甲醛储气罐焊接课程设计 焊接.docx

1、甲醛储气罐焊接课程设计 焊接甲醛储气罐焊接课程设计 姓名：XXX 学号：081104135 班级：材料0801 指导老师：陈荣发目录1焊前准备2焊接方法的选择3焊缝次序及坡口设计4焊接材料的选择5焊接工艺参数的确定及其评定6施焊工艺评定7参考文献一、焊前准备 本次产品生产的设备为甲醛储气罐，属于一类压力容器，筒体内径4200mm，筒体长度20350mm，罐体壁厚为20mm， 最大质量161.7t，生产数量为一台。 压力容器的焊前准备工作包括坡口的制备和清理、焊材的烘干、工件的预热、焊接设备的准备、组对定位等工作，焊前准备是否充分，直接影响到压力容器的焊接质量。1、清理焊前表面清理： a、机械清

2、理：采用旋转钢丝刷、金刚砂毡轮抛光等，或者采用喷丸、喷砂处理。 b、化学清理：包括去油、酸洗、钝化等。化学清理是，零件不应有搭接缝或其他缝隙，以免因腐蚀液冲洗不干净而受腐蚀。电解抛光可用于板厚阳极温度)，降低了熔敷金属中母材的百分比。特别适合于堆焊，当母材的热裂纹倾向较大时，为了防止热裂，也可采用直流正接。 采用直流反接时，熔敷速度比正接低30一50，熔深较大。因此，埋弧焊时一般情况下都采用直流反接。2、电弧电压 电弧电压主要由电弧长度来决定：电弧长度越长，电弧电压越高，电弧保护效果降低，易产生电弧偏吹等。在焊接过程中，应尽量使用短弧焊接。埋弧焊采用自动送丝(等速或变速)，其电弧电压在调整好后

3、其变化量一般能自动稳定在一个较小的动态范围内。电弧电压影响焊缝成形，电弧电压增加，焊接宽度明显增加，电弧电压对熔深的影响很小，随着电弧电压的增大，熔宽增大，而熔深及余高略有减小。 电弧电压还会改变熔敷金属的化学成分。当电弧电压增加时，焊剂的熔化量增加，熔渣和液态金属重量间的比值增大，过渡到熔敷金属中的合金元素会有所增加。 电弧电压太大时，不仅使电能消耗增大，使熔深变小，产生未焊透，而且会导致焊缝成形差甚至产生咬边等缺陷，同时焊剂消耗量也会显著增加，而且脱渣困难。为保证电弧的稳定燃烧及合适的焊缝成形系数，电弧电压应与焊接电流保持适当的匹配关系，在增加电弧电压的同时，还要适当增加焊接电流与之相匹配

4、，这样会进一步增加电能和焊剂的消耗量，所以采用较高的电弧电压相对经济性较差。3、焊接速度及焊接热输入量 焊接速度对熔深及熔宽及埋弧焊的经济性均有明显的影响。当其它焊接参数不变而焊接速度增加时，焊接效率提高(电能、焊材消耗等都会相应降低)，单位焊缝长度上由电弧提供的焊接热能输入量(线能量输入)相应减小，从而使焊缝的熔深、熔宽均减小。 焊接速度过快，熔化温度不够，会造成未焊透、未熔合、焊缝成形不良等缺陷。为保证焊接质量必须保证一定的焊接线能量输入，即为了提高生产率而提高焊接速度的同时，应相应提高焊接电流和电弧电压。若焊接速度太慢，高温停留时间增长，热影响区宽度增加，不仅使焊接接头的晶粒变粗，力学性

5、能降低，焊件变形量会增大，而且会使电能及焊剂的消耗量显著增加。当焊接较薄焊件时，还易形成烧穿。4、焊丝直径与焊丝伸出长度 当其他焊接参数不变而焊丝直径增加时，弧柱直径随之增加，即电流密度减小，会造成焊缝宽度增加，熔深减小。反之，则熔深增加及焊缝宽度减小。为获得良好的焊缝成型，当焊丝直径增大时，焊接电流必须随之增大。电能消耗、焊剂消耗量也会随之增加。 当其他焊接参数不变而焊丝伸出长度增加时，伸出部分焊丝电阻也随之增大，其所受到的预热作用增加，焊丝熔化速度加快，结果使熔深变浅，焊缝余高增加，电能消耗、焊剂消耗量会增加，经济性会变差，因此须控制焊丝伸出长度，不宜过长。综上，焊机选择为MZ-1000，

6、DCRP(直流反极性接) 焊接工艺参数板厚/mm坡口形式焊丝直径/mm焊接电流/A焊接电压/V焊丝焊接速度m/h电流极性第一层其余层20V型4.062075036H08MnA35直流反接6、施焊工艺评定1、焊后处理 a、后热 对冷裂纹敏感性较大的低合金钢和拘束度较大的焊件应采取后热措施。 后热应在焊后立即进行。 后热温度一般为200350，保温时间与焊缝厚度无关，一般不低于0.5h。 若焊后立即进行热处理则可不做后热。 b、焊后热处理 根据母材的化学成分、焊接性能、厚度、焊接接头的拘束程度、容器使用条件和有关标准综合确定是否需要进行焊后热处理。压力容器或受压元件焊后热处理厚度PWHT按如下规定

7、选取。等厚度全焊透对接接头的焊后热处理厚度PWHT为其焊缝厚度，也即容器或其受压元件钢材厚度。焊缝厚度是指焊缝横截面中，从焊缝正面到焊缝背面的距离(余离不计)。表3 常用钢号焊后热处理规范钢号焊后热处理温度，最短保温时间电弧焊电渣焊10Q235A，20Q235B，20RQ235C，20G20g600640当焊后热处理厚度 50 mm时， (PWHT/25)h， 但最短时间不低于 1/4 h当焊后热处理厚度 PWHT 50 mm时， 为09MnD58062016MnR600640900930正火后600640回火16Mn，16MnD，16MnDR15MnVR，15MnNbR54058020MnM

8、o，20MnMoD58062018MnMoNbR13MnNiMoNbR600640950980正火后600640回火根据表3，工件焊后热处理方式选用640保温50min。2、焊后探伤 低碳钢的焊后无损检测一般有两种作法，一种是在基层、过渡层、复层都焊完后一起拍片；另一种是当设计厚度裕度较大，基层焊接后能够保证基层焊缝处的厚度不小于设计厚度，射线检测可在过渡层焊接之前进行，但焊缝全部焊完后。必须再次进行射线检测，检查无裂纹即可。因为产品用不锈钢复合钢厚度不厚，即使有缺陷也比较容易定位、清除，我们选择基层、过渡层和复层都焊完后一起拍片，这样可以降低成本。一般缺陷清除。返修焊接从基层侧进行。 基层焊

9、接工作完毕后， 应先进行外观检查( 焊缝不得存在裂纹、气孔和夹渣等缺陷)， 然后进行 X 射线探伤。无损探伤合格后， 应将基层焊缝表面打磨平整， 使其表面略低于基层金属表面。过渡层焊接完毕后， 应采用超声波或渗透法进行无损检验。3、焊后接头强度 a、产品焊接试板试样的制备 试板尺寸和试样毛坯的截取试板焊缝应进行外观检查和无损检测(按JB 4730)，然后在合格部位截取试样试板的长度和宽度以满足试验所需的试样类别和数量的截取为宜。试样的截取如图1(对接接头试板)和图2(堆焊试板)所示。图2堆焊试板 试板两端舍弃部分长度随焊接方法和板厚而异，一般手工焊不小于30mm；自动焊和电渣焊不小于40mm。

10、如有引弧板和引出板时，也可以少舍弃或不舍弃。试样毛坯的截取一般采用机械切割法，也可用激光或线切割的方法，但应去除热影响区。必要时，也可直接从焊件上截取试样。根据不同项目的试验要求，对试样进行加工，经检验合格后，打上钢印或其它永久性的标志。 b、拉伸试验 拉伸试验的试样尺寸如图3所示。试样宽度b25mm。图3拉伸试样 试样的分割： 当因试验机能力限制而不能进行全板厚的拉伸试验时，则沿试板厚度方向，分割成近似相等的若干等分，以此作为试样厚度，该试样厚度应较接近于试验机所能试验的最大厚度。因切口损耗造成的厚度减薄应属正常，即分割后若干试样叠加的厚度可以小于原试板的全板厚。 试样的加工： 拉伸试样表面

11、焊缝的余高应采用机械方法去除，使之与母材齐平。 对具有复合层的材料，当复层计人设计厚度时，拉伸试样包括基层及复层；当复层不计人设计厚度时，拉伸试样可去除复层后制取。采用多种方法施焊时，试样的受拉面应包括每一种焊接方法(或焊接工艺)的焊缝金属。 试验方法： 拉伸试验按GBr228的有关规定进行，在确认已读出拉伸试样的最大载荷后，允许不拉断试样，以避免噪声和对机器的损伤。 合格指标： 拉伸试样的抗拉强度应大于或等于下列规定之一： 产品图样的规定值； 钢材标准抗拉强度下限值； 对不同强度等级的钢材组成的焊接接头，则为两种钢材标准抗拉强度下限值中的较小者； 若采用分割后的多片试样，则将该多片试样组成一组，并对每片进行试验。同时，焊接试板全厚度焊接接头的拉伸试验结果为该组试样的平均值，其平