【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 焊來說，焊接層數(shù)可以根據(jù)計(jì)算公式來計(jì)算焊接層數(shù) n。 dSn )~(1? () 式中 n — 焊接層數(shù) d — 焊條直徑 S1— 坡口深度 根據(jù)上式可以計(jì)算的本次焊接采用焊接層數(shù)為： 3 層。 對(duì)于埋弧焊來講，埋弧焊是在焊劑覆蓋的作用下進(jìn)行焊接，若果采用多層焊，焊接就會(huì)很費(fèi)功夫，一般都是調(diào)節(jié)電壓和電流來滿足一次焊道成型。因此焊接層工件厚度/mm 焊絲直徑/mm 焊接順序 焊接電流 /A 電弧電壓 /V 焊接速度/ 6 4 正 380~420 30 58 反 430~470 30 55 沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文 10 數(shù)就只有一層。但是也可以進(jìn)行雙面焊接，這樣對(duì)工件能夠操作的要求就要相對(duì)高些。 選擇合適的焊接工藝參數(shù)，對(duì)提高焊接質(zhì)量和提高生產(chǎn)效 率是很重要 .焊接工藝參數(shù) (焊接規(guī)范 )是指焊接時(shí) ,為保證焊接質(zhì)量而選定的諸多物理量 . 典型的有焊接電流、焊接電壓（通常用電弧長(zhǎng)）、焊接速度、電源種類極性、坡口形式等等。對(duì)于不同的焊接方法，又有著不同的焊接參數(shù)，如焊條電弧焊焊條直徑，鎢極氬弧焊中鎢極直徑，埋弧焊中焊絲直徑等等。 此外焊接參數(shù)還有焊接速度，負(fù)載持續(xù)率等。 焊接速度的選擇 焊條電弧焊時(shí)，焊接速度是指焊條相對(duì)于焊件的直線運(yùn)動(dòng)速度，由焊工手工操作掌握。合適的焊接速度主要取決于焊條的熔化速度、所要求的焊縫尺寸、接縫的裝配間隙和焊接位置等。焊接速度 對(duì)焊縫的外觀有直接的影響。焊接速度太快，可能使焊道成型不良，容易引起未焊透和夾渣等缺陷。焊接速度太慢，會(huì)導(dǎo)致焊瘤、溢流、甚至燒穿等缺陷的形成。此外，焊接速度對(duì)焊縫及熱影響區(qū)的金相組織和性能也有一定的影響。在高強(qiáng)鋼和不銹鋼的焊接時(shí)，為了避免焊接熱影響區(qū)性能的惡化或耐蝕性的降低，通常都要采用焊速較高的窄焊道技術(shù)。在這個(gè)情況下，焊接速度應(yīng)保證熔池直徑約為所用焊條直徑的 2~3 倍。 埋弧焊焊接速度，焊接速度決定了每單位焊縫長(zhǎng)度上的熱輸入。在其他參數(shù)不變的條件下，提高焊接速度，單位長(zhǎng)度焊縫上的熱輸入和填充金屬量減少，使 熔深、熔寬和余高都相應(yīng)減少。當(dāng)焊接速度太快，會(huì)產(chǎn)生咬邊和氣孔等缺陷，焊道外形變差。如果焊接速度太慢，可能引起燒穿。如同時(shí)提高電弧電壓，可能導(dǎo)致焊縫橫截面呈蘑菇形。在某些不利條件的共同作用下，可能導(dǎo)致焊縫金屬中形成人字形熱裂紋或液化裂紋。因此，焊接速度應(yīng)與所選定的焊接電流和電弧電壓適當(dāng)匹配。 根據(jù)《焊接工藝設(shè)計(jì)與實(shí)例分析》查得，如表 。 埋弧焊焊接速度的選擇 板厚 （ mm） 6 7 8 10 12 焊接 速度（ m/h） 38~40 36~38 34~36 32~34 30~32 沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文 11 焊縫的布置及焊接接頭坡口選擇 焊縫布置 壓力容器在拼裝時(shí)，其焊縫的形式按其受力情況和所處位置大致分為五類： A 類焊縫：筒節(jié)的拼接縱焊縫、封頭瓣片拼接、筒節(jié)與半球封頭的環(huán)縫、嵌入式接管與圓筒封頭的對(duì)接。 B 類焊縫：筒節(jié)的環(huán)焊縫、筒體與各類封頭間的環(huán)焊縫、椎體大端與筒體的接縫。 C 類焊縫：法蘭、平封頭、管板與殼體、接管連接的焊 縫、內(nèi)封頭與筒體的搭接填角焊縫以及多層包括壓力容器層板縱向焊縫。 D 類焊縫 :接管、人孔、凸緣等與殼體連接的焊縫 [8]。 焊接結(jié)構(gòu)中焊縫的布置是否合理，對(duì)焊接接頭質(zhì)量和生產(chǎn)效率都有很大的影響。焊接布置一般原則是：焊縫布置便于焊接操作，焊縫布置必須保證焊縫周圍有供焊工操作和焊接裝置設(shè)備的正常工作條件；埋弧焊時(shí)，要考慮存放焊劑，點(diǎn)焊與縫焊時(shí)，應(yīng)考慮電極 方便操作；應(yīng)盡量減少結(jié)構(gòu)或焊接接頭部位的應(yīng)力集中和變形。在保證結(jié)構(gòu)的承載能力的條件下，應(yīng)盡量減少焊縫的數(shù)量和焊縫尺寸；焊縫應(yīng)盡量避開最大應(yīng)力和應(yīng)力集中的位置；避免過分密集焊縫和交叉焊縫，一面造成金屬過熱，加大熱影響區(qū)，使組織惡化，一般兩條焊縫的間距要大于三倍的板厚且不小于 100mm；焊縫布置應(yīng)不影響機(jī)械切削加工表面，有些焊接構(gòu)件的某些部位需先加工再焊接，則焊縫位置應(yīng)盡量遠(yuǎn)離已加工表面，以避免或減少焊接應(yīng)力與變形對(duì)已加工表面精度的影響；為了減少和避免大型構(gòu)件的翻轉(zhuǎn)使得焊接操作方便和保證焊接質(zhì)量，焊縫應(yīng)盡量放在 平焊位置，應(yīng)盡量避免仰焊焊縫，減少橫焊縫。 焊接接頭坡口的選擇 焊接接頭的形式有對(duì)接接頭、角接接頭、 T 形接頭和搭接接頭等。如下圖、 、 所示 [9]。 沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文 12 圖 圖 搭接接頭形式 焊接接頭的選擇：主要根據(jù)焊接結(jié)構(gòu)形式、焊件厚度、焊縫強(qiáng)度要求及施工條件等情況來選擇。 圖 T 形接頭和角型接頭 焊接接頭的功能： 對(duì)接接頭：受力均勻，在靜載和動(dòng)載作用下都具有很高的強(qiáng)度，且外形平整美觀，是應(yīng)用最多的接頭形式。但對(duì)焊前準(zhǔn)備和裝配要求較高；搭接接頭：焊前準(zhǔn)備簡(jiǎn)便，但受力時(shí)產(chǎn)生附加彎曲應(yīng)力，降低了接頭強(qiáng)度；角接接頭：通常只起連接作用，只能用來傳遞工作載荷； T 形接頭：廣泛采用在空間類焊件上，具有較高的強(qiáng)度，如船體結(jié)構(gòu)中約 70％的焊縫采用了 T 形接頭。 根據(jù)設(shè)計(jì) 和 工藝需要，在焊件的待焊部位加工的一定幾何形狀和尺寸的斜面或溝槽稱為破口。 開焊接坡口的目的就是為了能夠使兩個(gè)被焊件接頭處焊透且熔合良好。 坡口的作用是使厚度較大的焊件能夠焊 透，常將金屬材料邊緣加工成一定形狀的坡口，并且坡口能起到調(diào)節(jié)母材金屬和填充金屬比例即調(diào)整焊縫成分的作用。 焊接接頭處有了坡口，就能使焊接材料 (焊條或焊絲 )到達(dá)應(yīng)有的位置，在一定的焊接規(guī)范下將母材熔透，并能使兩側(cè)的母材良好地熔合在一起。 沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文 13 為了焊透和熔合良好，選擇坡口時(shí)除應(yīng)考慮被焊工件的厚度、焊接方法、焊接位置和焊接工藝的影響，保證焊材的可達(dá)性，還應(yīng)考慮以下幾項(xiàng)因素： 1)填充材料使用最少。例如，當(dāng)同厚度平板對(duì)接時(shí)，采用雙面 v 形坡口比單面 v 形坡口要省材料，選用雙 U 形坡 l∶ 1 更省材料。 2)坡 H 加工容易 ，成本低。例如， V 形、雙 V 形坡口可用氣割加工， U形坡口一般要經(jīng)機(jī)械加工或碳弧氣刨后打磨表面。 3)有利于控制焊接變形。例如，采用單面 v 形坡口比雙面 v 形坡口要小，單邊 U 形坡口變形更小 。 當(dāng)然，這些因素要綜合考慮，在保證焊透、熔合良好和變形最小的前提下，盡量方便焊接施工，提高效率，降低成本。 本儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)選擇的焊接接頭形式，在不同的焊接位置焊接接頭不同。 罐底的中腹板與中腹板采用對(duì)接形式焊接，并有墊板且不開坡口，焊接方法為埋弧焊；中腹板與邊緣板之間采用對(duì)接形式焊接，有墊板也不開坡口，焊接方法為埋弧焊；罐壁底板 與罐底邊緣板采用 T 形焊縫焊接，不開坡口，焊接方法為埋弧焊。 罐壁的縱焊縫采用對(duì)接形式焊接，開 Y 形坡口，采用焊條電弧焊；罐壁層與層之間的環(huán)焊縫，采用對(duì)接形式焊接，開 K 形斜坡口，采用焊條電弧焊；罐壁人孔類接管焊接采用角焊形式，開坡口，采用焊條電弧焊；罐壁頂層與罐頂焊接，采用角鋼連接搭接形式焊接，不開坡口，采用焊條電弧焊。 罐頂?shù)纳刃伟迮c扇形板之間采用對(duì)接形式，不開坡口，采用埋弧焊加手工電弧焊；罐頂中心板與扇形板采用搭接形式焊接，不開坡口，采用焊條電弧焊；罐頂通氣孔接管焊接采用角焊形式，開坡口，采用焊條電弧焊。 焊接耗材與生產(chǎn)設(shè)備 焊接材料的估算公式如下： W=Aρ L 1/η () 式中 W—— 焊接材料需求量； A—— 焊接焊縫截面積； ρ —— 焊接材料的密度； L—— 焊道長(zhǎng)度； 沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文 14 η —— 熔敷效率。 表 焊材密度ρ 焊接材料 碳鋼 鉻鎳不銹鋼 鉻鎳鈷不銹鋼 鉻及鎳合金 焊材密度 表 不同焊條熔敷效率η 焊條 手工焊條 TIG/MIG/MIG 藥芯焊絲 埋弧焊絲 熔敷效率 55% 95% 85% 99% 截面積 A 的計(jì)算，是根據(jù)焊接的形式不同來確定的，這里主要有兩種形式：對(duì)接形式和角焊形式。 其計(jì)算公式為： A=(gt)+(tf)2tanθ/2 () 截面積 A 的示意圖 如右。 其計(jì)算公式為： A=ab/2 圖 截面積 A 生產(chǎn)設(shè)備主要包括下料的設(shè)備，加工的板材的設(shè)備，焊接設(shè)備等。 根據(jù)《焊接手冊(cè) 1 焊接方法與設(shè)備》選用的焊接加工設(shè)備切割機(jī)、卷板機(jī)，手工電弧焊機(jī)和埋弧焊機(jī)。 本次設(shè)計(jì)選用的切割機(jī)為 LASERTEX4830 型激光切