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      摘要:承压设备是在生产、生活中广泛使用的可能引起燃爆或中毒等危险的特种设备。承压设备的制造(安装)主要是通过焊接连接的,因此焊接质量的好坏直接影响承压设备的制造(安装)质量。虽然制造(安装)单位对于焊接有一套焊接质量控制系统,但在焊接材料选择、角焊缝的焊接及坡口制备、组装方面仍然存在一些容易忽视的问题。    关键词:承压设备 焊接 质量控制   Abstract: the pressure equipment in the production, living is widely used in explosion or poisoning can cause dangerous special equipment. Of the pressure equipment manufacturing (install) mainly through the welding connection, and therefore have a direct impact on the quality of welding of the pressure equipment manufacturing (install) quality. Although manufacturing (install) unit for welding welding quality control system has a, but in the welding material selection, Angle of welding and welding groove preparation, assembly there is still some easy to ignore the problem.   Key words: the pressure equipment welding quality control          中图分类号: P755.1文献标识码:A 文章编号:   一、焊接材料选择    焊接材料的选择是等强度原则,如果选择不当,就会造成焊接接头强度与塑性、韧性匹配失调。    我国承压设备所使用的焊接材料标准主要有: GB/T5117-1995 《碳钢焊条》、GB/T5118-1995 《低合金钢焊条》、GB/T983-1995 《不锈钢焊条》、GB/T 14958-1994 《气体保护焊用钢丝》、NB/T47018.1~47018.7-2011《承压设备用焊接材料订货技术条件》等。    我国承压设备用钢材专用标准主要有: GB713-2008《锅炉和压力容器用钢板》、 GB24511-2009《承压设备用不锈钢钢板及钢带》、GB 3087-2008《低中压锅炉用无缝钢管》、 GB9948- 2006 《石油裂化用无缝钢管》等。    这些钢材都对其拉伸强度的最低值与最高值都做出了限定,目的是使某一强度级别的钢材也同时具备足够的塑性与韧性。焊条标准中原来只规定熔敷金属抗拉强度的最低值,而最高值才刚刚规定,有些单位执行的不好,给焊接接头的力学性能匹配带来一定障碍。造成焊缝金属强度超过母材强度,即超强匹配,引起焊接接头塑性下降,脆性转变温度提高,造成韧性储备不足。   二、角焊缝焊接    角接焊缝与对接焊缝在受力、焊接、检验方面存在较大的差异,因此角焊缝是承压设备制造中的薄弱环节。    1.在受力方面,角焊缝受力状况相对于对接焊缝差得多。(1)角焊缝一般位于承压设备结构不连续部位,例如接管与筒体连接焊缝,受到较高的局部集中高应力。对接焊缝一般位于承压设备的壳体上,所受的力与壳体相同,且受力均匀。(2)角焊缝不仅要受到拉伸应力的作用,还要受到弯曲应力和剪切应力的作用。对接焊缝一般只受到拉伸应力的作用,受力比较简单。(3)角焊缝多位于开孔等部位,加工尺寸难以达到规定的要求,易产生较大的装配残余应力。对接焊缝的组对可通过制造公差保证,装配的自由度较大,拘束度小,装配所产生的残余应力较小。(4)角焊缝的几何尺寸有急剧的变化,力的传递比对接焊缝复杂,在焊缝根部及焊趾处有较大的应力集中。对接焊缝能与母材平齐或与母材圆滑过渡,焊缝引起的应力集中较小。(5)除内压力作用外,角焊缝还要承受温差应力的作用,如管板换热器的管子与管板的温差应力较大,焊缝成为最容易破坏的部位,废热锅炉进水管处温差应力较大,角焊缝亦是易断裂的部位。对接焊缝一般只受到内压力的作用。    2.在焊接方面,角焊缝焊接质量较难保证。(1)母材不等厚度的角焊缝,厚度差可达几倍甚至十倍,焊接时既要考虑厚板的熔透,又要考虑薄板的过热等,焊接工艺较难控制。对接焊缝两边的母材相等或厚度差很小,焊接工艺比较容易控制。(2)异种材质的角焊缝,焊材选择较困难,须要较合适的焊接工艺才能保证异种钢的焊接质量。对接焊缝两边的母材一般为同种钢,焊接质量容易控制。(3)多种坡口型式的角焊缝,坡口加工多采用手工切割,加工尺寸不易达到规定的要求,坡口大小不等,宽窄不一,质量较差,给焊接带来较大的困难。对接焊缝一般为双面焊的坡口型式,坡口采用机械加工,易达到规定的尺寸和要求。(4)由于设备转动困难,结构复杂等原因,角焊缝须采取多位置焊接。对接焊一般采用平焊,焊接质量较好。(5)角焊缝多采用手工焊接,焊接参数不易控制,焊接线能量偏差较大,焊缝质量不易保证。对接焊缝多采用自动或半自动焊接,焊接工艺稳定,焊接线能量能得到较好地控制。(7)角焊缝没有对打底焊进行清根,打底焊质量较差,保留在焊缝中,焊缝质量较差。对接焊缝一般采用双面焊,对打底焊进行了清根。(8)角焊缝无产品试板。主体对接焊缝有产品焊接试板,焊缝质量可靠性较高。    3.在检验方面,角焊缝较难进行焊缝内部无损探伤检验,焊缝内部缺陷不易准确消除。对接焊缝可以进行无损探伤,焊缝内部缺陷能够及时清除。   三、坡口的制备与组装    1. 坡口的尺寸对焊接质量的影晌    坡口的尺寸主要指坡口角度、钝边尺寸,对U形坡口还包括圆弧R的尺寸。坡口一般用机加工或火焰气割而成,机加工坡口质量好,但成本高;火焰气割坡口成本低,方便易行且用途广泛,但是质量难以控制,因此气割完毕后需要修整。    (1) 不正确的坡口角度    坡口角度不合适会对焊接质量产生不同程度的影响。    1)坡口角度过大。表面上看,只是会造成填充金属增多,焊接时间变长,增加生产成本,增大了焊接变形。需要进行焊后校形,会增加很高的校正成本,其成本甚至会高于焊接成本。    2) 坡口角度过小。容易造成熔深不足,甚至夹渣。熔深不足会影响焊缝的有效厚度,从而降低焊缝强度。还容易产生裂纹。这一问题不是孤立存在的,它还和焊接电流大小,焊缝成形系数等密切相关。这是因为:焊缝液态金属的凝固是由于母材的冷却作用引起的,并沿着焊缝金属两侧向里发展,最后凝固的液体金属位于焊缝中心线的平面上,如果焊缝深度大于焊缝面的宽度,焊缝表面会先于焊缝中心固化,这样其收缩力就会作用在半液态的焊缝中心上,因而产生中心裂纹。    (2) 不正确的坡口尺寸    坡口尺寸主要是指钝边尺寸,对于 U 形坡口还包括圆弧的尺寸。    1) 钝边。钝边不合适会对焊接质量造成影响 ,过小容易造成烧穿,过大容易造成未焊透。如果接头两侧的钝边同时过大或过小还比较容易处理,可以通过调节电流来控制熔深。但如果出现一侧钝边大,另一侧钝边小,就比较麻烦,选用小电流,就会未焊透,选用大电流,就会烧穿,这种情况在单面焊双面成型的焊接工作中应引起足够的重视。

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