【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 () 將（ ）（ ）（ ） Di 及 ??t? 、 φ、 C 分別帶入（ ）并圓整后得到名義厚度 1? =57mm 2? =57mm 3? =59mm 4? =63mm 5? =60mm 焊縫的分類 根據(jù)國(guó)標(biāo) GB— 1998《鋼制壓力容器》對(duì)壓力容器主要受壓部件焊接接頭要分為 A，B， C， D， E, F 六類。 A 類焊縫 （對(duì)接縫或搭接焊縫，不包括角接焊縫） A 類焊縫的結(jié)構(gòu)形式可以是對(duì)接焊縫或搭接焊縫，不包括角接焊縫。具體包括：①圓筒、管子或圓錐殼上的縱向焊縫 ；②球殼、成型封頭、平封頭、或平板、矩形截面容器各側(cè)板等上的任何焊縫，此處所說(shuō)的任何焊縫指在上述各部件的任何方向、但屬 A 類的任何焊縫結(jié)構(gòu)形式；③球形封頭與圓筒、圓錐殼等相連接的環(huán)向焊縫。 B 類焊縫 （ 對(duì)接縫或搭接焊縫，不包括角接焊縫 ） B 類焊縫的結(jié)構(gòu)形式可以是對(duì)接焊縫或搭接焊縫，但不包括角接焊縫。具體沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專用紙 6 包括：①圓筒、圓錐殼或接管上的環(huán)向焊縫；②成型封頭（半球形封頭除外）與圓筒、圓錐殼或管子想連接的環(huán)向焊縫。 C 類焊縫（對(duì)接縫或搭接焊縫或角接焊縫） C 類焊縫的結(jié)構(gòu)形式包括法蘭、平封頭、端蓋、管板與殼體間的搭接接頭 。 D 類焊縫的結(jié)構(gòu)形式是指接管、人孔圈、手孔蓋、加強(qiáng)圈、法蘭與殼體或封頭相連的 T 形和角接接頭。 E 類接頭包括吊耳、支撐、支座、及各種內(nèi)件與殼體或封頭內(nèi)外表面相接的角接接頭。 F 類接頭系在筒體、封頭、接管、法蘭和管板上的堆焊接頭 [1]。 焊接工藝參數(shù) 焊接方法的選擇 16MnDR 的主要焊接方法有焊條電弧焊、埋弧焊和氣體保護(hù)焊。對(duì)球罐焊接來(lái)說(shuō)主要采用焊條電弧焊。 焊條的選擇 對(duì)于大厚度的焊件來(lái)說(shuō)，焊條直徑應(yīng)在 4~5mm。對(duì)于背面難以清根的焊縫單面焊縫的打底焊以及封底焊道的焊接 ，宜采用直徑不超過(guò) 4mm 的焊條，以保焊透；而立焊、橫焊及仰焊的焊條直徑不超過(guò) 5mm[3]。焊條型號(hào) E5015 牌號(hào) J507，烘干溫度為 350℃ ，保持時(shí)間 1h[2] 鋼號(hào)分類分組 由《球形儲(chǔ)罐焊接工程技術(shù)》可知， 16MnDR 類別為 Fe1 類，組別為 2 組 [2]。 焊前預(yù)熱 焊前對(duì)球殼板進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱的目的是：減緩焊接接頭加熱時(shí)溫度梯度及冷卻速度，適當(dāng)延長(zhǎng)在 800℃ ～ 500℃ 區(qū)間的冷卻時(shí)間，改善焊縫金屬和熱影響區(qū)的顯微組織，從而減少和避免產(chǎn)生淬硬組織，有利于氫的逸出，可防止冷裂紋的產(chǎn)生。 熱源采 用液化石油氣，定位焊和臨時(shí)焊縫采用點(diǎn)狀加熱器，球殼焊縫采用條狀加熱器，且應(yīng)放在焊縫小坡口的一側(cè)。注意應(yīng)保證加熱的均勻性，預(yù)熱溫度為100～ 150℃ ，實(shí)測(cè) 層間 溫度不得低于 100℃ 。溫度的測(cè)量點(diǎn)在距焊縫中心 50mm處，兩側(cè)對(duì)稱測(cè)量。在整個(gè)焊接過(guò)程中應(yīng)保持此溫度。預(yù)熱寬度為焊縫中心線兩沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專用紙 7 側(cè)各 3 倍板厚，為 114～ 120mm。預(yù)熱長(zhǎng)度須在施焊長(zhǎng)度兩端各延伸 150mm 以上。拘束度較高的焊縫節(jié)點(diǎn)（如人孔、接管）或環(huán)境溫度低于 5℃ 時(shí)，應(yīng)采用 較高的預(yù)熱溫度，且適當(dāng)擴(kuò)大預(yù)熱范圍。 電源種類及極性的選擇 [2] 對(duì)于像 J507 這樣的堿性焊條一般應(yīng)采用直流電源且反極性焊接。 焊接電流的選擇 [2] 焊接電流的選擇一般根據(jù)焊條的直徑來(lái)選擇，在平焊時(shí)焊接電流與焊條直徑之間的關(guān)系見(jiàn)表 21。 表 21 焊條電弧焊焊條直徑與焊接電流的關(guān)系 焊條直徑 mm 焊接電流 A 50～ 80 100～ 130 160～ 200 200～ 250 立焊、橫焊和仰焊的電流一般比平焊電流小 10%左右。 焊接層數(shù)與焊接道數(shù) 焊接層數(shù)與坡口深度、焊接直徑及焊接速度有關(guān) [2]，即 n=S1/(～ )d n 為焊接層數(shù) S1為坡口深度 (mm) d 為焊條直徑（ mm) 坡口加工方法及清除 坡口加工采用機(jī)械加工，其加工精度高，也可以采用火焰切割或碳弧氣刨清根。對(duì)強(qiáng)度級(jí)別高 、 厚度較大的鋼材，為防止其格式產(chǎn)生裂紋，應(yīng)按焊接的預(yù)熱工藝進(jìn)行預(yù)熱。碳弧氣刨的坡口應(yīng)仔細(xì)清除余碳，在坡口兩側(cè)約 10mm 內(nèi)，應(yīng)嚴(yán)格除去水 、 油 、 銹及臟污等。 [1]。 坡口型式 坡口是用來(lái)使電弧沿板厚熔入一定的深度，保證焊接接頭的焊透，坡口形式應(yīng)根據(jù)母材的結(jié)構(gòu)形狀，板材厚度及對(duì)焊接質(zhì)量要求來(lái)設(shè)計(jì)，條 件不同其接頭及坡口形式也不同。 在選擇坡口形式時(shí)主要考慮一下因素： （ 1）是否能夠保證工件焊透和便于操作； （ 2）坡口的形式應(yīng) 容易加工； 沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專用紙 8 （ 3）盡可能提高焊接生產(chǎn)率和節(jié)省焊條； （ 4）調(diào)整焊縫金屬的化學(xué)成分。 常用的坡口形式有 I、 V、 U、 X 型，一般通過(guò)板厚來(lái)決定坡口。 板厚為 60mm左右 的球殼板開(kāi)坡口多數(shù)為雙 V 形坡口 [7]。 選擇合適的焊層厚度 一般焊層厚度控制在 3～ 4mm 左右 [7]。 焊接工藝參數(shù) [4,7] 焊件工藝參數(shù)包括焊接電流 、 電弧電壓 、 焊接速度 、 焊接線能量等。 （ 1）焊接電流 焊接電流的大小主要根據(jù)焊條類型、焊條直徑、焊件厚度、焊縫的空間位置接頭形式、焊道層次等因素選取。焊接電流主要影響熔深。焊接中電流越大，效率越高，但飛濺大，煙熏大，容易產(chǎn)生咬邊、燒穿、焊瘤等缺陷，同時(shí)影響焊縫成形。電流小，熔深就小，電弧不穩(wěn)定，容易造成未焊透和夾渣等缺陷。因此，在保證不燒穿和成形良好的情況下，選用較大的焊接電流。電源極性對(duì)焊接質(zhì)量也有影響，直流電源的電弧穩(wěn)定，飛濺少，焊縫質(zhì)量好。在焊接重要結(jié)構(gòu)件是一般選用直流焊接。交流電源較直流電源成本低，但不穩(wěn)定。 （ 2）焊接電弧 電弧電壓 主要由弧長(zhǎng)決定，弧長(zhǎng)越長(zhǎng)，電弧電壓越高；電弧越短，電弧電壓越低。電弧電壓主要影響焊縫的寬窄，電弧電壓高時(shí)，焊縫較寬，反之較窄。而焊縫的寬度主要由焊條的橫向擺動(dòng)來(lái)控制，因此電弧電壓對(duì)焊縫的影響不是很大。電弧拉的太長(zhǎng)時(shí)，電弧燃燒不穩(wěn)定，飛濺較大，熔池保護(hù)不好，容易引起咬邊 、 未焊透 、 氣孔等缺陷。焊接時(shí)焊接電弧不宜太長(zhǎng)，一般電弧長(zhǎng)度不超過(guò)焊條直徑。 （ 3）焊接速度 焊接速度主要影響焊縫成形。速度太快，成形不好，容易引起未焊透。速度太慢，容易引起焊瘤等。手工電弧焊時(shí)，電弧電壓和焊接速度可以靈活掌握，但必須保證焊縫焊透 ，并且達(dá)到所要求的外形尺寸和強(qiáng)度。 （ 4）線能量 焊接線能量是指單位長(zhǎng)度焊縫所得到的焊接電弧熱能量。 22 16MnDR 球罐的焊接工藝參數(shù) 焊接位置 層次 牌號(hào) 焊條直徑 mm 焊接電流/A 焊接電壓 /V 焊接速度(mm/min) 線能量（ KJ/cm) 立焊 外 1～ 2 外 3～ 7 外 8 J507 4 5 4 160～ 220 200～ 250 110～ 130 22～ 24 24～ 26 22～ 24 56～ 76 54～