鍋爐汽包的焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及制造畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2024-07-20 02:15 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 等因素，綜合考慮焊縫金屬的韌性、塑性和焊接接頭的抗裂性。只要焊縫強(qiáng)度不低于或略高于母材標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度的下限值即可。若選擇的焊材焊縫金屬?gòu)?qiáng)度過(guò)高，將會(huì)導(dǎo)致接頭的韌性、塑性及抗裂性降低，接頭的彎曲性能不易合格。由于這類(lèi)鋼都具有不同程度的冷裂紋傾向，所以，在等強(qiáng)度原則的前提下，嚴(yán)格控制焊材中的氫含量是非常重要的，應(yīng)盡量選用低氫型的焊材。對(duì)于強(qiáng)度較高的低碳調(diào)質(zhì)鋼焊接時(shí)，更是如此，甚至要選擇超低氫型的焊材，并嚴(yán)格控制焊材的存放和使用?？紤]焊后加工工藝的影響。對(duì)焊后需經(jīng)熱處理、熱卷（熱彎）的焊件，應(yīng)考慮焊縫金屬經(jīng)受高溫處理作用對(duì)其力學(xué)性能的影響，應(yīng)保證焊縫金屬經(jīng)熱處理后仍具有要求的強(qiáng)度、塑性和韌性等。E4315（J427）焊條是低氫鈉型藥皮的碳鋼焊條。采用直流反接，可進(jìn)行全位置焊接。焊接操作須用短弧，以窄焊道為宜。焊前須經(jīng)350℃烘干1小時(shí)，隨烘隨用。X射線(xiàn)探傷合格級(jí)別Ⅰ級(jí)。具有優(yōu)良的塑性、沖擊性能及抗裂性能，擴(kuò)散氫含量≤8ml/100g。表51 J427焊條熔敷金屬化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）%實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目CMnSiSPNiCrMoVAlCu其他保證值≤≤≤≤≤表52 J427焊條熔敷金屬力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目Rm(PMa)ReL(MPa)A(%)‐30℃時(shí)AKV（J）保證值≥420≥330≥22≥27一般值460～540≥34025～3380～180表53 參考電流（DC+）焊條直徑（mm）焊條長(zhǎng)度(mm)300350400400400焊接電流(A)60～8090～120140～180170～210220～260 焊接設(shè)備 鍋爐焊接生產(chǎn)中涉及的焊接設(shè)備主要包括焊接電源、焊接小車(chē)、伸縮臂式焊接操作機(jī)及焊接輪滾架?；『笝C(jī)按產(chǎn)生電流種類(lèi)不同，可分為直流弧焊機(jī)和交流弧焊機(jī)兩大類(lèi)。 交流弧焊機(jī)實(shí)際上是符合焊接要求的降壓變壓器。它將220V或380V的電源電壓降到6080V(即焊機(jī)的空載電壓)，從而既能滿(mǎn)足引弧的需要，又能保證人身安全。焊接時(shí)，電壓會(huì)自動(dòng)下降到電弧正常工作時(shí)所需的工作電壓2030V，滿(mǎn)足了電弧穩(wěn)定燃燒的要求。輸出電流是交流電，可根據(jù)焊接的需要，將電流從幾十安培調(diào)到幾百安培。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、成本低、節(jié)省材料，使用可靠和維修容易等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是電弧穩(wěn)定性不如直流弧焊機(jī)，對(duì)有些種類(lèi)的焊條不適用。直流弧焊機(jī)又可分為兩類(lèi)：直流弧焊發(fā)電機(jī)和弧焊整流器。直流弧焊發(fā)電機(jī)是由交流電動(dòng)機(jī)和直流發(fā)電機(jī)組成，電動(dòng)機(jī)通過(guò)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，從而發(fā)出滿(mǎn)足焊接要求的直流電。其特點(diǎn)是能得到穩(wěn)定的直流電，因此，引弧容易，電弧穩(wěn)定，焊接質(zhì)量好，但是構(gòu)造復(fù)雜，制造和維修較困難，成本高，使用時(shí)噪音大。因此，一般只用在對(duì)電流有特殊要求的場(chǎng)合。 焊接環(huán)境在特定環(huán)境下，焊接質(zhì)量對(duì)環(huán)境的依賴(lài)性也是很大的。因?yàn)楹附硬僮鞒３?在室外露天進(jìn)行，必然受到外界自然條件，如溫度、濕度、風(fēng)力及雨雪天氣的影 響，在其它因素一定的情況下，有可能單純因環(huán)境因素造成焊接質(zhì)量問(wèn)題。環(huán)境 因素的控制措施比較簡(jiǎn)單，當(dāng)環(huán)境條件不符合規(guī)定要求時(shí)，如風(fēng)力較大或雨雪天 氣可暫時(shí)停止焊接工作或采取有效防護(hù)措施后再進(jìn)行焊接， 過(guò)低的氣溫可對(duì)工件 適當(dāng)預(yù)熱等。當(dāng)施焊環(huán)境出現(xiàn)下列任一情況，且無(wú)有效防護(hù)措施時(shí)，將嚴(yán)禁施焊：（1）雨天及雪天；（2）風(fēng)速超過(guò)8m/s，相當(dāng)于Ⅴ級(jí)風(fēng)；（3）環(huán)境溫度在5℃以下；（4）相對(duì)濕度在90%以上。尤須指出，焊接環(huán)境溫度和相對(duì)濕度在距筒體表面500～1000mm處測(cè)得。焊接要解決的問(wèn)題：（1）要防止裂紋；（2）在保證滿(mǎn)足高強(qiáng)度要求的同時(shí)，提高焊縫金屬及熱影響區(qū)的韌性。通常選用手工電弧焊和埋弧焊。手工電弧焊是指用手工操作焊條進(jìn)行焊接的電弧焊方法。焊接時(shí)，焊工手握夾持著焊條的焊鉗進(jìn)行焊接，焊條與焊件之間產(chǎn)生的電弧將工件局部加熱到熔化狀態(tài)形成熔池，焊條作為一個(gè)電極，其端部在電弧的作用下不斷被熔化，形成熔滴進(jìn)入熔池，隨著電弧向前移動(dòng)，熔池尾部液態(tài)金屬逐步冷卻結(jié)晶，最終形成焊縫。手工電弧焊使用設(shè)備簡(jiǎn)單，方法靈活，適應(yīng)性強(qiáng)，但對(duì)焊工操作技術(shù)要求高，焊接質(zhì)量在一定程度上決定于焊工的操作技術(shù)。此外，手工電弧焊勞動(dòng)條件差，生產(chǎn)率低。埋弧焊是以連續(xù)送進(jìn)的焊絲作為電極和填充材料。焊接時(shí)，在焊接區(qū)的上面覆蓋一層顆粒狀焊劑，電弧在焊劑層下燃燒，將焊絲端部和局部母材熔化，形成焊縫。在電弧熱的作用下，一部分焊劑熔化成焊渣并與液態(tài)金屬發(fā)生冶金反應(yīng)。熔渣浮在金屬熔池的表面，一方面可以保護(hù)焊縫金屬，防止空氣污染，并與熔化金屬發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)，改善焊縫金屬的成分及性能：另一方面還可以使焊縫金屬緩慢冷卻。埋弧焊可以采用較大的焊接電流。于手工電弧焊相比，其最大的優(yōu)點(diǎn)是焊縫質(zhì)量好，焊接速度高。 焊前準(zhǔn)備（1） 焊條的干燥焊條貯存應(yīng)保持干燥，相對(duì)濕度不得大于60%，焊條使用前應(yīng)按要求進(jìn)行烘干，對(duì)于E4315焊條，烘干溫度為300℃～400℃烘干時(shí)間為1～2h。烘干后的焊條應(yīng)保存在100～150℃的恒溫箱中，藥皮應(yīng)無(wú)脫落和明顯裂紋。焊條在保溫筒內(nèi)不宜超過(guò)4h,超過(guò)后應(yīng)按原烘干規(guī)范重新烘干，重復(fù)烘干的次數(shù)不應(yīng)超過(guò)兩次。（2） 預(yù)熱焊前對(duì)筒體板進(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，筒體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120～140℃，實(shí)測(cè)溫度不得低于120℃。溫度的測(cè)量點(diǎn)在距焊縫中心50mm處，兩側(cè)對(duì)稱(chēng)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(xiàn)兩側(cè)各3倍板厚，為144～150mm。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。（3） 點(diǎn)固焊筒節(jié)卷制完成后，為了防止在搬運(yùn)和焊接過(guò)程中變形過(guò)大應(yīng)該先進(jìn)行點(diǎn)固焊。將卷好的筒節(jié)放在滾加上，然后用螺旋拉緊器來(lái)調(diào)節(jié)錯(cuò)變量及間隙的大小，調(diào)整到合適位置，采用焊條電弧焊在筒節(jié)內(nèi)側(cè)進(jìn)行點(diǎn)固。
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