过程设备焊接课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,7,承压设备焊接接头设计,焊缝金属 热影响区 相邻母材,对承压设备的运行可靠性和工作寿命起着决,定性的影响,对于保证产品的质量具有十分重要的,意义。,7.1,设计基础,7.1.1,基本类型与特点,作用：连接 承力,类型,:,联系焊缝 与被焊工件并联,焊缝承担载荷,很小,焊缝断裂,不导致结构立即失效,.,不一定要求,2024/11/15,7 承压设备焊接接头设计2023/10/9,1,焊透或全长焊接，不必计算强度,承载焊缝 与被焊工件串联,焊缝承受全部,载荷,断裂将使结构立即失效,.,必须采用全熔透焊,接,必须计算强度,过程设备中常用的典型焊接接头,对接接头 受力状况好,应力集中小,焊接易,保证质量,.,多用于环、纵焊缝,2024/11/15,2023/10/9,2,T,形及十字接头 能承受各种方向的力和,力矩,.,不开坡口的不焊透,应力集中,开坡口的,应力集中,.,适用于接管、人孔等与设备壳体或,封头相连的焊缝,搭接接头 应力分布不均,受力状况不好,疲劳强度低,.,常用于补强圈或支座与壳体和封头,的连接焊缝,角接接头 两被焊件端部间夹角,30,135,的接头,.,用于法兰、平封头、管板等与筒,身和封头的连接,焊缝,7.1.2,焊接接头设计的内容与准则,基本内容,2024/11/15,T形及十字接头 能承受各种方向的力和2023/,3,确定接头形式和位置,;,设计坡口形式和尺寸,;,制定对接头质量的具体要求,基本准则,焊接接头与母材的等强性,焊接接头与母材的等塑性,焊接接头的工艺性,焊接接头的经济性,7.1.3,设计要点,(1),接头的可焊到性,可焊到性,必须保证焊条、焊丝等能方便地,达到欲焊部位,2024/11/15,确定接头形式和位置;2023/10/9,4,(2),尽可能改善施焊环境,(3),接头的可探伤性,指无损探伤的可能性与方便性,对接接头最适于射线探伤,通常一次照射即可,;,T,形接头、角接头需从不同方向多次照射才,不至于漏检,2024/11/15,2023/10/9,5,2024/11/15,2023/10/9,6,2024/11/15,2023/10/9,7,2024/11/15,2023/10/9,8,超声波探伤对接头检测面要求具有可接,近性和可移动性,存在间隙的,T,接头和未熔透的对接接头,不能或者只能有条件地进行超声波检测,接头的根部处理与焊透是采用超声波探,伤的先决条件,奥氏体不锈钢焊缝，不能采用超声波探,伤,对于板厚不等和管壁与底座的对接接头,应,该选择适当的板,(,壁,),厚过渡区,探头移动区最小尺寸,(,见图,7-5,7-6,表,7-1),2024/11/15,超声波探伤对接头检测面要求具有可接2023,9,(4),提高焊接接头的抗腐蚀性,材料,:,耐腐蚀的焊接材料,结构,:,避免在应力集中和高应力区布置焊缝,降低对腐蚀敏感部位的刚度,避免可能能引起过大残余应力的结合,点或区域,2024/11/15,(4)提高焊接接头的抗腐蚀性2023/10/9,10,7.2,压力容器焊接接头设计,7.2.1,焊接接头的分类,2024/11/15,7.2 压力容器焊接接头设计2023/10/9,11,A,、,B,、,C,、,D,类,受压壳体上直接承受压,力载荷的接头,.,E,类 非受压元件与受压壳体间的接头,不,承受压力载荷,F,类 受压元件表面上的堆焊接头,起耐磨,或防腐蚀作用,7.2.2,焊接接头的特点与设计要求,(1)A,、,B,类接头,受压壳体的主承力焊接接头,要求,:,应,采用,双面焊的全焊透对接会头或相当于,双面焊的全焊透对接接头,接头两侧壁厚差,较薄的,1/4,或,3mm,较厚避,2024/11/15,A、B、C、D类 受压壳体上直接承受压2023,12,应削薄,斜度至少,1:3,2024/11/15,应削薄,斜度至少1:32023/10/9,13,接头之间的距离至少应为壁厚的,3,倍，且,100mm,不得采用十字焊缝，接头附近不应开设,管孔（若不得不开设，则必须,100%,探伤）,焊缝根部受到弯曲应力作用时不应采用,单面对接接头或直角填角焊缝,应做,20%,或,100%,无损探伤,(2)C,类接头,主要用于法兰与筒身或接管的连接,接头不必要求采用全焊透接头形式，而允许,采用局部焊透的,T,形接头,用于平封头、管板与筒身相接时，应采用全,2024/11/15,接头之间的距离至少应为壁厚的3倍，且2023/1,14,焊透脚接接头或对接接头，如下图所示,2024/11/15,焊透脚接接头或对接接头，如下图所示2023/10/9,15,(3)D,类接头,主要用于接管与壳体和补强圈与壳体间的连,接焊缝,受力状况差，较,A,、,B,类接头复杂，在载荷作,用下会产生较大的应力集中，焊接残余应力亦较,大，易产生裂纹之类的缺陷,常见的,D,类接头形式有：,插入式接管,T,形接头、安放式接管和凸缘的,角接接头等。,结构和焊接要求,接管壁厚的区别 厚壁优于薄壁,接管插人壳内程度的区别 内伸优于平头,2024/11/15,(3)D类接头2023/10/9,16,带补强圈与不带补强圈的区别,局部焊透与全焊透的区别 全焊透优于,局部焊透,(4)E,类接头,支座和各种内件等非受压元件与受压壳体间,相连的接头,一般是采用搭接或角接接头,受到风与地震以及支承等载荷的作用时接头,必须采用全焊透结构,2024/11/15,带补强圈与不带补强圈的区别2023/10/,17,7.2.3,压力容器焊接接头坡口设计,目的：使焊缝全部焊透和减少或避免焊接缺,陷，保证焊接质量,形式：如下图,2024/11/15,7.2.3 压力容器焊接接头坡口设计2023/10/9,18,主要结构参数：,坡口角度,作用是使焊条或焊丝便于,伸到坡口底部并作必要的摆动或便移，以便获得,良好的熔合，便于脱渣和清渣,钝边高度,p,作用是防止烧穿和熔化,金属流失,根部间隙,b,作用是为了保证焊透,(1),坡口形状和尺寸的主要影陶因素,坡口耗用焊材，效率和经济效益,手工焊,6mm,应开坡口,;,埋弧焊,24mm,双面焊可不开坡口,.,电渣焊可不开坡口,坡口角度,V,形,45,90,视焊接方法和,母材的不同而取不同角度,2024/11/15,主要结构参数：2023/10/9,19,根据板厚由小到大，应依次分别采用,V,形、,X,形和,U,形等坡口,根据焊件的材料不同，坡口的形状和尺,寸要求不同,低碳钢坡口截面应大些；而铬镍奥,氏体不锈钢，其坡口应尽量小些,(2),坡口形状与尺寸的设计,应遵循的原则：保证焊透；坡口易于加工；,尽可能地节省填充金属，提高焊接生产率；焊件,产生的变形和残余应力尽可能地小,形坡口，即不开坡口，留有,1,2mm,，手,工单面焊板厚,6mm,和双面焊,12mm,可采用,坡口,;,埋弧焊的单面焊和双面焊不开坡口的板厚分别为,12mm,和,24mm,2024/11/15,根据板厚由小到大，应依次分别采用V2023/1,20,单面,V,形坡口 用于单面焊或背面清根的,双面焊,加工简单,易产生角变形,.,板厚较大时耗,用焊接材料较多,.,适用于板厚,8,30mm,。,X,形坡口 金属填充量少,焊后产生的角,变形和残余应较小,.,适用于,12,60mm,的较大板厚,或焊接变形要求限制严格的构件,多用于双面手,工电弧焊或埋弧自动焊的壳体纵、环焊缝,.,U,形坡口 焊接材料消耗少,变形小,加工,费用高,主要由于板厚大的重要构件,.,手工焊,=,20,60mm;,埋弧焊,=40,160mm,时可采用单面或,双面,U,形坡口,7.3,焊缝的标注方法,(,略,自学,),2024/11/15,单面V形坡口 用于单面焊或背面清根的20,21,