压力容器筒体环缝的焊接

时间：2024-10-18 百科知识版权反馈

【摘要】：对于圆形筒体构件的对接环缝，需要配备焊接操作机和可调速的焊接滚轮架，在焊接小车固定及焊件转动的状态下进行埋弧焊，见图9.5。操作时，可通过焊接滚轮架的无级调速达到线速度与焊接速度相一致。焊接内环缝时，将筒体吊装到焊接滚轮架上，调整好转动速度之后，将内伸式焊接小车插入到筒体内焊接部位，见图9.6。内环缝焊完后，在筒体外面对接口用碳弧气刨清理焊根，刨槽深约8mm，宽约12mm。

子任务一　压力容器筒体环缝的焊接

目标要求

1.学会埋弧焊焊接操作机和焊接滚轮架的操作方法。

2.掌握筒体环缝双面焊接操作技术。

一、任务

任务单如图9.1所示。

图9.1

二、任务准备

(1)焊件：锅炉筒体外径1700mm、壁厚16mm，材料为Q235，锅炉筒体截面图见图9.2。

(2)焊机：MZ—1000型埋弧自动焊机。

(3)焊接材料：焊剂HJ431或F4A2－H08A，使用前须250℃烘干2h；焊丝H08A，直径5mm，焊前除净焊丝上的油、锈等污物。

(4)碳弧气刨设备及实心碳棒(直径8mm)。

(5)伸臂式焊接操作机。

(6)内伸式焊接小车。

(7)焊接滚轮架。

图9.2

(8)焊剂保留盒结构见图9.3。

图9.3

图9.4

三、任务相关知识

(1)坡口的选择。圆形筒体构件的对接环缝常用的坡口形式有I形、V形、双Y形和、V形和U形组合，可根据构件的具体情况选用。选用I形坡口时，采用正面焊一道，背面刨焊根后再焊，既能保证质量又能提高生产效率。厚度大于14mm的焊件应当开坡口。因容器内部通风条件差，环缝的主要焊接工作应放在外侧进行，应尽量选用小坡口在内侧，大坡口在外侧的坡口形式，坡口形式见图9.4。为了保证产品质量，装配环缝坡口的错边量不允许大于板厚的15％+1mm，且不超过6mm。对于圆形筒体构件的对接环缝，需要配备焊接操作机和可调速的焊接滚轮架，在焊接小车固定及焊件转动的状态下进行埋弧焊，见图9.5。

图9.5

(2)偏移量的选择。焊接内环缝时，若焊丝调到最低点，随着焊件的转动，熔池处在电弧的上方，相当于下坡焊，熔池变浅，焊缝宽度增大而余高减小，严重时焊缝中部下凹；焊接外环缝时，若将焊丝调在环缝的最高点，相当于上坡焊，熔深较大，焊缝余高增加而宽度减小，甚至熔池下淌出现焊瘤等缺陷。因此，必须将机头上的焊丝逆旋转方向相对于焊件中心有一个偏移量a，见图9.5，方可获得良好的焊缝成形。a值的大小可根据筒体直径来选择，参照表9.1，最佳的a值可通过实际焊缝成形的优劣作相应调整。

表9.1　圆形筒体直径及对应的偏移量

(3)焊接速度的确定。焊接滚轮架上的筒体靠焊接滚轮架的主动轮带动，通过与筒体表面的摩擦使筒体匀速转动，而在筒体上作业的埋弧焊机，其焊接速度必须与筒体的线速度同步才能正常工作。因此，焊接筒体的线速度即为焊接速度。操作时，可通过焊接滚轮架的无级调速达到线速度与焊接速度相一致。筒体的线速度可通过实测计算来获得。对于筒体环缝的焊接，可根据焊件厚度，采取双面埋弧焊或氩弧焊打底加埋弧焊或焊条电弧焊打底加埋弧焊等。

四、任务实施

(1)确定焊接次序。锅炉筒体环缝采用双面焊，先焊内环缝，后焊外环缝。焊接内环缝时，将筒体吊装到焊接滚轮架上，调整好转动速度之后，将内伸式焊接小车插入到筒体内焊接部位，见图9.6。

图9.6

1—行车；2—行车导轨；3—悬臂梁；4—焊接小车；5—小车导轨；6—滚轮架

(2)确定埋弧焊焊接工艺参数。埋弧焊焊接工艺参数选择见表9.2。

表9.2　埋弧焊焊接工艺参数

(3)开始焊接。引弧前，将焊丝调到偏离筒体中心约30～40mm的部位，处于上坡焊引弧时，采取慢速引弧法(划擦引弧法)，即焊件先转动—焊丝慢速送给—划擦焊件—引燃电弧—正常送丝焊接。此种引弧方法，焊丝送进慢速，有充分条件在焊丝与焊件之间产生电弧，并以此为信号自动反馈，使焊丝送给速度逐渐正常，达到预定的正常焊接工艺参数。焊接过程中，要注意稳定焊接工艺参数，始终保证导电嘴、焊丝在接缝处的位置。因为环缝焊接使筒体转动容易产生轴向移动，所以，必须及时调整导电嘴、焊丝与接缝的间距，防止产生焊偏，随时观察正面焊件的受热状况，以控制焊接熔化深度。当受热面颜色呈现大红色、长度大于80mm时，表明达到了所需要的熔深(为板厚的60％～70％)。若受热面颜色呈紫红色、不出现暗红色，则说明热输入量不足，达不到规定的熔深，要及时调节工艺参数。内环缝焊完后，在筒体外面对接口用碳弧气刨清理焊根，刨槽深约8mm，宽约12mm。选择8mm直径的碳棒，刨削电流320～360A，采用直流反接，压缩空气压力0.5～0.6MPa。碳弧气刨后，清除刨槽中及其两侧的刨渣。焊接外环缝时，操纵伸臂式焊接操作机，将焊机移到筒体上方，使焊丝逆筒体转向偏离中心约35mm，相当于在下坡焊位置焊接外环缝，把焊剂保留盒放在焊接部位，堆撒焊剂并调整焊接工艺参数后，进行引弧、焊接。焊接过程中，要适时添加焊剂，时刻注意焊接过程中的声音是否正常并观察焊缝成形情况，进行必要的工艺参数调整，以保持焊接的稳定性。

(4)焊接结束。焊接结束时环缝的始端与尾端应重合30～50mm。

五、任务分配

焊件：锅炉筒体外径1700mm、壁厚16mm，材料为Q235。

焊机：MZ—1000型埋弧自动焊机。

焊剂：HJ431或F4A2—H08A。

焊丝：H08A。

按图9.1要求练习。

单件工时：50min。

六、任务检测与评价

七、任务总结(任务质量分析)

在滚轮架上焊接的筒体环缝，应仔细调节与滚轮中心的夹角，使其在允许范围内。若筒体有锥度，应采用限位滚轮进行调整，防止筒体轴向蹿动。调整轴向偏移，人要站在筒体正面被动轮一侧，使筒体向上转动。用石笔扁平端贴在滚动轮架上，使之与转动的筒体接触留下画痕(长100mm)，再转动一周同样画痕，若两条线重合则表明无轴向偏移，若不重合，两条线的间距B即为轴向偏移量，此时用撬棍将被动轮架朝焊件偏移的反方向移动B'=B，见图9.7，重复校核至符合要求(焊件每转动一周轴向偏移量应小于2mm)。