钢制压力容器焊接.ppt

第五章 钢制压力容器的焊接 压力容器是典型的焊接结构，主要的制造方法就是焊接，焊接质量直接关系到设备的质量。 5.1 焊 接 接 头 压力容器的焊接接头分成四类，目的是在设计、 制造、维修、管理时可以分别对待，从而保证质量。 5.1 焊 接 接 头 A类焊缝是容器中受力最大的接头，因此一般要求采用双面焊或保证全焊透的单面焊缝； B类焊缝的工作应力一般为A类的一半。除了可采用双面焊的对接焊缝以外，也可采用带衬垫的单面焊； 在中低容器中，C类接头的受力较小，通常采用角焊缝联接。对于高压容器，盛有剧毒介质的容器和低温容器应采用全焊透的接头。 D类焊缝是接管与容器的交叉焊缝。受力条件较差，且存在较高的应力集中。在厚壁容器中这种焊缝的拘束度相当大，残余应力亦较大，易产生裂纹等缺陷。因此在这种容器中D类焊缝应采取全焊透的焊接接头。对于低压容器可采用局部焊透的单面或双面角焊。 5.1 焊 接 接 头 5.1 焊 接 接 头 T形接头（十字形接头、丁字形接头） 5.1 焊 接 接 头 T形接头（十字形接头、丁字形接头） 5.1 焊 接 接 头 角接头 5.1 焊 接 接 头 5.1 焊 接 接 头 5.1 焊 接 接 头 5.2常用焊接方法及其焊接工艺 ①手工电弧焊 ①手工电弧焊 ①手工电弧焊 焊接规范及其选择 ②埋弧自动焊 是一种利用在焊剂层下光焊丝和焊件之间燃烧的电弧产生的热量来熔化焊丝、焊剂和母材金属而形成焊缝的方法。 ③气体保护电弧焊 国内最常用的气体保护电弧焊是钨极氩弧焊（简称氩弧焊）和氩气、二氧化碳气体保护焊。 ③气体保护电弧焊 与氩弧焊相比CO2气体保护焊成本低许多。但它只用于低碳钢、低合金钢等金属材料的一般结构焊接，重要焊接结构很少采用。 常用焊接方法缩写 5.3常见焊接缺陷的成因 及其防止方法 （3）裂纹 分类： （3）裂纹 （4）裂纹形成的原因及防止措施 ⒈热裂纹形成及防止 （4）裂纹形成的原因及防止措施 一是焊缝金属所经受的应变增加速度大于低熔点共晶物凝固的速度； （4）裂纹形成的原因及防止措施 关键的措施就是： a. 应严格控制焊缝金属中C、S、P和其它易形成低熔点共晶体的合金成分的含量，这些元素和杂质的含量越低，焊缝金属的抗裂纹能力越大。 当焊缝中C0.15%,S0.04%就可能有裂纹出现，如果母材中含碳量很高，就要控制焊接材料的成分，以使混合后的碳含量降下来。 b. 改变焊缝横截面的形状也就改变了焊接熔池的结晶方向，使之有利于将低熔点共晶体推向不易产生裂纹的位置。 （4）裂纹形成的原因及防止措施 液化裂纹产生的原因：焊接时紧靠熔合线的母材区域被加热到接近钢熔点的高温，此时母材晶体本身未发生熔化，而晶界的低熔点共晶物则已完全熔化。当焊接熔池冷却时，焊缝应变速度较高。如果这些低熔点共晶物未完全重新凝固之前，接合区就已受到较大应变，则在这些晶界上就会出现裂纹。晶间液层的熔点越低，凝固时间越长，则液化裂纹的倾向越大。 液化裂纹的成因归于母材晶粒边界的低熔点共晶物，因此液化裂纹多产生于C、S、P杂质较高的母材与焊缝的熔合边界。 （4）裂纹形成的原因及防止措施 2. 冷裂纹形成及防止 ③ 未焊透 (2)焊缝内部缺陷 成因：坡口角度小，钝边太大；焊条偏离焊道中心。 危害：工作面积减小，尖角易产生应力集中， 引起裂纹 防止：电流不可过小，速度不可过快（来不及熔化） ④ 未熔合 (2)焊缝内部缺陷 成因：⒈电流小、速度快、热量不足；⒉坡口或焊道有氧化皮、熔渣等，一部分热量损失在熔化杂物上，剩余热量不足以熔化坡口或焊道金属。⒊焊条或焊丝的摆动角度偏离正常位置，熔化金属流动而覆盖到电弧作用较弱的未熔化部分，容易产生未熔合。 危害：因为间隙很小，可视为片状缺陷，类似于裂纹。易造成应力集中，是危险性较大的缺陷 纵向裂纹 按裂纹存在的方向分 横向裂纹 星形