能承受压力的容器分气包的焊接工艺pdf

  免费在线m 分气包的焊接工艺 【摘要】：炼钢厂 0.106m3 分气包，罐体为 1Cr18Ni9Ti 的不锈钢材料， 压力为 2.5Mpa ，温度为 60℃,采用钨极氩弧焊打底，手工电弧焊盖 面的焊接工艺。 【前言】：氩弧焊打底结合手工焊封面，是一种质量放心可靠，经济实用 的工艺。在能承受压力的容器和锅炉制作业获得广泛的应用。我公司首次采 用此工艺，消化吸收别人的长处，通过实践，获得了较理想的效果。 一、 分气包概述及主要接头编号示意图见图一 图一 分气包概述及主要接头编号 二、 焊接材料的选择 1、所选材料（焊缝、焊丝、钨极、氩气等）的质量一定要符合国 家标准。并拥有相对应的合格证。 2 、焊条、焊丝的选择 由于此分气包是在非高温和腐蚀的环境下工作，这里按焊丝成分 尽量接近母材成分的原则选择焊丝材料，根据 1Cr18Ni9Ti 的不锈钢 材料的成分，我们最终选择了 E347-16 焊条和 H0Cr20Ni10Ti 焊丝（见表 一） 1 母材或焊材 化学成分 规格 备注 C Mn Si Cr Ni Ti 5(C-0.02 1Cr18Ni9Ti δ=8mm ≤0.12 ≤0.2 ≤1.0 17.0-19.0 8.0-11.0 - )-0.7 Φ3.2 ≤ E347-16 ≤0.08 0.5-2.5 18.0-21.0 9.0-11.0 - 手工焊 Φ4.0 0.90 H0Cr20Ni10Ti Φ2.5 0.05 1.79 0.33 19.53 10.14 0.06 氩弧焊 表一 材料成分表 3、钨极氩弧焊所有的电极采用含氧铈2.0% 的铈钨极或含 1-2%氧 化钍的土钨极均可，根据我公司的材料供应情况，我们采用了铈钨极。 氩气纯度不低于 99.99% 。 三、焊接准备 1、根据焊接接头的不同选择坡口形式 （1）、对接接头：A1,B1-B2,考虑焊接方便，采用打底焊手工单面 焊双面成形工艺，同时考虑填充金数量少，便于焊接操作，U 型坡口 的加工比V 型坡口的加工难，采用角度为 60 度的 V 型坡口，坡口加 工采用刨边机进行机加工，要求符合如图二所示： 图二 V 型坡口 （2 ）、角接头加对接接头：D1-D8,考虑焊接方便，填充金属量少，便 于操作，采用打底焊单面焊双面成形工艺，采用坡口形式如图三，坡 口用刨边机进行机加工。 2 图三 角接头加对接接头坡口 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， 一般都会采用先低温 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。 3、焊接环境 当施焊环境出现下列一种情况时，应采取比较有效保护措施，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 滴过渡受一定的影响），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，易产生 气孔等缺陷），操作者应注意换气防止造成伤害； （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）； 3 4 、焊接方法和焊接设备的选择 分气包的壁厚为 8mm，为了能够更好的保证焊透，需要采用热量比较集中的 方法焊接。结合我公司的真实的情况，采用氩弧焊打底，手工电弧焊盖 面的方法。手弧焊设备选用 WS7-400 手工焊焊机，直流反接。 四、焊接操作 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 CO 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 、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。 3、打底焊 打底焊采用手工钨极氩弧焊，使用双面成形技术进行焊接，操作 时采用两点送丝的方法，以达到单面焊双面成型的效果。钨极伸出长 度相对喷嘴应尽可能短，电弧长度为 1-3mm。其参数如下表二： 直径 焊接方法 焊丝牌号 电流极性 电流 电压 焊接层数 （mm ） 钨极氩弧焊 H0Cr20Ni10Ti 2.5 直流正接 70-90A 23-24V 第一层 表二 氩弧焊焊接参数 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， 4 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架构形式 有所改善。其参数如下表三： 直径 焊接方法 焊条牌号 电流极性 电流 电压 焊接层数 （mm ） 手工电弧焊 E347-16 3.2 直流反接 90-110A 24-25V 第二层 表三 过渡层手工电弧焊焊接参数 （5 ）、盖面焊接 通过打底焊和过渡层焊接后，上面的坡口较宽，为了更好的提高焊接效 率，采用直径 Φ4.0 的焊条进行焊接，其参数如下表四： 直径 焊接方法 焊条牌号 电流极性 电流 电压 焊接层数 （mm ） 手工电弧焊 E347-16 4.0 直流反接 120-160A 25-27V 第三层 表四 盖面层手工电弧焊焊接参数 五、焊接检验 焊接完成后，按照产权单位的要求做超声波探伤，按规范 GB4730-2005 《能承受压力的容器无损探测》Ⅱ级要求98% 以上均能达到一定的要求。 外观品质检查按照 GBJ236-95 标转要求。 【结论】：采用氩弧焊打底，手工焊盖面的工艺很好的解决了 1Cr18Ni9Ti 不锈钢材料的焊接，焊接接头经不伤害原有设备的检测和外观检查合格 率达 98% 以上，证明焊接相当成功。该工艺既能保证焊接质量，又经 济可靠，操作灵活，可广泛的推广应用。 5

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