【正文】 。 焊接接頭、坡口及組對(duì) 焊接接頭、坡口及組對(duì) 焊接連接形成的焊接接頭是焊接結(jié)構(gòu)最基本要素，在許多情況下，它又是焊接結(jié)構(gòu)上的薄弱環(huán)節(jié)。 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 焊接接頭的分類及基本類型 1 焊接接頭的分類。 按焊接方法不同，焊接接頭可以分為熔焊接頭、壓焊接頭和釬焊接頭三大類（三大類下還可細(xì)分）； 根據(jù)接頭構(gòu)造形式不同，焊接接頭可以分為對(duì)接接頭、 T 形接頭、十字接頭、搭接接頭、蓋板接頭、套管接頭、塞焊（槽焊）接頭、角焊接頭、卷邊接頭和端接接頭等 10 種類型。所以焊接接頭的基本類型可歸納為 5 種，即對(duì)接接頭、 T 形（十字）接頭、搭接接頭、角接接頭和端接接頭， 上述五類接頭基本類型都適用于熔焊，一般壓焊（高頻電阻焊除外），都采用搭接接頭，個(gè)別情況才采用對(duì) 接接頭；高頻電阻焊一般采用對(duì)接接頭，個(gè)別情況才采用搭接接頭。 熔焊接頭與坡口 熔焊接頭的坡口根據(jù)其形狀的不同，可分為基本型、混合型和特殊型三類。按照我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，主要有以下幾種：Ⅰ型坡口； Ⅴ 型坡口；單邊Ⅴ型坡口； U型坡口； J 型坡口等。按照我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，主要有 以下幾種（如圖 所示）。雙單邊 V 形坡口；帶鈍邊單邊 V 形坡口；帶鈍邊雙單邊 V 形坡口；帶鈍邊 J 形單邊 V 形坡口等。按照我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，主要有卷邊坡口；帶墊板坡口；鎖邊坡口；塞、槽焊坡口等。 管材的坡口與組對(duì) 1 管材的坡口 管材的坡口有以下幾種形式： I 型坡口、 V 型坡口和 U型坡口。這種坡口管壁不需要倒角，實(shí)際上是不需要加工的坡口，只要管材切口的垂直度能夠保證對(duì)口的間隙要求，就可以對(duì)口焊接； (2) V 型坡口 V 型坡口適用于中低壓鋼管焊接，坡口的角度為 600～700，坡口根部有鈍邊，其厚度為 2mm 左右； (3) U 型坡口 U 型坡口適用于高壓鋼管焊接，管壁厚度在 20~60mm之間。 3 接頭組對(duì) (1) 管子、管件組對(duì)時(shí)，應(yīng)檢查坡口質(zhì)量，坡口表面不得有裂紋、重皮等缺陷。不銹鋼管焊縫兩側(cè)分別涂 100mm 長(zhǎng)白堊粉，并用丙酮洗凈油污。銅、鋁管用砂布打去坡口內(nèi)外氧化膜，用丙酮清洗。施工現(xiàn)場(chǎng)常在平臺(tái)或平地上進(jìn)焊接 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 第二章 分氣缸焊接工藝 分氣缸概述及主要接頭編號(hào)示意圖 圖 21 分氣缸 分汽缸也叫分汽包，也有叫蒸汽分配臺(tái)的。分汽缸的主要功能是分配蒸汽，分汽缸上有多個(gè)閥座連接鍋爐主 汽閥及配汽閥門，以便將分汽缸中蒸汽分至各需要之處。 常用的分汽缸是圓筒形的，兩端有橢球形封頭。分汽缸出廠應(yīng)具備齊全的資料。 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 3 分汽缸的材料并不一定按鍋爐簡(jiǎn)體材質(zhì)的要求去選擇，可以選用比鍋 爐筒體材質(zhì)要求低一些的材料。 4 分汽缸封頭可以采用平端蓋 (只要強(qiáng)度足夠、結(jié)構(gòu)符合要求 )。 5 分汽缸設(shè)計(jì)壓力高于鍋爐設(shè)計(jì)壓力的可不裝設(shè)安全閥，但設(shè)計(jì)壓力低于鍋爐設(shè)計(jì)壓力的必須裝設(shè)安全閥。 7 分汽缸底部應(yīng)有疏水閥座，以連接疏水閥；疏水閥的前后應(yīng)有截止閥，并且有與疏水閥并連的檢修管路。 20,Φ32510 C1,C4 Q245R,δ20。 20,Φ896 C3 Q245R,δ28。 20,Φ223 C6 Q245R,δ16。 20,Φ32510 D2 20,Φ896。 20,Φ32510 D5 20,Φ223。 20,Φ32510 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 D7,D8 20,G88102。 20,Φ325x10 焊條烘干 為了排除藥皮中的水分，防止焊縫中產(chǎn)生氣孔，保證焊縫質(zhì)量，一般采用先低溫 40℃，保溫 3 個(gè)小時(shí)烘干，再高溫烘焙，由于焊條選用 E34716，則選擇烘焙溫度為 250℃，時(shí)間 1 小時(shí)，焊條烘干后應(yīng)放在 100150℃的保溫桶內(nèi)，隨用隨取，焊條取出后在常溫下超過(guò) 4 小時(shí)應(yīng)重新烘干。結(jié)合我公司的實(shí)際情況，采用手工多層焊方法。 焊接操作 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 罐體的組對(duì) 罐體焊接前，應(yīng)將坡口及內(nèi)壁兩側(cè)各 20mm 以內(nèi)的油漆、鐵銹等雜物清除干凈。 定位焊 點(diǎn)固焊時(shí)，應(yīng)使用與產(chǎn)品焊接時(shí)相同牌號(hào)的焊接材料，并遵守相同的工藝條件。 打底焊 打底焊采用手工電弧焊，焊條選用 Φ 。其參數(shù)如下表： 表 24 過(guò)渡層手工電弧焊焊接參數(shù) 焊接方法 焊條牌號(hào) 直徑 （ mm） 電流極性 電流 電壓 焊接層數(shù) 手工電弧焊 E4303 直流反接 100160A 1030V 第二層 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 蓋面焊接 通過(guò)打底焊和過(guò)渡層焊接后，上面的坡口較寬，為了提高焊接效率，采用直徑Φ 的焊條進(jìn)行焊接，其參數(shù)如下表 34： 表 25 蓋面層手工電弧焊焊接參數(shù) 焊接方法 焊條牌號(hào) 直徑 （ mm） 電流極性 電流 電壓 焊接層數(shù) 手工電弧焊 E4303 直流反接 130220A 1035V 第三層 焊接檢驗(yàn) 焊接完成后，按照產(chǎn)權(quán)單位的要求進(jìn)行超聲波探傷，按規(guī)范GB47302020《壓力容 器無(wú)損探測(cè)》Ⅱ級(jí)要求 98%以上均能達(dá)到要求。 焊接時(shí)允許的最低環(huán)境溫度如下：碳素鋼： 20℃；低合金鋼、普通低合金鋼： 10℃；中高合金鋼： 0℃。若被迫中斷時(shí)，應(yīng)采取防止裂紋產(chǎn)生的措施（如后熱、緩冷、保溫等）。 初次使用的新鋼種、采用新的焊接方法或焊接材料以及超出已評(píng)定合格的焊接工藝的使用范圍，均應(yīng)在焊接前進(jìn)行焊接工藝評(píng)定，施焊中，應(yīng)特別注意接頭和收弧的質(zhì)量，收弧時(shí)應(yīng)將溶池填滿。 對(duì)容易產(chǎn)生延遲裂紋的鋼材，焊后應(yīng)立即進(jìn)行熱處理，否則應(yīng)作后熱處理，其溫度 300～ 350℃為宜，恒溫時(shí)間不小于 2 小時(shí)。手工電弧焊在壓力容器的焊接過(guò)程中，容易出現(xiàn)的缺陷有有尺寸偏差、咬邊、氣孔、未 焊透、夾渣、裂紋、焊瘤等。 尺寸偏差 焊縫寬度、預(yù)告、焊腳尺寸等焊縫尺寸過(guò)大或過(guò)小。 危害：尺寸過(guò)小，強(qiáng)度降低；尺寸過(guò)大，應(yīng)力集中，疲勞強(qiáng)度降低 防止措施：正確選用焊接規(guī)范，良好運(yùn)條。 產(chǎn)生咬邊的原因： 操作方法不當(dāng)，焊接規(guī)范選擇不正確，如焊接電流太大、電弧過(guò)長(zhǎng)、運(yùn)條方式和角度不當(dāng)、坡口兩側(cè)停留時(shí)間太長(zhǎng)或太短均有產(chǎn)生咬邊的可能。 防止措施：正確選用焊接規(guī)范，不要使用過(guò)大的焊接電流，要采用短弧焊，坡口兩邊運(yùn)條稍慢、焊縫中間稍快，焊條角度要正確。 危害：減小焊縫有效截面，降低接頭致密性，減小接頭承載能力和疲勞強(qiáng)度。 采用堿性焊條、焊劑 ,并徹底烘干。 焊前預(yù)熱 ,減緩冷卻速度。 危害：形成尖銳的缺口，造成應(yīng)力集中，嚴(yán)重影響接頭的強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度等。 夾渣 產(chǎn)生原因：焊件表面氧化物，層間熔渣沒有清除干凈；焊接電流過(guò)小，焊速太快；坡口設(shè)計(jì)不當(dāng)；焊道熔敷順序不當(dāng)；操作手勢(shì)不良。 防止夾渣的措施 極高焊接操作技術(shù)，焊接過(guò)程中始終要保持熔池清晰、熔渣與業(yè)態(tài)金屬良好分離。 按焊接工藝規(guī)程正確選擇焊接規(guī)范。 接頭時(shí)要先清渣且充分加熱，收弧時(shí)要填滿弧坑、將渣排出。 危害：焊縫金屬部連續(xù)，裂紋尖端應(yīng)力集中，在承受交變或沖擊載荷時(shí)，裂紋迅速擴(kuò)展，導(dǎo)致接頭斷裂。 危害：焊縫截面突變，形成尖角，應(yīng)力集中，降低接頭疲勞強(qiáng)度。對(duì)間隙大的坡口，應(yīng)采用多點(diǎn)焊法，以后各層要用兩邊稍慢中間稍快 的運(yùn)條方法，控制熔池形狀為扁橢圓形，熔池鐵水與熔渣要分明，一旦熔池下部出現(xiàn)鼓肚現(xiàn)象，應(yīng)采用跳弧或滅弧降溫。節(jié)省材料和電能消耗。但是由于埋弧焊焊接時(shí)，電弧區(qū)不可見，因此對(duì)接頭的加工和工件裝配要求嚴(yán)格。而像分氣缸這一類體積比較小，需要在狹窄區(qū)域進(jìn)行焊接的容器，手工電 弧焊則比較方便。各種缺陷的產(chǎn)生原因各不相同，可以根據(jù)其產(chǎn)生原因找出預(yù)防方法，防止焊接缺陷，保證產(chǎn)品的質(zhì)量。 3 對(duì)兩側(cè)封頭環(huán)焊縫的焊縫系數(shù)取值有待研究。而 B 類焊縫全部進(jìn)行 100%探傷又有些浪費(fèi)，這個(gè)問題有待解決。四月份我們便正式開 始了我們的畢業(yè)課題設(shè)計(jì)。 感謝機(jī)電系的老師們，大學(xué)之大，不在于大樓，而在于大師，他們，無(wú)愧于大師的稱謂。在此過(guò)程中要翻閱很多標(biāo)準(zhǔn)，考慮很多細(xì)節(jié)。在這個(gè)過(guò)程中，讓我 了解了許多，也學(xué)到到許多。而且要學(xué)會(huì)與人合作，這樣做起事情來(lái)就可以事倍功半。 再次感謝我的大學(xué)和所有幫助過(guò)我并給我鼓勵(lì)的老師，同學(xué)和朋友，謝謝你們！ 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 參 考文獻(xiàn) [1] 吳宗澤 .《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第一版 . 機(jī)械工業(yè)出版社， 2020 [2] 鄒僖 .《焊接方法及設(shè)備》 .第四分冊(cè) .北京：機(jī)械工業(yè)出版社 . [3] 中國(guó)焊接學(xué)會(huì)編 .《焊接標(biāo)準(zhǔn)匯編》 .北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社 .1997 [4] 中國(guó)焊接學(xué)會(huì)編 .《焊接手冊(cè)》 .焊接方法及設(shè)備 .北京：機(jī)械工業(yè)出社 .2020 [5] 李亞江 《焊接冶金學(xué)：材料焊接性》 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020 [6] 劉湘秋 . 《壓力容器》機(jī)械工業(yè)出版社， 2020 [7] 許德珠 .《機(jī)械工程材料》第二版，高等教育出版社， 2020 [8] GB/T51171995 碳鋼焊條 [9] JB/T26341993 管道成型焊接件技術(shù)條件 [10] JB47082020 鋼制壓力容器焊接工藝評(píng)定 [11] JB/T47092020 鋼制壓力容器焊接規(guī)程 [12] JB/T47301994《壓力容器無(wú)損檢測(cè)》 [13] 王旭 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社 :2020 [14] 張文 《焊工實(shí)用技術(shù)》遼寧：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社 :2020 [15] 周浩森主編 焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)及裝備 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1999 [16] 中國(guó)焊 接學(xué)會(huì)編 .《焊接標(biāo)準(zhǔn)匯編》 .北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社 .1997 [17] 錢苗根 .《金屬學(xué)》，上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社 [18] 王章忠《機(jī)械工程材料》北京：機(jī)械工業(yè)出版社 :2020 [19] 沈世德《機(jī)械原理》 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社 :2020 [20] 張子榮，時(shí)煒，鄭華 .《簡(jiǎn)明焊接材料選用手冊(cè)》 .北京：國(guó)防工業(yè)出版社 .1985 [21] 徐灝 《新編機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)》機(jī)械工業(yè)出版社 :1995 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 外文資料翻譯 WELDING PROCESS Metal welding methods are mainly divided into above 40, fusion, bonding and brazing three categories. In the fusion welding process workpiece is heated to interface will melt condition, not plete welding method pressure. When the heat will stay, fusion welding workpieces quickly melted at two heating, formation of molten pool. Molten pool with heat moving, cools continuous seam and will bee one of two workpiece connection. In connection with the process of atmospheric temperature, if the molten pool direct contact with the oxygen in the atmosphere will metal oxide and various alloying elements. Atmospheric nitrogen, steam into molten pool, etc in subsequent cooling process in the weld formation in the porosity, slag, weld crack defects, deterioration of quality and performance. In order to improve the quality of welding, people developed various protection method. For example, electric welding gas protection is argon, carbon dioxide gas, such as air, in order to protect the isolation of the arc welding and welding pool, And as steel welding, add in the electrode