控制压力容器管板焊接变形的方法
压力容器焊接规程PPT课件
焊接时一般采用先焊基层焊缝，再焊过度焊缝，然后焊过渡焊缝，最 后焊覆层焊缝
过渡焊缝应同时融合基层焊缝。基层母材、覆层母材。推荐a=0.51.5mm b=1.5-2.5mm
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8.3焊后热处理
奥氏体不锈钢复合钢应尽量避免焊后热处理
表上应能够区分每个测温点的数值
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3.8焊后热处理工艺
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3.9焊后返修重新热处理规定 3.91下列情况焊后返修需要重新热处理 有应力腐蚀的压力容器 盛装毒性为季度或高位危害介质的压力容器 低温压力容器
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3.9.2下列可焊后返修不再进行焊后热处理 压力容器限于Fe-1和Fe-3两类 返修厚度小于钢材厚度的1/3且不大于13mm 焊接返修后得到业主的书面认可，返修部位应记录在产品质量书上 焊接返修技术要求 ① 返修焊缝坡口，要进行表面无损检测，确认无缺陷 ② 采用低氢型药皮焊条 ③ Fe-1预热温度高于或者等于100℃ Fe-3高于或等于180℃道间温度不超
对温度在400以上的焊缝和热影响区的正面、背面均应进行保护，防止 氧化
焊接工艺参数在保证保护良好的、熔深足够的情况下，尽量采用小线 能施焊
焊接环缝时应有电流递增衰减装置，避免产生弧坑
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ5.4焊后热处理 钛制压力容器一般不需要采用焊后热处理
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6.1焊接材料
6铜制压力容器
焊接材料应保证焊缝的力学性能高于或者等于母材规定的限制，当需 要时，耐腐蚀性能不应该低于母材的相应要求，或者力学性能和耐腐 蚀强性能满足文件规定的技术要求
6.5焊后热处理
对于铜锌合金、铜铝合金、铜硅合金、铜镍合金可以采用焊后热处理 的方法降低焊接残余应力
塔机焊接防焊接变形措施
塔机焊接防焊接变形措施有以下几种：
-减小焊缝截面积：在得到完整、无超标缺陷焊缝的前提下，尽可能采取用较小的坡口尺寸。
-采用热输入较小的焊接方法：如CO₂气体保护焊。
-厚板焊接尽可能采用多层焊代替单层焊。
-在满足设计要求的情况下，纵向加强肋和横向加强肋的焊接可采用间断焊接法。
-双面均可焊接操作时，要采用双面对称坡口，并在多层焊时采用与构件中和轴对称的焊接顺序。
- T形接头板厚较大时采用开坡口角对接焊缝。
-采用焊前反变形方法控制焊后的角变形。
-采用刚性夹具固定法控制焊后变形。
实际操作中，需要根据具体情况选择合适的措施，以达到最好的防变形效果。
如果需要更详细的信息，建议咨询专业的焊接工程师或技术人员。
压力容器管板焊接变形的控制措施
压力容器管板焊接变形的控制措施摘要：热交换器的制造中，往往由于管板刚性不足（管板较薄）、组装与施焊的顺序不当、坡口形式、焊接熔敷量过大、焊接工艺参数选择的不合理，易引起管板焊接变形。
现分别就压力容器制造工艺、压力容器管板焊接变形的形式及原因以及压力容器管板焊接变形的控制措施进行了探讨。
关键词：压力容器；管板焊接；变形；措施引言在能源工业、军工工业、石油化学工业、科研工业等工业的生产过程中,都普遍的使用到了压力容器。
常见的压力容器主要有封头、筒体、密封元件、法兰、接管、开孔、支座等部件构成。
因为压力容器属于危险性比较高的一类物品,很容易出现燃烧起火、爆炸等情况,对相关人员和单位造成一定的经济损失和伤害。
因此在压力容器制作的过程中,对密封性要求非常的高。
为了有效的避免因为各种不利因素对导致压力容器的密封性降低,本文对压力容器管板焊接变形的控制措施进行讨论。
一、压力容器制造工艺一般情况下,压力容器根据使用途径的不同,可以分成不同的种类。
比如根据反映工艺流程的不同可以分为换热容器、反映容器、贮运容器、分离容器等,根据盛装的物质的不同可以分为有毒、易燃、剧毒、非易燃、无毒等类型,根据压力承受等级可以分为高压容器、中亚容器、超高压容器、低压容器等。
在压力容器制造的过程中,主要分为下面几道工序,具体为:切割工序、划线工序、原材料的验收工序、机加工工序、除锈工序、组对工序、滚制工序、无损检测工序、焊接工序、总检工序、开孔划线工序、压力试验工序、热处理工序、防腐工序等。
在对压力容器焊接的过程中,不同的焊接区域使用不同的焊接方法,在确定焊接工艺时,首先要对焊接工件的牌号、材质、化学成分、焊接结构的种类、焊接的性能等方面的内容来进行确定。
确定好焊接工艺后,要对焊接方法进行确定,常见的焊接方法有埋弧焊、手弧焊、熔化极气体保护焊、钨极氩弧焊等,因为可以使用的焊接方法非常的多,在焊接的过程中要根据实际情况确定出需要使用的焊接方法,焊接方法确定完成后,再制定出详细的焊接工艺参数,不同的焊接工艺所使用的焊接参数是不相同的。
压力容器焊接技术要求
四、常用的焊接方法
• 3.2 熔化极氩弧焊 • 原理图
四、常用的焊接方法
•熔化极氩弧焊特点
– 几乎可焊接所有金属，尤其适合铝、铜及其合金以及不锈钢等材料 – 焊接时几乎没有氧化烧损，只有少量的蒸发损失，冶金过程比较简单 – 劳动生产率高 – MIG焊可直流反接，焊接铝、镁等金属时有良好的阴极雾化作用 – 成本比TIG焊低 – 有可能取代TIG焊 – MIG焊焊接铝及铝合金时，可以采取亚射流熔滴过渡方式提高接头质量 – 对焊丝及母材表面的油污、铁锈等较为敏感，容易产生气孔
•CO2气体保护焊需要克服的问题
–氧化问题 –气孔问题 –飞溅问题
四、常用的焊接方法
4、电渣焊
电渣焊的简单过程如图 所示。
图 电渣焊焊接过程示意图 1—焊件 2—金属熔池 3—渣池 4—导电嘴 5—焊丝 6—冷却滑块 7—引出板 8—金属熔池 9—焊缝 10—引弧板
四、常用的焊接方法
电渣焊用焊接材料 （1）焊剂。（2）焊接（电极）材料。 丝极电渣焊。
表面粗糙度和表面存在的氧化膜及其它污染物，阻 碍不同构件表面金属原子之间接近到晶格距离并形成 结合力。
三、压力容器焊接知识
焊接过程的本质
通过适当的物理化学过程克服上述困难， 使两个分离的固态物体表面的原子接近到晶 格距离（即0.3-0.5nm） ，产生原子（或分 子）间结合而连接成一体的加工方法。
二、压力容器制造连接
材料的连接可分为两类： • 可拆式连接：螺纹联接、摩擦联接 • 不可拆式连接：焊接、粘接、铆接
二、压力容器制造连接
1、粘结
用胶粘剂把两个零件连接在一起，并使接合处有足够强度的连接工艺。 粘接的的特点： ① 可用于多种不同形状的接头和各种不同材料（如各种金属、非金属以及金
换热器管子-管板焊接现状和改进方法
第 58 卷第 1 期2021 年 2 月化 工 设 备 与 管 道PROCESS EQUIPMENT & PIPINGV ol. 58 No. 1Feb. 2021换热器管子-管板焊接现状和改进方法朱志刚（森松（江苏）重工有限公司，江苏 如皋 226532）摘 要：概述了国内换热器管子管板焊接的一般现状，由于其焊接的局限性和特殊性，焊接质量参差不齐。
从前期坡口设计到焊接和检验过程提出了改进方法，主要是要选用易于焊透的坡口型式和尺寸，焊前进行模拟工艺试验及焊工考核。
采用高性能设备的自动焊对焊接工艺进行升级，重视焊前及焊接过程的细节控制，加强焊缝的检验等，共同保证管子管板焊接工艺条件和焊接质量。
关键字：管子-管板焊接；坡口设计；模拟试验；自动焊；焊前及过程控制；焊缝检查中图分类号：TQ 050.6；TH 16 文献标识码：A 文章编号：1009-3281（2021）01-0024-005收稿日期：2020-03-19作者简介： 朱志刚（1971—），男，焊接工程师（中级）。
长期从事压力容器产品技术工作。
换热器管子-管板接头的焊接是最普遍的一种形式，其焊接质量直接影响到系统运行的可靠和效能。
结合目前一般制造企业管子-管板焊接工艺和质量状况，提出改进的方法。
典型的换热器结构如图1所示，换热管束与管板进行焊接（强度焊）。
图1 典型的换热器结构型式Fig.1 Typical structure type of heat exchanger左管板右管板换热管换热管与管板焊缝换热管与管板焊缝换热器管子-管板的接头常有以下几种结构型式，管子外伸、管子平齐和管子内缩、深孔焊接。
针对设计图纸管子、管板的不同的材料、规格和坡口情况，在产品焊接之前需要根据标准进行焊接工艺评定，用于评价焊材，焊接工艺等要素是否能满足标准要求。
例如根据NB/T 47014—2011附录D [1]、GB/T 151—2014[2]的规定，需要对焊缝进行断面金相检验，以确定焊缝根部的熔透情况以及焊缝尺寸是否满足要求。
压力容器D类焊接接头质量控制
压力容器D类焊接接头质量控制摘要：通过对压力容器d类焊接接头结构形式、组织形态、受力条件和缺陷检测等的分析，说明d类焊接接头质量是压力容器质量控制的一个重要环节，必须予以足够的重视，同时对其在生产中易出现的问题，提出了解决方案和建议。
关键词：压力容器焊接接头质量控制压力容器因其质量关系到国家财产及人身安全，是一种需要实行强制许可制的特种设备之一。
因为组织状态、内应力和化学成分分布的不均匀性，导致焊接接头是压力容器结构中的薄弱环节。
据调查，压力容器出现失效破坏最多的部位是在接管与筒体的焊缝上。
在gb150—1998《钢制压力容器》标准中，将压力容器的主要受压部分的焊接接头分为a、b、c、d类，如图一所示。
其中d类焊接接头由于以下5个制约因素，使其所面临的工作状况最为恶劣。
（1）目前还没有较理想的无损检测方法，可以对其内部质量进行准确检测，因而在制造过程中不能得到应有的重视，造成一些本可以避免的认为缺陷。
（2）因施焊空间的限制，导致施焊过程中存在一定的难度，从而容易形成内部焊接缺陷。
（3）由于自身结构特点，使接头的组织状态、化学成分以及焊接应力的不均匀性更加突出。
（4）焊接工艺评定和焊接操作技能培训考试，对实际产品中的d类焊接接头施焊的指导性、支持性尚不够完善。
（5）在使用中，因结构变形的不协调，产生数倍于基本薄膜应力的应力集中，使缺陷极易扩展而产生破坏失效。
所以说，提高d类焊接接头的质量，对确保压力容器整体的安全性是十分重要的。
图一1、问题的分析强度问题是压力容器设计、制造和检验工作中确保安全性的一个首要问题。
与母材相比，a、b类焊接接头因其焊缝组织晶粒粗大，组织、化学成分以及内应力分布的不均匀性等原因，使焊接接头的塑性、韧性较差，在这里需要特别指出的是，通常所说的焊缝和母材的等强匹配，实际上是通过焊缝的偏高硬度与偏低塑性、偏低韧性的组合，来达到与母材在抗拉强度上的等强。
在压力容器的设计中也考虑这一因素，只是假设焊缝与母材等强（当计算公式中的焊接接头系数φ﹦1），所以a、b类焊接接头在设计阶段其综合力学性能就已打了折扣。
对压力容器设备法兰标准的一些总结
对压力容器设备法兰标准的一些总结1.甲型平焊法兰直接与容器的筒体或封头焊接，法兰在上紧和工作时均会作用给容器器壁一定的附加弯矩。
法兰自身刚度小，所以其适用范围也较小。
2.乙型平焊法兰比甲型平焊法兰增加了一个厚度一般大于筒体壁厚的短节，这样既可增加整个法兰的刚度又可使容器器壁避免承受附加弯矩。
3.长颈对焊法兰是用根部增厚的颈取代了乙型法兰的短节，从而更有效地增大了法兰的整体刚度。
由于去掉了乙型法兰与短节的焊缝，所以也消除了可能发生的焊接变形及可能存在的焊接残余应力。
标准设备法兰是在规定设计温度为200℃，材料为16MnR或16Mn锻件，根据不同形式的法兰，规定了垫片的型式、材质、尺寸和螺柱材料的基础上，按照不同直径和不同压力，通过多种方案的比较计算和尺寸圆整得到的。
由于标准法兰是以16MnR或16Mn锻件来制定的，所以，如果法兰材料强度低于16MnR或使用温度高于200℃，则其最大允许工作压力低于公称压力；反之，若法兰材料强度高于16MnR或使用温度低于200℃，则其最大允许工作压力便高于公称压力。
法兰的最大允许工作压力与公称压力孰高孰低，完全取决于法兰材料和使用温度。
在法兰连接中，法兰与壳体是焊在一起的，安装时，法兰与螺柱的温度相同，而操作时，法兰随壳体温度有所升高，一般法兰的温升值往往大于螺柱的温升值，于是法兰沿其厚度方向的热变形（即法兰增厚值）将大于螺柱的热伸长量。
由于法兰盘在沿其厚度方向的刚度远大于螺柱，所以在容器操作时，可以认为螺柱根本限制不了法兰的增厚，反过来倒是法兰强迫螺柱在其热伸长之外，还要产生一定量的弹性变形。
螺柱上所受到的附加轴向拉力的大小除与材料的弹性模量（E）、泊松比（ν）值有关外，还取决于螺柱与法兰工作时的温差以及螺柱杆的粗细。
螺柱的最危险截面在车螺纹处，采用A型螺柱其危险截面上的附加热应力要比B型螺柱的附加热应力大，所以在使用温度较高时，优先选用B型螺柱。
1.设计整体法兰时，如果强度不能满足要求，可试着做以下调整：首先检验垫片尺寸和螺栓、螺栓孔中心圆直径是否尽可能的小，以最大限度的降低作用于法兰的弯矩；在此条件满足的前提下，若是轴向应力不能满足要求，则可增加锥颈厚度和锥颈高度；若是径向应力或环向应力不能满足要求，则可增加法兰盘厚度。
管板焊接方法
管板焊接方法一、准备工作在进行管板焊接工作之前，需要做好以下准备工作：1. 准备工具和材料：包括焊机、焊枪、焊丝、保护气体等。
2. 检查工件：检查管板表面是否有缺陷或杂质，如锈蚀、油污等。
3. 准备好焊接场所：选择一个通风良好、无尘、无强烈振动的场所进行焊接工作。
二、组装工件在进行管板焊接之前，需要先将管板与管道组装在一起。
组装时需要注意以下几点：1. 保证管板与管道的平行度和垂直度，避免焊接时出现错边或扭曲。
2. 组装时不得用力过大或过小，以避免对工件造成损害。
3. 组装时应使用合适的支撑和固定装置，以确保工件的稳定性和安全性。
三、预热工件在进行管板焊接之前，需要对工件进行预热处理。
预热可以有效地减少焊接过程中产生的应力，避免工件变形或开裂。
预热时需要注意以下几点：1. 确定预热温度和时间：根据工件材质和厚度确定预热温度和时间。
2. 预热时应使用均匀的热源：可以使用火焰加热或电热装置进行预热。
3. 预热时应保持工件温度的一致性：避免局部过热或过冷。
四、焊接操作在进行管板焊接时，需要注意以下几点：1. 选择合适的焊接工艺：根据工件材质和厚度选择合适的焊接工艺，如手工电弧焊、气体保护焊等。
2. 控制焊接参数：根据所选焊接工艺控制焊接电流、电压、焊接速度等参数。
3. 控制焊缝成形：通过调整焊接参数和控制焊枪姿态等方法控制焊缝成形质量。
4. 注意保护气体：在使用气体保护焊时，应注意保护气体的流量和纯度，以保证焊接质量。
5. 注意焊接顺序：在焊接大型工件时，应注意焊接顺序，以避免工件变形或开裂。
6. 注意清理焊缝：在焊接完成后，应及时清理焊缝表面的杂质和氧化物，以确保焊缝的美观度和质量。
7. 注意控制焊接变形：在焊接过程中，应通过合理的焊接顺序和控制焊接参数等方法控制工件的变形量。
8. 注意安全操作：在进行焊接操作时，应注意安全操作规程，如佩戴防护眼镜、手套等防护用品，避免烫伤、触电等事故的发生。
9. 注意质量记录：在焊接过程中，应注意记录焊接参数和质量情况，以便于后续的质量控制和追溯。
压力容器的焊接
硅整流式直流电焊机 ZX5系列 逆变式直流电焊机 ZX7系列
（3）焊条电弧焊焊接规范
焊接规范是影响焊接质量和焊接生产率的所 有焊接工艺参数的总称。 在电弧焊中，焊缝成形通常可用焊缝成形系 数（形状系数）及熔合比这两个指标表示。
焊缝成形系数是指焊缝熔化宽度与熔化深度之比
成形系数小，表示焊缝深而窄，焊接热影响区小，从充分利用 电弧热、减小热影响区尺寸及减小焊接变形来，这是有利的。
图4.7
埋弧焊
埋弧焊焊前准备
埋弧焊焊接过程
埋弧焊焊接过程中
埋弧焊脱渣前的状态
埋弧焊焊缝
பைடு நூலகம்
●埋弧焊的优点
（1）生产效率高，比焊条电弧焊高5～10倍； （2）焊接接头能够获得良好的外观成形和 良好的组织与性能，焊接质量较稳定； （3）可以节省金属材料和电能； （4）焊工的劳动条件大大改善。
●埋弧焊的局限性
●GMAW的熔滴过渡形式 过 渡 形 式 射流过渡 熔滴过渡 脉冲过渡 短路过渡
●二氧化碳气体保护焊的优点
（1）成本低 （2）明弧操作，质量好 （3）生产效率高，比焊条电弧焊 工效高2～5倍。 （4）操作性能好。
●
二氧化碳气体保护焊的缺点
（1）采用较大电流焊接时，飞溅较大； （2）弧光强； （3）焊缝表面成形不够光滑美观； （4）控制或操作不当时容易产生气孔； （5）焊接设备比较复杂。
夹渣 未融合、未焊透、裂纹、咬边 、焊瘤、焊缝尺寸不对等
4.1.1.2 埋弧焊 (SAW)
（1）埋弧焊的特点 埋弧焊是目前所提到的在焊缝金属熔敷效率 上最高的一种典型焊接方法。SAW用实芯焊丝 连续送进，焊丝产生的电弧完全被颗粒状的焊 剂层所覆盖；因而被命名成“埋弧”焊。 由于SAW的焊丝和焊剂是各自分开的，所 以对某个接头会有多种组合可选用。对于合 金钢焊缝，一般有两种组合：合金焊丝配合 中性焊剂，或低碳焊丝配合合金焊剂。
管板与换热管焊后热处理
管板与换热管焊后热处理热处理是指将金属材料加热至一定温度，然后进行冷却处理的过程。
热处理能够改变金属材料的组织结构和性能，提高其力学性能和耐腐蚀性能。
在管板与换热管的焊接后，热处理是一个必要的工序，有助于消除焊接产生的应力和组织缺陷，提高焊接接头的性能。
管板与换热管焊接是压力容器制造过程中的重要工艺环节。
焊接是将两个或多个金属零件通过加热熔化并连接在一起的方法。
在管板与换热管的焊接过程中，由于焊接热源的作用，焊接区域会受到局部加热和冷却的影响，从而引起组织和性能的变化。
焊接过程中，焊接材料和母材会发生熔化和凝固，形成焊缝。
焊缝的组织通常由母材、熔化区和热影响区组成。
熔化区是焊接过程中熔化并凝固的区域，其组织主要由焊接材料组成。
热影响区是焊接过程中未完全熔化的母材区域，其组织受到焊接热循环的影响，通常会发生晶粒长大、相变和残余应力的产生。
焊接过程中产生的应力和组织缺陷可能会降低焊接接头的力学性能和耐腐蚀性能，因此需要进行热处理来消除这些缺陷。
热处理是通过控制焊接接头的加热和冷却过程，使其组织和性能达到设计要求。
常用的热处理方法有退火、正火、淬火和回火等。
退火是将焊接接头加热至一定温度，然后缓慢冷却至室温的过程，可以消除应力和组织缺陷，提高焊接接头的韧性和塑性。
正火是将焊接接头加热至一定温度，保持一段时间后迅速冷却，可以使接头组织获得较高的硬度和强度。
淬火是将焊接接头加热至一定温度，然后迅速冷却，可以使接头组织变为马氏体，获得较高的硬度和强度。
回火是将淬火后的焊接接头加热至一定温度，保持一段时间后缓慢冷却，可以消除淬火应力和改善组织，获得较好的综合性能。
在管板与换热管焊接后，热处理的选择应根据具体情况进行。
一般情况下，退火处理是常用的热处理方法。
退火温度和时间的选择应根据焊接材料和焊接接头的要求来确定，以保证焊接接头的性能达到设计要求。
退火处理可以消除焊接接头中的残余应力和组织缺陷，提高其韧性和塑性。
换热器管板堆焊的焊接操作和变形控制
（ ）采 用 顺 道 顺 序 施 焊 （ １ 即第二 层焊 道与第 一层
形 比较严 重 ， 采 用 第 二 套 方 案施 焊 的 试 板 ， 形 较 而 变
收 稿 日期 ： ０ ０—０ ２ ２１ １— ５
及其 稀释 率见表 １ 。
根据 相 关 资料 介 绍 ， 焊 、 焊 、 喷涂 和喷 熔 等 熔 钎 热
方 法均可 用 于堆 焊 ， 中熔 焊应 用 较 多 。选 择 堆 焊 方 其
法时， 应考 虑下列 因素 ： －
表 １ 常 用堆 焊 方 法 的 稀 释 率
从表 中 可 以看 出， 常规 的焊 条 电弧 焊 和 埋 弧 自 在
３ ２ 焊前准 备 ．
（ ）施 焊前 ， １ 清除 管板 表 面 的氧 化物 、 油污 及其 它 有 害 杂质 。
试 板 基 层 （６ Ｒ板 厚 ２ ｌ） １ Ｍｎ ， ５ｍｎ
（ ）焊 条须经 １０～ ５ ２ ５ ２ ０℃ 烘 干 ， 温 １ｈ 盛放 在 保 ， 完 好 的保温筒 内 ， 随用 随取 。 （ ）为 了保 证 焊 道 的 直 线 度 ， 管 板 中 间划 一 直 ３ 在 线 作为标 记 。 （ ）施 焊焊工 必须持 有 能 焊接 堆 焊层 资 格 的操 作 ４
小。
２１ ０ ０年 第 １ ０期 ６ ５
表 ２ 基材和焊接材料的化学成分 （ 质量分数 ， ） ％
第一层 （ 渡层） 第二层（ 过 工作 层 ）
第 三层 （ 作 层 ） 工
增加 焊接材 料 的消耗 。
（ ）过 大 的 热输 入 会 使 晶粒 粗 大 ， 焊 接 接 头 的 ２ 使 塑性 和耐腐 蚀性 下降 ， 因此 ， 用小 规范 直道 多道焊 。 采
2023年焊工《高级焊工》考试全真模拟易错、难点汇编叁(带答案)试卷号：22
2023年焊工《高级焊工》考试全真模拟易错、难点汇编叁（带答案）（图片大小可自由调整）一.全考点综合测验(共35题)1.【单选题】控制复杂结构件焊接变形的焊后热处理方法是A.消氢处理B.退火和高温回火C.正火D.淬火正确答案：B2.【判断题】专用优质碳素结构钢中，焊接用钢牌号表示为“HP”。
正确答案：错误3.【单选题】将管子接头外壁距离压至所需值后，试样拉伸部位的裂纹长度为（）时，则认为压扁试验合格。
A.不超过3mmC.5mmD.6mm正确答案：A4.【多选题】（）操作应在切断电源开关后才能进行。
A.改变焊机接头B.改变二次线路C.调试焊接电流D.移动工作地点E.更换焊条F.检修焊机故障正确答案：ABDF5.【判断题】使用耳罩时，务必不要使耳罩软垫圈与周围皮肤贴合。
正确答案：错误6.正确答案：错误7.【单选题】根据JB4708—92《钢制压力容器焊接工艺评定》的规定，埋弧焊时电流种类或极性属于（）。
A.重要因素B.重补加因素C.次要因素正确答案：C8.【判断题】用酸性焊条焊接时，药皮中的萤石在高温下会产生氟化氢有毒气体。
正确答案：错误9.【单选题】根据JB4708—92《钢制压力容器焊接工艺评定》的规定，管板角焊缝试样应将试件等分切取( ) 试样。
B.4 个C.5 个D. 6 个正确答案：B10.【单选题】为了测定组合焊缝接头的力学性能，可采用组合焊缝加试件。
（）A.角焊缝B.对接焊缝C.端接焊缝D.塞焊缝正确答案：B11.【单选题】根据JB4708—92《钢制压力容器焊接工艺评定》的规定，20R钢弯曲试验的弯曲角度当焊接工艺为双面焊时应为（）。
A.180°B.100°C.90°正确答案：A12.【单选题】组合焊缝的试件与角焊缝试件的区别是前者试件（）。
A.管壁较厚B.板太厚C.开带角度坡口、有利于焊透D.开I 形坡口正确答案：C13.【单选题】埋弧焊机小车性能的检测包括( )。
换热器管板与换热管焊接常见质量问题的防止
换热器管板与换热管焊接常见质量问题的防止在化工生产设备中,换热器占很大比例,约占设备投资的20%～40%;换热为化工最基本的单元操作,换热器完好与否对化工生产影响巨大。
管壳式换热器因其结构坚固、适应性大、制造工艺成熟等优点成为主要化工换热设备。
换热器由于处于受压、介质有腐蚀性、流动磨蚀,尤其是固定管板换热器,还有温差应力,管板与换热管连接处极易泄漏,导致换热器失效。
目前,管板与换热管连接有3种方式:焊接、胀接、胀接加焊接。
胀接有长久历史,已积累丰富经验,对管板变形等影响小,但制造工艺复杂,承受压力波动、温度变化差,在常见管壳式换热器应用已逐渐减少。
胀接加焊接结构虽然克服胀接强度不够和焊接存在应力腐蚀、破裂等缺点,但制造工艺更加复杂,且在制造过程中胀接和焊接过程会相互影响,难控制制作质量,成本高,仅用于特殊使用要求场合。
而焊接因管板加工要求低,制造工艺简便,有较好紧密性,应用最为普遍。
1、管板与换热管焊接常存在问题笔者所在单位是一家主要生产氮肥、液氨、有机胺化工产品兼有压力容器设计制造公司,有很多数量自制管壳式换热器,以前常发生换热器泄漏,尤其介质为循环水等水和有机物混合物的碳钢换热器泄漏频繁,给生产带来很大损失。
经现场察看及与制造部门共同分析,主要原因是由于制造时容易忽视一些细节,管板与换热管焊接存在常见质量问题,其次水和有机物混合物有较强腐蚀也是促进因素。
1.1焊接长度不符合规定制造时管板加工坡口常偏小,例如普通换热管Φ19x2、Φ25x2国标规定I3须不小于2mm,Φ32x2.5以上不小于25mm,当壁厚增加还须适当增大。
而实际却达不到。
另外普通换热管Φ19x2、Φ25x2伸出长度l1不小于15mm,压力高工况时伸出长度l2加长为25mm;Φ32x25换热管伸出长度不小于25mm,压力高工况时伸出长度l2加强长达30mm。
而实际由于组装、下料控制不好等因素,甚至有些焊工焊接习惯原因,也经常达不到所要求尺寸。
换热器管板焊接变形的控制
工艺。 ２１１ 体 坡 口应 合 理 制 备 。 若简 体壁 厚 ］ｍｍ时 ， 与 ．． 筒 ０ 管 板 角 焊 时 ，角 焊 缝 要 保 证 焊 透 ，筒 体 端 面 需 加 工
形 。在 壳体 与管板 焊接 时 ，无 论是打底 层 、填充层 还是盖 面层 都应对 称施焊 、分段 进行 ，尽量 使热量
图 １ 换 热 管 与 管 板 焊 接 结 构 详 图
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上 述 管 板 角 焊 的焊 接 变 形 ，极 易 导致 换 热 设 备密 封 不 良、 换热 管 容 易 拉 脱 ，严 重 影 响换 热 设 备 的使 用 性 能 。 因此 ， 设计 上对 于 要求 管 板 焊 接
常 见 管 板 变 形 有 波 浪 变 形 、 角 变 形 和 拱 形 变 形 等 三 种 形 式 。焊 接 后 密 封 面 变 形 多 为 不 规 则 的 波 浪 状 ，一 般 偏 差 ｌ ３ｏ ￣ ｒｍ，最 大 偏 差达 ５ ｕ。产 ｍｉ 生 变 形 的 根本 原 因 是 构件 在 焊 接 过 程 中 ，温 度 分 布 极 不均 匀 ，焊 缝 处 及 焊缝 的焊 接 侧 为 高温 区 ， 冷 却 后 产 生 的 收 缩 量 大 ；另 一 侧 为 低 温 区 ，收 缩 量 小 ， 因 收 缩 的 不 平 衡 导 致 的 。 管 板 形 状 改变 的 大 小 与 焊 接 结 构 、 焊缝 的 位 置和 焊 缝本 身 的 收 缩 量有 关 。 管 束 焊 接 时 因 热 输 入 量 的不 均 匀 也会 导致 变 形 。 以往 管束 在 焊 接 过 程 中 ，焊 工操 作 时从 一 端 向另 一 端顺 序 施 焊 ， 从而 使 管 板 局 部 受热 严 重 ， 焊 接 区温 度 较 高 ，待 焊 接 区温 度 较 低 ，这 样 由焊 接 引起 的横 向 收缩 变 形和 纵 向 收缩 变 形 导致 了 管 板 的挠 曲 。 管 板 与 壳 体 焊 接 时也 会 引起 的 角变 形 。管 板 与壳 体 焊 接 时 ， 由于 焊 缝 的横 向 收缩 导致 了角 变 形 ，其 变 形 量 与 板 厚 、焊 缝 尺 寸 和 焊 接 线 能量 等 因素 有 关 ，是 密 封 面 变 形 的主 要 因素 。管 板 与 筒 体 间 为单 面 角 焊 缝 ，为 单 面 焊 全 焊 透 型 式 ，坡 口 形 式 为斜Ｖ形 ， 随着 焊缝 金 属量 的增 加 ，焊 接 的热 影响 区域 会 扩 大 ，线 能 量 （ 即热 输 入 量 ）不 断地 增 大 ，管 板 在 这 种 自由 的伸 缩 状 态 下 将 产 生 偏 向 焊 缝 一侧 的角 变 形 ，而 管 板 中 间 的 区域 将 会 向外 凸起 ， 导致 形 成 拱 形 变 形 ，如 果 继 续 进 行 换 热 管 与管 板 角 接 的焊 接 时 ，将 会 因管 板 再 次 受 热 而 导 致 换 热 器 的管 板 产 生 波 浪 变 形 。造 成 这 种 波 浪 变
压力容器设计 焊接篇
不健全的缺欠（原称焊接缺陷）。 焊接缺陷——不符合具体焊接产品性能要求的焊接缺欠。焊接缺陷标
志判废或必须返修。
①
GB6417《金属熔化焊焊缝缺陷分类及说明》将焊接缺陷分为六类。 第一类：裂纹:热裂纹、冷裂纹、再热裂纹、层状撕裂。
①热裂纹——焊接过程中，焊缝和热影响区金属 冷 却到固相线附近的高温区产生的焊接裂纹。
③
坡口尺寸
坡口角度：坡口角度由坡口形式和焊件厚度而定。 根部间隙：预留根部间隙的目的在于保证焊缝根部的焊透。 钝边：钝边的作用在于防止焊接时根部的焊透。 根部半径：目的在于增大坡口根部的空间，保证焊缝根部的焊透。
⑤ 焊接结构形式可参考HG20583-98 P332～362页
①
五、焊接缺陷
焊接缺陷—焊接过程中在焊接接头中产生的不连续性、不致密性或 连接不良的现象。
❖ 熔焊
使被连接的构件接头局部加热熔化成液体，然后再冷却结晶成一体的方法称 为熔焊。
❖ 压焊
是指利用摩擦、扩散和加压等物理作用，克服两个连接表面的不平度，除去 （挤去）氧化膜及其他污染物，使两个连接表面上的原子相互接近到晶格距 离，从而在固态条件下实现的连接，统称固相焊接。固相焊接时通常都必须 加压，所以称压焊。
⑥应力腐蚀裂纹（冷裂纹）——服役过程中，焊 接应力与工作应力和腐蚀介质作用下，产生的裂纹。
①
第二类：孔穴：气孔,缩孔等 第三类：固态夹渣：夹渣、氧化物、金属夹杂。
①
第四类：未焊透，未熔合。 第五类：形状缺陷：咬边、缩沟、超标余高、焊缝外表形状不良、错边、 焊瘤、烧穿、未焊满、焊脚不对称、根部收缩、接头处结合不良等。 第六类：其它缺陷：电弧擦伤、飞溅、表面撕裂、打磨过量、定位焊缺 陷等。
压力容器压力管道焊接知识
焊条电弧焊所用工具 1、电焊钳（300A、 500A）
300A和500A两种 要求绝缘隔热
2、面罩/护目镜
8
3、焊条保温筒
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4、焊缝尺
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5、渣锤
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6、钢丝刷
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7、气铲、角磨机
13
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15
16
手工电弧焊的缺点： （1）生产效率较低，这是由于使用的焊接电
流上限不高，焊条熔敷速度较低，加之在焊 接过程中需要不断的更换焊条，增加了辅助 时间； （2）焊条的利用率较低； （3）焊接质量的好坏受焊工操作水平的影响 很大。
46
内部缺陷有气孔、夹渣、裂纹、未焊 透、未熔合的影响，主要是在缺陷周围产
生应力集中。严重时使原缺陷不断扩展，直至 破裂。同时，焊接缺陷对疲劳强度，脆性断裂 以及抗应力腐蚀开裂都有重大影响，由于各类 缺陷的形态不同，所产生的应力集中程度也不 同，因而对结构的危害程度也各不一样。
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产生原因 冷裂纹的产生就其本质而言，是焊件热影响
区的低塑性组织，焊接接头中的氢气和焊接 应力综合作用的结果。 （1）淬硬作用 （2）氢的作用 （3）焊接应力的作用
64
综上所述，冷裂纹是上述三个因素综 合作用的结果，排除或消弱其中任何 一个因素都对防冷裂有利。若仅存在 某一因素的作用，冷裂纹也不致产生， 这也是防冷裂的基本出发点。
17
1.2 埋弧自动焊
埋弧焊的原理是，电弧在一层颗粒状的可熔 焊剂覆盖下燃烧，电弧光不外露，利用电弧 所产生的热量来熔化焊丝、焊剂和母材金属 而形成焊缝的方法。
18
19
埋弧自动焊和焊条电弧焊比较有以下优点。 （1）生产效率高 （2）焊接质量高而且稳定，特别是焊缝表面光洁美观； （3）自动化程度高，焊剂层有效的阻挡了有害的光辐射，从而改善
大型反应器管板焊接变形控制
（ ） 件 的体积 庞大 ， 自身 的重 量在 一定 程度 ３焊 其
上 都会 引起构 件 的 变形 ， 施 工 过 程 中 的 拼缝 加 工 在 吊装搬运 、 身时 的管板 毛胚 有一定 的变形 。 翻
２ ３ 焊 接 变 形 控 制 措 施 ．
（ ） 用 刚性 固定 管 板 的方 式 进 行 焊 接 。拼 缝 １选
焊 、 管与管板 的焊接 满足质 量要求 ， 为 以后 的类 列 并
似 设备制 造提供 参考 。
（ ） 择使焊 件受热 面积小 ， ２选 焊后 变形 较小 的双 Ｕ 形焊 接坡 口， 图 ｌ 如 所示
８上 １
１ 产 品基 本 情 况 概述
该设 备 外 形 尺 寸 为 ￣６ ５ ５ ５ ０×１ １ ９ 净 质 量 达 ３４ ，
维普资讯
第 ２卷 ４
第 １ ０期
甘肃科技
Ｇａ ｓ ｉ ｎ ｅ ａ ｄ Ｔｅ ｈｎ ｌ ｙ ｎ ｕ Ｓｃｅ ｃ ｎ ｃ ｏ ｏｇ
Ｖｏｆ ２４ Ｎ ｏ．１ ． ０ Ｍ ａｙ． ２ ８ ００
２０ ０ ８年 ５ 月
大 型 反应 器 管板 焊 接 变形 控 制
关 键 词 ： 型 反 应器 ； 板焊 接 ； 大 管 变形 控 制
中 图分 类号 ： ＴＧ４ ４ ０
某 公 司 制 造 的 ２万 吨／ 顺 酐 装 置 的 核 心 设 备 年 反 应 器 为 立 式 列 管 结 构 ， 目前 国 内 同 类 反 应 器 中 是
２ １ 管 板 焊 接 工 艺 ． （ ） 管 板 的 规 格 很 大 ， 内 尚 无 法 轧 制 ， 虑 １因 国 考
行 快速 多层 、 多道 焊 （ 打底 焊 以外 ， 他焊 层 均为 除 其 多道焊 ） 焊接参 数 见表 ｌ ， 。
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行业资料：________ 控制压力容器管板焊接变形的方法
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控制压力容器管板焊接变形的方法
在压力容器制造中，由于在控制压力容器管板进行焊接时，没有对焊接工艺参数进行合理的选择，导致在焊接过程管板焊接变形，本文主要对控制压力容器管板焊接变形的方法进行探讨。
随着科学技术的迅猛发展，压力容器被普遍应用到能源工业、石油化学工业、科研工业等工业的生产过程中。
因为压力容器属于危险性比较高的一类物品,很容易出现燃烧起火、爆炸等情况，对相关人员和单位造成一定的经济损失和伤害。
在压力容器在压力容器制造中，往往由于组装与施焊的顺序不当，以及焊接工艺参数选择的不合理，易引起管板焊接变形，导致密封不严，管子拉脱。
因此，在压力容器制作的过程中,对密封性要求非常的高。
为了有效的避免因为各种不利因素对导致压力容器的密封性降低,本文主要对控制压力容器管板焊接变形的方法进行探讨。
管板焊接变形的原因及影响因素
管板焊接变形的原因主要表现在两个方面。
一是主要是由于筒体与管板焊接的横向收缩变形在厚度方向上的不均匀分布引起的；管板与筒体的焊缝一般为单面单边V型坡口，焊接时焊缝的背面和正面的熔敷金属的填充量不一致，造成了构件平面的偏转，所以这种变形在客观上是绝对存在的；二是管板与筒体焊接角变形主要由两种变形组成，即筒体与管板角度变化和管板本身的角变形，前者相当于两个工件对接焊接引起的角变形，后者相当于在管板上堆焊时引起的角变形。
而焊接变形的大小的主要取决于管板的刚性、焊接线能量、坡口角度、焊缝截面形状、熔敷金属填充量焊接操作等因素有关。
根据管板变形的原因及影响因素，由于管板焊接不能实现双面焊，焊接时电流过大会引起烧穿伤及换
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热管，所以管板与壳体的焊接应考虑减少管板受热和提高管板刚性以减少变形。
压力容器制造工艺
一般情况下,压力容器根据使用途径的不同,可以分成不同的种类。
比如根据反映工艺流程的不同可以分为换热容器、反映容器、贮运容器、分离容器等,根据盛装的物质的不同可以分为有毒、易燃、剧毒、非易燃无毒等类型,根据压力承受等级可以分为高压容器、中亚容器、超高压容器、低压容器等。
在压力容器制造的过程中,主要分为下面几道工序,具体为:切割工序、划线工序、原材料的验收工序、机加工工序、除锈工序、组对工序、滚制工序、无损检测工序、焊接工序、总检工序、开孔划线工序、压力试验工序、热处理工序、防腐工序等。
在对压力容器焊接的过程中,不同的焊接区域使用不同的焊接方法,在确定焊接工艺时,首先要对焊接工件的牌号、材质、化学成分、焊接结构的种类、焊接的性能等方面的内容来进行确定。
确定好焊接工艺后,要对焊接方法进行确定,常见的焊接方法有埋弧焊、手弧焊、熔化极气体保护焊、钨极氩弧焊等,因为可以使用的焊接方法非常的多,在焊接的过程中要根据实际情况确定出需要使用的焊接方法,焊接方法确定完成后,再制定出详细的焊接工艺参数,不同的焊接工艺所使用的焊接参数
是不相同的。
控制压力容器管板焊接变形的方法
3.1.管板和管子的焊接次序
在对管子和管板进行焊接时,要先从焊接管板中间的位置进行焊接,焊接管子的数量要大于总焊接数量的1/3,其中一端管板焊接完场一半时,在对另一头进行焊接,在焊接完成后再将刚才未完成的一段焊接完成。
3.2.在焊接过程中使用到的辅助方法
在对压力容器管板进行焊接的过程中,常用的辅助方法有下面三种,
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一是为了防止形变,可以使用一个刚性比较高的零件进行固定,二是在
管板的中间使用一个比较长的螺栓穿过,并使用螺母对两端进行固定。
3.3.坡口角度
由于坡口角度及施焊截面形状对焊接接头的角变形影响很大，坡口角度越大，焊接接头上部及下部横向收缩量差别越大，因此在保证焊透的前提下，坡口角度应尽量小。
3.4.焊接层数
在同样焊接条件下，连续焊接时，焊接层数道次越多，角变形越大。
因此，为了控制管板焊的焊接角变形，由于焊接采用多层多道间断焊，因为焊接变形主要发生在焊接的前几道次，随焊接层道次的增加，焊接接头的刚性增大，焊接变形将减小。
3.5.组装顺序
在进行组装时,首先把拆流板、定矩管、拉杆安装到管板上,再使用管子穿过,把管束装到筒体中,使用管板和简体组队,然后对另一头的筒体和管板进行组队,把管子从管板中引出来,并把伸出距离调整到规定
的距离标准。
将拉杆、定距管、折流板组装管板上，然后穿管子，将管束装入简体并组对管板筒体，然后组对另一端管板于筒体，将管子引出管，并调整伸出长度。
3.6.合理选择焊接规范
通过选用合理的线能量，在不用任何反变形或夹具的情况下同样可以克服焊接变形，进行管板焊接时，应尽量采用小参数施焊，低的层间温度，在层间温度降到100℃以下再进行后层道次的焊接，避免局部过热引起热变形。
一般在焊接薄壁管板时，在氩弧焊打底后，应采用Φ3.2的焊条进行填充和盖面以控制焊接热输入,每层焊缝应分段、对称操作,
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各层焊缝应错开1800,两端各焊一层交替进行，直至焊完。
3.7.焊接顺序
采用对称施焊，对于有色金属板对接的焊接，应采用直线运枪的方法，不得横向摆动，焊接管板与筒体。
管板与筒体焊接，在保证管板溶合的条件下，采用打底后水平压道焊，即电弧直指壳体，在壳体上一层一道进行水平压道完成管板角焊缝的焊接，不得直接在管板与壳体进行45°斜角焊，每层焊缝应分段对称进行,每层焊缝应错开180度,两端各焊一层，交替操作，直至焊完。
3.8.合理选择焊缝尺寸
在保证接头承载能力的条件下，设计应该尽量采用较小的焊缝尺寸，尽量减小焊角高度。
在焊接工艺上反映。
3.9.对压力容器管板的焊接层数进行控制
在对压力容器管板进行焊接的过程中,角变形情况和焊接的层数有密切的联系,焊接层数越高,变形就越大,所以在焊接压力容器管板的过程中,要控制好焊接的层数,尽可能的降低焊接层数,同时在不影响压力容器管板焊接质量的前提下,尽可能的降低焊角的高度。
总之，对于列管式换热器、空气加热器等类压力容器的制造加工,采用上述焊接顺序以及焊接参数,并配以适当的辅助措施,可以有效地控制管板的焊接变形。
控制室操作员安全管理
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（1）开机：
①必须检查安全防护设备和周围环境，确认机械和人员安全后方可开机。
在开机器前控制室操作手需要鸣长铃示警，机器周围工作人员听到铃声示意声后应离开危险部位，控制室操作员在确认外面人员绝对安全的情况下可开动机器。
②定期和不定期检查原材料品质，并提出针对性解决措施，以此来确定控制操作要点和修正方法，确保沥青砼的生产成本和生产质量。
③定期和不定期检查振动筛网和称量系统，保证其处于良好的工作状态。
④引风、轴流风机、燃烧空压机启动三至五分钟，观察其电流显示表正常后，才可以点火。
⑤点火之前观察干燥筒有无积油,若有积油不得点火。
⑥自动点火设备两次点火不成功禁止继续自动点火，可采用人工点火。
⑦在观火口观察要保持至少50cm的安全距离，以防回火。
⑧起动设备时先启动大功率电机，再启动小的，关闭的时候顺序相反。
（2）运行：
①注意观察皮带是否松动和异物，接头处有没有异常情况，以便针对性处理。
②平皮带和斜皮带运行之前必须按铃示警。
③皮带潮湿时运行要注意观察，发现打滑跑偏现象，立即停止运行，并用干回收粉或拖把吸收皮带上的水份，使皮带尽快干燥后再运行。
④重点关注烘干筒、拌缸、引风机三个电流显示表，密切注意其异
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常状态，按照预案对应相关故障，防止发生安全事故。
⑤在运行中调整的部位、部件（烘干筒、皮带运输机等）必须设专人监护,设置安全防护网绳和警示标志,防止发生意外事故。
⑥禁止随意靠近高速运转的设备，设备旁须配备相关防护措施。
⑦除非厂部负责人同意，不得调动鼓风机风门和喷油嘴油门的风油比例。
（3）停机：
①集料带走完可停火。
②作业结束后，先切断电源，再关闭燃油总阀门。
③控制室总电源保持关闭位置，对操作室内各接线柱逐一检查，防止螺丝松动，检查各指示灯工作是否正常。
④每周必须检查一次皮带运输机的紧急停止装置。
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行业资料
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