【正文】 mm 2 4 5 6 焊接電流 /A 40～ 70 70～ 90 90～ 130 140～ 210 220～ 270 270～ 320 焊條直徑的選擇 表 2— 8 鎢極氬弧焊焊槍噴嘴孔徑與保護氣流量的選用范圍 焊接電流 ／ A 直流正極性 直流反極性 噴嘴孔徑 ／ mm 保護氣流量 ／ L由于這類焊條的熔渣不具由氧化性，一旦有氫侵入熔池將很難脫出。 表 2— 4 鎢極氬弧焊建議采用的鎢極末端形狀及許用電流 鎢極直徑 /mm 尖端直徑 /mm 尖端角度 （ 176。 西安石油大學專業(yè)課程設計說明書 8 表 2— 3 15MnVR 推薦的焊接材料（ JB/T 47092021） 鋼號 手工 電弧焊 埋弧焊 氬弧焊 型號 牌號 焊絲 焊劑牌號 焊絲鋼號 1 E4315 J427 H08A J431 H08MnA 根據(jù)壓力容器的主體材質是 20 號鋼，所要焊 接的 1 號焊縫 是筒體環(huán)縫， 筒體 環(huán) 縫焊材的選擇，參考表 32 所列母材的機械性能及 JB/T 47092021 推薦，根據(jù)等強原則，埋弧焊用 H08A 焊絲。 焊材的選擇 焊條和焊絲的選擇 焊接材料包括焊條、焊絲、鋼 帶、焊劑、氣體、電極、襯墊等。 1號焊縫為 筒體環(huán)縫 ，承受一定的內(nèi)壁壓力，屬于 A 類焊接接頭，由于焊縫較長并規(guī)則，選用 TIG 焊打底 和 埋弧焊焊接的方法 。鎢極氬弧焊電弧穩(wěn)定，可使用小電流焊接薄工件。 TIG 焊焊縫質量高，可全位置焊接，宜于曲線形狀焊縫的焊接，適應于低合金鋼、有色 金屬的焊接，但投資大。 手工電弧焊靈便性好，可全位置焊接，宜于長短及曲線形狀的焊接，適用于低碳鋼、低合金鋼、耐蝕耐熱鋼、鋁銅及其合金、異類金屬的焊接，可焊厚度范圍 ～ 38mm，但飛濺大，效率低。 西安石油大學專業(yè)課程設計說明書 7 2 焊接工藝說明 焊接方法的選擇 20g 的碳含量低，最高不超過 %，故無淬硬傾向，焊接性較好，不必采用特殊的焊接工藝，可采用所有的熔焊方法焊接。 (3). 耐久性 :是指設備的使用年限，通常 壓力容器的使用年限為 10年左右，高壓容器使用年限為 20年左右。 (2). 剛性 : 是指構件在外力作用下保持原來形狀的能力。 (3). 盡量減少焊縫處的應力集中 接頭常常是脆性破壞和疲勞破壞的起源處，因此，在設計焊接結構時必須盡量減少應力集中 [3]。 (2). 盡量采用全熔透的結構，不允許產(chǎn)生未熔 透缺陷 未熔透：指基體金屬和焊縫金屬局部未完全熔合而留下空隙的現(xiàn)象。故我在這次設計的時候采用的是手工電弧焊、埋弧焊、鎢極氬弧焊。應加強防護。適用范圍廣，適用于各種位置的焊接，既適合于 薄板，又適用于厚板。焊后無焊接熔渣，所以多層焊時不必中間清渣。 （ 2）電弧在氣流的壓縮下熱量集中，熔池體積小，熱影響區(qū)窄，焊件變形小。產(chǎn)生的 SiO MnO 以熔渣的形式浮出， CO 逸出到氣相中。 埋弧焊的優(yōu)點是：焊接電流大、熔透深、可減小焊接坡口；焊接速度快、焊劑保護效果好、勞動條件好、生產(chǎn)率高。埋弧焊分為埋弧自動焊（過程 全部由機械來完成）和半自動埋弧焊（手工完成送絲）。 鎢極氬弧焊分為手工及自動焊兩種：手工鎢極氬弧焊操作靈活，方便，應用極為廣泛：自動鎢極氬弧焊主要用于外形規(guī)則并成批生產(chǎn)的直縫及環(huán)縫的焊接。直流正接 的 TIG 焊是所有電弧焊方法中的電弧過程最穩(wěn)定的焊接方法之一。另外，焊件為陰極，陰極斑點尋找氧化膜而不斷游動，使得電弧分散，加熱不集中，因而得到淺而寬的焊縫，生產(chǎn)率低。直流反極性鎢極氬弧焊，接負 極的熔池表面受到正離子的猛烈撞擊，高熔點的金屬氧化膜被打碎清除，此現(xiàn)象稱為陰極霧化，可以用來焊接鋁、鎂等金屬。容易實現(xiàn)全位置自動化焊接。由于氬氣不易電離，引弧時需較高的電壓。 鎢極氬弧焊有以下一些特點： 氬氣是惰性氣體，與熔化金屬不反應，不會引起金屬元素的氧化燒損。用作保護氣體的 惰性氣體有氦氣與氬氣。 TIG 焊 （鎢極氬弧焊） 鎢極氬弧焊是使鎢極、熔池及鄰近區(qū)域在氬氣的保護下，利用鎢極與工件間產(chǎn)生的電弧進行焊接。 （ 4） 與氣焊和埋弧焊相比，金相組織較細，熱影響區(qū)較小。 （ 2） 適應性強：設備簡單，操作和維修方便，適用于不同厚度的金屬材料焊接。下面分別介紹： 手工電弧焊 與別的焊接方法相比較，手工電弧焊的設備簡單、易于維護、使用靈活方便 ，便于在室內(nèi) 、室外和高空作業(yè)，并且對材料的適應性廣，是壓力容器制造過程中廣泛使用的一種焊接方法。所以合格的焊接質量是保證壓力容器的強度和安全可靠性的前提和基礎。 西安石油大學專業(yè)課程設計說明書 4 各種焊接方法的優(yōu)缺點 壓力容器的承壓能力和安 全可靠性，在很大程度上取決于容器的制造質量。 根據(jù)工作性能 （ 1） 承受壓力或動載的結構，應保證焊縫有良好的塑性和韌性 ,一般選用低氫焊條。另外 ,焊縫與鋼材強度應相當 ,以免影響焊縫的塑性和韌性。 焊條的選取原則 根據(jù)工件的機械性 能和化學成分 （ 1）低碳鋼和低合金鋼按等強度原則選取，即按鋼的強度等級選取相應的焊條。內(nèi)部主要是由于焊縫未焊透，使焊縫的內(nèi)部造成幾何不連續(xù)，從而形成很高的焊縫應力 ,這往往是導致容器脆性破壞的始裂點，從結構上考慮 ,對于對接焊縫，當采用 X 型 ,雙 V 型，雙 U 型以及 U 型 V 型組合坡口 ,由于是雙面焊，一般不會發(fā)生未焊透。采用的焊縫結構 ,應減小焊縫的應力集中 。對于接管的焊縫 ,一般是角焊縫應盡量采用全焊透的坡 口結構。 焊縫結構的設計與選用 （ 1）作為壓力容器的焊接應盡量采用對接焊縫。 （ 2）角接焊縫：將兩快板互成直角的連接焊縫 ,常出現(xiàn)于容器封頭與接管的連接 ,法蘭的連接 ,夾套與筒體的連接等處。這樣，同一類別的焊接接頭在不同的容器條件下，就可能有不同的焊接接頭形式 [2]。但已規(guī)定為 A、 B 類的焊接接頭除外。 C 類：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(nèi)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。 B 類：殼體部分的環(huán)向接頭、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。 密封裝置：分為半自緊式、自緊式、強制式三種類型 .主要有平墊密封、雙錐密封、橢圓墊密封等。支座有立式容器支座和臥式 容器兩類。法蘭按其所連接的部件分為管法蘭和容器法蘭。 開孔與接管：根據(jù)制造工藝要求以及檢修時的需要，常在壓力容器的筒體或封頭上開設各種孔或安裝接管用作下列部件：人孔、手孔、視孔、物料進出口接管以及安裝壓力表、液位計、流量計、安全閥等接管。 筒體：壓力容器最主要的組成部分。 (9). 按使用方式分類：有固定式容器和移動式容器之分 [1]。 (7). 按承壓方式分類：有內(nèi)壓容器和外壓容器。 (4). 按設計壓力 P 分類： 低壓容器： ≦ P MPa ； 中壓容器： ≦ P 10 MPa ； 高壓容器： 10≦ P MPa ； 超高壓容器： P ≧ MPa 。 (3). 按壁厚分類：可分薄壁容器和厚壁容器兩種。 (1). 按制造分類：可分單層、鍛焊、多層包扎、繞帶、繞板、熱套、無縫容器等。 壓力容器的分類 壓力容器的應用廣泛，用途各異，因而有眾多的類型和不同的結構以適應不同的使用要求。貯運容器、反應容器、換熱容器和分離容器均屬壓力容器。壓力容器的機構、選擇、壁厚要通過理論計算、強度校核而確定。在石油化學工業(yè)中廣泛使用的容器，它主要用于儲存氣態(tài)，液態(tài)或固態(tài)的原料，中間產(chǎn)品或成品，如原油，氧氣及液氨貯罐，硫酸貯罐等。西安石油大學專業(yè)課程設計說明書 I 目 錄 1. 概述 ................................................................................................................................... 1 壓力容器 ................................................................................................................... 1