【文章內(nèi)容簡介】 要求采用全焊透結(jié)構(gòu)，應(yīng)盡量采用雙面焊的全焊透對接接頭。如因結(jié)構(gòu)尺寸限制，只能從單面焊接時，也可采用單面坡口的接頭，但必須保證能形成相當(dāng)于雙面焊的全焊透對接接頭。為此，采用氬弧焊之類的焊接工藝完成全熔透的打底焊道，或在焊縫背面加襯板來確保焊縫根部完全熔透或成形良好。 71 ?當(dāng)對接接頭兩側(cè)壁厚不等且厚度差大于較薄殼壁厚度的 1/4或 3mm時，則應(yīng)將較厚殼壁接頭邊緣削薄，其斜度至少為 1：3。 72 ?為避免相鄰焊接接頭焊接殘余應(yīng)力的疊加和熱影響區(qū)的重疊，壓力容器上的 A類或 B類接頭之間的距離至少應(yīng)為壁厚的 3倍，且不小于 100mm。同時不應(yīng)采用十字焊縫，且 A、 B類接頭及其附近不得開設(shè)管孔。若因管子密集必須開在 A、 B類接頭上時，則要求開孔部位焊縫作 100%射線或超聲波探傷，對超標(biāo)缺陷妥善處理后再焊接接管。容器筒身和封頭上的 A、 B類接頭均應(yīng)布置在不直接受局部彎曲應(yīng)力作用的部位。若受壓部件在載荷作用下發(fā)生彎曲而使焊縫根部受到彎曲應(yīng)力作用，則不應(yīng)采用單面對接接頭或直角填充焊縫。 73 ? A、 B類對接接頭均應(yīng)按 GB150的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行局部或全部射線或超聲波探傷檢查。其中 A類接頭中的圓筒縱焊縫還應(yīng)按GB150的要求作焊接試板，作為焊接質(zhì)量的實際見證，而 B類接頭則一般不作焊接試板。 74 C類接頭 ? C類接頭以用于法蘭與筒身或接管的連接為最多。法蘭的厚度是按所加彎矩進(jìn)行剛度和強(qiáng)度計算確定的，因此比殼體或接管的壁厚大得多。對于這類接頭不必要求采用全焊透結(jié)構(gòu)形式，而允許采用局部焊透的 T形接頭，低壓容器中的小直徑法蘭甚至可采用不開坡口的角焊縫連接，但必須在法蘭內(nèi)外兩面進(jìn)行封焊，這樣既可防止法蘭的焊接變形，又可保證法蘭所要求的剛度。 75 ?對于平封頭，管板與筒身相接的 C類接頭，因工作應(yīng)力較高，應(yīng)力狀態(tài)較復(fù)雜，應(yīng)采用全焊透角接接頭或?qū)咏宇^，并提出探傷要求，搭接、角接焊縫不采用。 ?為減小角焊縫趾部位的應(yīng)力集中，角焊縫表面可按要求加工成圓角、圓角半徑最小為 ，且不小于 。 76 D類接頭 ? 在壓力容器和鍋爐等過程設(shè)備中， D類接頭主要是接管與殼體和補(bǔ)強(qiáng)圈與殼體間的連接焊縫，其受力狀況差，且較 A、 B類接頭復(fù)雜，在載荷作用下會產(chǎn)生較大的應(yīng)力集中。在壁厚較大時， D類接頭的拘束度相當(dāng)大，故焊接殘余應(yīng)力亦較大，易產(chǎn)生裂紋之類的缺陷，對于承受交變載荷的壓力容器、低溫壓力容器、厚壁壓力容器和高強(qiáng)鋼制壓力容器的不利影響更為顯著。一般情況下，開孔直徑越大，對容器安全性的不利影響也越大，而且接管與殼體的連接結(jié)構(gòu)不同，其不利影響程度也不同。 77 ?壓力容器中常見的 D類接頭形式有插入式接管 T形接頭，安放式接管和凸緣的角接接頭等。其中插入式接管 T形接頭又分為帶補(bǔ)強(qiáng)圈和不常補(bǔ)強(qiáng)圈 T形接頭等形式。 78 ?長期的使用經(jīng)驗證明，在各種插入的接管接頭中，全焊透的插入式接管 T形接頭工作可靠性最好，使用壽命最長。這種結(jié)構(gòu)便于進(jìn)行超聲波探傷，可以對接頭的焊接質(zhì)量進(jìn)行有效控制，設(shè)計時若恰當(dāng)?shù)夭捎煤癖诮庸埽菇宇^在滿足強(qiáng)度要求的同時具有一定的柔性，減小拘束度，則接頭的應(yīng)力集中系數(shù)會進(jìn)一步降低，從而使其工作可靠性更好。 79 ?溫度和壓力較高容器、低溫壓力容器和承受交變載荷與具有急劇溫度梯度的壓力容器，以及低合金高強(qiáng)度鋼制容器上直徑大于 100mm的接管，通常均采用這種全焊透 T 形接頭。對于承受疲勞載荷、低溫和抗拉強(qiáng)度 σb＞ 540MPa的鋼制壓力容器，應(yīng)將接管端部內(nèi)棱角和外表面角焊縫加工成圓角，以便進(jìn)一步降低應(yīng)力集中系數(shù)。 80 壓力容器焊接接頭坡口設(shè)計 ?壓力容器和鍋爐等設(shè)備中的焊接接頭焊縫，當(dāng)壁厚較大時均應(yīng)開設(shè)坡口。其目的是為了使焊縫全部焊透和減小或避免焊接缺陷，保證焊接質(zhì)量，常用對接接頭坡口型式有：不開坡口、 V形坡口、 U型坡口、 X型坡口、雙 U形坡口。坡口主要結(jié)構(gòu)參數(shù)有坡口角度 α，鈍邊高度 p和根部間隙 b等。 81 ?其中 α的作用是使焊條或焊絲便于伸到坡口底部并作必要的擺動和偏移，以便獲得良好的熔合，便于脫渣和清渣；鈍邊 p的作用是防止燒穿和熔化金屬流失；間隙 b是為了保證焊透。坡口的形狀和尺寸與焊接方法、焊接位置、焊件厚度、焊透要求、焊接變形的大小以及生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)等因素有關(guān)。設(shè)計時應(yīng)全面考慮這些因素，設(shè)計或選擇適宜的坡口形狀和尺寸。 82 坡口形狀和尺寸的主要影響因素 ?（ 1）單就操作而言，坡口越小，耗用焊接材料越小，生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益越高。 ?（ 2）焊接方法首先決定是否需要開坡口。 ?（ 3）在焊接方法一定時，坡口的形狀和尺寸主要決定于板厚的大小。 ?（ 4）焊件的材料不同，對坡口的形狀和尺寸要求也有差異。 83 坡口形狀與尺寸的設(shè)計 ?焊接接頭坡口的設(shè)計或選擇，主要考慮的原則是：保證焊透；坡口易于加工；盡量節(jié)省填充金屬，提高焊接生產(chǎn)效率；焊件產(chǎn)生的變形和殘余應(yīng)力盡可能地小。對于低碳鋼和低合金鋼制壓力容器等過程設(shè)備的各種焊接接頭，其手工電弧焊、氣體保護(hù)焊和埋弧自動焊的坡口形式及尺寸，可詳見 GB98 GB98 GB150附錄 J。 84 盡管不同條件時的坡口形狀和尺寸有所差異，但選用所遵循的原則是一致的。 ?（ 1） I形坡口。 ?（ 2）單面 V形坡口。 ?（ 3） X形坡口。 ?（ 4） U形坡口。 ?（ 5）雙 U形坡口。 85 5. 焊接材料及選擇 86 ?（ 1）限制空氣侵入焊接區(qū)。 ?（ 2）保證焊縫合理的化學(xué)成分。 87 手工電弧焊條 碳鋼與低合金鋼焊條型號 ?這類型號包括碳鋼、低合金高強(qiáng)度鋼和鉻鉬耐熱鋼用焊條。碳鋼焊條型號的基本形式為 E 。 焊條的型號 88 其中： ? E表示焊條，第 2位數(shù)字表示熔敷金屬最低抗拉強(qiáng)度（ kgf/mm2）第三位數(shù)字表示焊接位置，“ 0”或“ 1”表示適用于全位置焊接，第 4位組合表示藥皮類型與電源要求。 89 90 ? 不銹鋼焊條型號 ?不銹鋼包括鉻不銹鋼和鉻鎳奧氏體不銹鋼等。其焊條型號基本形式為 E ，其中 E 為化學(xué)成分類別編號，大多為三位數(shù)，首位為“ 3”者代表鉻鎳奧氏體不銹鋼，首位為“ 4”者代表鉻不銹鋼；第 4位數(shù)字為特殊要求代號字母或元素符號，最后兩位數(shù)字表示藥皮類型與電源要求，“ 15”表示堿性藥皮，限用直流反接，“ 16”表示藥皮為堿性或酸性，交、直流均可。 91 92 焊條的牌號 ?焊條牌條的基本形式是“ ”，首位是一個漢語拼音字母或漢字，其后三位是數(shù)字。在后三位數(shù)字中，前兩位表示各大類中的若干小類，其含義依大類而不同； 第三位數(shù)字表示各種焊條牌號的藥皮類型及焊接電源 。對于具有特殊性能要求和用途的焊條， 牌號數(shù)字末尾還附有起主要作用的元素符號或字母 ，祥見表。 93 94 95 結(jié)構(gòu)鋼焊條 ?結(jié)構(gòu)鋼焊條牌號是指用于碳鋼及低合金高強(qiáng)度鋼的焊條，其基本表示形式為J(結(jié) ) ，字母“ J”表示結(jié)構(gòu)鋼焊條，中間兩位數(shù)字有示熔敷金屬的最低抗拉強(qiáng)度。 96 鉻鉬耐熱鋼焊條 97 不銹鋼焊條 98 99 焊劑 ?焊劑是具有一定粒度的顆粒狀物質(zhì)，焊接時能夠熔化形成熔渣和氣體，是埋弧焊和電渣焊不可缺少的焊接材料。在焊接過程中，焊劑的作用相當(dāng)于焊條藥皮，熔化形成熔渣，對焊接熔池起保護(hù)、冶金處理和改善焊接工藝性能的作用，燒結(jié)焊劑還具有滲合金作用，焊劑與焊絲相組合，即為埋弧焊和電渣焊所需的焊接材料。 100 ?焊劑的焊接工藝性能和化學(xué)冶金性能是決定焊縫金屬化學(xué)成分和性能的主要因素之一，采用同樣的焊絲和同樣的焊接參數(shù)，而配用的焊劑不同，所得焊縫的性能將有很大的差別。一種焊絲可與多種焊劑合理組合，無論是在低碳鋼還是在低合金鋼上都有這種合理的組合。 101 焊劑的分類 按制造方法分類 : ?（ 1）熔煉焊劑 ?（ 2）非熔煉焊劑 102 按化學(xué)成分分類 ?（ 1）按 SiO2含量分為：高硅焊劑，SiO230%；中硅焊劑， SiO2=10~30%；低硅焊劑， SiO210%；無硅焊劑。 ?（ 2）按 MnO含量分為：高錳焊劑，MnO30%，中錳焊劑， MnO=15~30%；低錳焊劑， MnO=2~15%；無錳焊劑，MnO2% ?（ 3）按 CaF230%，高氟焊劑，CaF230%，中氟劑 ,CaF2=10~30%；低氟焊劑； CaF210%。 103 根據(jù)焊劑氧化性的強(qiáng)弱分類 ?（ 1）氧化性焊劑 ?（ 2）弱氧化性焊劑 ?（ 3）惰性焊劑（或稱中性焊劑） ? 按熔渣的堿度分類 ?（ 1）酸性焊劑（ B） ?（ 2）中性焊劑 (B=~) ?（ 3）堿性焊劑 (B) 104 焊劑的牌號 熔煉焊劑牌號 ?牌號表示形式為“ HJ ”，其中“ HJ”表示埋弧焊和電渣焊用熔煉焊劑；其后的 第一位 數(shù)字表示焊劑中 MnO的含量，共 4個數(shù)字（即 4）。 第二位 數(shù)字表示焊劑中 SiO， CaF2的含量（用 1~8數(shù)字分別表示）。 9表示其他。 ?第三位數(shù)字表示同一類型熔煉焊劑的不同牌號序列號。若在第三位數(shù)字后加有“ x”，則表示是顆粒焊劑。 105 ?如： HJ431 106 燒結(jié)焊劑牌號 ?其表示形式為“ SJ ”，其中“ SJ”表示埋弧焊用燒結(jié)焊劑，其中后 第一位 數(shù)字表示熔渣的渣系組成（用 1~6數(shù)字分別表示）。 第二、三位 數(shù)字表示該渣系焊劑的牌號序，按 01~09編排。如： SJ402 107 燒結(jié)焊劑與熔練焊劑的比較 ? 熔練焊劑是我國生產(chǎn)和應(yīng)用最多的焊劑，近年燒結(jié)焊劑也得到發(fā)展和應(yīng)用，與熔煉焊劑比較，燒結(jié)焊劑有許多優(yōu)點(diǎn)。 ? （ 1）在燒結(jié)焊劑里可以加脫氧劑，脫氧充分，而熔煉焊劑不能加脫氧劑。 ? （ 2）燒結(jié)焊劑可以加合金劑，合金化作用強(qiáng)。用普通的低碳鋼焊絲配合適當(dāng)?shù)暮竸┛梢苑奖愕貙缚p金屬合金化。而熔煉焊劑只能配一定成分的焊絲才能對焊縫金屬合金