压力容器焊接接头设计

焊接综合课程实践——压力容器制造中的焊接工艺制定学院：专业：班级：学生：学号：指导老师：摘要压力容器是在石油化学工业、能源工业、科研和军工等国民经济的各个部门都起着重要作用的设备。

而由于密封、承压及介质等原因，容易发生爆炸、燃烧起火而危及人员、设备和财产的安全及污染环境的事故，因此世界各国均将其列为重要的监检产品，由国家指定的专门机构，按照国家规定的法规和标准实施监督检查和技术检验。

同样的，对于它的生产要求也不能放松。

焊接作为压力容器生产的主要环节，可谓是重中之重。

本文从压力容器焊接接头设计、压力容器母材的焊接性分析、焊接材料的选择及常用的焊接方法及基本工艺过程等方面简单地介绍了压力容器焊接方面的基础知识。

基于手工电弧焊设备简单、工艺灵活及对各种刚适应性强等特点，手工电弧焊成为压力容器最主要的焊接方法，本文详细的介绍了手工电弧焊和埋弧焊在压力容器焊接中的应用及常见的焊接缺陷和预防方法及焊后检测处理方法。

当然编者水平有限，文中的错误或不足之处在所难免，望批评指正。

关键词：压力容器，手工电弧焊，埋弧焊，焊接性。

目录摘要…………………………………………………………………………………第一章概述……………………………………………………………………1.1 压力容器简介…………………………………………………1.2 产品结构分析…………………………………………………1.3 20g钢概述………………………………………………………1.4 元素对焊接性影响……………………………………………1.5 20g钢焊接性分析………………………………………………第二章压力容器的结构设计与生产工艺…………………………2.1 容器类别的确定…………………………………………………2.2 容器结构设计……………………………………………………2.2.1 圆筒的设计………………………………………………2.2.2 封头形状及尺寸设计…………………………………2.2.3 接管尺寸设计……………………………………………2.3 水压试验应力校核……………………………………………2.4 容器的生产工艺………………………………………………2.4.1 圆筒的生产………………………………………………2.4.2 封头的生产………………………………………………2.5 容器整体装配工艺……………………………………………第三章压力容器的焊接工艺设计……………………………………3.1 焊接方法的特点…………………………………………………3.1.1 焊条电弧焊………………………………………………3.1.2 CO2气体保护焊…………………………………………3.2 圆筒纵缝的焊接材料及工艺参数…………………………3.3 封头与圆筒焊缝的焊接材料及工艺参数…………………3.4 圆筒与接管焊缝的焊接材料及工艺参数…………………3.5 焊前准备…………………………………………………………3.5.1 坡口的选择………………………………………………3.5.2 坡口清理和焊材的使用………………………………3.6 焊接顺序…………………………………………………………第四章压力容器焊后检验………………………………………………4.1 焊后热处理………………………………………………………4.2 焊后检查…………………………………………………………4.3 无损检测…………………………………………………………4.4 压力试验…………………………………………………………4.5 气密性试验………………………………………………………结论…………………………………………………………………………………参考文献…………………………………………………………………………附录A ……………………………………………………………………………附录B ……………………………………………………………………………附录C ……………………………………………………………………………第一章概述1.1压力容器简介压力容器是内部或外部承受气体或液体压力的密封型结构件，用途十分广泛。

个人收集整理-ZQ
压力容器焊接接头分类
目地：为对口错边量、热处理、无损检测、焊缝尺寸等方面有针对性地提出不同地要求，根据位置，根据该接头所连接两元件地结构类型以及应力水平，把接头分成、、、四类，如图.
图压力容器焊接接头分类
类：圆筒部分地纵向接头（多层包扎容器层板层纵向接头除外）、球形封头与圆筒连接地环向接头、各类凸形封头中地所有拼焊接头以及嵌入式接管与壳体对接连接地接头.
类：壳体部分地环向接头、锥形封头小端与接管连接地接头、长颈法兰与接管连接地接头.但已规定为、、类地焊接接头除外.
类：平盖、管板与圆筒非对接连接地接头，法兰与壳体、接管连接地接头，内封头与圆筒地搭接接头以及多层包扎容器层板层纵向接头.
类：接管、人孔、凸缘、补强圈等与壳体连接地接头.但已规定为、类地焊接接头除外.b5E2R。

类焊缝是容器中受力最大地接头，因此一般要求采用双面焊或保证全焊透地单面焊缝；
类焊缝地工作应力一般为类地一半.除了可采用双面焊地对接焊缝以外，也可采用带衬垫地单面焊；
在中低压焊缝中，类接头地受力较小，通常采用角焊缝联接.对于高压容器，盛有剧毒介质地容器和低温容器应采用全焊透地接头.
类焊缝是接管与容器地交叉焊缝.受力条件较差，且存在较高地应力集中.在后壁容器中这种焊缝地拘束度相当大，残余应力亦较大，易产生裂纹等缺陷.因此在这种容器中类焊缝应采取全焊透地焊接接头.对于低压容器可采用局部焊透地单面或双面角焊.p1Ean。

注意：焊接接头分类地原则仅根据焊接接头在容器所处地位置而不是按焊接接头地结构形式分类，所以，在设计焊接接头形式时，应由容器地重要性、设计条件以及施焊条件等确定焊接结构.这样，同一类别地焊接接头在不同地容器条件下，就可能有不同地焊接接头形式.DXDiT。

1 / 1。

钢制压力容器焊接接头系数φ的确定摘要:本文通过归纳、分析钢制压力容器设计计算中焊接接头系数φ与对接接头的焊缝形式、无损检测的长度比例等的关系，以及对标准、规范中相关规定的进一步释义，详解焊接接头系数φ的确定。

关键词:钢制压力容器焊接接头系数对接接头焊缝形式无损检测许久以来，设计(校审)人员(下文简称设计人员)在钢制压力容器焊接接头系数φ的确定问题上一直争论不休，一些论坛上关于这方面的讨论比比皆是。

本文主要根据TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》[1](下文简称《容规》)、GB150.1～150.4-2011《压力容器》[合订本][2](下文简称GB150)等标准、规范的规定，分析钢制压力容器设计中φ的确定因素与确定(选取)。

1 焊接接头系数的确定因素焊接接头系数φ的确定因素有明文规定的，也有引申的，然而都不可忽略。

1.1 确定因素GB150中4.5.2.1:“焊接接头系数应根据对接接头的焊缝形式和无损检测的长度比例确定”。

此规定明确了焊接接头系数φ的确定因素是“对接接头”的“焊缝形式”和“无损检测的长度比例”。

1.1.1 对接接头从而确定:跟φ有关的是A、B类对接接头。

GB150中的公式是根据周向一次薄膜应力的强度导出，所以与之对应的A类焊缝的焊接接头系数φ才是计算参数。

但是为了保证受压元件的强度与安全，要求A、B类接头的焊接接头系数一致，如果由于各种原因不能达到时，应对B类焊缝的质量加以控制，如GB150中10.3.4:“对容器直径不超800mm的圆筒与封头的最后一道环向封闭焊缝，当采用不带垫板的单面焊对接接头，且无法进行射线或超声检测时，允许不进行检测，但需采用气体保护焊打底”。

1.1.2 对接接头的焊缝形式焊制的钢制压力容器，受压元件的对接接头首。

选双面焊对接接头和相当于双面焊的全焊透接头(下文简称全焊透)，然而在制造无法实现的情况下，采用非全焊透的单面焊对接接头(沿焊缝根部全长有紧贴基本金属的垫板)(下文简称非全焊透)。

焊接接头的设计焊接是制造各种金属制品的一项重要工艺，由于它具有独特优异的技术经济指标。

已被广泛应用于机械制造、石油化工、海洋船舶、航空航天、电力、电讯及家用电器等各个领域。

一、焊接接头的设计：用焊接方法连接的接头称为焊接接头，焊接接头由焊缝、热影响区及相邻母材金属三部份组成。

在一些重要的焊接结构中，如锅炉、压力容器、船体结构中，焊接接头不仅是重要的连接元件，而且与所连接的部件共同承受工作压力、载荷、温度和化学腐蚀。

为此，焊接接头已成为整个金属结构不可分割的组成部分，它对结构运行的可靠性和使用寿命起着决定性的影响。

焊接接头的设计除了考虑焊接接头与母材金属的强度和塑性外，焊接接头的设计主要还包括如下内容：1、确定焊接接头的形式和位置在手工电弧焊中，由于焊件的厚度、结构的形状及使用条件不同，其接头形式及坡口形式也不相同。

根据国家标准GB985—88《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》的规定，焊接接头的基本形式可分为四种：（见图焊接接头形式A）对接接头：两焊件端面相对平行的接头称为对接接头，它是在焊接结构中采用最多的一种接头形式。

T形接头：一焊件的端面与另一焊件的表面构成直角或近似直角的接头，称为T形接头。

角接接头：两焊件端面间构成大于30度，小于135度夹角的接头，称为角接头。

搭接接头：两焊件部分重叠构成的接头称为搭接接头。

有时焊接结构中还有其他类型的接头形式，（见图焊接接头形式B）如十字接头、端接接头、卷边接头、套管接头、斜对接接头、锁底对接接头等。

焊接接头的形式：主要取决于焊件的结构形状和板厚。

焊接接头的位置：应布置在便于组装、焊接和检查（包括无损检测）的部位。

2、设计焊接接头的坡口形式和尺寸当确定了焊接接头的的形式后，还应设计焊接接头的坡口形式及尺寸：I形对接接头（不开坡口）当钢板厚度在6mm以下，一般不开坡口，采用I形对接接头，只留1~2mm的接缝间隙；V形坡口对接接头（见图V形坡口）当钢板厚度为7~40mm时，可采用V 形坡口，V形坡口分为V形坡口、钝边V形坡口、单边V形坡口、钝边单边V 形坡口四种，它的特点是加工容易，但焊后焊件易产生角变形。

压力容器的焊接接头压力容器是一种用于存储气体、液体和气体液混合物的容器。

压力容器通常是制造过程中的一个重要组成部分，被广泛应用于化学、医药、生物、食品、石油、天然气以及其他工业领域中。

它们承受着高压和高温度，为了确保其安全工作，关键部位的质量和可靠性必须得到充分的保证。

焊接接头是压力容器制造中最重要的部分之一，它的质量直接关系着压力容器的安全性。

因此，本文将对压力容器的焊接接头进行详细介绍。

一、焊接接头种类在压力容器的制造过程中，焊接接头是最常见且重要的连接方式之一。

焊接接头种类包括：1. 满焊缝：该接头在板材的整个长度方向上进行焊接，典型的设计有对接型和搭接型，常见于圆形和球形压力容器中。

2. 钢带焊缝：该接头在板材的一部分上进行焊接，常见于锅炉和换热器中。

3. 梳齿形焊缝：该接头呈锯齿状，被用于连接其它压力容器或者许多元件，如法兰和管子。

4. 膨胀式金属密封焊缝：该接头是一种常见的密封法兰连接方式，要求密封件处于完全闭合的状态，同时通过超声波检测来检查结构的完整性和缺陷。

以上四种焊接接头种类是压力容器中比较常见的，但在实际应用中，还有很多其他的焊接接头。

二、焊接接头质量问题焊接接头是压力容器制造中一个重要的质量问题，焊接接头的缺陷可能导致压力容器无法在正常工作条件下安全稳定运行，甚至造成压力容器爆炸。

焊接接头缺陷的形成原因包括焊接质量、焊接过程中的温度变化、焊接时操作不当等。

焊接接头缺陷的形式包括焊接裂纹、焊接气孔、焊接夹杂、氢劈裂等。

三、焊接接头质量保障措施为了保障焊接接头的质量，必须采取一系列的质量保障措施。

接下来，对于焊接接头的质量保障措施将从设备、技术、人员和检验方面进行探讨。

1. 设备对于压力容器内的焊接操作，必须使用适当的设备和工具，比如美国美锟旗下品牌Amada Miyachi提供的焊接设备。

Amada Miyachi的焊接机和配件使焊接成为容易和可靠的过程，并提供了广泛的应用。

压力管道的接口设计及其要求随着现代化建设的深入推进，压力管道在工业生产中扮演着越来越重要的角色，其接口设计与要求的完善对于现代化工艺装备的合理运作极为关键。

接口设计不合理或要求未达标准，可能引发一系列问题，比如漏气、破裂等严重的安全事故。

为保障工业生产的正常进行，本文将针对压力管道的接口设计和相关要求进行探讨。

一、压力管道接头类型不同的制造商、不同的管道用途，所采用的接头类型也有不同。

常见的接头类型有：1. 油漆接头：油漆接头的作用是连接有壁厚的钢管，适用于大型压力容器和管道。

2. 焊接接头：焊接接头分为手工焊接和自动焊接两种。

手工焊接适用于小型管道，自动焊接适用于大口径压力管道。

3. 螺纹接头：螺纹接头适用于小口径、低压力范围的管道连接，常用于家用的自来水管道和燃气管道。

4. 弯头接头：弯头接头常用于弯管连接，制作时需要根据管道角度和坡度等要素来进行制作。

以上4种接头方式应根据管路的实际情况进行选择，尤其是在工业生产中，需要考虑到管道的压力、材质、管径和连接方式等多方面因素。

二、压力管道接头的主要要求在接头的制作过程中，需要注意以下几个方面：1. 接头应材质匹配：如果接头材质与管道材质不匹配，容易发生锈蚀、腐蚀等问题，导致安全隐患。

2. 接头应符合国家标准：国家标准中规定了管道接头各项要求，如强度、密封、连接方式等，制作时需要严格按照标准进行。

3. 接头应经过充分试验：管道接头在经过焊接、铸造等工艺后，需要进行适当的试验，以确保接头质量合格、稳定可靠。

4. 接头应以安全为第一要素：压力管道在工业生产中扮演着重要的角色，如果在接头制作过程中忽略安全因素，可能产生严重的后果，如漏气、破裂等。

三、常见的问题及解决方法1. 拉伸不足：拉伸不足是指接头在工作压力下，会出现由于材料不足而导致的接头断裂问题。

解决方法是增加接头长度和厚度，提高接头材料的强度。

2. 密封失效：密封失效是指管道接头在装配后会出现漏气、渗漏、严重的是产生爆炸等安全事故。

前言１第1局部储罐设计阐发2第1章储罐总体阐发21.1 储罐底子设计要求21.2 储罐材料21.３储罐用钢板31.4 配用锻件51.5 配用螺栓、螺母5第2章储罐罐底设计62.1 储罐罐底板尺寸62.2 罐底布局7第3章罐壁布局设计103.1 罐壁的排板与连接103.2 罐壁厚度113.3 罐壁加强圈12第4章罐顶布局设计13第2局部储罐的焊接工艺阐发14第5章压力容器的焊接接头145.1 压力容器焊接接头的分类145.2 圆筒形容器焊接接头的设计15第6章压力容器的焊接方法176.1 熔化极氩弧焊17CO气体庇护焊186.22埋弧焊19第7章压力容器的焊接工艺21第3局部储罐的组装与查验22第8章储罐的安装施工挨次22储罐底板的焊接挨次22储罐壁板的焊接挨次22储罐固定顶的焊接挨次23第9章储罐焊缝的查验与修补24焊缝检测24焊缝修补25设计体会26参考文献27前言大型油气储罐是油气产物储存运输最便利、廉价的方式之一。

储罐的形式可跟据盖顶的样式不同分为浮顶式储罐〔包罗气柜〕和固定顶式储罐〔包罗内浮顶式储罐〕，而固定顶式储罐又包罗锥顶式储罐和拱顶式储罐两种。

目前原油的储罐使用中浮顶式储罐在不竭减少，液化气储运主要是球罐和立式筒形低压储罐。

常用的几种灌顶形式为双子午线网客机构拱顶、辐射网壳布局拱顶、短程线网壳布局拱顶和梁柱支撑布局拱顶，见图1。

本次课程设计主要讨论立式固定顶筒形钢制焊接储罐的施工工艺。

此中包罗储罐的材料选择、加工工艺路线选择、相关组件形式选择、机械加工装配、施焊成型、焊后检测调试等相关出产内容。

第1局部储罐设计阐发第1章储罐总体阐发1.1 储罐底子设计要求由石油化工立式筒形钢制焊接储罐设计尺度SH 3046-1992，储罐的设计条件不得少于以下内容：（一）地动设防烈度、风载、雪载等气候条件及地质条件；（二）储罐的操作温度及操作压力〔正负压〕；（三）介质的种类及密度；（四）腐蚀裕量；（五）储罐的容积；（六）灌顶形式；（七）开口接管尺寸、形式、数量及法兰规格；（八）附件的安装位置。

综合性实验报告压力容器焊接结构及工艺设计实验者：指导老师溜达班级：o8hanie学号：10目录摘要 (2)关键字 (2)前言1概述 (3)1.1压力容的分类 (3)1.2 压力容器的结构特点 (4)2实验方案及方法 (4)2.1 材料的选则 (4)2.2 焊接性能分析 (6)2.2.1裂纹问题 (6)2.2.2脆化问题 (7)2.3 焊接方法及参数的确定 (7)2.3.1 焊接接头形式 (8)2.3.2 焊缝坡口的选择 (8)2.3.4 焊接方法的选择 (10)2.3.4 焊接材料的选择 (12)3实验过程 (12)3.1 焊前准备 (13)3.2 焊接操作 (13)3.3 焊后热处理 (13)3.3 焊缝机械性能检验 (13)4实验结果与分析 (14)4.1 焊接接头硬度分析 (15)4.2 焊接接头机械性能分析 (15)4.3 焊接接头金相图 (16)5结论 (18)6总结 (18)7 致谢 (18)8 参考文献 (19)摘要目前中国生产的电站锅炉、工业锅炉和各种石油化工容器均为焊接结构，其焊接工作量之大，对焊接质量要求之高居整个焊接结构制造业之首位。

目前中国的压力容器制造行业已经能够制造大型、超重型、高压和超高压容器。

本文主要介绍压力容器的结构、使用性能、材料的选择、焊接结构与工艺的设计、憨厚的热处理、失效形式等。

通过多步骤的实验得出了硬度数据、拉伸图、金相图片等资料，并就实验中出现的问题做了整理和分析，以供参考。

根据工件的工作环境、使用性能可知道工件的力学性能有高强度、好的塑性、韧性和焊接性。

根据其工作要求、性能要求、服役条件和经济状况决定零件素需要的材料为16MnR钢。

并根据工件的结构、性能要求以及材料确定工件的热处理工艺。

关键词：压力容器、手工电弧焊、坡口、金相图前言压力容器一般是指用于一定压力流体的贮存、运输或者是传质、传热、反应的密闭容器。

广泛应用于采矿、炼油、冶金、化工、医药等行业以及人民生活的很多方面。