一、焊接工艺特点
1.压力容器筒体与筒体,筒体与封头组焊时,不能采用十字焊缝,错开间距S>3δ,且不小于100 mm,如图6-9所示。
图6-9 焊缝设计图
2.筒体的纵焊缝
(1)焊接方法。
2)埋弧焊适用于δ≥20 mm的厚壁容器。
不同厚度的坡口如图6-10所示。
图6-10 坡口形式图
a)单层筒体;b)多层包扎筒体;c)热套筒体:双面对称跳焊
3)丝极电渣焊适用于δ≥50 mm的厚壁容器。
2.筒节纵缝的装配
1)筒节的装配一般在V形铁或焊接滚轮架上进行,若成批生产,可设计或选用专门的装配装置来提高生产率。
2)通过采用夹具保证纵缝边缘平齐,且沿整个长度方向上间隙均匀一致后,可进行定位焊,定位焊多采用焊条电弧焊,焊点要有一定尺寸,且焊点间距应在200~300 mm左右。
3)为防止纵缝装配后在吊运和存放过程中筒节产生变形而导致不圆度,往往可在筒内点焊临时支承。
3.筒节纵缝的焊接
1)对重要容器,纵缝焊接时要备有焊接试板。为提高焊接生产率,对结构钢母材制造的筒节常用埋弧焊。中厚板对接焊缝通常有以下几种具体的焊接方法:
2)无衬垫双面埋弧焊;
3)焊条电弧焊封底的单面埋弧焊;
3)焊剂垫或铜垫上单面或双面埋弧焊。
为提高焊接生产率和产品质量,可借助平台式焊接操作机或伸缩臂式焊接操作机进行筒节纵缝的焊接。当板材厚度较大时,多采用双面多层、甚至多道焊。靠平台上的焊接小车或伸缩臂沿焊缝线移动来完成焊接。
筒节焊接结束,割去引弧板、熄弧板和试板后需进行无损探伤和矫圆,合格后筒节的成形加工即告完成,等待装配。焊接试板在与筒体一起热处理后,进行力学性能试验。
3.筒体的环焊缝:采用埋弧焊,不等厚钢板对接环缝时,L≥3(S1-S2)
图6-11 不同厚度的板对接图(www.xing528.com)
采用热套容器环缝焊接的坡口如图6-12所示。
图6-12 坡口尺寸图
(1)环缝装配
环缝装配分:筒节间装配和筒节与封头间装配。
筒节间的环缝装配方法有:立式装配法和卧式装配法两种。立式装配法是在装配平台或车间地面上进行,而卧式装配法多在焊接滚轮架或V形铁上进行。
卧式装配法如图6-13所示。卧式装配的主要特点是焊工无需高空作业,定位焊质量好,工作空间不受限制;但间隙调节不方便,占用的作业面积大。卧式装配法适合小直径容器筒节的组装。
图6-13 筒节的卧式装配法
1—滚轮架;2—顶焊搭板;3—装配夹具;4—小车式滚轮架
二、封头装配焊接
封头的装配焊接程序:一是装配一端封头并焊接全部焊缝后再装配另一封头;二是两封头全装配好后再焊接。不论哪种方法,都应在最后一道环缝装配前开人孔。
三、环缝焊接
筒体装配好之后,就可进行环缝的焊接。环缝的焊接方法有:电焊条电弧焊、埋弧焊、气体保护焊、电渣焊和窄间隙埋弧焊等。其中以埋弧焊应用最为广泛,它通常由埋弧焊机或机头与焊接操作机和焊接滚轮架相互配合来完成。焊接时,置于操作机上的焊机或机头固定不动,由焊接滚轮架以焊接速度带动筒体旋转。
环缝埋弧焊技术与筒节纵缝埋弧焊技术类似。为了保证焊接质量,可将电焊条电弧焊打底,改为氩弧焊打底,这样,既可避免电焊条电弧焊打底时在焊缝根部易产生缺陷,又可免去劳动强度较大的清理焊根工作。
环缝焊接的容器直径小于2 000 mm时,如焊丝所处位置不当,将会造成焊缝成形不良。为了防止上述问题的产生,环缝焊接时,焊机机头所处的位置要有一个提前量,其值应在环缝最高点或最低点前移30 mm~50 mm,如图6-14所示。这样可使熔池大致在水平位置凝固,以得到正常成形的焊缝。
图6-14 环缝焊接时机头所处位置
四、总装配焊接
总装配焊接之前对环缝进行无损检测,按规定,容器封头拼接焊缝、环缝和纵缝等对接焊缝应采用射线探伤,执行JB/T4730-2005《承压设备无损检测》标准。检测合格后即可加工各种孔(人孔除外)并装配法兰、管件和支座等附件。[2]
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