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2.3 焊接准备
2.3.1 根据焊接接头的不同选择坡口形式
表2-2 焊接接头材料及坡口
焊缝代号 材料牌号及规格 接头及坡口形式 Q245R,Φ325×10; 20#,Φ325×10 Q245R,δ20; 20#,Φ57×3.5 Q245R,δ24; 20#,Φ89×6 Q245R,δ28; 20#,Φ108×6 Q245R,δ14; 20#,Φ22×3 Q245R,δ16; 20#,Φ32×3 20#,Φ57×3.5; 20#,Φ325×10 20#,Φ89×6; 20#,Φ325×10 20#,Φ108×6; 20#,Φ325×10 20#,Φ22×3; 20#,Φ325×10 20#,Φ32×3; 20#,Φ325×10 B1,B2 C1,C4 C2 C3 C5 C6 D1,D4 D2 D3 D5 D6 17
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D7,D8 D9,D10 20#,G88×102; Q245R,Φ325×10 Q235-A,δ6; 20#,Φ325x10
2.3.2 焊条烘干
为了排除药皮中的水分，防止焊缝中产生气孔，保证焊缝质量，一般采用先低温40℃，保温3个小时烘干，再高温烘焙，由于焊条选用E347-16，则选择烘焙温度为250℃，时间1小时，焊条烘干后应放在100-150℃的保温桶内，随用随取，焊条取出后在常温下超过4小时应重新烘干。
2.3.3 焊接环境
当施焊环境出现下列一种情况时，应采取有效防护措施，否则不能焊接：
1 手工焊时风速大于10m/s（风速过大易引起熔滴飞溅，熔滴过渡受到影响），应采取防风措施；
2 氩弧焊时风速大于1m/s（氩气的保护性较差，容易产生气孔等缺陷），操作者应注意换气以免造成伤害；
3 相对湿度大于90%（湿度大，H20的含量过高，在焊接的高温情况下会发生H20=2[H]+[O]反应，产生H2气孔和CO气孔）；
2.3.4 焊接方法和焊接设备的选择
分气缸的壁厚为10mm，为了保证焊透，需要采用热量较为集中的方法焊接。结合我公司的实际情况，采用手工多层焊方法。手弧焊设备选用WS7-400手工焊焊机，直流反接。
2.4 焊接操作
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2.4.1 罐体的组对
罐体焊接前，应将坡口及内壁两侧各20mm以内的油漆、铁锈等杂物清除干净。由于焊接表面上的氧化皮和铁锈对金属有氧化作用使焊缝中增氧，导致气孔的产生，并且降低焊缝的力学性能，对接接头的错边量要求最大不能超过2mm。
2.4.2 定位焊
点固焊时，应使用与产品焊接时相同牌号的焊接材料，并遵守相同的工艺条件。点焊焊缝有裂纹或者其他缺陷时，必须重新打磨焊接。
2.4.3 打底焊
打底焊采用手工电弧焊，焊条选用Φ3.2。
表2-3 手工电弧焊焊接参数 直径 焊接方法 手工电弧焊 E4303 3.2 直流反接 90-140A 焊条牌号 （mm） 10-30V 第一层 电流极性 电流 电压 焊接层数
2.4.4 过渡层焊接
手工氩弧焊打底完之后，由于焊缝表面处坡口夹角较小，为了便于清根和运条操作，过渡层焊接采用手工电弧焊，焊条选用Φ3.2 焊接层数为1层，同时采用小直径焊条小电流焊对焊缝组织结构形式有所改善。其参数如下表：
表2-4 过渡层手工电弧焊焊接参数
直径 焊接方法 手工电弧焊 E4303 3.2 直流反接 焊条牌号 （mm） 100-160A 19
电流极性 电流 电压 10-30V 焊接层数 第二层 洛阳理工学院毕业设计
2.4.5 盖面焊接
通过打底焊和过渡层焊接后，上面的坡口较宽，为了提高焊接效率，采用直径Φ4.0的焊条进行焊接，其参数如下表3-4：
表2-5 盖面层手工电弧焊焊接参数
直径 焊接方法 手工电弧焊 E4303 4.0 直流反接 焊条牌号 （mm） 130-220A 10-35V 第三层 电流极性 电流 电压 焊接层数
2.5 焊接检验
焊接完成后，按照产权单位的要求进行超声波探伤，按规范GB4730-2005《压力容器无损探测》Ⅱ级要求98%以上均能达到要求。外观质量检查按照GBJ236-95标转要求。
焊接时允许的最低环境温度如下：碳素钢：-20℃；低合金钢、普通低合金钢：-10℃；中高合金钢：0℃。
严禁在被焊工件表面引燃电弧、试验电流或随意焊接临时支撑物，高合金钢 材料表面不得焊接对口用卡具，淬硬性倾向较大的合金钢焊件的表面不应有电弧擦伤等
施焊过程除工艺和检验上要求分次焊接外，应连续完成。若被迫中断时，应采取防止裂纹产生的措施（如后热、缓冷、保温等）。再焊时，应仔细检查并确认无裂纹后，方可按照工艺要求继续施焊。
初次使用的新钢种、采用新的焊接方法或焊接材料以及超出已评定合格的焊接工艺的使用范围，均应在焊接前进行焊接工艺评定，施焊中，应特别注意接头和收弧的质量，收弧时应将溶池填满。多层多道焊的街头应错开。
对容易产生延迟裂纹的钢材，焊后应立即进行热处理，否则应作后热处理，其温度300～350℃为宜，恒温时间不小于2小时。
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第三章 焊接过程中容易出现的问题及产生原因
焊接缺陷所谓焊接缺陷，就是使焊接接头金属性能变坏。手工电弧焊在压力容器的焊接过程中，容易出现的缺陷有有尺寸偏差、咬边、气孔、未焊透、夹渣、裂纹、焊瘤等。在知道其产生原因后，我们找出了相应的方法，尽量减少这些缺陷所带来的危害。
3.1 尺寸偏差
焊缝宽度、预告、焊脚尺寸等焊缝尺寸过大或过小。
产生原因：焊条直径及焊接规范选择不当；坡口设计不当；运条手势不良。
危害：尺寸过小，强度降低；尺寸过大，应力集中，疲劳强度降低 防止措施：正确选用焊接规范，良好运条。
3.2 咬边
由于焊接参数选择不当，或操作方法不正确，沿焊趾的母材部位产生的沟槽或凹陷。
产生咬边的原因： 操作方法不当，焊接规范选择不正确，如焊接电流太大、电弧过长、运条方式和角度不当、坡口两侧停留时间太长或太短均有产生咬边的可能。
咬边的危害： 咬边将减少母材的有效截面积、在咬边处可能引起应力集中、特别是低合金高强钢的焊接， 咬边的边缘组织被淬硬，易引起裂纹。
防止措施：正确选用焊接规范，不要使用过大的焊接电流，要采用短弧焊，坡口两边运条稍慢、焊缝中间稍快，焊条角度要正确。
3.3 气孔
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