石油液化氣儲氣罐焊焊接結構設計

1、洛陽理工學院課 程 設 計 說 明 書課程名稱： 焊接結構學 設計課題：液化石油氣儲氣罐焊接結構設計 專 業(yè)： 材料成型及控制工程 指導教師： 安俊超 班 級： B100306 姓 名： 李鵬輝 2013年 06月 16 日課 程 設 計 任 務 書 機電工程 系 材料成型及控制工程 專業(yè)學生姓名 李鵬輝 班 級 B100306學 號 B10030618課程名稱： 焊接結構學 設計題目： 液化石油氣儲氣罐焊接結構設計 課程設計內容與要求：1、選擇不同的梁柱桁架類或壓力容器類結構，并完成整體裝備圖；2、將梁柱桁架類結構或壓力容器結構劃分成幾個不同部分，按照課題設計相應的焊接工藝流程；3、編寫課程

2、設計說明書指導教師 安俊超 設計（論文）開始日期 2013.06.10設計（論文）完成日期 2013.06.16 課 程 設 計 評 語 第 1 頁 機電工程 系 材料成型及控制工程 專業(yè) 學生姓名 李鵬輝 班級 B100306 學號 B10030618 課程名稱： 焊接結構學 設計題目： 液化石油氣儲氣罐焊接結構設計 課程設計篇幅：圖 紙 1 張說明書 28 頁指導教師評語： 2013年06月16日 指導教師 安俊超 洛陽理工學院課 程 設 計 用 紙 目錄前言2第一章 石油液化氣罐的分析31.1、石油液化氣罐的使用背景31.2、石油液化氣罐的結構及尺寸參數31.3、石油液化氣罐材料的選擇4

3、第二章石油液化氣罐工藝分析92.1、石油液化氣罐的成形工藝92.2、確定焊縫位置92.3、焊接接頭形式以及坡口的設計102.4、石油液化氣罐的焊接方法的選擇13第三章 石油液化氣罐焊接參數的選擇及工藝163.1、焊條的選擇163.2、焊絲的選擇163.3、焊劑的選擇163.4、焊接電流、電壓和焊接速度的選擇173.5、工藝參數的確定203.6、焊接設備的選擇213.7、結構設計的工藝過程22第四章液化石油氣儲罐檢驗方案244.1、設備概況及其基本參數244.2、檢驗依據244.3、檢驗準備244.4、檢驗項目254.5、出具檢驗報告264.6、檢驗報告的審核簽發(fā)26總結27參考文獻28前言焊接

4、也是一種制造技術，它是適應工業(yè)發(fā)展的需要，以現(xiàn)代工業(yè)為基礎發(fā)展起來的，并且直接服務于機械制造工業(yè)。焊接技術的發(fā)展與制造工業(yè)的需要緊密相關，許多設備中的大型結構，幾乎都是焊接結構?，F(xiàn)在，隨著科學技術的進步，生產規(guī)模的日益擴大，焊接結構正朝著大型、高容量、高參數、耐磨、耐蝕、耐低溫、耐動載的方向發(fā)展，這就是不僅需要為焊接生產提供質量更高、性能更好的各種焊機、焊接材料和焊接工藝，而且要求提供各種性能優(yōu)異的焊接工裝設備，使焊接生產實現(xiàn)機械化和自動化，減少人為因素干擾，達到保證和穩(wěn)定焊接質量、改善焊工勞動條件、提高生產率、促進文明生產的目的。本次"石油液化儲氣罐焊接結構設計"涉及多種

5、焊接相關知識,包括焊接結構、焊接材料,焊接方法及焊接工藝制定等各方面內容.其中還附有設計的結構圖和總裝圖.本次設計理論和實踐結合極為緊密。對專業(yè)的學習和以后的工作打下了良好的基礎。在設計過程中參閱有關同類資料、書籍和網絡資料，并得到老師的指導和幫助，在此致以深深的謝意！第一章 石油液化氣罐的分析1.1、石油液化氣罐的使用背景此次設計內容為一結構形式為單層的第三類儲存壓力容器，是用來盛裝生產用的液化石油氣的容器。設計壓力為1.86Mpa，溫度在-1950攝氏度范圍內，設備空重約為11000Kg，體積為100立方米，屬于中壓容器。石油液化氣為易燃易爆介質，且有毒，且本液化石油氣儲罐必須在有遮陽和水

6、噴淋情況下使用。此液化石油氣臥式儲罐是典型的重要焊接結構，焊接接頭是其最重要的連接結構，焊接接頭的性能會直接影響儲存液化石油氣的質量和安全。因此合理地制定焊接工藝規(guī)程非常必要。1.2、石油液化氣罐的結構及尺寸參數圖1.1 石油液化氣罐的結構1、組成 主要有筒體、封頭、法蘭和接管、密封元件等組成，其中筒體、封頭是石油液化氣罐制造的關鍵部分。制造關鍵點:1） 封頭 圓形封頭的材料為整塊鋼板，當封頭厚度較大時，均采用熱壓成形法，即將封頭坯料加熱至9001000。對于直徑大且厚度薄的封頭，采用旋壓成形法制造是最經濟最合理的選擇。2） 筒體 本次筒體有三個大型筒節(jié)拼接而成，筒節(jié)采用半自動切割下料，下料前

7、先劃線。筒體在卷板機上成型，筒節(jié)的坡口加工見下面的坡口設計部分。2、容器的簡介及設計要求（1）結構名稱：石油液化氣罐（2）內徑：3000mm（3）長度：13200mm（4）壁厚：19mm（5）設計壓力：1.86Mpa（6）生產類型：單個生產1.3、石油液化氣罐材料的選擇石油液化氣罐是一種全焊結構，且運行條件苛刻，制造工藝復雜。液化氣罐一旦開裂，后果極其嚴重，不但造成巨大的經濟損失，而且可能遭受人身傷亡災難。因此液化氣罐的運行必須安全可靠。毋庸置疑，液化氣罐的工作的可靠性首先以選用的鋼材有著密切的關系。我國和世界各工業(yè)國的壓力容器設計制造法規(guī)，以及相應的材料標準都對壓力容器用鋼的性能做出了嚴格而

8、明確的規(guī)定。石油液化氣罐壓力容器材料作為一種受壓部件的結構材料，應具有足夠優(yōu)異的力學性能，包括抗拉強度、塑性和韌性。其次，壓力容器在制造過程中，必須經過各種成形加工。因此，所用材料應具有良好的冷成形加工和熱成形性能。此外，壓力容器用鋼還應具有良好的焊接性、耐蝕性、抗氫能力以及適應各種熱處理的特性。由此可見，為確保壓力容器長期安全可靠的運行，必須從材料著手，選用優(yōu)質的符合法規(guī)和規(guī)程要求的鋼材制造液化氣罐壓力容器。根據設計任務要求：液化氣瓶承載壓力為1.86MPa，厚度為19mm。1、焊接性要求 石油液化氣罐在生產制造過程中涉及大量的焊接工作，因此對于材料的焊接性能要求較高。材料中的碳、硫、磷等元

9、素都是嚴重影響材料焊接性的成分，尤其是硫磷元素是十分有害的，在焊縫中容易誘發(fā)裂紋。因此，在保證材料強度的情況下，盡量減少碳、硫、磷的含量。2、強度要求 鋼材的強度一般是采用拉伸試驗測定的，故又稱抗拉強度。隨著工業(yè)化發(fā)展，石油液化氣罐的工作壓力越來越高，對某些大型高壓和超高壓容器，殼壁厚度可能增加到無法生產和加工的程度。因此采用屈強比較高的低合金高強鋼已成為當今容器制造中的必然趨勢，目前，我國現(xiàn)行鋼制壓力容器標準已容許采用抗拉強度達610Mpa的低合金高強鋼。3、塑性要求 壓力容器的主要部件，如封頭，筒體等，都采用冷熱沖壓，卷制和彎曲加工成形，要求剛才具有較好的塑性。按現(xiàn)行壓力容器用鋼標準的規(guī)定

10、，用于壓力容器的碳鋼和低合金高強鋼，其最低伸長率不得小于17%，而20R優(yōu)質壓力容器鋼的最低斷后伸長率為25%。4、沖擊韌度要求 從材料角度來講，鋼材的缺口沖擊韌度愈高，焊接結構抗脆斷的能力愈高。為確保壓力容器的安全運行，對壓力容器用鋼的缺口沖擊韌度提出了較高的要求。按現(xiàn)行GB 6654-1996壓力容器用鋼板標準，20R和16MnR鋼的常溫V形缺口試樣沖擊吸收功應不小于31J，15MnVNR和18MnMoNbR等低合金高強鋼常溫V形缺口沖擊吸收功不得小于34J。5、對變形性能的要求 壓力容器各部件在制造過程中需經過較復雜的加工工藝，如冷彎、冷卷、冷校、冷沖、熱沖壓和熱卷成形等，這就要求壓力容

11、器用鋼具有良好的變形性能。按GB6654-1996壓力容器用鋼板標準的規(guī)定，壓力容器用鋼的合格標準是冷彎角為180度，彎芯軸的直徑按鋼板的厚度和強度等級可分為d=2a和d=3a（a為鋼板的厚度）。壓力容器部件如冷變形度超過5%，則應在進行下道工序之前作一次回火處理。如壓力容器的工作溫度高于350度或冷加工變形后作600650度的回火處理，則可全部或部分消除應變時效傾向。壓力容器用鋼的常溫力學性能如表1.1：表1.1壓力容器用鋼的常溫力學性能鋼號標準號使用狀態(tài)厚度范圍抗拉強度/MPa屈服強度/MPaQ235AGB912-1989熱軋4.52037523516MnRGB6654-1996熱軋或正火

12、620510345石油液化氣罐屬于一種常溫下的壓力容器，其主體材料應按照GB150-1998鋼制壓力容器進行制造，檢測與驗收。由于石油液化氣罐是一種受壓容器，對鋼材的機械性能和化學成份有較高的要求，石油液化氣罐的制造過程中封頭要進行沖壓成型，封頭與筒體之間用焊接方式進行連接，因此，對于石油液化氣罐的主體（指封頭等受壓元件）材料，必須采用平爐、電爐或吹氧轉爐冶煉的鎮(zhèn)靜鋼，要求具有良好的沖壓和焊接性能。制造筒體、封頭、入孔接管、用16MnR鋼板符合GB6654-1996及第二次改造通知單的規(guī)定，入孔法蘭蓋用鋼板正火狀態(tài)供貨。帶頸對焊法蘭、接管用16MnR應符合JB4726-2000，殼體用16Mn

13、R鋼板應逐張進行沖擊試驗，方法按照GB/T229的規(guī)定，三個試樣的平均值大于等于54J。由于16MnR鋼比Q235具有良好的抗拉強度和屈服強度，同16MnR鋼在熱軋或正火的熱處理下，其厚度在6mm25mm之間的最低沖擊試驗溫度為-20，16MnR的材料性能符合家庭常用液化氣瓶的使用環(huán)境，故石油液化氣罐的材料選用16MnR。16MnR鋼的化學成分如表1.2表1.2 16MnR鋼的化學成分鋼號化學成分（%）CSiMnSP16MnR020020055121。600030003516MnR鋼的機械性能如表1.3表1.3 16MnR鋼的機械性能鋼號機械性能Sb(10Mpa)Ss(10Mpa)Ss(10M

14、pa)%Akv(20攝氏度)16MnR510640345213116MnR的焊接性分析16MnR屬于低合金結構鋼中的熱軋鋼，這類鋼價格便宜，而且具有滿意的綜合力學性能和加工工藝性能，首先來分析一下這類鋼的焊接性，焊接性通常變?yōu)閮煞矫娴膯栴}：一是焊接引起的各種缺陷，對這類鋼來說主要是各類裂紋問題：二是焊接時材料性能的變化，對這類鋼來說主要是脆化問題。1 裂紋問題熱裂紋：熱軋鋼一般含碳量較低，而含錳量較高，因此它們Mn/S比較大，具有良好的抗熱裂性能。正常情況下焊縫中不會出現(xiàn)熱裂紋，但當材料成分不和格或有嚴重偏析，使碳，硫含量偏高，Mn/S比較低，易出現(xiàn)熱裂紋。錳在鋼中可與硫形成硫化錳，減少了硫的

15、有害影響，增強了鋼的抗熱裂性能。增大焊縫成形系數，減小母材在焊縫中的融合比都防止熱裂紋的產生。冷裂紋：鋼材冷裂紋主要取決于鋼材的淬硬傾向，而鋼材的淬硬傾向又主要取決于它的化學成分。熱軋鋼由于含有少量合金元素，其碳當量比低碳鋼碳當量略高些，所以這種鋼淬硬傾向比低碳鋼要大些，而且隨鋼材強度級別的提高，合金元素的增大，它的淬硬傾向逐漸增大，應根據接頭形式和鋼材厚度來調整線能量，預熱和后熱溫度，以控制熱影響區(qū)的冷卻速度，同時降低焊縫金屬的含氫量等措施，防止冷裂紋的產生。再熱裂紋：從鋼材的化學成分考慮，由于熱軋鋼中不含強碳化物形成元素，因此對再熱裂紋不敏感，而且還可以通過提高預熱溫度和焊后立即后熱等措施

16、來防止再熱裂紋的產生。2 脆化問題過熱區(qū)脆化：熱軋鋼焊接時近縫區(qū)中被加熱到100以上粗晶區(qū)，易產生晶粒長大現(xiàn)象，是焊接接頭中塑性最差的部位，往往會承受不住應力的作用而破環(huán)。防止過熱區(qū)脆化的措施是提高冷卻速度，尤其是提高奧氏體最小穩(wěn)定性范圍內的冷卻速度，縮短在這一溫度區(qū)間停留時間，減少或防止奧氏體組織的出現(xiàn)，以提高鋼的沖擊韌度，而且為防止過熱區(qū)粗晶脆化，也不宜采用過大線能量。熱應變脆化：熱應變脆化是由于焊接過程中熱應力產生塑性變形使位錯增殖，同時誘發(fā)氮碳原子快速擴散聚集在位錯區(qū)，出現(xiàn)熱應變脆化。16MnR和15MnV這兩類鋼具有一定的熱應變脆化傾向，焊接時消除熱應變脆化的有效措施是焊后退火處理。

17、第二章 石油液化氣罐工藝分析2.1、石油液化氣罐的成形工藝石油液化氣罐的材料是19mm的中厚板經過卷制，沖壓形成的筒體和封頭兩部分組成，兩部分罐體通過對接后，采用焊接完成了整個罐體的制造。石油液化氣罐的封頭可根據不同的直徑、厚度與材料，將預先割好的圓形鋼板坯料，在液壓機或旋壓機上以冷成形或熱成形方法制成所需形狀的封頭。其中石油液化氣罐兩個封頭與三部分筒體對接形成的環(huán)焊縫是整個制造過程中最重要的環(huán)節(jié)，也是整個石油液化氣罐焊接自動化生產所要解決的重要問題。罐體左右封頭拉伸成形后，由于開口端變形大，冷變形強化嚴重，加上板材纖維組織的影響，在殘余應力作用下很容易發(fā)生裂紋。為防止裂紋的產生，拉伸后應立即

18、進行再結晶退火工藝。同時，為減少焊縫氣孔和夾渣等焊接缺陷，焊接接縫附近必須嚴格清除氧化皮，鐵銹及油污等，尤其對承受內壓力為1.610Mpa的中壓容器要求更為嚴格。為去除焊接殘余應力，并改善焊接接頭的組織與性能，這類瓶體焊后應立即進行熱處理，至少要進行去應力退火。2.2、確定焊縫位置石油液化氣罐的焊縫位置：如圖2.1 圖2-1焊縫、為封頭與筒體的焊縫；焊縫、為筒體的焊縫。焊縫1、2、3、4、5、6、7、8為附件與筒體的焊縫。2.3、焊接接頭形式以及坡口的設計（1） 焊接的接頭選擇在壓力容器中，焊接接頭的主要形式有對接接頭、角接接頭和搭接接頭。上下封頭等重要受壓部件的連接，均采用對接接頭。這種接頭

19、的強度可以達到與母材相等，受力也比較均勻。角接接頭多用于管接頭與殼體的連接。搭接接頭主要用于非受壓部件與受壓殼體的連接，如支座、附件與殼體的連接。由于焊接厚度為19mm，因而需要開坡口，同時采用多層多道焊，每層焊接厚度步超過5mm，手工電弧焊一次最大熔深約為68mm當每層厚度約為焊條直徑的0.81.2倍時，生產效率高。由公式n=D/d（此處厚度用D表示）得焊接層數n=19/5=4層。石油液化氣罐是一種密閉整體性容器，因此筒體與封頭之間應滿足等強度原則，故筒體與封頭，各筒節(jié)之間的焊接接頭；法蘭、接管與罐體的焊接接頭都采用對接接頭。底座與罐體的接頭采用角接接頭。坡口形式的選擇罐體與附件坡口形式如圖

20、2-2a和2-2b： 圖2-2a 圖2-2b 罐體焊縫坡口形式：（a） 各筒節(jié)縱向焊接的接頭其坡口形式如圖2-3： 圖2-3（b） 筒體環(huán)向焊接接頭坡口形式如圖2-4 如圖2-42.4、石油液化氣罐的焊接方法的選擇目前在生產中常用的焊接方法有焊條電弧焊、埋弧焊、電渣焊、CO2氣體保護焊、鎢極氬弧焊、熔化極氣體保護焊等。焊接方法的選擇主要是依據焊件材料、焊件厚度、焊縫厚度及坡口形式等因素來確定，此外還要考慮生產效率及經濟性。由于此焊接結構為大型焊接結構，在焊接生產中焊縫總長度很長，因此對效率的要求較高，埋弧自動焊至今仍然是工業(yè)生產中最常用的一種焊接方法。適于批量較大，較厚較長的直線及較大直徑的環(huán)

21、形焊縫的焊接。根據所選選的接口形式，可以采用埋弧自動焊進行焊接。埋弧自動焊的主要優(yōu)點是： （1）生產率高 埋弧焊的焊絲伸出長度（從導電嘴末端到電弧端部的焊絲長度）遠較手工電弧焊的焊條短，一般在50mm左右，而且是光焊絲，不會因提高電流而造成焊條藥皮發(fā)紅問題，即可使用較大的電流（比手工焊大510倍），因此，熔深大，生產率較高。對于20mm以下的對接焊可以不開坡口，不留間隙，這就減少了填充金屬的數量。 （2）焊縫質量高 對焊接熔池保護較完善，焊縫金屬中雜質較少，只要焊接工藝選擇恰當，較易獲得穩(wěn)定高質量的焊縫。 （3）勞動條件好 除了減輕手工操作的勞動強度外，電弧弧光埋在焊劑層下，沒有弧光輻射，勞動

22、條件較好。 埋弧自動焊的目的是為了保證焊縫質量的穩(wěn)定，因為液化氣瓶是一種批量生產的產品，只有埋弧自動焊才能保持焊縫質量的持續(xù)穩(wěn)定。手工電弧焊的優(yōu)點 焊接設備價格低.簡單。 焊條品種齊全，可以焊接多種不同的金屬，包括最常用的金屬和合金。 在狹窄空問焊接的場合，采用手工電弧焊比較方便、實用。 對于同樣的焊接設備，采用不同的電流設置，獲得滿足使用要求的焊縫。 適合各種位置的焊接。 與氣體保護焊相比，不易受到風的影響。 對焊接金屬的最大厚度沒有限制 在大多數天氣情況下都可以進行焊接。手工電弧焊的缺點 不適合焊接厚度小于1. 5mm的薄板。 負載率和總的熔敷效率一般比送絲焊接方法低，當焊條消耗完畢或需要

23、更換焊條時，焊接過程也暫時中斷。 并非整根焊條都可以充分利用，焊鉗中被夾持的部分必須丟棄，一般要浪費2550mm長度的焊條。 頻繁地更換焊條也增加了焊接缺陷的產生綜合考慮由于進行的是雙面焊縫，手工電弧焊設備簡單，操作方便適合全位焊接的特點，因而內面采用手工電弧焊而外面采用加入熔深，提高生產率，采用埋弧焊。最終采用焊接方法為：手工電弧焊+埋弧焊。第三章 石油液化氣罐焊接參數的選擇及工藝3.1、焊條的選擇焊條的選擇：焊條的選用主要考慮焊縫的使用性和施焊的工藝性，焊條選擇的主要原則有以下幾點。(l)根據被焊金屬材料的類型，選擇相應焊條種類的大類。如焊接母材是普通低合金鋼時，選用結構鋼類型的焊條。 (

24、2)根據被焊母材的性能，選用與其性能相同的焊條，或選用熔敷金屬與母材化學成分類型相同的焊條，以保證母材性能與焊縫相同。 (3)選擇焊條時還要考慮工藝方面，主要是操作方便，易獲得優(yōu)良的焊縫。 (4)從價格考慮，在滿足性能及施工要求的前提下，盡量選用熔敷效率高、價格低的焊條，從而提高生產率，降低成本。根據焊接手冊可選取焊條J507，直徑為5mm。3.2、焊絲的選擇藥芯焊絲國內應用尚不普遍，活性焊絲主要用于氣體保護焊，故選擇實芯焊絲。常用的低合金埋弧焊實芯焊絲有以下三類： (l)低錳焊絲（如H08A）：常配合高錳焊劑，用于低碳鋼和強度較低的低合金鋼焊接(2)中錳焊絲（如H08MnA，H1OMnSi）

25、：主要用于低合金鋼焊接，并可配低錳焊劑焊接低碳鋼(3)高錳焊絲（如H1OMn2，H08Mn2Si）：用于焊接低合金鋼。3.3、焊劑的選擇說明：JQ.SJl01是氟堿型燒結焊劑，堿度約為1.8，灰色圓形顆粒，粒度為2.00.28mm（1060日）。焊接時電弧燃燒穩(wěn)定，脫渣容易，焊接成型美觀，熔敷金屬具有較高的低溫沖擊韌惟，可交直流兩用，直流焊接時焊絲接正極。用途：配合適當的焊絲（如H08MnA、H1OMn2、H08MnMoA、H08Mn2MoA等），可焊接多種低合金結構鋼，如船體、鍋爐水力容器、管道等?？捎糜诙鄬雍?、雙面單道焊、多絲焊及窄問隙埋弧焊。焊劑參考成分(%)如表3-1: 表3-1焊劑成

26、分SPSiO2+TiO2CaO+MgOAl2O3+MnOGaF20.0600.0801525253520301525融敷金屬力學性能（按GB/T5293-1999），如表3-2:表3-2融敷金屬力學性能項目配合焊絲b(Mpa)s(Mpa)5(%)AKV(J)室溫0-20-40H08MnA415550330221501108027H10Mn2480650400221501108027H08MnMoA55065042020907034_H08Mn2MoA62075050020907034_配合H1OMnSi等焊絲可焊接低碳鋼和某些低合金鋼(16Mn)結構。故選擇焊劑SJl01。根據焊接工藝要求，選

27、用焊條J507，并查常用焊絲焊劑表，選用焊絲H1OMnSi，焊劑SJIOI。3.4、焊接電流、電壓和焊接速度的選擇焊接電流是決定熔深的主要參數，一般情況下，電流越大，熔深越深。隨著電流的增加，由于電弧潛入熔池的深度增加，使電弧縮短，電弧擺動能力減弱，因此，這時熔寬增加不明顯，若繼續(xù)增加電流，電弧產生的熱量大，焊絲熔化量增加，這時，熔深反倒不再增加。當焊接電流較高時，由于熔深增大，熔寬變化不大，這時焊縫截面的形狀系數變小，這樣的焊縫結晶方向不利于氣體和雜質上浮逸出，容易產生氣孔、夾渣和裂紋，為了改善這一情況，在增加焊接電流的同時，還必須相應的提高電弧電壓，以利于得到較為合適的焊縫形狀。焊接電流與

28、熔深的關系如圖3.1所示。電流小，熔深淺，余高和寬度不足；電流過大，熔深大，余高過大，易產生高溫裂紋。圖3.1 焊接電流與熔深的關系（4.8mm）當采用直流電源時，由于電弧較為穩(wěn)定，電弧對母材的加熱較為集中，因此，其熔深在采用相同電流值的情況下比交流電源要深，另外，在直流電源時采用反極性（工件接負）接法要比正極性接法要深，它與手工電弧焊時相反。隨著電弧電壓的增加，焊縫的寬度將明顯增加，而熔深和余高則有所下降。電弧電壓的增加，實際上就是電弧長度的增加，這樣母材加熱面積增加，從而焊縫的熔寬也增加。當電弧拉長后，焊劑的熔化量也會相應的增加，而焊縫余高和熔深反而會有所減小，因此，單一的過份增加電弧電壓

29、，容易造成未焊透，焊播粗糙，脫渣困難，嚴重時還會造成焊縫咬邊。電弧電壓與焊接電流的配合關系可參考下表3-3：表3-3 電弧電壓與焊接電流的配合關系焊接電流（A）600-700700-850850-10001000-1200電弧電壓（V）36-3838-4040-4242-44增加焊接速度時，焊縫的線能量將減小，焊縫寬度明顯變窄，而余高則稍有增加。當焊接速度過快時（如每小時超過40米左右），由于電弧對母材加熱時間縮短，故熔深會逐漸減小。不適當的提高焊接速度，有發(fā)生母材未焊透和邊緣未熔合的危險，但適當的提高焊接速度，對減小焊接變形是有利的。圖3.2 焊接速度對焊縫形成的影響焊接速度過小，熔化金屬量

30、多，焊縫成形差：焊接速度較大時，熔化金屬量不足，容易產生咬邊。實際焊接時，為了提高生產率，在增加焊接速度的同時必須加大電弧功率，才能保證焊縫質量對接焊接工藝參數如表3.4表3-4 對接焊接工藝參數焊接牌號及焊絲焊劑焊絲直徑（）電源種類及極性焊接電流（A）焊接電壓(V)焊接速度(cm/min)內面手工電弧焊J507H10MnSi5直流反接200-27022-26>18外面埋弧焊J507H10MnSi5直流反接400-100032-36>22 角接焊接工藝參數如表3-5：表3-5 角接接工藝參數板厚/mm接頭方式焊絲直徑/mm焊接電流/A 焊接電壓/V 送絲速度/(cm/s)焊接速度/

31、(m/h)氣體流量/（L/min)預熱溫度/19角接頭1.6400430363818193545201503.5、工藝參數的確定1、裝配間隙組對間隙和接口錯變量是影響坡口對接焊質量好壞的重要因素，可以通過嚴控，減少誤差，控制好組對質量。組對間隙根據焊死直徑來確定，本設計中采用5的焊絲，則組對間隙在23mm之間。3、筒體環(huán)縫埋弧焊焊絲的偏距e表3.6筒體直徑與偏離距離的關系筒體直徑219-426800-1000<1500<2000<3000偏離距離10-2015-25303540由于罐體的直徑為3000mm，所以選用的偏距為40mm。3.6、焊接設備的選擇國產部分通用埋弧焊機技

32、術數據如表3-7：表3-7國產部分通用埋弧焊機技術數據型號MZ400MZ11000結構特點焊車式焊車式送絲方式等速等速焊接電流直流交、直兩用送絲速度調節(jié)方法晶閘管調速換齒輪送絲速度/10045052403焊接電流/A80480直流200焊絲直徑/mm1.6,2.01.65焊接速度/157516126配用電源ZX400BX21000ZX1000電源電壓/V380380頻率/Hz5050額定電流/A4001000額定負載持續(xù)率%60空載電壓/V80工作電壓/V204044焊車重量/kg6045控制箱/kg3165焊車尺寸/mm500600800716346540控制箱/mm304370550600

33、450602用途薄板，對接、搭接、角接焊縫、筒體環(huán)縫和縱縫對接、搭接，船形焊縫，容器的環(huán)縫和直縫根據以上的分析和焊接參數的確定，決定選用MZ11000埋弧自動焊設備。3.7、結構設計的工藝過程、焊前準備 焊接坡口形式的設計應避免采用焊不透或局部焊透的坡口，還要盡量減少焊縫的橫截面積，以降低接頭的殘余應力，同時也可以減少焊接材料的消耗量。 坡口加工采用熱切割時應注意防止母材邊緣會形成一定深度的淬硬層，這種低塑性的淬硬層往往成為冷加工的開裂源。 焊前必須消除焊接區(qū)鋼板表面的水分，坡口表面的氧化皮，銹斑，油脂以及其他污物。 焊接材料在使用前應按生產廠推薦的規(guī)范進行烘干。 裝備定位焊縫必須采用與正式焊

34、縫同一類型的焊條。、焊接過程(1)坡口清理(2)裝配點焊(3)內面焊條電弧焊(4)外面清根并打磨(5)外面埋弧焊、焊后熱處理（1）熱件入爐或出爐時的溫度不得超過400，但對厚度差較大、結構復雜、尺寸穩(wěn)定性要求較高、殘余應力值要求較低的被加熱件，其入爐或出爐時的爐內溫度一般不宜超過300。（2）升溫至400后，加熱區(qū)升溫速度不得超過(5000/bs)/h，且不得超過200h，最小可為50h。（3）溫時，加熱區(qū)內任意5000mm長度內的溫差不得大于120。（4）溫時，加熱區(qū)內最高一與最低溫度之差不宜超過65。（5）溫保溫期間，應控制加熱區(qū)氣氛，防止焊件表面過度氧化。（6）爐溫高于400時，加熱區(qū)降

35、溫速度不得超過(6500/8s)l1，且不得超過260/h，最小可為50/h。（7）焊件按（1）爐溫度出爐后應在靜止空氣中繼續(xù)冷卻第四章 液化石油氣儲罐檢驗方案4.1、設備概況及其基本參數容器類別：第類壓力容器 設計壓力：1.86Mpa 設計溫度-1950，介質：液化石油氣 材質：封頭：16MnR 筒體：16MnR4.2、檢驗依據1、壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程2、在用壓力容器檢驗規(guī)則3、壓力容器使用登記管理規(guī)則4、GB150-1998鋼制壓力容器5、JB4730-94壓力容器無損檢測4.3、檢驗準備1、檢驗人員：a、應具備相應項目檢驗資格；b、設置現(xiàn)場安全監(jiān)督（項目負責人）兼。2、檢驗儀器準備：

36、a、磁探機；b、超探機；c、測厚儀、硬度計；d、焊縫檢驗尺、長度檢驗尺；e、照明燈（應急燈）；f、帶漏電保護器的電線盤；g、角向磨光機、砂輪片；h、著色探傷劑。以上檢驗儀器需在檢定期內，且處于完好狀態(tài)。3、審查資料：a、設備的竣工圖，質量證明書。b、鍋爐壓力容器監(jiān)督檢驗單位出具的安全質量監(jiān)檢報告。c、設備的運行記錄，灌（充）裝記錄，有關運行參數記錄，質成份，載荷變化情況，運行中出現(xiàn)的異常情況等資料。d、有關修理、改造、施工記錄、檢驗報告。4、設備準備：a、罐內介質排除干凈，盲死隔斷（氣）液體來源。b、罐內殘余液（氣）體必須進行置換、清洗，氧含量應在1821%（體積比）之間。c、打開人孔，清理罐

37、內雜質，將所有焊縫及兩側（包括接管角焊縫）各150mm范圍打磨除銹至露出金屬光澤。4.4、檢驗項目1、內外部宏觀檢驗：(1)、表面檢驗：a、罐體表面質量，接口部位，焊接接頭的裂紋、過熱、變形泄漏。b、表面腐蝕、機械損傷。c、支撐或支座的損壞，基礎下沉、傾斜、開裂，緊固螺栓。（2）、結構檢查：a、封頭形式、簡體與封頭的連接方式。b、焊縫布置、支座形式與布置。c、開孔與補強。d、排放裝置。e、安全附件及儀表。（3）、幾何尺寸檢驗：a、焊縫對口錯邊量、棱角度、咬邊。b、焊縫表面質量，角焊縫的焊腳尺寸，對接焊縫余高。c、同斷面最大最小直徑差。d、封頭表面凹凸量，直邊高度和縱向皺折。2、測厚檢驗：（1）

38、、殼體：每塊板測量5點、4個板角距板邊各lOOmm處各測1 點，板中心測1點。（2）、封頭：測9點，按Oo、90 0、1800、270 0四個方向，直邊段及過渡段各測1點，頂部測1點。（3）、人孔蓋：中心位置測1點。 除上述部位外，還應著重測以下部位：易腐（沖）蝕部位，氣液面部位，制造時壁厚減薄部位和變形部位，表面檢測發(fā)現(xiàn)可疑部位，以及測厚時遇母材存在夾層部位，必要時UT檢查確定。另外遇“壁厚增值”現(xiàn)象時，應給予足夠重視，并查明原因。3、無損檢測： 檢測方法選擇：MT、UT、PT(1)、罐內對接焊縫IOO%MT檢查，接管角焊縫不能做MTPT檢查。(2)、罐內對接焊縫應力集中部位，如丁字接頭，三個方向各300m和上次檢驗有埋藏缺陷處進行UT檢查，檢查比例不小于焊縫總長的20%，發(fā)現(xiàn)缺陷或原埋藏缺陷有延長傾向時進行擴探。（3）、對接焊縫MT檢驗有缺陷部位，UT檢查，必要時RT復查確認。4、硬度檢驗： 對罐內對接焊縫及熱影響區(qū)、母材進行硬度測試。5、缺陷處理：a、經MT發(fā)現(xiàn)裂紋時，打磨消除，且圓滑過渡，裂紋深度超標時，需樸焊應由用戶委托有資格單位進行。b、UT發(fā)現(xiàn)超標缺陷部位需進行修理，應由用戶委托有資格單位進行修理。c、修理后應按要求進行無損檢測。6、強度