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卧式防腐储罐焊接工艺设计

文章出处:卧式防腐储罐 作者:卧式防腐储罐 发表时间:2016-01-27 11:18【

  卧式防腐储罐焊接方法的确定

  为保证卧式防腐储罐的焊接质量,提高生产效率,在有关规程及标准指导下,结合生产实际,还需考虑到焊接性、厚度、适用性、焊接材料、焊接设备和焊接成本等多方面因素的综合影响,决定采用手工电弧焊,埋弧自动焊及二者组合焊接。
  1、埋弧焊
  (1)生产效率高:这是因为,一方面焊丝导电长度缩短,电流和电流密度提高,因此电弧的溶深和焊丝溶敷效率都大大提高。(一般不开坡口单面一次溶深可达20mm)另一方面由于焊剂和溶渣的隔热作用,电弧上基本没有热的辐射散失,飞溅也少,虽然用于熔化焊剂的热量损耗有所增大,但总的热效率仍然大大增加。
  (2)焊缝质量高:熔渣隔绝空气的保护效果好,焊接参数可以通过自动调节保持稳定,对焊工技术水平要求不高,焊缝成分稳定,机械性能比较好。
  (3)劳动条件好:除了减轻手工焊操作的劳动强度外,它没有弧光辐射,这是埋弧焊的独特优点。


卧式防腐储罐

卧式防腐储罐
  2、手工电弧焊
  (1)设备简单,可用成本较低的交流或直流焊接电源。
  (2)灵活方便,不需要辅助气体保护可用焊接各种位置、各种厚度和形状的焊件。
  (3)应用范围广,适用于大多数工业用的金属和合金的焊接。
  (4)焊接质量主要取决于焊工的熟练程度和焊条的质量。

  卧式防腐储罐焊接材料选择

  1、埋弧焊焊丝与焊剂的选择
  (1)对于0Cr18Ni9与0Cr18Ni9同种材料的焊接
  根据GB/T14957—1994焊接用钢丝规定,埋弧焊的焊丝选择牌号为H0Cr21Ni10,焊剂牌号为HJ260。
  表1.1 H0Cr21Ni10不锈钢焊丝化学成分
化学成分 C Si Mn P S Ni Cr
百分含量(%) ≤0.06 ≤0.06 1.00~2.50 ≤0.30 ≤0.20 9.00~11.00 19.50~22.00
  表1.2 HJ260熔炼型焊剂成分
组成成分 SiO2 CaF2 CaO MgO Al2O3 MnO FeO S P
质量分数(%) 29~34 20~25 4~7 15~18 19~24 2~4 ≤1.0 ≤0.07 ≤0.07
  (2)对于Q235B与Q235B同种材料的焊接
  根据GB/T14957—1994焊接用钢丝规定,埋弧焊的焊丝选择牌号为H08A,焊剂牌号为HJ431。
  表1.3 H08A碳素结构钢焊丝化学成分
化学成分 C Mn Si Cr Ni S P
百分含量(%) ≤0.10 0.30~0.55 ≤0.30 ≤0.20 ≤0.30 ≤0.040 ≤0.040
  表1.4 HJ431熔炼型焊剂成分
组成成分 SiO2 CaF2 CaO MgO Al2O3 MnO FeO S P
质量分数(%) 40~44 5~9 ≤6 5~7.5 ≤4 34.5~38 ≤1.8 ≤0.10 ≤0.10

卧式防腐储罐焊接材料选择

卧式防腐储罐
 
  2、手工电弧焊焊条的选择
  (1)对于0Cr18Ni9于0Cr18Ni9同种材料的焊接
  根据GB/T983—1995不锈钢焊条规定,手工电弧焊焊条选择牌号为A107的低氢型不锈钢焊条。
  表1.5 A107不锈钢焊条化学成分
化学成分 C Mn Si Cr Ni Mo Cu
百分含量(%) ≤0.08 0.50~2.5 ≤0.90 18.0~21.0 9.0~11.0 ≤0.75 ≤0.75
  (2)对于Q235B与Q235B同种材料的焊接
  根据GB/T5117—1995碳钢焊条规定,手工电弧焊焊焊条选择牌号为J422的钛钙型碳钢焊条。
  表1.6 J422碳钢焊条化学成分
化学成分 C Mn Si
百分含量(%) ≤0.12 0.30~0.60 ≤0.25
  (3)对于0Cr18Ni9与Q235B异种材料的焊接
  根据GB/T983—1995不锈钢焊条规定,手工电弧焊焊条选择牌号为A302的钛钙型不锈钢焊条。
  表1.7 A302不锈钢焊条化学成分
化学成分 C Mn Si Cr Ni Mo Cu
百分含量(%) ≤0.15 0.50~2.5 ≤0.90 22.0~25.0 12.0~14.0 ≤0.75 ≤0.75

卧式防腐储罐焊接参数的选择

卧式防腐储罐
 
  卧式防腐储罐焊接参数的选择

  (1)焊条电弧焊焊接参数选择
  根据焊接手册(第二版)第一卷焊接方法及设备中表3-20和表3-21查得焊条电弧焊焊接参数见表1.8和表1.9。
  表1.8 焊条直径与焊件厚度的关系
焊件厚度/mm 2 3 4-5 6-12 >13
焊条直径/mm 2 3.2 3.2~4 4~5 4~6
  根据表得焊件的厚度8mm和10mm ,焊条的直径4~5mm。
  表1.9 焊接电流与焊条直径的关系
焊条直径
/mm
1.6 2.0 2.5 3.2 4.0 5.0 5.8
焊接电流
/A
25~40 40~60 50~80 100~130 160~210 200~270 260~300
  根据表得焊条直径4~5mm ,选择焊条电弧焊焊接电流范围在160~210、200~270。
  根据焊接手册(第二版)第一卷焊接方法及设备中表3-25查得焊条电弧焊焊接参数见表1.10。
  表1.10 焊条电弧焊焊接工艺参数
 
层次
焊条直径
mm
焊接电流A 焊接电弧 V 焊接速度
cm/min
电源极性 运条方法
   底层焊 4.0 120~180      22~31   15~50     直流反接 直拉
填充及盖面焊 4.0 110~170 25~35 7~35 直流反接 直拉或摆动
  (2)埋弧焊焊接参数选择
  查得埋弧焊焊接参数见表1.11。
  表1.11 埋弧焊电弧焊焊接工艺参数
板厚
mm
焊条直径mm 焊接电流A 焊接电弧 V 焊接速度
cm/min
装配间隙mm 电流种类 空气压力KPa
8.0 4.0 725~755 30~36 56.7 0~3.5 直流 101~152
10.0 5.0 700~750 32~36 50 3~4 交流或直流  
  卧式防腐储罐接头的分类与坡口形式
  按GB 150-1998《钢制压力容器》的规定,压力容器受部分的焊接接头分为A,B,C,D四类:
  A 类焊缝:受压部分的纵向接头(多层包扎压力容器层板层纵向接头除外)球形封头与圆筒联接的环向接头,各类凸形封头中所有拼焊接头以及嵌入式接管与圆筒,封头联接的对接接头等。
  B 类焊缝:受压部分的环向接头,椭圆形封头小端与接管连接的接头。长颈法兰与接管连接的接头。但已规定的A,C,D类焊缝除外。
  C类焊缝:平盖,管板与圆筒非对接连接的接头,法兰与壳体接管的接头,内封头与圆筒的搭接填角接头以及多层包扎压力容器层板层纵向接头。
  D类焊缝:接管孔与壳体非对接连接的接头凸缘,补强圈与壳体连接的接头。但已规定的A,B类的焊接接头除外。
  由上述四类接头的说明设计如下:
  筒体在圆周方向上,用一张板材卷成形圆柱形筒节形成对接接头,对接处的焊缝属于受压部分的纵向焊缝,按GB 150-1998《钢制压力容器》的规定,此类焊缝属于A类焊缝。
  内外筒在轴向上,筒节之间的焊缝属于受压部分的环向焊缝,按GB 150-1998《钢制压力容器》的规定,此类焊缝属于B类焊缝。
  筒体的纵缝与环焊缝为A,B类焊缝,其焊接采用单面埋弧焊,根据埋弧焊坡口加工要求其坡口形式,查HGT20583-2011:由于外胆壁厚10mm,内胆壁厚8mm,可选I形坡口见图1.1。
A、B类焊缝的坡口形式
  图1.1 A、B类焊缝的坡口形式
  法兰与接管、人孔的焊接均采用搭接角焊缝,形成环焊缝,此类属于C类焊缝。采用焊条电弧焊。查HGT20583-2011选择角接接头,坡口形式见图1.2。
C类焊缝的坡口形式
  图1.2 C类焊缝的坡口形式
  接管和筒体采用带顿边的单边V形坡口对焊,形成环焊缝,接管与人孔等与壳体非对接的接头属于D类,采用焊条电弧焊,查HGT20583-2011选择搭接接头,坡口形式见图1.3。
C类焊缝的坡口形式
  图1.3 D类焊缝的坡口形式

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