面焊趾连线上面的那部分焊缝金属的高度。
焊缝的余高使焊缝的横截面增加,承载能力提高,并且能增加射线摄片的灵敏度,但却使焊趾处会产生应力集中,影响焊缝质量,所以一般余高不宜过高,通常情况下要求余高不能低于母材,其高度随母材厚度增加而加大,但最大不得超过3mm。
余高超标分为连续超标和断续超标两种。
影响焊缝余高的焊接参数有以下几点:1.1 焊接电流:在其他参数条件不变时,余高与焊接电流变化成正比,即焊接电流增大,使焊丝熔化量增加,焊缝余高增加。
《焊接结构与工艺》课程设计实训内容一、加氢反应器的焊接焊接结构设计简介1、加氢反应器结构的简介及设计要求该设计题目是:加氢反应器的焊接结构设计,压力容器的设计参数如表1所示。
表1. 设计数据2、加氢反应器结构的组成加氢反应器的结构如图1所示。
有顶部弯管、封头、筒节、热偶法兰、底部弯管、卸料管、冷氢法兰、裙底等几部分组成图1.加氢反应器压力容器结构示意图此压力容器焊缝有A、B、C、D类,各类焊缝的特点及要求;各焊缝的布置原则。
二、加氢反应器焊接结构材料选择及强度校核1、筒体及封头材料的选择、材料特点、力学性能、焊接性1)筒体及封头材料的选择序号项目数值单位备注1 名称加氢反应器的焊接结构设计2 用途普通低压压力容器3 最大工作压力0.8 MPa4 工作温度150 ℃5 公称直径600 mm6 壁厚8-10 mm2.9钢板厚度超过100毫米卷制时,需在加热炉升温到200度,出炉采用吊车4只板钩吊装,板钩在吊装过程中易发生滑脱现象,需要人工量尺寸或找吊装位置来掌握平衡。
卷制时,先进行板端压头,用样板测量弧度,板的两端达到标准要求后进行中间部位卷制。
卷制时开始水平部位使用普通钢管管辅助,吊车配合进行,板材的强度和厚度达到支持拱高塌陷幅度最小为止,卷制到可以合口的部位,吊车配合进行纵缝的点焊加固,吊装到焊接架上进行埋弧焊焊接。
3.1 钢板 80 毫米以下钢板卷制成筒节纵缝焊接好后,回圆时要比组对纵缝时多向下压。
2毫米,在卷板机上多转几圈,通过应力释放达到圆度值,回圆样板检查尤为重要,椭圆度最大值在焊道部分,直径超过4.5米的需要拼板形成两道纵缝,进行回圆必须进行焊道位置多方测量和压力调整,达到圆度值要求。
3.2 钢板厚度超过 100 毫米筒节焊接后还要进行二次加热,回圆时卷板机压力非常大,对钢板产生的外力会作用在筒体其它部位,所以要在钢板200度时尽快利用很短的时间回正、找圆。
3.3圆度达到标准规定(筒节内径的1%,尽量不大于15mm)或图样要求。
9.压力容器焊接技术9.1薄壁容器的焊接过程设备中的中低压容器大多数为薄壁容器,其特点为壁厚与直径之比很小(δ/D≤0.05)。
对于薄壁容器多采用单层卷板的方法制造筒节,用手工电弧焊和埋弧焊进行纵、环焊缝的焊接。
9.1.1薄壁容器焊接技术(1)焊前准备焊前的准备工作包括坡口加工,焊接区域的清洁以及焊件的装配等。
这些工作应给予足够的重视,不然会影响焊缝质量,严重时还会造成焊后返工。
对于中等厚度以下的容器焊接,常用的坡口形式有齐边坡口,V形坡口和X形坡口。
坡口形式的选择主要考虑以下几个因素:①能否保证焊透;②坡口形式是否易于加工;③尽量提高劳动生产率,节约焊接材料;④焊件焊后的变形尽量小。
例如:容器的壁薄,两面各焊一道即可焊透时,可采用齐边坡口,加工量小,生产效率高。
对于稍厚一些的容器,为保证焊缝质量,应开坡口。
采用何种形式的坡口也要视具体情况而定。
若容器组装后,在内部焊接时通风条件差,焊接的主要工作量应放在容器外侧,这时应选用不对称X形坡口(大口开在外侧)或V形坡口。
(2)容器焊接顺序先焊筒节纵缝,焊好后校圆,再组装焊接环缝。
当筒体直径太大无法校圆时,应先将单筒节的几条纵缝点焊,几个筒节组装点固定后再进行纵缝和环缝的焊接。
要注意的是必须先焊纵缝后焊环缝,因为若先将环缝焊好再焊纵缝时筒体的膨胀和收缩都要受到环缝的限制,其结果会引起过大的应力,甚至产生裂纹。
每条焊缝的焊接次序是先焊筒体里面,焊完后从外面用碳弧气刨清理焊根,将容易产生裂纹和气孔的第一层焊缝基本刨掉,经磁粉或着色探伤确信没有缺陷存在后再焊外侧。
(3)对接直缝的焊接对于中等厚度以下钢板的对接焊缝,采用齐边坡口最简单,并采用埋弧自动焊以提高生产率。
通常有以下几种焊接方法:①无衬垫双面自动焊对焊件的边缘加工和装配要求较高,焊件边缘必须平直,保证装配间隙小于1mm。
为了保证焊缝有足够的熔深又不会烧穿,焊第一面时要控制熔深为板厚的40~50%。
翻面后要控制熔深达到板厚的60~70%,以保证全焊透。