课程设计（论文）-焊接工艺设计.docx

沈阳理工大学课程设计论文目录绪论1第一章产品说明2第二章材料焊接性的分析32.1低碳钢的焊接性32.2低合金高强度钢（16mnr）的焊接性4第三章焊接材料与焊接方法的选择53.1焊接方法的选择53.2焊接材料的选择53.2.1接管等手工电弧焊时焊接材料53.2.2筒节等处埋弧焊时的焊接材料53.2.3低合金高强钢手工电弧焊时的焊接材料6第四章焊接工艺评定及其它参数的选择74.1接头与坡口的设计74.2工艺方案的选择8第五章主要零部件的加工工艺95.1筒节的制造工艺95.1.1钢材的准备95.1.2钢材的下料115.1.3钢板的卷制115.1.4点焊和纵缝装配135.1.5矫圆与无损检测及制孔145.2标准椭圆封头的制造工艺155.3接管及法兰的制造工艺165.3.1接管的制造165.3.2法兰的制造175.4支座的制造工艺18第六章各个零件的装焊工艺206.1筒节的环缝装配焊接216.1.1环缝装配216.1.2环缝焊接226.2接管与法兰的装焊236.3接管与筒体的装焊246.4支座与筒体的装焊24第七章焊接成品的质量检验257.1外观检查257.2无损检验257.2.1射线探伤257.2.2渗透探伤257.3水压试验检验267.4致密性检验26致谢27参考文献28附录a29附录b43ii绪论近年，压力容器被广泛应用于现代的工业、民用及军用等部门。压力容器在社会各行各业的生产、储存、运输等方面具有不可取代的地位，在发展国民经济、巩固国防、解决人们衣食住行等方面起着极为重要的作用。目前我国普遍采用常温压力贮罐, 常温贮罐一般有两种形式: 球形贮罐和圆筒形贮罐。球形贮罐和圆筒形贮罐相比: 前者具有投资少, 金属耗量少, 占地面积少等优点, 但加工制造及安装复杂, 焊接工作量大, 故安装费用较高。一般贮存总量大于500或单罐容积大于200时选用球形贮罐比较经济; 而圆筒形贮罐具有加工制造安装简单, 安装费用少等优点, 但金属耗量大占地面积大, 所以在总贮量小于500， 单罐容积小于100时选用卧式贮罐比较经济。圆筒形贮罐按安装方式可分为卧式和立式两种。一般选用卧式圆筒形贮罐, 只有某些特殊情况下(站内地方受限制等) 才选用立式。本文主要讨论卧式圆筒形浓硫酸贮罐的设计。本储罐的焊接工艺设计主要设计了卧式储罐的产品说明，结构特点，材料焊接性的分析，例如筒体、封头、接管以及垫片的材料为q235c，而带颈对焊法兰材料为16mnr，涉及到异种材料的焊接，板厚及焊接方法的选择，焊接顺序的分析，焊接接头与坡口的设计，焊缝的布置，焊接检验等过程。除此之外，还有实际中很重要的工艺卡以及装配图等的设计。第一章 产品说明本次工艺设计的对象是容积v=150m3，储存介质为浓硫酸，温度为常温的卧式储罐，通过前面结构的设计可知，筒体长度为8320mm，公称直径d=2800mm，封头为eha型标准椭圆封头，设置了2个人孔，以及多个进料管、出料管、温度计、压力表、排空口。本设计有针对性的对储罐的焊接材料的焊接性、焊接方法、焊接接头以及坡口按照结构尺寸图进行设计。图 1.1卧式储罐的结构尺寸该卧式储罐的设计参数根据前面的结构设计如表 1.1所示：表 1.1设计参数设计压力mpa设计温度介质焊接接头系数主要材料0.124150浓硫酸0.9q235c/q235b/16mn第二章 材料焊接性的分析2.1低碳钢的焊接性低碳钢w(c)，w(mn)，w(si)又少，所以，通常情况下不会因焊接引起严重硬化组织或淬火组织。这种钢材的塑形和冲击韧度优良，焊成的接头塑性和冲击韧度也很好，焊接时，一般不需要预热、控制层间温度和后热，焊后也不必采用热处理改善组织，可以说，整个焊接过程中不需要特殊的工艺措施，其焊接性优良。其化学成分和力学性能见表2.1和2.2。表 2.1 普通碳素结构钢的化学成分化学成分（质量分数）（%）牌号等级cmnsispq235a0.14-0.220.30-0.650.30.0500.045b0.12-0.200.30-0.700.045c0.180.35-0.800.0400.040表 2.2 普通碳素结构钢的力学性能 牌号等级拉伸试验（不小于）冲击试验温度/夏比v形缺口冲击吸收功/jq235a37523526b2027c02.2低合金高强度钢（16mnr）的焊接性低合金高强度钢含有一定量的合金元素及微合金化元素，其焊接性与碳钢有差别，主要是焊接热影响区组织与性能的变化对焊接热输入较敏感，热影响区淬硬倾向增大，对氢致裂纹敏感性较大，含有碳、氮化合物形成元素的低合金高强度钢还存在再热裂纹的危险等。只有在掌握各种不同低合金高强度钢焊接性特点和规律的基础上，才能制定正确的焊接工艺，保证低合金高强度钢的焊接质量。其化学成分和力学性能见表2.3和2.4。表 2.3 低合金高强度钢的化学成分牌号质量等级化学成分（质量分数%）cmnsipsvnbtiq345a0.201.00-1.600.550.0450.0450.02-0.150.015-0.060.02-0.20表 2.4 低合金高强钢的力学性能牌号质量等级q345a345470-63021第三章 焊接材料与焊接方法的选择3.1焊接方法的选择由卧式储罐的结构设计可知，圆筒、封头、支座、人孔法兰及接管的材料均为q235，带颈对焊法兰的材料为16mnr，并且圆筒、封头等处的板厚为6mm，所以筒节的纵焊缝为自动化较高的埋弧焊，在焊接之前采用手工电弧焊定位焊，筒节之间的焊接采用埋弧焊，接管、支座垫片与筒体的焊接采用手工电弧焊，同时法兰与接管也采用手工电弧焊。3.2焊接材料的选择3.2.1接管等手工电弧焊时焊接材料1.焊条焊接低碳钢时，使用e4315焊条，因为低碳钢结构通常使用gb 700-2006的q235牌号钢材制造，这类钢材的抗拉强度平均值为417.5mpa，而e4315焊条熔敷金属的抗拉强度不小于420mpa，在力学性能上正好与之匹配。15代表低氢钠型焊条。药皮主要组成物为碳酸盐矿和萤石，还有一定数量的石英砂或硅铝酸盐，并有铁合金做脱氧剂。熔渣碱度较高，焊接工艺性能一般，焊波较粗，熔深中等。熔敷金属力学性能和抗裂性能良好，因而主要焊接重要的低碳钢结构，也可焊接与焊条熔敷金属强度相当的低合金结构钢。但这种焊条施焊时，焊接处要清洁干净，特别对氢敏感，不能有水分、油污和铁锈；焊条使用前，一定要按照烘焙规范烘干方能使用；焊接时要采用短弧焊。此外药皮中萤石为反电离物质，所以无法使用交流电施焊，而要用直流反接。3.2.2筒节间埋弧焊时的焊接材料1.焊丝和焊剂低碳钢埋弧焊一般选用实芯焊丝h08a，它们与高锰低氟熔炼焊剂hj431配合，应用广泛。焊接时，焊剂中的mno和sio2在高温下与铁反应，mn和si得以还原，过渡入焊接熔池中。熔池冷却时，mn和si既成为脱氧剂，使焊缝脱氧，同时又可以有足够数量余留下来，成为合金剂，保证焊缝力学性能。如果选用h08a焊丝而不是高锰高硅焊剂配合，则焊接时就不可能有足够的mn和si过渡入熔池，从而不能保证焊缝具有良好的脱氧和合格的力学性能。该焊接材料采用hj431x-h08a，即细颗粒高锰高硅低氟熔炼焊剂配合实芯焊丝。3.2.3低合金高强钢手工电弧焊时的焊接材料1.焊条选择焊接材料时，应保证焊缝金属的强度、韧性和塑性等性能指标符合产品设计要求，综合考虑焊缝金属的力学性能与抗裂性。由热轧钢及正火钢的焊接性分析可知，这类钢焊缝金属的热裂纹倾向正常情况下是较小的，有一定的冷裂纹倾向，一般按照等强度原则选择焊接材料，重要结构或厚板焊接优先选择低氢焊条或碱性适度的焊条，以防止冷裂纹的发生。该焊接材料采用e5015-x低氢钠型焊条，由于低合金高强度钢氢致裂纹敏感性强，因此，选择焊接材料时应优先采用低氢焊条，焊条使用前应进行烘干。焊条烘干后应存放在保温筒中随用随取，低氢焊条的存放时间按规定不超过4h。表 3.1 焊接材料的选择低碳钢q235的焊接材料低合金高强度钢16mnr的焊接材料手工电弧焊埋弧焊手工电弧焊e4315hj431xh08ae5015第四章 焊接工艺评定及其它参数的选择4.1接头与坡口的设计根据前面的焊接方法的选择可知，对于筒体及封头的纵、环焊缝采用埋弧焊，板厚为6mm，则接头采用对接接头即可；对于接管与法兰、接管与筒体、加强圈、垫片与筒体采用角接接头的形式。对于筒体的纵焊缝、筒节与筒节、封头之间的环焊缝的对接焊缝，采用i型坡口如图4.1所示。对于接管与法兰、接管与筒体、加强圈、垫片与筒体的角焊缝的坡口如图4.2所示。图 4.1 筒体的纵焊缝、环焊缝的接头尺寸 图 4.2 接管与其它零件的接头尺寸对前面材料的焊接性分析可知，q235钢板的焊接性较好，焊前不需要预热。16mndr的氢致裂纹敏感性较强，所以焊前的焊条应该烘干，同时为了保证接头的韧性，不宜采用过大的热输入。焊接操作上尽量不要横向摆动和挑弧焊接。由于板材的厚度小，不需要焊前预热。但是由于对冷裂纹敏感所以焊后要进行后热，后热温度为200300，保温时间一般为30min。同时，焊条为碱性焊条，对水、铁锈的敏感性较，使用前经300350烘焙12h。4.2工艺方案的选择本次设计的卧式储罐，其主体部分由椭圆封头、三段圆筒节和支座以及接管与筒体组成，接管与法兰相连接。由此可以确定其制造工艺方案如下：a根据图样技术要求分别制造各个零部件，可采用冲压、机加、焊接等手段，各个零件制造完成后，需进行尺寸，质量等的检验。b根据图样要求进行装焊，可以采用必要的装配夹具等。装配完成后，需要进行无损检测，可以采用射线探伤、渗透探伤等。c筒体制造结束后，需要进行水压试验等。第五章 主要零部件的加工工艺5.1筒节的制造工艺5.1.1钢材的准备根据gb/t 709-2006热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差可以购买的单扎刚板厚度3400mm，公称宽度6004900mm，公称长度200020000mm。所需筒节的尺寸如图5.1图 5.1 筒节的尺寸1.钢板的复检钢板的复检 对钢板进行复检，内容包括钢的化学成分、各种力学性能、表面缺陷及外形尺寸（主要是厚度）的检验。一般采用抽检法，抽检的百分比15%。2.钢材的表面预处理工业生产中常用的机械除锈方法包括：风动或电动砂轮、钢丝刷、喷丸、喷砂等。本次表面预处理采用喷丸除锈法，因为已实现机械化操作，效率高，除锈效果好。它是高速喷出的压缩空气流带出来的高速运动砂粒冲击工件表面，打落铁锈，使金属表面形成均匀而较光洁的表层。钢材经此清理，并经喷涂保护底漆、烘干处理等工序后，既可保护钢材在生产或使用中不在生锈，又不影响加工和焊接质量。3.钢材的矫正当钢板有凹凸不平及弯曲变形时，不符合技术要求和加工工艺要求时，则需进行矫正。使用多辊矫平机，一般矫平辊数目越多，矫平质量越好。通常511辊用于矫平中、厚板；其矫平原理如图5.2所示，使板料通过矫平机的上下两列辊子之间，在辊子压力的作用下，受到多次反复弯曲，整个钢板得到均匀的伸长，使多种原始曲率逐步趋向一致变为单一，并不断减小，最终得到矫平。图 5.2 中厚矫平机原理4.放样、划线与号料划线是根据设计图样及工艺上的要求，按1:1的比例，将待加工工件形状、尺寸及各种加工符号划在钢板或经初加工的坯料上的加工工序。划线放样时的余量 放样展开的形状和尺寸是零件的设计尺寸；样板的形状和尺寸是零件加工前的坯料尺寸，它是由零件的设计尺寸、工艺余量和加工余量组成的。根据焊接结构制造技术与装备表3.10和3.11加工余量和工艺余量取20mm。根据计算可知划线尺寸3张41708850的坯料如图5.3所示。图 5.3 钢板坯料的尺寸5.1.2钢材的下料1.采用机械切割法进行下料，采用qc12y6x4000剪板机按照图5.1进行剪切。2.边缘加工 采用刨边机进行钢板的直线边缘加工和开坡口，加工精度高，坡口尺寸准确。坡口形式及加工尺寸如图4.1。5.1.3钢板的卷制采用机械三辊对称式型号w11-6x3200卷板机对板材卷制。以下为钢板卷制的工艺过程。1.预弯 如前所述，用对称式三辊卷板机弯卷钢板时，钢板两端各有一平直段无法弯卷。为使钢板都能弯曲成同一曲率，在卷板前要先将其两端弯曲成所需要的曲率，称为预弯。本次设计利用压力机预弯。受模具长度限制，板料的压弯需逐段进行，且在压制过程中需要随时用样板检查曲率半径的大小，以保证成形尺寸满足要求，如图5.4所示。图 5.4 利用压弯机预弯2.对中 板料预弯之后，将放入卷板机上下辊之间进行滚卷前必须使板料的母线与辊的轴线平行，使板料的纵向中心线与辊的轴线保持相互垂直，也就是对中。其目的是防止钢板在滚卷过程中产生扭斜。3.卷圆 钢板对中后，即可用上辊压住板料并使之产生一定弯曲，开动机床进行滚卷。使用机械三辊对称式型号w11-6x3200卷板机进行卷圆。圆筒形工件的卷制 每滚卷一次行程，便适当下调上辊一次，这样经过多次滚卷就可将板料弯曲成所要求的曲率。在滚卷过程中还应注意到：要随时用卡样板测量，看是否达到曲率要求，不可过卷量太多，因过卷要比曲率不足难以修复，且易使金属性能变坏。当卷制达到要求曲率时，还应在此曲率下多卷几次，以使其变形均匀和释放内应力，减少回弹。高强钢的回弹量较大，为减少回弹，最好在最终成形前进行一次退火。卷板机辊子的位置关系如图5.5所示。图 5.5 三辊对称式卷板机5.1.4点焊和纵缝装配因为采用对接接头单面焊是焊缝为对接焊缝，焊接时只在焊件的一面焊，而另一面不焊的工艺方法。为了将焊件一次熔透和保证背面一次成形，焊接时使用的焊接电流比较大，且背面需要施加强制成形衬垫。由于这种工艺方法不需要翻转焊件，因此可以提高生产率，减轻劳动强度。但由于焊接热输入容易过大，焊接接头的韧度不易保证，因此主要使用在中、薄板焊接。该筒节的纵缝采用焊剂铜衬垫法。该法采用龙门压力架进行焊接，龙门压力架上有多个气缸，通入压缩空气后，气缸带动压紧装置将焊件压紧在焊剂铜衬垫上，利用铜衬垫的成型槽使焊缝强制成形。焊件通常不开坡口，但需要留一定的装配间隙，以使焊剂进入铜衬垫成形槽中。间隙中心线一定要对准成形槽的中心线，焊缝两端还要焊引弧板和收弧板。筒节的装配一般在v形铁或焊接滚轮上进行。带铁的螺旋压紧器和斜楔式压紧器可以防止错边，螺旋拉紧器可以调整间隙。压紧装置如图5.5，铜衬垫的截面形状如图5.6。a带铁的螺旋压紧器 b.螺旋拉紧器c斜契式压紧器图 5.5 压紧装置图 5.6 铜衬垫的截面形状接头装配定位后，错边量应符合相应制造技术规程或产品制造技术条件的规定，对于压力容器，筒体对接纵缝的错边量不应超过壁厚的10%，最大不得超过3.0mm，筒体对接环缝的错边量不应超过壁厚的15%，最大不得超过5.0mm。装配尺寸如图4.1所示。采用埋弧焊，其焊接参数见表5.1。表 5.1 在铜衬垫上单面焊的焊接参数板厚/mm装配间隙/mm焊丝直径/mm焊接电流/a电弧电压/v焊接速度/634550-60033-35635.1.5矫圆与无损检测及制孔1.矫圆 当圆筒工件进行点装和纵缝焊接后，一般还要进行矫圆。矫圆多是在卷板机上进行。矫圆大致分为以下三个步骤。a.工件放入卷板机上辊之后，首选是根据经验或计算，将上辊调至所需要的最大矫正曲率的位置进行加载。b.使工件在矫正曲率下多次滚卷，并着重于焊缝区的矫正，使圆筒曲率均匀一致。经测量，直到合乎要求为止。c.逐渐卸除载荷，并使工件在逐渐卸除载荷的过程中多次滚卷，至此整个钢板的卷制结束。2.无损检测 焊缝进行x射线局部无损探伤，探伤长度分别不少于纵环焊缝长度的10%，质量评定按jb4730.2-2005焊缝射线探伤标准达到级为合格。3.制孔 须在筒体上开多个孔。按照图1.1所示的尺寸进行划线、打标记来确定孔中心的位置。将筒节置于v形铁上固定，在筒体上已标记的孔中心位置分别沿筒体径向和周向划出接管的尺寸和位置线。仔细检查核对孔的大小、方位后开孔，选用型号为z3080摇臂钻床钻出。5.2标准椭圆封头的制造工艺按jb/t 4746-2002钢制压力容器用封头，标准椭圆形封头由半个椭球和一个高度为h的圆柱形短节（封头直边部分）构成，如图5.7所示。图 5.7 标准椭圆封头查阅标准jb/t4746-2002钢制压力容器用封头中b.1 eha椭圆形封头内表面积、容积，如表5.2。表 5.2 eha椭圆封头尺寸公称直径dn/mm名义厚度/mm直边高度h/mm总深度h/mm内表面积a/m 容积v/m 28006407408.85033.1198封头制造工艺1.钢材复检：复检材料成分、规格、牌号，材料为q235c。2.预处理：矫正，喷丸表面处理。3.划线：根据椭圆展开图，在原材料上划圆。4.下料：采用等离子切割机切割，因为精度要求高。5.热冲压：先加热至1000，再用压力机成形并预留直边加工余量。6.二次划线：因为其中一个封头上有液面计接管，所以按照图1.1进行划线。7.切割：用等离子机切出40mm的直边。8.钻孔：使用钻床进行开孔。9.检验：按图样要求检查其尺寸，质量等，对加工面进行磁粉、渗透检验。5.3接管及法兰的制造工艺5.3.1接管的制造接管包括进料口、出料口、排空口、排污口、压力表口、液面计口、温度计口、人孔的接管，其中人孔的接管采用钢板卷制，其余接管均采用无缝钢管，材料为q235c。根据gb/t 8162-2008结构钢无缝钢管，选择各孔的钢管如表5.3所示。表 5.3 无缝钢管的公称尺寸进料/出料管温度计/压力表排污管排空管液面计1083.5253.5893.5603.5383.5其制造工艺工程如下：1. 钢管复检：检查钢管材质、圆度、型号。2. 预处理：清除管表面杂质。3. 划线：在钢管上按需要长度划线。4. 下料：采用等离子弧切割相应的长度钢管。5. 车加工：在车床上加工切割断面，十七达到标准要求。6. 清理：表面清洗，使其表面不得有油污等杂质。7. 检验：另取相同钢管，按gb/t 3091-2008进行拉伸、弯曲等试验。人孔的接管制造和筒节的制造工艺过程一致，这里不加赘述。接管的长度为150mm，人孔的接管为230mm。5.3.2法兰的制造人孔的法兰采用平焊法兰，其它接管采用带颈对焊钢制法兰，其各法兰的参数如表5.4所示。表 5.4 各接管法兰的参数管口名称公称直径dn钢管外径法兰焊端外径法兰外径d螺栓孔中心圆直径k螺栓孔直径l螺栓孔数量n（个）螺栓th法兰厚度c法兰颈法兰高度法兰质量nshrhkg出料口100108b220180188m16201313.6128524.5进料口100108b220180188m16201313.6128524.5液位计口3238b140100184m1618562.666422温度计口2025b10575144m1218402.364401压力表口2025b10575144m1218402.364401排污口8089b200160188m16201053.2106504排空口6565b185145188m1618922.9106453管法兰的制造工艺如下：1.材料复检、预处理：与筒节一致。2.下料：采用锯床按照一定长度据取。3.热处理：对其进行回火，保温空冷，已恢复组织。4.滚圆修整5.钻孔：用z3080摇臂钻床钻孔。8.一次检验：检验尺寸是否在允许范围，是否存在夹层等内部缺陷。9.粗铣：铣床精铣两端面，不在留余量。10.精车：车床车柱面，不在留余量。11.二次检验：对法兰进行表面检验，法兰的表面应光滑，不得有裂纹及其它缺陷。其加工尺寸根据hg/tb 20593-2009钢制管法兰的规定即可。5.4支座的制造工艺根据前面焊接结构设计可知，支座选用鞍式bi2800f型鞍座，根据jb/t 4712-2007可知结构如图5.8所示。图 5.8 鞍式支座结构图其制造工艺过程与前面的过程大部分一致，这里不再赘述，其结构尺寸如表5.4所示。表 5.4 鞍式支座的结构尺寸公称直径dn允许载荷q/kn鞍座高度h腹板底板 2800198525018204030018筋板垫板螺柱配置鞍座质量kg弧长e间距螺孔d螺纹孔长32026836014326062012120180024m20528第六章 各个零件的装焊工艺焊接结构制造中的装配是指利用定位器、定位焊或压夹装置将加工好的工件按图样要求连接成部件或整体结构的生产过程。采取分部件装配，在装配中，允许偏差值要小于2mm。在夹具上定好位置的工件，必须进行夹紧，否则无法保证它的既定位置，即始终使工件的定位基准与工件的定位元件紧密接触。为此，夹紧所需的力应能克服操作过程在红产生的各种力，如工件的重力、惯性力、因控制焊接变形而产生的拘束力等。夹紧力应该指向定位基准，而且其指向应有利于减少夹紧力，通过传动机构而使夹紧元件与工件受压面直接接触而完成夹紧。在焊接过程中，由于焊接是局部加热和局部冷却成型过程，局部区域各部分金属处于从液态到塑性状态在到弹性状态的不同状态，并随热源的变化而变化。其在焊接受热的过程中，受热大的部分，在随后的冷却过程中会产生较大的焊接应力，使其在焊接后产生较大的焊接应变，这是焊接应力变形的根本原因。在工艺设计中要采用适当的方法去尽量减少焊接应力和变形。减少变形措施有：(1)设计时，避免焊缝的十字交叉，避免其应力集中，保持较好的焊接操作可适性。(2)焊接前采取预热，减缓其冷却速度过大而产生较大的应力。焊接采取了合理的焊接顺序和方向，调整了其应力分布。装焊过程中采取了降低焊缝拘束度的工艺措施，补偿焊缝的缩量。（3）焊后采取锤击法，能在金属表面层内产生局部双向塑性延展，补偿焊缝区的不协调应变达到释放焊接残余应力的目的。焊缝布置原则：1. 避开应力最大处；2. 焊缝远离加工面；3. 对称布置变形小；4. 焊缝布置求分散；5. 便于操作想周到；6. 尽量平焊效率高；6.1筒节的环缝装配焊接6.1.1环缝装配环缝装配分筒节间装配和筒节与封头间的装配。筒节间的环缝装配方法有立式装配法和卧式装配法。该装配采用卧式装配法，且使用焊接滚轮架。筒节的装配如图6.1所示。 图 6.1 筒节的卧式装配法卧式装配的主要特点是焊工无需高空作业，定位焊质量好，工件空间不受限制；但间隙调节不方便，占用的作业面积大。筒节装配式装配时要注意错开筒节间的纵缝以避免焊缝十字交叉，同时要保证筒体的平行度。封头的装配焊接程序有两种：一是焊接一端封头并焊接全部焊缝后在装配另一端封头；二是两封头全装配好后再焊接，封头装配如图6.2所示。图 6.2 封头简易装配示意图6.1.2环缝焊接筒体装配好之后，就可以进行环缝的焊接。采用埋弧焊焊接方法，它是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。为了保证焊接质量，可用焊条电弧焊进行打底，同时要充分考虑保证接头的性能，尤其是冲击韧度，对强度级别低的母材，如q235因其塑性好，故对接头的冲击韧度要求不高，可选用与母材匹配的4mm焊丝，并用较大电流焊接。焊接参数如表6.1所示。表 6.1 环缝焊接参数板厚/mm装配间隙/mm焊丝直径/mm焊接电流/a电弧电压/v焊接速度/634550-60033-3563为了防止机头所处位置不当，将会造成焊缝成形不良，所以环缝焊接时，焊机机头所处的位置要有一个提前量，其值应在焊缝最高点前移30-50mm，如图6.3所示。图 6.3 环缝焊接时机头所处的位置6.2接管与法兰的装焊装配在焊接变位器上进行，它可以将焊件各种位置的焊缝调整到易焊位置施焊。接管与带颈对焊法兰的对接接头尺寸如图6.4所示。a.等厚带颈对焊法兰与钢管的焊缝 b.非等厚带颈对焊法兰与钢管的焊缝图 6.4 接管与法兰的接头尺寸焊接方法采用手工电弧焊，接管的材料为q235，而法兰的材料为q345，属于异种金属的焊接，由于q235的焊接性很好，而q345的冷裂纹倾向较大，焊接性较差，所以焊前这些钢材均需要预热，且预热温度不低于100 ，预热的目的，使焊接接头避免或减少淬硬的马氏体组织，又能促进氢的扩散逸出，减少热影响区中氢含量，从而防止冷裂纹的产生，预热还能使焊缝金属缓慢的冷却，有利于消除夹渣、气孔和白点等缺陷，同时还能减少焊接残余应力。焊接参数如表6.2所示。表 6.2 q235与16mn钢焊接工艺参数板厚焊条焊条直径/mm焊接电流/a电弧电压/v电源极性牌号型号3+3j427e431541601802122交流6.3接管与筒体的装焊1.划线 如图6.4所示。图 6.4 筒体与接管装焊法兰划线示意图2.装配 按定位线找正位置进行装配。接管与筒体的垂直度，可用直角尺测量矫正。3.焊接 先实施定位焊，应使焊接点对称分布，使工件准确定位。然后采用手工电弧焊焊接，坡口形式及尺寸如图6.5所示。无补强圈的接管与筒体的焊缝 带补强圈的接管与筒体的焊缝图 6.5接管与筒体的焊缝6.4支座与筒体的装焊其焊接工艺过程类似筒体与封头的装焊工艺过程，这里不加赘述，焊接方法为手工电弧焊，坡口形式如图4.2所示。第七章 焊接成品的质量检验本设备按nb/t 47003-2009钢制焊接常压容器进行制造、试验及验收。焊缝进行x射线局部无损探伤，探伤长度分别不少于纵环焊缝长度的10%，质量评定按jb/t 4730.2-2005承压设备射线检测达到级为合格。角焊缝按jb/t 4730.1-2005进行磁粉探伤，设备制造完成后进行盛水试漏。7.1外观检查外观检查主要是坡口、焊缝余高、焊缝表面质量检验等。（1）焊接坡口：不得有裂纹、分层、夹渣等。（2）焊缝余高：余高02.0mm。（3）焊缝表面质量：不得有裂纹、飞溅物等。7.2无损检验7.2.1射线探伤x射线探伤是利用x射线可穿透物质和在物质中有衰减的特性来发现缺陷。它适用于检查焊件内部的缺陷。对气孔、夹渣等体积性缺陷，具有较高的检测灵敏度。其一般程序如下：（1）焊缝表面质量检查（2）核对实物与委托单项目（3）机器预热画草图（4）贴片、贴标、屏蔽散射线（5）对位选焦距并开机透照（6）胶片处理（7）底片评定并签发检验报告（8）底片及资料存档。7.2