焊接常见坡口形式图解

一４　一　■技术交流　石油和化工设备　２０１４ｇ第１　７卷　加氢反应器焊接坡口形式　候晓玉，高宏霞，刘忠民，唐鑫明　（大连东方亿鹏设备制造有限公司，辽宁大连１１　６０５２）　［摘要］阐述了加氢反应器焊接坡口的选择原则，以加氢精制反应器为例，详细介绍了壳体纵环缝及开口接管坡口形式。　［关键词］加氢反应器；坡１：２形式；窄间隙焊接；马鞍形埋弧焊　随着石化行业的快速发展，加氢装置在炼化　设备中占据着主导地位，加氢反应器作为加氢装　置的核心设备，市场需求量不断增加，要求设备　制造单位生产出优质高效的加氢反应器，以满足　国内厂家的需求。在加氢反应器的生产中，焊接　是一道关键工序，焊接坡口形式对焊接质量和焊　接效率起着决定性作用。　１加氢反应器焊接坡口的选择原则　加氢反应器属于高温高压容器，焊接精度要　求高，选择坡口形式应考虑以下几个主要因素：　（１）应保证焊缝焊透；（２）便于焊工操作和清渣；（３）　坡口形状容易加工；（４）尽可能节省焊材，提高劳　动生产率；（５）焊后焊件变形应尽可能小；（６）便于　进行无损探伤。　２加氢反应器的坡口形式　加氢反应器母材焊接主要包括壳体纵、环缝　焊接以及开口焊接。现以我公司近期生产的一台　加氢精制反应器为例介绍加氢反应器的焊接坡口　形式。加氢精制反应器主体材料为１２Ｃｒ２Ｍｏ１Ｒ，　直径①２　０　０　０　ｍ　ｍ，壁厚６＝１　２　０　ｍ　ｍ，长度　１　１６０２ｍｍ。内壁堆焊双层不锈钢（３０９Ｌ＋３４７Ｌ），　耐蚀层６．５ｍｍ，其结构示意见图１。　２．１加氢反应器纵环缝坡Ｌ＿】形式　选择焊接坡口形式首先应确定焊接方法。目　前国内厚壁容器纵环缝焊接主要采用窄间隙埋弧　焊焊接，埋弧焊焊接工艺稳定、焊接质量容易得　到保证。根据焊接工艺方案，设计焊接坡口，同　时保证焊接质量的稳定性以及坡口角度的加：［精　度。有人认为：壁厚达到１２０ｍｍ时，为了提高　生产效率，坡口问隙越小越好。经过我方试验，　发现这种观点存在误区。坡口宽度太窄，焊接时　与两侧母材工艺适应性　较差，同时焊接参数必　须保持恒定，焊丝必须　严格对准坡口中心，操　作难度增大，且脱渣效　果差，容易出现夹渣，　一旦出现缺陷，间隙越　小的焊缝越难修复。因　此，在提高焊接效率的　同时保证焊接质量的稳　定，十分重要。　经过长期实践总　结，纵环缝坡口形式主　要有以下三种形式，详　见图２。其中图ａ、ｂ形坡　口多用于纵缝焊接，可　用等离子切割或刨边机　加工坡口，在加工方面　比较便利。图ａ所示坡　口焊接时先采用焊条电　弧焊打底背透，埋弧焊　每层单道排焊。坡口内　外角度大，　［艺适应性　好，易脱渣，焊缝成形　均整，焊接过程中不需　要气刨、修磨，焊道干　净。但填充焊材量大，　焊接效率较低，而且对　电焊工的焊接技能要求　高。图ｂ所示坡口内壁镶　一ｆ下　。＿　ｔ　ｎ　Ｉ～ｎ　Ｔ　ＩＩ，、【１　，　’　

研究与设计　张根元等：逆变变压器漏感对主电路和驱动电路的影响　第１１期　间，变压器漏感储存的能量开始释放，此时加载在　ＩＧＢＴ集射极的电压　最大，因此，图７所测的ＩＧＢＴ　组在ｔ　时刻比ｔ：时刻更容易发生误导通。　增大变压器漏感会使续流总能量增加，Ｌｄｉ／ｄｔ　增大，ＩＧＢＴ集射间的峰值电乐　增加，ｄ　／（１￡随　之变大，栅极电压振荡更为明　。　现有两个变压器。变　器ｌ的一次侧漏感为８　Ｈ、　两个二次侧漏感均为０．７　Ｈ，在ｔ３时刻，当加载１００Ｖ、　１５０　Ｖ和２００　Ｖ交流电时，测得的栅极电压尖峰分　别为４　Ｖ、５　Ｖ、６　Ｖ。将另一个变压器一次侧漏感为　１１．７　Ｈ、两个二次侧漏感均为１．５　Ｈ的变压器接　人电路中，在相同电压时测得的尖峰为４．４　Ｖ、５．６　Ｖ　和６．４　Ｖ。通过实验，证明变压器的漏感会影响ＩＧＢＴ　的栅极电压，且漏感越大，驱动波形负压区』二的电　压尖峰值越大。　通过卜述分析，主要从以下几个方面减小漏感　对驱动电路的影响。　（１）驱动电路的优化。　ａ．在栅射极联接齐纳二极管箝位，防止超　栅射电压额定值。需要注意的是，栅极箝位保护应　当低感布置，尽可能靠近ＩＧＢＴ的ＧＥ控制端子。　ｂ．为了降低集射极ｄＵ，　／ｄｔ引起ＩＧＢＴ误开通的　危险，栅极使用负栅极偏置电压。　Ｃ．降低驱动电路阻抗。栅极阻抗包括栅极驱　动电路内阻、ＩＧＢＴ栅极内阻和串联电阻ｉ部分。　减小栅极驱动电路内阻应当注意驱动电路和栅极　之间的引线应尽可能短，并使用双绞线。图９ａ是增　加阻尼网络来降低栅射极问的阻抗，减小集栅密　勒电容的影响。在硬开关应用中，尺　的选择直接决定　ＩＧＢＴ的开关速度，尺　越小，ＩＧＢＴ开通速度越快，　开通损耗也越小。但在开通过程中，若开通太快会导　致ＩＧＢＴ承受的ｄ　Ｊｄｔ过大，同桥臂另一只ＩＧＢＴ　由于密勒效应造成的驱动尖峰电压也会变大。这是　两个互相矛盾的要求，因此需要合珲选择Ｒ　。图　９ｂ是采用不对称的驱动方式，ＩＧＢＴ开通时，二极　管截止，栅极电阻为Ｒ　ＩＧＢＴ关断时二极管导通，　Ｒ　与Ｒ　并联，减小栅极电阻，从而减少此ＩＧＢＴ的　驱动阻抗。　

焊接接头种类及坡口形式

2课

时。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

重点：认识接头形式，种类，坡口形式

难点：接头的应用，坡口的作用，相应的尺寸

一． 焊接接头的种类

用焊接方法联接的接头叫做焊接接头

焊接接头包括：焊缝、熔合区和热影响区

焊接接头包括： 对接接头，T形接头，十字接头，搭接

接头，角接接头，端接接头，套管接头，斜对接接头，

卷边接头，和锁底对接接头，常用的几种接头有：

1. 对接接头：

两焊件相对平行的接头。它是焊接结

构中应用最多的一种接头形式，

最常用的一种接头形式，这种接头

受力状况好，应力集中程度低，是比

较理想的接头形式。

2. T形接头：

一焊件之端与另一焊件表面构成直角

或近似直角的接头，

能承受各种方向

力和力炬。是综 合性最好的接头。

仅次于对接接头

的焊接接头

3. 角接接头

两焊件端面构成在于30度小于135度夹角的接头。这种接

头受力状况不好，多用于箱形构件，根据焊件厚度不同常用

于不重要的结构中。

4. 搭接接头

两焊件部分重叠构成接头，其应力分布不均匀。疲劳强度较

低，不是理想的接头形式，适用于被焊结构狭窄及密闭的时

接结构。

二． 坡口形式及坡口尺寸

坡口形式共有三种：基本型、组合型、特殊型

1．坡口的作用

开坡口的目的就是保证电弧能深入根部，使根部焊透以便

清除熔渣，获得较好的焊缝成型。而且坡口能起到调节基本

金属与填充金属的比例作用。（手弧时熔深一般2—4MM）

2．坡口形式（基本型）

1） 工形坡口

不开坡口，两焊件之间留有一定的间隙，一般在5——6MM的焊件，保证焊透

2） V形坡口

是最常用的坡口形式，便于加工焊接为单面焊，焊后易产生

角变形。V形坡口加工容易，但焊后易产生角度变形。

3） X形坡口

采用此坡口后，在厚度相等的情况下，能减少焊缝金属量

1/2，并且对称焊接，焊后焊接形较小。缺点是焊接时需要

~1~ 一、埋弧焊焊缝坡口的基本形式和尺寸：

序号 工件厚度 名 称 坡口形式和尺寸 备 注

1 δ=10 Y形坡口 10390°90° S=24.5mm2

G=0.20kg/m

2 δ=12 双Y形坡口 1290°90°3 S=40.5mm2

G=0.32kg/m

3 δ=14 双Y形坡口

90°390°14 S=60.5mm2

G=0.47kg/m

4 δ=16～25 双Y形坡口 70°δ70°3 见列表

5 δ=26 双U形坡口 26213.245.75.720°20°R5R5 S= 77.8 mm2

G=0.61kg/m ~2~ 6 δ=28 双U形坡口

66R5413.222820°20°R5 S= 89.4 mm2

G=0.7kg/m

7 δ=30 双U形坡口 13.2220°20°6.46.4R530R54 S=101.8mm2

G=0.8kg/m

8 δ=32 双U形坡口 324213.2R5R56.76.720°20° S= 115 mm2

G=0.9kg/m

9 δ=34 双U形坡口 4213.2347.17.120°20°R5R5 S=128.8mm2

G=1.0kg/m ~3~ 10 δ=36 双U形坡口 3615°15°6.26.2413.22R5R5 S=127.4mm2

G=1.0kg/m

11 δ=38 双U形坡口 382R5R513.2415°15°6.56.5 S=140.1mm2

G=1.1kg/m

12 δ=40 双U形坡口 404R5R5213.215°15°6.86.8 S=153.4mm2

G=1.2kg/m

13 δ=44 双U形坡口 444213.2R5R515°15°7.37.3 S=181.6mm2

G=1.43kg/m

14 δ=50 双U形坡口 4213.2R15°15°8.18.1505R5 S= 227.8mm2

G=1.79kg/m ~4~ 15 δ=60 双U形坡口