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压力容器的焊接工艺设计
摘 要
众所周知，压力容器是在石油化学工业、能源工业、科研和军工等国民经济的各个部门都起着重要作用的设备。而由于密封、承压及介质等原因，容易发生爆炸、燃烧起火而危及人员、设备和财产的安全及污染环境的事故，因此世界各国均将其列为重要的监检产品，由国家指定的专门机构，按照国家规定的法规和标准实施监督检查和技术检验。同样的，对于它的生产要求也不能放松。焊接作为压力容器生产的主要环节，可谓是重中之重。
手工电弧焊机比较简单，主要组成部分为电源和焊钳，使用方便灵活。手工电弧焊的应用虽因气体保护电弧焊和其他高效焊接方法的发展而有所减少，但仍然是各个工业部门常用的焊接方法。本文就手工电弧焊在压力容器焊接过程中的工艺，以锅炉的分气缸为例进行设计，并对容易发生的几种缺陷进行研究，找出杜绝方法。
关键词：压力容器，手工电弧焊，工艺，焊接缺陷
I
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THE WELDING PROCESS DESIGN
OF PRESSURE VESSEL
ABSTRACT
It is well known, the pressure vessel is in national economy and so on photochemistry industry, energy industry, scientific research and war industry each departments is having the influential role equipment. But because seals, reasons and so on bearing pressure and medium, easy to have the detonation, the combustion to be on fire endangers the personnel, the equipment and the property safety and the pollution of the environment accident, therefore various countries list as it the important jail to examine the product, assigns the Specialized agency by the country, according to national stipulation laws and regulations and standard implementation control inspection and technical examination. Similarly, cannot relax regarding its production request. Welding key link which produces as the pressure vessel, it may be said that is the most important.
Manual arc welding machine is simple, the main components for power and soldering tweezers and easy to use. Though the manual electric arc applied electric arc welding and gas protection for the development of other high-effective welding method and decreased, but is still all industrial department of welding methods used for many varieties, small batch of the economy, \many installation welding and welding repair for other welding methods are not replaced. But the welder operation manual arc welding technology level of quality, therefore must undergo strict training, welder welding work in this can be.
KEY WORDS: Pressure vessel, Manual Arc Welding, Craft, Welding Defects
II
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目 录
摘 要 ................................................................ 错误！未定义书签。 ABSTRACT ........................................................ 错误！未定义书签。 目 录 ................................................................ 错误！未定义书签。 前 言 .................................................................................................. 1 第一章 手工电弧焊简介 .................................................................... 3
1.1 电弧焊 .................................................................................... 3 1.2 手工电弧焊............................................................................. 3 1.3 手工电弧焊的优点极其应用范围 ......................................... 4 1.4 手工电弧焊的安全技术......................................................... 4
1.4.1 电弧焊机的技术要求................................................... 5 1.4.2 电焊钳 .......................................................................... 5 1.4.3 焊接导线 ...................................................................... 6 1.5 焊接材料 ................................................................................ 6
1.5.1 焊条的组成 .................................................................. 6 1.5.2 焊条分类 ...................................................................... 7 1.5.3 焊条的选用原则........................................................... 7 1.6 焊接工艺 ................................................................................ 9
1.6.1 焊条直径的选择........................................................... 9 1.6.2 焊接电流的选择........................................................... 9 1.6.3 电弧电压的选择......................................................... 10 1.6.4 焊接速度 .................................................................... 11 1.6.5 电源种类和极性的选择............................................. 11 1.6.6 焊接层数的选择......................................................... 11 1.7 焊接接头、坡口及组对....................................................... 11
1.7.1 焊接接头、坡口及组对............................................. 11 1.7.2 熔焊接头与坡口......................................................... 12 1.7.3 管材的坡口与组对..................................................... 13
第二章 分气缸焊接工艺 .................................................................. 15
III
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2.1 分气缸概述及主要接头编号示意图 ................................... 15 2.2 焊接材料的选择................................................................... 16
2.2.1 所选材料的质量必须符合国家标准 ......................... 16 2.2.2 焊条的选择 ................................................................ 16 2.3 焊接准备 .............................................................................. 17
2.3.1 根据焊接接头的不同选择坡口形式 ......................... 17 2.3.2 焊条烘干 .................................................................... 18 2.3.3 焊接环境 .................................................................... 18 2.3.4 焊接方法和焊接设备的选择..................................... 18 2.4 焊接操作 .............................................................................. 18
2.4.1 罐体的组对 ................................................................ 19 2.4.2 定位焊 ........................................................................ 19 2.4.3 打底焊 ........................................................................ 19 2.4.4 过渡层焊接 ................................................................ 19 2.4.5 盖面焊接 .................................................................... 20 2.5 焊接检验 .............................................................................. 20 第三章 焊接过程中容易出现的问题及产生原因 ........................... 21
3.1 尺寸偏差 .............................................................................. 21 3.2 咬边 ...................................................................................... 21 3.3 气孔 ...................................................................................... 21 3.4 未焊透 .................................................................................. 22 3.5 夹渣 ...................................................................................... 22 3.6 裂纹 ...................................................................................... 22 3.7 焊瘤 ...................................................................................... 23 结 论 .............................................................................................. 244 谢 辞 .............................................................................................. 255 参考文献 .......................................................................................... 266 外文资料翻译 .................................................................................. 277
IV
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前 言
压力容器的用途十分广泛。它是在石油化学工业、能源工业、科研和军工等国民经济的各个部门都起着重要作用的设备。压力容器一般由筒体、封头、法兰、密封元件、开孔和接管、支座等六大部分构成容器本体。此外，还配有安全装置、表计及完成不同生产工艺作用的内件。压力容器由于密封、承压及介质等原因，容易发生爆炸燃烧起火而危及人员、设备和财产的安全及污染环境的事故。目前，世界各国均将其列为重要的监检产品，由国家指定的专门机构，按照国家规定的法规和标准实施监督检查和技术检验
压力容器的分类方法很多，从使用、制造和监检的角度分类，有以下几种。
1 按承受压力的等级分为：低压容器、中压容器、高压容器和超高压容器。
2 按盛装介质分为：非易燃、无毒；易燃或有毒；剧毒。 3 按工艺过程中的作用不同分为：
（1）反应容器：用于完成介质的物理、化学反应的容器。 （2）换热容器：用于完成介质的热量交换的容器。
（3）分离容器：用于完成介质的质量交换、气体净化、固、液、气分离的容器。
（4）贮运容器：用于盛装液体或气体物料、贮运介质或对压力起平衡缓冲作用的容器。
4 为了更有效地实施科学管理和安全监检，我国《压力容器安全监察规程》中根据工作压力、介质危害性及其在生产中的作用将压力容器分为三类。并对每个类别的压力容器在设计、制造过程，以及检验项目、内容和方式做出了不同的规定。压力容器已实施进口商品安全质量许可制度，未取得进口安全质量许可证书的商品不准进口
内部或外部承受气体或液体压力，并对安全性有较高要求的密封容器。早期主要用于化学工业，压力多在10兆帕以下。合成氨和高压聚乙烯等高压生产工艺出现后，要求压力容器的压力达100兆帕以上 。
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