鑄鋼材料鍋爐筒體焊接工藝畢業(yè)論文設計

1、<p><b>　　畢 業(yè) 設 計</b></p><p>　　題 目 鑄鋼材料鍋爐筒體焊接工藝</p><p>　　系 別 工程技術分院 </p><p>　　專 業(yè) 焊接技術及自動化 </p><p>　　班 級

2、 </p><p>　　姓 名 </p><p>　　學 號 </p><p>　　畢 業(yè) 設 計 任 務 書</p><p><b>　　一：設計題目：</b></p><p>

3、　　鑄鋼材料鍋爐筒體焊接制造 （材質20g 筒體材料厚度30mm）</p><p><b>　　二：設計內容：</b></p><p>　　分析材料特點、焊縫布置、采用的焊接方法、工藝評定、注意事項</p><p>　　三：原始資料（設計所用材料、設備等）：</p><p><b>　　現(xiàn)場參觀、咨詢&l

4、t;/b></p><p><b>　　查閱制造焊接等書籍</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　一、前言···············

5、··························4</p><p>　　二、材料特點·····

6、3;································5</p><p>　　三、

7、焊縫布置····································

8、··6</p><p>　　四、焊接方法及焊材的選擇···························7</p>

9、;<p>　　五、焊接工藝評定·································

10、·11</p><p>　　六、操作技術······························

11、83;·····14</p><p>　　七、焊接工藝指導書·························

12、83;······17</p><p>　　八、焊后檢驗·························

13、············20</p><p>　　九、注意事項···················

14、83;·················21</p><p>　　十、參考資料··············

15、······················22</p><p>　　十一、結語·········

16、3;···························23</p><p><b>　　前 言</b></p>

17、;<p>　　鍋爐壓力容器是工業(yè)生產和人民生活中必不可少的設備,它可分為以下幾類：</p><p>　　低壓容器（代號L） 0.1 MPa≤P≤1.6MPa</p><p>　　中壓容器（代號M） 1.6 MPa≤P＜10MPa</p><p>　　高壓容器（代號H）

18、 10 MPa≤P＜100MPa</p><p>　　超高壓容器（代號U） P≥100MPa</p><p>　　作為承壓類特種設備，鍋爐壓力容器比較容易發(fā)生事故，而且事故的后果經(jīng)常比較嚴重。當前，國家越來越重視對特種設備的安全管理，并將一些事故后果非常嚴重的壓力容器（如承受高壓、盛裝有毒或易燃易爆介質等）列為重大危險源

19、。因此，鍋爐壓力容器在設計及制造過程中應嚴格按照《鋼制壓力容器》（GB150——1998）的規(guī)定，從材料的選擇，到生產加工，再到最后的產品檢驗，務必嚴格遵守相關標準，確保鍋爐壓力容器的質量符合國家標準，并安全服役。</p><p>　　鍋爐壓力容器的制造流程為：下料→成型→焊接→無損檢測→組對焊接→無損檢測→熱處理→壓力試驗。這里主要介紹了鍋爐筒體的焊接生產加工，其中包括了材料性能的分析、焊接方法及焊材的選擇焊縫

20、位置的布置、焊接工藝評定、焊接工藝操作規(guī)程、焊后檢驗以及注意事項等內容。</p><p>　　鍋爐筒體（材質20g）制造</p><p><b>　　1、材料特點</b></p><p>　　鍋筒是鍋爐中最重要的受壓元件，對鍋筒用鋼有一些要求，鋼材應具有較高的室溫及中溫強度，設計鍋筒時以鋼材的屈服極限和強度極限值為依據(jù)，由于鍋筒直徑較大，隨著壓

21、力的增高，壁厚不斷增加，給制造工藝（卷板、壓制、焊接等）帶來許多困難，也使重量明顯增加。鋼板應具有良好的塑性、加工工藝性能和焊接性能，而鋼材的力學性能及焊接性是由其化學成分決定的，不同元素對鋼材的影響也不同。</p><p>　　碳 碳是鋼中提高強度性能不可缺少的合金元素之一。在碳素結構鋼中，一部分碳原子溶解于鋼的基體中，形成固溶體，一部分與鐵形成碳化鐵（Fe3C）。隨著鋼中碳含量的增加，F(xiàn)e3C 量也會增加，

22、淬硬性也隨之提高，鋼的抗拉強度和屈服強度相應增高，而塑韌性則下降。碳當量每增加0.1%，則抗拉強度約可提高90MPa，屈服點約提高40至50 MPa。但是在焊接含碳量較高的鋼種時，焊接熱影響區(qū)會出現(xiàn)淬硬現(xiàn)象，硬度顯著提高，加劇了冷裂紋傾向。</p><p>　　錳 錳是一種固溶強化鋼材基體最常見的合金元素之一，可同時提高鋼的抗拉強度和屈服點。而且不降低鋼材的塑性。鋼種的錳含量在一定的范圍內具有細化組織的作用。增

23、加錳含量可降低缺口沖擊的脆性轉變溫度，提高其抗脆斷能力。錳在鐵中的固溶強化極限值為1.6%，當錳的含量超過此極限值，抗拉強度和屈服點進一步提高，而此時沖擊韌度開始下降。因此，從韌性角度考慮，鍋爐用鋼的錳含量不應超過1.6%。</p><p>　　在焊接冶金過程中，錳能起脫硫的作用。在高溫下，錳與硫結合形成硫化錳，部分進入熔渣，殘留部分均勻布于晶內，不會在晶界析出，并阻止低熔點硫化物，提高了焊縫金屬的抗熱裂紋能力。

24、因此在鍋爐用鋼中保持適量的錳含量是十分必要的。</p><p>　　硅 也是一種固溶強化的合金元素，而且其強化作用比錳還要高，因此，過高的含量同樣會造成沖擊韌度的下降，一般優(yōu)質鋼的硅含量應該控制在0.15%～0.35%之間較為適宜。</p><p>　　鉬 其固溶強化作用強于Mn、Cr等元素，鉬不僅能提高鋼的常溫強度還能提高高溫持久強度和高溫蠕變強度，是低合金耐熱鋼不可缺少的合金元素

25、，鉬也是增強抗氫能力而成為抗氫鋼中不可缺少的合金元素。在Cr、Ni不銹鋼中加入2%~3%的Mo可進一步提高其耐蝕性并同時降低焊縫金屬熱裂紋的敏感性，在低合金鋼中加入少量的鉬（0.3%左右），可提高焊縫金屬的沖擊韌度。從焊接性能角度看，鉬提高了低合金鋼的淬硬性和焊接冷裂敏感性，當其含量大于0.4%時就應預熱，以防止冷裂紋的形成。</p><p>　　鉻 強化作用與鉬相似，是低合金耐熱鋼中最重要的合金元素之一，

26、其能提高鋼的高溫強度和增強鋼的抗氫能力，當鋼中同時加入合金元素鉻和鉬時，鋼的熱強性和抗氫能力成倍提高。鉻是不銹鋼中最重要的合金元素，其含量超過12%時，在一般的腐蝕介質中具有耐蝕性，含量超過17%的鉻鋼和鉻鎳鋼具有相當高的耐蝕性。從焊接性能角度看，當含量超過5%時，則可提高鋼的淬硬性和冷裂傾向，超過5%時冷裂傾向加劇，Cr含量超過8%的鉻鋼其原始組織為全馬氏體，必須采取特殊工藝才能提高焊接質量。</p><p>

27、　　釩 釩是一種強烈的碳化物形成元素，也是固溶強化合金元素，主要以細化晶粒和碳化物的形式起強化作用。過量的釩可惡化鋼材的塑性和韌性，當鋼中同時存在Cr、Mo、V三種元素時，焊接在回火過程中會形成復雜的碳化物而降低了焊接接頭的韌性和塑性。除一些特殊耐熱鋼外，低合金鋼焊縫金屬中的V最好限制在0.1%以下，對于大于0.2%的低合金鋼焊件焊后熱處理時，必須嚴格控制熱處理的溫度，以保證焊接接頭具有足夠的韌性，以防止消除應力裂紋的形成。<

28、/p><p>　　硫 硫會降低鋼材的高溫韌性，加劇鋼材熔焊時產生的熱裂紋敏感性且其具有易于偏析的特點，厚鋼板中還有促使產生層狀撕裂。</p><p>　　磷 易于形成低熔點共晶體，分布于晶界而加劇熱裂傾向，這些低熔點共晶體還會消弱晶間結合力提高鋼的冷脆性，會使鋼在常溫和低溫下的沖擊韌度明顯下降。</p><p>　　20g是鋼板中常用的容器板，具有特殊的成分

29、與性能，其碳當量低，焊接性能、加工工藝性能以及塑韌性良好，而且價格合理，常用于中低壓壓力容器的制造。下表為20g的成分及力學性能表。</p><p>　　表1 20g化學成分</p><p>　　表2 20g的力學性能</p><p><b>　　2、焊縫布置</b></p><p>　　焊縫布置一方面要考慮結構強度

30、和工作條件等性能的要求，另一方面還要考慮到焊接工藝過程的特點，以利于用簡便可靠的工藝來進行成產，并獲得優(yōu)質的產品。在設計鍋筒焊縫位置時，應注意以下幾點：</p><p>　　應將縱焊縫錯開，即不安排在同一軸線上，避免焊縫有十字交叉的情況，這樣可以減小焊接變形和焊接殘余應力。</p><p>　　焊縫應布置在與結構截面中性軸重合或對稱的位置。</p><p>　　焊縫

31、應布置在對工作最有效的地方，用最少的焊接量得到最佳的效果嗎。且便于焊接及檢驗。自動焊時，焊縫位置應使焊接設備是調整次數(shù)及焊件的翻轉次數(shù)最少。</p><p>　　盡量減少結構和接頭處的應力集中。在焊縫的連接板端部應有較緩和的過渡。焊縫不應過分密集，對于加強筋等端部的銳角應切除。</p><p>　　工作焊縫受彎曲作用的焊縫未焊側不應位于受拉應力處，避免將焊縫布置在工作應力最大處。 <

32、;/p><p><b>　　具體布置如下圖1。</b></p><p><b>　　圖1 焊縫分布圖</b></p><p>　　3、焊接方法及焊材的選擇</p><p>　　3.1焊接方法的選擇</p><p>　　本次設計鍋筒的壁厚30mm，屬中厚板。生產中比較常用的幾種焊

33、接方法有，手工電弧焊（SMAW），埋弧焊（SAW），二氧化碳氣體保護焊（GMAW），氬弧焊（GTAW），其中不同焊接方法的適用性不同。</p><p>　　3.1.1手工電弧焊：設備簡單價格便宜；操作靈活方便；能進行全位置焊接，適合不同材料的焊接；但是其缺點是效率太低，勞動強度大，多焊工的技術要求較高。因此在壓力容器制造中，焊條電弧焊仍占有一定的應用比率，特別是容器接管的焊縫、內件、附件焊縫以及難焊位置的焊縫大都

34、采用焊條電弧焊。</p><p>　　3.1.2埋弧焊：埋弧焊是當今生產效率較高的機械化焊接方法之一。其主要優(yōu)點有：</p><p><b>　　1、生產效率高</b></p><p>　　這是因為，一方面焊絲導電長度縮短，電流和電流密度提高，因 此電弧的熔深和焊絲熔敷效率都大大提高。（一般不開坡口單面一次溶深可達20mm）另一方面由于焊劑和熔

35、渣的隔熱作用，電弧上基本沒有熱的輻射散失,飛濺 也少，雖然用于熔化焊劑的熱量損耗有所增大，但總的熱效率仍然大大增加。 </p><p><b>　　2、焊縫質量高</b></p><p>　　熔渣隔絕空氣的保護效果好，焊接參數(shù)可以通過自動調節(jié)保持穩(wěn)定，對焊工技術水平要求不高,焊縫成分穩(wěn)定，機械性能比較好。</p><p><b>　　

36、3、勞動條件好</b></p><p>　　除了減輕手工焊操作的勞動強度外，它沒有弧光輻射，減輕了對焊接操作者的傷害，這是埋弧焊的獨特優(yōu)點。 </p><p>　　4、 埋弧焊常用于中厚板的焊接。</p><p>　　以上諸多特點決定了埋弧焊的應用范圍，目前主要用于焊接各種鋼板結構。可焊接的鋼種包括碳素結構鋼，不銹鋼，耐熱鋼及其復合鋼材等。埋弧焊在造船，

37、鍋爐，化工容器，橋梁，起重機械及冶金機械制造業(yè)中應用最為廣泛，壓力容器殼體縱、環(huán)焊縫幾乎都采用埋弧焊方法焊接。 </p><p>　　3.1.3二氧化碳氣體保護焊：CO2氣體保護焊是利用CO2保護氣體的熔化極氣體保護焊方法，簡稱為CO2焊。CO2焊是目前焊接鋼鐵材料的重要方法之一，在許多金屬結構的生產中已逐漸取代了焊條電弧焊。</p><p><b>　　優(yōu)點：</b>

38、;</p><p><b>　　1、焊接成本低。 </b></p><p>　　2、生產效率高。其生產率是焊條電弧焊的1至4倍。 </p><p>　　3、操作簡便。明弧，對工件厚度不限，可進行全位置焊接而且可以向下焊接。 </p><p>　　4、焊縫抗裂性能高。焊縫低氫且含氮量也較少。 </p><

39、;p>　　5、焊后變形較小。 </p><p>　　6、焊接飛濺小。當采用超低碳合金焊絲或藥芯焊絲，或在CO2中加入Ar，都可以降低焊接飛濺。</p><p>　　缺點：機械化程度低，焊縫成形受焊工操作的限制，在焊接厚板長焊縫時效率和焊縫成形都不如埋弧焊好。</p><p>　　3.1.4氬弧焊：氬弧焊可焊金屬多，除黑色金屬外，可用于焊接不銹鋼、鋁、銅等有色金

40、屬及合金鋼。但氬弧焊成本高；而且氬氣電離勢高，引弧困難；氬弧焊產生紫外線強度高于手工焊條電弧焊5—30倍；另外，鎢極有一定放射性，對焊工也有一定的危害氬弧焊適合焊接薄板，完成的焊縫性能較差。</p><p>　　綜合來看，鍋爐筒體的縱焊縫和環(huán)焊縫選擇埋弧焊是比較高效、合理而且經(jīng)濟的，其附件（如底座、法蘭、耳板等）使用手工電弧焊。</p><p><b>　　3.2焊材的選擇<

41、;/b></p><p>　　焊材對壓力容器焊縫金屬性能的基本要求：壓力容器與其他的焊接結構不同，是一種特殊的全焊結構，其焊接接頭承受著與容器殼體相同的各種載荷、溫度和工作介質的物理、化學作用。對焊縫金屬不僅要求具有與殼體材料基本相等的靜載強度，而且還要求具有足夠的塑性和韌性，以防止受壓部件焊接接頭在加工過程中以及在運行過程中，由于在各種應力和沮度的共同作用下，提前失效或產生脆性破裂。此外，在某些應用場合，

42、還要求焊縫金屬具有擾丁作介質腐蝕的性能。因此，對壓力容器焊縫金屬的性能要求應遵循等強度、等塑性、等韌性和等耐蝕性的原則.。</p><p>　　3.2.1等強度原則</p><p>　　壓力容器焊接接頭的等強度應理解為其強度性能不低于母材標準規(guī)定的下限值。強度性能包括常溫，高溫短時強度。實際上，焊接接頭的強度值與母材相應強度值的絕對等同是不可能的，而且也無此必要。另外，母材和焊縫金屬由于金

43、相組織的差異，屈強比也不盡相同。很難使焊縫金屬的抗拉強度和屈服強度同時達到母材標準的規(guī)定值。按GB150-1998 《鋼制壓力容器》設計標準，壓力容器的強度計算中，按鋼材抗拉強度選取的許用應力，通常低于按屈服點選取的許用應力。因此，按抗拉強度指標考核焊縫金屬和焊接接頭的強度較為合理。</p><p>　　對于高溫壓力容器，焊接接頭的強度指標應該是最高工作溫度下的高溫暫時抗拉強度，而不必強求同時達到常溫強度的規(guī)定指

44、標。</p><p>　　3.2.2等塑性和等韌性原則</p><p>　　壓力容器焊接接頭等塑性和等韌性是指其塑性和韌性不低于母材標準規(guī)定的塑性和韌性指標的下限值，或不低于容器制造技術條件的規(guī)定值。 </p><p>　　這里所討論的塑性和韌性的含義應包括低溫塑性和韌性，高溫塑性和韌性以及在加工過程中接頭應具有的變形能力，并保證多次熱處理和長期高溫運行后的塑性

45、和韌性。</p><p>　　焊接接頭或焊縫金屬的塑性通常以橫向彎曲或縱向彎曲試驗來測定。按我國《壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》的規(guī)定焊接接頭彎曲試驗的合格標準見表3 -1所列。即按鋼種和接頭形式規(guī)定了不同的合格指標。這種分等的合格指標不盡合理，作為壓力容器用鋼，無論是碳鋼，還是合金鋼，在壓力容器制作過程中，都要經(jīng)過相同的加工工藝，都應具有符合要求的塑性變形能力，應當對其規(guī)定相同的最低合格標準。在這方面可以借鑒美國A

46、SME《鍋爐與壓力容器法規(guī)》第九卷的有關規(guī)定，對于碳鋼，低合金鋼和奧氏體不銹鋼焊接接頭。取彎心直徑為4倍試樣厚度、合格彎曲角均為180°。</p><p>　　按現(xiàn)行有關標準，壓力容器焊接接頭或焊縫金屬的沖擊韌度，通常采用夏比V形缺口沖擊試驗來側定，并以沖擊吸收功（J）來表征。檢查焊接材料和產品見證件試板時沖擊式樣的缺口開在焊縫金屬的中心。而在新鋼種的焊接性試驗和焊接工藝評定試驗中，沖擊試驗的缺口分別開

47、在焊縫金屬、熔合區(qū)和熱影響區(qū)。各區(qū)的缺口沖擊韌度均不低于鋼材標準規(guī)定的下限值。</p><p>　　表3 壓力容器焊接接頭彎曲試驗合格標準</p><p>　　注：δ表示試件厚度。</p><p>　　3.2.3等耐蝕性原則</p><p>　　壓力容器焊接接頭的等耐蝕性原則可以理解為其耐蝕性，抗氫性和抗氧化性不低于母材標準規(guī)定的指標或產品

48、制造技術條件相應的規(guī)定值。為滿足這一要求，焊縫金屬的合金成分不低于母材標準規(guī)定值，考慮到焊接熱過程對接頭的耐蝕性可能產生不利的影響，應選擇主要合金成分略高于母材，而含碳量低于母材的焊接材料。</p><p>　　根據(jù)以上對焊接材料的要求，可以確定使用的焊材，埋弧焊焊絲可選用H08MnA焊絲配HJ431焊劑，焊條可選用E5015低氫焊條。</p><p><b>　　4、焊接工藝評

49、定</b></p><p>　　工藝評定報告 表（二）</p><p><b>　?。ɡm(xù)）</b></p><p><b>　　5、操作技術</b></p><p>　　焊前準備 焊前準備包括坡口的制備、清理、焊劑的烘干、焊絲的清理、纏繞以及接頭的組裝、定位、夾緊或打底焊等。&l

50、t;/p><p>　　焊接坡口的準備 埋弧焊時坡口的制備對焊縫質量起著至關重要的作用。因為焊機行走小車或焊件轉動是等速的，對坡口角度、鈍邊或間隙的誤差不能自適應調整焊接速度或其他焊接參數(shù)加以彌補。因此特別要嚴格控制鈍邊和間隙尺寸。對于主焊縫坡口最好用機械加工方法制備，對于某些暫不能用機械加工制備坡口的受壓部件，也應采用自動熱切割機或靠模切割機或靠模切割機加工坡口。根據(jù)資料知，不同板厚所開坡口不同，一般可依據(jù)下

51、表。</p><p>　　表4 坡口形式與焊接參數(shù)的關系</p><p>　　焊縫坡口表面狀態(tài)對焊縫質量也有重要的影響。焊前必須將殘留在坡口表面的銹斑、氧化皮、氣割殘渣、潮氣和油污等清除干凈。在低合金鋼和不銹鋼埋弧焊時，焊縫坡口的清理更為重要。坡口表面的銹蝕、水分和油污等不但會引起氣孔，而且可能促使產生氫裂紋、增碳，甚至降低不銹鋼焊接接頭的耐蝕性和低合金鋼焊縫的力學性能。</p&g

52、t;<p>　　焊材的準備 碳鋼埋弧焊用焊劑焊前應在200~300oC下進行烘干，消除焊劑的水分，防止焊縫中氣孔的形成。低合金鋼埋弧焊時，堿性焊接應在400~500oC溫度下烘干，防止白點、氫致裂紋等缺陷，在濕度較大（相對濕度85%以上）的工作環(huán)境下，熔煉焊劑在大氣中存放24h，燒結焊劑在大氣中存放8h后要重新烘干。碳鋼和低合金鋼焊絲表面的油、銹和其他有害涂料焊前應清除干凈，避免器口的產生。不銹鋼的焊絲表面應用丙

53、酮等清除油污，以防止焊縫金屬增碳。</p><p>　　焊接的組裝 在同一焊縫上裝配間隙的誤差不應超過1.0mm,否則很難保證焊縫背面的均勻熔透和成形，如下圖2。錯變量超標不僅影響焊縫外形，而且還會引起咬邊，夾渣等缺陷，其應控制在不超過板厚的10%，最大不應超過3.0mm。需用焊條電弧焊封底的埋弧焊接頭，推薦選用E5015或E5016等低氫型堿性焊條而不是E4313或E4303等酸性焊條，因埋弧焊焊縫與

54、酸性藥皮焊條焊縫金屬混合后往往會出現(xiàn)氣孔。</p><p>　　圖2 鍋筒環(huán)焊縫的組裝與焊接</p><p>　　焊接電流 焊接電流對熔透深度的影響最大，與熔透深度成正比關系，公式為：H=Km.I H為榮透深度；Km為熔透系數(shù)；I為焊接電流。在其他參數(shù)不變的條件下，隨著焊接電流的提高，熔深和余高同時增大焊縫形狀系數(shù)（熔寬/熔深之比）變小，為防止接縫燒穿和焊縫裂紋，焊接

55、電流不易選用過大，但電流過小也會使焊接過程不穩(wěn)定并造成未焊透或未熔合，因此對于直邊對接接頭，焊接電流按所要求的最低熔透厚度來選擇，而對于開坡口接頭的填充層焊接電流主要按焊縫最佳成型的原則來選定。</p><p>　　電弧電壓 在其他參數(shù)不變的條件下，隨著電弧電壓的提高，焊縫寬度明顯增多，而熔深和余高略有減少。電弧電壓過高時，形成寬而淺的焊道，從而導致未焊透和咬邊等缺陷的產生，此外焊劑熔化量增加，使焊波表面

56、粗糙，脫渣困難較低電弧電壓能提高電弧挺度，增大熔隙。但電弧電壓過低會形成高而窄的焊道，使邊緣熔合不良。為獲得成型良好的焊道，電弧電壓與焊接電流應相互匹配，當焊接電流增大時，應適當提高電弧電壓。</p><p>　　焊接速度 在其他參數(shù)不變的條件下，隨著電弧電壓的提高，單位長度焊縫上的熱輸入和填充金屬量減少，使熔深、熔寬和余高都相應減少。焊接速度太快會產生咬邊和氣孔等缺陷，焊道外觀變差。如果焊接速度太慢，可能

57、引起焊縫燒穿，如電流電壓同時較高，可能導致焊縫橫截面呈蘑菇形。</p><p>　　焊接電流種類及其極性 埋弧焊使用直流電比交流電能更好的控制焊道成形和熔深且引弧容易。直流反接焊接時，可獲得最大熔深和最佳焊縫表面。直流正接時焊絲熔化速度約提高35%，使焊縫余高增高，熔深變淺，其原因是直流正接時，電弧的大部分熱量集中于焊絲頂端。因此，可用于要求淺熔深鋼材的焊接及表面堆焊，已獲得成性良好的焊道。直流正接時

58、應適當提高電弧電壓。</p><p>　　焊絲伸出長度 焊絲的熔化速度與伸出長度的電阻加熱成正比。伸出長度愈長，電阻熱愈大，熔化速度愈快。當電流速度大于125A/mm2時，焊絲伸出長度對焊縫形狀的影響變得較為明顯，在較低的電弧電壓下，增加伸長率焊道寬度會變窄，熔深減小，余高增加。在焊接電流保持不變的情況下，加大焊絲伸出長度，可是熔化速度提高25%~50%,因此為保證焊道成性良好，應適當提高電弧電壓和焊接速

59、度。在不要求熔深的情況下，可利用加大伸出長度來提高熔敷率，而要求熔深時，推薦采用以下最佳焊絲伸出長度和最大伸出長度：</p><p>　　對于直徑為2.0mm、2.5mm和3.0mm的焊絲，最佳伸出長度為50~80mm，最大伸出長度為75mm。</p><p>　　對于直徑為4.0mm、5.0mm和6.0mm的焊絲，最佳伸出長度為30~50mm，最大伸出長度為75mm。</p>

60、<p>　　焊劑粒度和堆散高度 細顆粒焊劑適用于大焊接電源，能獲得較大熔深和寬而平坦的焊縫表面。如在低的電流使用細顆粒焊劑，就會因焊劑層密封性好，氣體不易逸出而在焊縫表面留下斑點。相反，如在電流下使用粗粒焊劑，則因焊劑層保護不足而在焊縫表面形成凹坑或出現(xiàn)粗糙波紋。 </p><p>　　表5 焊劑粒度與焊接電流的關系</p><p>　　焊劑堆散高度太薄或太厚都

61、會在焊縫表面引起斑點、凹坑、氣孔并改變焊道的形狀。焊劑堆散高度太薄，電弧不能完全埋入焊劑中，電弧燃燒不穩(wěn)定且會出現(xiàn)閃光，熱量不集中，降低焊縫熔透深度。如焊劑堆散層太厚，電弧受到熔渣殼的物理約束而形成外形凹凸不平的焊縫，但熔透深度增加。按照焊絲直徑和所使用的焊接電流值，焊劑層的堆散高度通常在25~40mm范圍內。焊絲直徑愈大，電流愈大，堆焊高度應愈高。</p><p>　　焊絲傾角和偏移量 焊絲前傾（焊

62、絲順著焊接方向傾斜）時，電弧大部分熱量集中于焊縫熔池，電弧吹力使熔池向后推移，因此，形成熔透深，熔寬窄的焊道。而焊絲后傾（焊絲背著焊接方向傾斜）時，電弧熱量大部分集中于為熔化的母材上，從而形成熔深淺，余高小，熔寬大的焊道。</p><p>　　環(huán)焊縫時，焊件在不斷地旋轉，熔化的焊劑和金屬熔池由于離心力的作用而傾向于離開電弧區(qū)流動。因此為防止熔化金屬的溢流和焊道成形不良，應將焊絲逆焊件旋轉方向后移適當距離，使焊接熔

63、池正好在焊件轉到中心位置時凝固。如果后偏量過大則會形成熔深淺，表面下凹的焊道，而后偏量過小，則會形成熔透深而窄的焊道且中間凸起，有時還可能出現(xiàn)咬邊。焊絲最佳偏移量主要取決于同體的外徑，但也與焊件的厚度，所選的電流和焊速有關。</p><p>　　表6 筒體環(huán)縫焊時焊絲離工作中心垂線最佳偏移量</p><p>　　在給定的焊接電流下，過高的焊接速度會導致未焊透和咬邊，過低的焊接速度會造成焊

64、道的余高和熔寬過大。</p><p>　　試驗證明，焊接試板厚度、焊絲直徑、坡口尺寸的不同，所選擇的焊接參數(shù)也不盡相同，下表是各個因素與焊接參數(shù)的關系。</p><p>　　表7 不同因素與焊接參數(shù)之間的關系</p><p><b>　　6、焊接工藝指導書</b></p><p>　　焊接工藝指導書 表（一）<

65、;/p><p>　　表（一） （完） 續(xù)</p><p><b>　　附件焊接工藝卡片</b></p><p><b>　　7、焊后檢驗</b></p><p>　　1、低碳鋼板對接平焊埋弧焊焊縫的外觀要成形良好，無尺寸不符合要求的缺陷，無咬邊、夾渣、未融合、未焊透等缺陷。</p>&l

66、t;p>　　2、焊縫和母材要平滑過渡。</p><p>　　3、弧坑，未填滿以及肉眼可見的夾渣。焊縫兩側的焊渣以及飛濺物必須清除。</p><p>　　4、無損探傷試驗的方法及合格標準應按照國標要求進行，法蘭與筒體的焊接做滲透探傷，筒體的縱橫焊縫做射線探傷，焊縫級別應達到一級。</p><p>　　5、根據(jù)《壓力容器無損檢測》焊縫缺陷等級評定，根據(jù)缺陷的性質和

67、數(shù)量，鋼制壓力容器對接焊縫缺陷分為四個等級。</p><p>　?、窦墸汉缚p內應無裂紋、未熔合、未焊透和條狀夾渣。</p><p>　?、蚣墸汉缚p內應無裂紋、未熔合、未焊透。</p><p>　?、蠹墸汉缚p 內應無裂紋、未熔合以及雙面焊或相當于雙面焊的全焊透對接焊縫和加墊板單面焊中未焊透。Ⅲ級焊縫中允許存在的單面焊未焊透的長度按Ⅲ級條狀夾渣評定。</p>

68、<p>　　Ⅳ級：焊縫缺陷超過Ⅲ級者為Ⅳ級</p><p>　　6、探傷后須做力學性能試驗及致密性實驗，最后并對試驗結果進行記錄。</p><p><b>　　8、注意事項</b></p><p>　　1、清理填充焊焊道及坡口上的飛濺、焊渣、打磨掉焊道上局部凸出的焊瘤。</p><p>　　2、蓋面焊時焊接

69、電流較填充焊時稍大，不能使焊縫余高過大，一般不超過3mm為宜。</p><p>　　3、一定要防止氣孔、燒穿、未熔合、飛濺大、焊縫形狀不規(guī)則、電弧不穩(wěn)等現(xiàn)象。</p><p>　　4、使用手工電弧焊時必須對焊條進行烘干處理，烘干溫度為300℃～400℃。</p><p>　　5、筒體于封頭裝配焊接時注意錯變量不大于3mm。</p><p>　

70、　6、焊接前尚應按工藝文件的要求調整焊接電流、電弧電壓、焊接速度、送絲速度等參數(shù)后方可正式施焊。</p><p>　　7、施焊前，焊工應檢查焊接部位的組裝和表面清理的質量，如不符合要求，應修磨補焊合格后方能施焊。焊接坡口組裝允許偏差值應符合相關規(guī)定。坡口組裝間隙超過允許偏差規(guī)定時，可在坡口單側或兩側堆焊、修磨使其符合要求，但當坡口組裝間隙超過較薄板厚度2倍或大于20mm時，不應用堆焊方法增加構件長度和減少組裝間隙

71、。</p><p>　　8、T形接頭、十字形接頭、角接接頭和對接接頭主焊縫兩端，必須配置引弧板引出板，其材質應和被焊母材相同，坡口形式應與被焊焊縫相同，禁止使用其它材質的材料充當引弧板和引出板。</p><p>　　9 、非手工電弧焊焊縫引出長度應大于80mm。其引弧板和引出板寬度應大于80mm，長度宜為板厚的2倍且不小于100mm，厚度應不小于10mm。</p><p

72、>　　10、焊接完成后，應用火焰切割去除引弧板和引出板，并修磨平整。不得用錘擊落引弧板和引出板。</p><p>　　11、 填充層總厚度低于母材表面1—2mm，稍凹，不得熔化坡口邊。</p><p>　　12、 蓋面層使焊縫對坡口熔寬每邊3±1mm,調整焊速，使余高為0—3mm。</p><p>　　13、不應在焊縫以外的母材上打火引弧。</

73、p><p><b>　　參考資料</b></p><p>　　1、曾金傳主編．焊接質量管理與檢驗．北京：機械工業(yè)出版社，2008</p><p>　　2、朱小兵、張祥生主編．焊接結構制造工藝及實施．北京：機械工業(yè)出版社，2010</p><p>　　3、王小平主編．金屬材料焊接工藝與評定．安徽機電職業(yè)技術學院，2010<

74、;/p><p>　　4、張帥謀主編．焊接標準．安徽機電職業(yè)技術學院，2010</p><p>　　5、孟燕華主編．鍋爐壓力容器安全．中國勞動社會保障出版社，2008</p><p>　　6、陳裕川主編．鋼制壓力容器焊接工藝．北京：機械工業(yè)出版社，2002</p><p>　　7、劉云龍主編. 焊工技師手冊. 北京：機械工業(yè)出版社，2005<

75、/p><p>　　8、中國機械工程學會焊接學會. 焊接手冊. 北京：機械工業(yè)出版社，2008 </p><p>　　9、焊接工藝與評定. 北京：機械工業(yè)出版社，2002</p><p>　　10、金屬學與熱處理. 哈爾濱工業(yè)大學出版社，2006</p><p>　　11、李亞江、孫俊生主編. 實用焊接技術手冊. 石家莊：河北科學技術出版社，