壓力容器焊接結構及工藝設計畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-25 03:19 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 能。正常情況下焊縫中不會出現(xiàn)熱裂紋，但當材料成分不合格或有嚴重偏析，使碳、硫含量偏高，Mn/S比偏低，易出現(xiàn)熱裂紋。錳在鋼種可與硫形成硫化錳，減少了硫的有害影響，增強了鋼的抗熱裂性能。 （2） 冷裂紋：鋼材冷裂紋主要取決于鋼材的淬硬傾向，而剛才的淬硬傾向又主要取決于它的化學成分。熱軋鋼由于含有少量合金元素，其碳當量比低碳鋼碳當量略高些，所以這種鋼淬硬傾向比低碳鋼要大些，而且隨鋼材強度級別的提高，合金元素的增加，它的淬硬傾向逐漸增大，應根據(jù)接頭形式和鋼材厚度來調(diào)整線能量、預熱和后熱溫度，以控制熱影響區(qū)的冷卻速度，同時降低焊縫金屬的含氫量等措施，防止冷裂紋的產(chǎn)（3） 再熱裂紋：從鋼材的化學成分考慮，由于熱軋鋼中不含強碳化物形成元素，因此對再熱裂紋不敏感，而且還可以通過提高預熱溫度和焊后立即后熱等措施來防止再熱裂紋的產(chǎn)生。 脆化問題（1） 過熱區(qū)脆化：熱軋鋼焊接時近縫區(qū)中被加熱到100℃以上粗晶區(qū)，易產(chǎn)生晶粒長大現(xiàn)象，是焊接接頭中塑性最差的部位，往往會承受不住應力的作用而破壞。防止過熱區(qū)脆化的措施是提高冷卻速度，尤其是提高奧氏體最小穩(wěn)定性范圍內(nèi)的冷卻速度，縮短在這一溫度區(qū)間停留時間，減少或防止奧氏體組織的出現(xiàn)，以提高鋼的沖擊韌度，而且為防止過熱區(qū)粗晶脆化，也不宜采用過大線能量。 （2）熱應變脆化：熱應變脆化是由于焊接過程中熱應力產(chǎn)生塑性變形使位錯增殖，同時誘發(fā)氮碳原子快速擴散聚集在位錯區(qū)，出現(xiàn)熱應變脆化。16Mn和15MnV這兩類鋼具有一定得熱應變脆化傾向，焊接時消除熱應變脆化的有效措施是焊后退火處理。 焊接方法及參數(shù)的確定（筒體的焊接）研究對象選擇厚度為6mm的鋼板焊接低壓容器的筒體 焊接接頭形式（1）對接兩件表面構成大于或等于1350,小于或等于1800夾角的接頭。在各種焊接結構中它是采用最多的一種接頭形式。(2) 交接接頭 兩焊件端面間構成大于300、小于1350夾角的接頭，這種接頭受力狀況不好，常用于不重要的結構中。（3) T形接頭 一件之端面與另一件表面構成直角或近似直角的接頭。（4） 搭接接頭兩件部分重疊構成的接頭。經(jīng)綜合分析考慮，應采用對接接頭。因為這種接頭的強度可以達到與母材相等，受力也比較均勻。當壓力容器的板厚超過一定厚度時，為了保證壓力容器的焊縫全部焊透又無缺陷，應將鋼板接頭處開各種形狀的坡口。破口的形狀和尺寸取決于被焊材料和所采用的焊接方法。 表26名稱接頭形式基本尺寸適用范圍標注代號備注對接接頭↓手工電弧焊d2～34b0+11+1薄板拼接,筒體縱、環(huán)焊縫d3～40a60176。177。5176。b用于根部間隙較大且無法用機械方法加工坡口的容器環(huán)焊縫d6～1012～26a45176。177。5176。35176。177。5176。b7+18+1P1177。121筒體內(nèi)無法焊接，但是允許襯墊板的焊縫注：一般不推薦使用墊板尺寸由施焊者自定d16～60a55176。177。5176。b2+1P2177。1鋼板拼接，筒體的縱焊縫d30～9092～150b6176。177。2176。4176。177。2176。b1+1P2+1R6+1鋼板拼接，筒體的縱焊縫d30～60a65176。177。5176。b10176。177。2176。b2+1P2177。1H10+2厚壁筒體的環(huán)焊縫，多用于筒體內(nèi)徑DN600mm的單面焊接壓力容器的筒體內(nèi)壁焊接起來比較困難，且因為要裝液體或氣體所以必須保證內(nèi)壁的光滑無毛刺來保證所裝東西的純凈。經(jīng)分析，為了得到更好的焊縫質(zhì)量和更好的操作方便選用單面V型坡口。 在壓力容器制造中，焊接方法主要根據(jù)被焊材料、接頭厚度、焊縫位置和坡口形式選擇。目前，常用的焊接方法有手工電弧焊、埋弧自動焊、電渣焊、氣體保護焊及等離子弧焊等。埋弧焊：這是因為，一方面焊絲導電長度縮短，電流和電流密度提高，因此電弧的溶深和焊絲溶敷效率都大大提高。（一般不開坡口單面一次溶深可達20mm）另一方面由于焊劑和溶渣的隔熱作用，電弧上基本沒有熱的輻射散失,飛濺 也少，雖然用于熔化焊劑的熱量損耗有所增大，但總的熱效率仍然大大增加。
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