【文章內容簡介】 接頭除外），球形封頭與圓筒連接的環(huán)向接頭，各類凸形封頭中的所有拼焊接頭以及嵌入式接管與殼體對接連接的接頭，均屬 A 類焊接接頭。 (2)殼體 部分的環(huán)向焊縫接頭，錐形封頭小端與接管連接的接頭，長頸 法蘭與接管連接的接頭，均屬 B 類焊接接頭，但已規(guī)定為 A 類的焊接接頭除外。 (3)平蓋、管板與圓筒非對接連接的接頭，法蘭與殼體、接管連接的接頭內封頭與圓筒的搭接接頭以及多層包扎容器層板層縱向接頭，均屬 C 類焊接接頭。 (4)人孔、凸緣、補強圈等與殼體連接的接頭，均屬 D 類焊接接頭 , 但已規(guī)定 A,B類接頭除外。 (5)E 類接頭包括吊耳，支撐，支座及各種內件與筒體火鳳投內外表面相接的接頭。 (6)F 類接頭系在筒體，封頭，接管，法蘭和管板表面上的堆焊接頭。 此設計為 油罐車罐體 ，只涉及前四類接頭 。 A 類焊縫是容器中受力最大的接頭，因此一般要求采用雙面焊或保證全焊透的單面焊縫； B 類焊縫的工作應力一般為 A 類的一半。除了可采用雙面焊的對接焊縫以外，也可采用帶襯墊的單面焊； 在中低壓焊縫中， C 類接頭的受力較小，通常采用角焊縫聯接。對于高壓容器，盛有劇毒介質的容器和低溫容器應采用全焊透的接頭； D 類焊縫是接管與容器的交叉焊縫。受力條件較差，且存在較高的應力集中。在后壁容器中這種焊縫的拘束度相當大，殘余應力亦較大，易產生裂紋等缺陷。因此在這種容器中 D 類焊縫應采取全焊透的焊接接頭。 對于低壓容器可采用局部焊透的單面或雙面角焊。 接頭的基本形式有對接接頭、 T 形（十字形）接頭、角接頭和搭接接頭 。 對接接頭是最基本的一種接頭形式，其強度可以達到與母材相同，受力均勻，筒體與封頭等重要部件的連接均采用對接接頭。厚度小時不開坡口，當厚度超過 8mm是要有坡口。 T 型接頭焊縫向母材過渡部分形狀變化大 ,過渡急 ,在應力作用下力線扭曲很大 ,應力分布很不均勻 ,應避免采用單面角焊縫 ,因為這種接頭形式的焊縫根部往西安石油大學專業(yè)課程設計（論文） 第 4 頁 往有很深的缺口 ,承載能力較低。搭接接頭形狀變化比較大 ,應力集中比對接接頭的情況復雜的多 ，特別是對于大直徑 厚壁接管，不合理的接頭形式往往成為壓力容器提前失效的原因 。 西安石油大學專業(yè)課程設計（論文） 第 5 頁 2 坡口選擇與設計 坡口設計一般遵循以下設計原則 （ 1）焊縫中填充的材料要少，節(jié)省材料。 （ 2）具有好的可達性（即可操作性），這是選擇坡口形式的重要條件之 一 （ 3）坡口的形狀應容易加工。 （ 4）便于調節(jié)焊接變形，采用不適當的坡口形式容易產生較大的焊接變形。 表 21 常見坡口比 較 【 1】 Ｙ型坡口 帶鈍邊Ｕ 型坡口 雙 Y 形坡口 坡口面加工簡單 可單面焊接 ,焊件不用翻身 雙面焊 ,因此焊接焊件須翻身 ,變形小 可單面焊接 ,焊件不用翻身 焊接坡口面積大 ,填充料少 ,焊件厚度較大時生產率比Y 型高 坡口面加工比 Y 型復雜 ,但比帶鈍邊的 U 型坡口簡單 焊接坡口空間面積大 ,填充料多 ,焊件厚度大時 ,生產率底 變形較大 坡口面積介于 Y 與 U 型之間 ,因此生產率高于 Y 型 ,填料比Y 型少 焊接變形大 坡口面根部加工困難 ,因此限制了此坡口的推廣應用 西安石油大學專業(yè)課程設計（論文） 第 6 頁 坡口選擇標準 表 22 手弧焊、氣焊坡口選擇標準 GB98588 綜上 18 號焊縫選用 Y 型坡口， 17 號焊縫 不開坡口 。 序號 工件厚度 δ /mm 名 稱 符 號 坡 口 形 式 焊 縫 形 式 4 3~26 Y 型 坡 口 序號 坡 口 尺 寸 mm α176。 (β176。 ) b P H R 18 40~60 0~3 1~4 —— —— 西安石油大學專業(yè)課程設計（論文） 第 7 頁 3 焊接 選擇與設計 焊接方法 應根據被焊金屬的焊接性，壓力容器的結構形式以及焊接生產效率等因素選擇與之相適應的焊接方法。 表 31 各類焊接方法特點 【 1】 手工電弧焊特點 它是利用電弧產生的熱量來熔化被焊金屬的一種手工操作的焊接方法。它所需要的設備簡單，操作靈活，對空間不同位置采用不同接頭形式， 各種焊縫均能方便的進行焊接。 但它采用手工操作，故生產效率低，勞動強度大。 CO2 氣體保護焊的特點 CO2電弧的穿透力強，熔深大而且焊絲的熔化率高，所以熔敷速度快，生產率可比手工焊高 1～ 3 倍。 它的焊接成本低，能耗低并且它的適用范圍廣，不論何種位置都可以進行焊接。薄板可焊到 1mm 左右，最厚幾乎不受限制（采用多層焊）。 而且焊接厚板時較之氣焊速度快、變形小，并且 CO2焊抗銹能力強，抗 裂性好，焊后也不需清渣， 有利于實現焊接過程的機械化和自動化。 埋弧焊的特點 埋弧焊的生產率高，一方面因為焊絲導電長度縮短，電流和電流密度提高，因此焊接方法 手工電弧焊 埋弧自動焊 氬弧焊 CO2 氣體保護焊 特點 1 焊接質量好 2 焊接變形小 3 生產率高 4 設備簡單 5 使用性強，可焊各種位置和短、曲焊縫 1 生產率高，成本低 2 質量穩(wěn)定，成 形 美觀 3 對焊工操作技術要求低 4 勞動條件好 5 適用性差，只焊平焊 6 設備較復雜 1 焊接質量優(yōu)良 2 小電流時，電弧也很穩(wěn)定，容易控制背面成行 3 能全位置焊接 4 氬氣貴，成本高 1 成本低 2 生產率高 3 焊薄板時變形小 4 可全位置焊 5 有氧化性 6 成行較差，飛濺大 7 設備使用，維修不變 應用 1 單件小批生產 2 全位置焊 3 短、曲焊縫 4 板厚 ≥1mm 成 批生產，能焊長直焊縫和環(huán)縫中厚板，平焊 1 鋁及鈦合金，不銹鋼等合金 2 打底焊 3 管子焊接 4 薄板 1 碳鋼和強度級別不高的普通低合金鋼 2 宜焊薄、中板 西安石油大學專業(yè)課程設計（論文） 第 8 頁 電弧的熔深能力和焊絲熔敷效率都大大提高；另一方面由于焊劑和熔渣隔熱作用，電弧上基本沒有熱的輻射散失，飛濺也小，因而使埋弧焊的焊接速度大大提高。其次，埋弧焊焊出的焊縫質量高。因為熔渣隔絕空氣的保護效果好。再次，它的勞動條件好，冶金反應比較充分，組織穩(wěn)定。 但一般僅適用于平焊。 鎢極氬弧焊的特點 鎢極氬弧焊是氣體保護焊的一種，它的電極是用難熔金屬鎢或鎢的合金棒。電弧燃燒過程中，電極是不熔化的，故易維持恒定的電弧長度，焊接過程穩(wěn)定。 焊接時，電極和電弧區(qū)及熔化金屬都處在氬氣保護之中，使之與空氣隔絕。 目前鎢極氬弧焊廣泛應用于飛機制造、原子能、化工、紡織等工業(yè)中。由于氬氣的保護作用，隔離了空氣對熔化金屬的有害作用，可焊接易氧化的有色金屬及其合金、不銹鋼、高溫合金、鈦和鈦合金以及難熔的活性金屬（如鉬、鈮、鋯）等等。但是，由于鎢電極的載流能力有限，電弧功率受到限制，致使焊縫熔深淺，焊接速度低，所以鎢極氬弧焊一般只適于焊接厚度小于 6mm 的工件。 此設計中， 18 號 焊縫（接管與封頭 環(huán) 縫 ）選用 手工電弧焊 ， 17 號焊縫（接管與法蘭 角 接縫 ）選用手工電弧焊 ， 8 號 焊縫（筒體環(huán)縫）選用埋弧焊。 焊接材料 標準與選擇 此設計的焊縫 1 1 8 涉及的鋼材是 15MnV,Q235A（管），查表均屬Ⅰ類鋼。圖 表 3~6 均出自 JB/T 47092021《鋼制壓力容器焊接規(guī)程》。 表 32 常用鋼號推薦選用的焊接材 料 【 3】 JB/T 47092021 此設計的焊縫 1 18 涉及的鋼材是 15Mnv,Q235A（管），查表均屬Ⅰ類鋼，性能良好。 對于焊條、焊絲、焊劑的選擇 ,應從工藝性能、焊接質量方面來選擇焊接材料。酸性焊條工藝性能好 ,焊縫外表成形美觀 ,波紋細密；堿性焊條焊接焊縫含氫低鋼 號 焊條電弧焊 埋弧焊 焊條 焊絲牌 號（標準號） 焊劑 型號 （標準號） 牌號示例 15MnV E5515B2 R307 H08CrMoA HJ350 Q235A E4316 J426 H08A HJ431 西安石油大學專業(yè)課程設計（論文） 第 9 頁 于堿性焊條 ,質量較高。 E4303(酸性焊條 )和 E4316（堿性焊條）的對比： 堿性焊條（低氫型焊條）的特點是 焊縫含氫量極低，焊縫金屬的塑性，韌性較高，它適用于焊 接各種重要的焊接結構和大多數的低合金鋼。由于此設計是壓力容器所以需選擇塑性較好的熔敷金屬的焊條，所以選擇堿性焊條。 手工焊焊條選擇 J426(E4316)。 埋弧焊焊絲選擇 H08CrMoA， 焊劑 HJ350。 所選焊材的成分 表 33 母材強度標準 【 3】 型號 E4316(GE/T5117)牌號 J426 的焊條：熔敷金屬抗拉強度