壓力容器常用焊接方法及辨析
為了避免和業(yè)主或制造尬聊,設(shè)計(jì)應(yīng)該多少掌握一些焊接知識(shí)。
由王增新主編,化學(xué)工業(yè)出版社于2015年出版的“壓力容器實(shí)用技術(shù)叢書(shū)”之《壓力容器制造和修理》(第二版)在書(shū)中的4.4.4節(jié)中介紹了壓力容器零部件常用的焊接方法,摘抄整理如下:
1. 封頭拼縫
封頭拼板縫一般是在平板狀態(tài)下完成的,焊接條件比較好,厚度小于10mm的拼板縫宜采用焊條電弧焊焊接,厚度大于10mm的,宜采用焊條電弧焊+埋弧自動(dòng)焊的組合焊。
2. 筒體縱縫
筒體縱縫大多采用焊條電弧焊和埋弧自動(dòng)焊,如何筒體內(nèi)徑小于500mm,還需要手工鎢極氬弧焊打底。
對(duì)于大厚度的某些高強(qiáng)鋼筒體縱縫采用電渣焊。
3. 筒體環(huán)縫
筒體環(huán)縫大多采用焊條電弧焊和埋弧自動(dòng)焊,對(duì)于厚度較大的筒體,盡量采用窄間隙埋弧自動(dòng)焊。
4. 接管焊接
接管與殼體一般采用焊條電弧焊和埋弧自動(dòng)焊。
5. 容器內(nèi)壁堆焊
容器內(nèi)壁堆焊主要焊接方法有:焊條電弧焊、埋弧自動(dòng)焊、氣保堆焊等。
6. 球殼焊接
球殼焊接目前主要采用焊條電弧焊、埋弧自動(dòng)焊、全位置氣體保護(hù)自動(dòng)焊。其中,焊條電弧焊因?yàn)椴僮黛`活、工藝簡(jiǎn)單,現(xiàn)場(chǎng)組裝球罐用的較多;埋弧自動(dòng)焊,多用于球殼上下極板的拼縫;全位置氣體保護(hù)焊,現(xiàn)場(chǎng)組裝焊接時(shí)采用較多,效率高、勞動(dòng)強(qiáng)度低。
7. 管子-管板連接
管子管板接頭常用的焊接方法有:焊條電弧焊、手工鎢極氬弧焊、全位置自動(dòng)鎢極氬弧焊,其中全位置自動(dòng)鎢極氬弧焊焊接質(zhì)量最好。
如下圖所示,上面提到的焊條電弧焊、埋弧自動(dòng)焊、鎢極氬弧焊、氣保焊,在焊接方法的分類中都屬于電弧焊。壓力容器焊接也一般采用電弧焊,見(jiàn)HG/T 20584 7.4.1。

現(xiàn)摘錄陳祝年編著的《焊接工程師手冊(cè)》(第二版)中關(guān)于上述各種焊接方法的介紹,這書(shū)網(wǎng)上可以找到,更詳細(xì)地介紹可以翻書(shū)。
1. 焊條電弧焊,也稱手工電弧焊,SMAW。它的主要特點(diǎn)是:設(shè)備簡(jiǎn)單、操作靈活,不受場(chǎng)地和焊接位置限制,可焊金屬材料范圍廣,但勞動(dòng)條件較差、效率較低,多用于厚度3~40mm鋼板。
2. 埋弧自動(dòng)焊,SAW,是一種半自動(dòng)焊接廣場(chǎng),主要特點(diǎn):生產(chǎn)效率高、焊縫質(zhì)量好、勞動(dòng)條件好、節(jié)省能源和材料,但只適用于平焊或橫焊,稍微復(fù)雜點(diǎn)的位置難以使用,需要采用較多的輔助裝置,靈活性差點(diǎn)。
3. 氬弧焊
氬弧焊分為非熔化極氬弧焊TIG和熔化極氬弧焊MIG。 鎢極氬弧焊為非熔化極氬弧焊,鎢的熔點(diǎn)很高。而如果焊絲作為電極,就是熔化極氬弧焊。
4. 氣保焊
事實(shí)上,利用氣體作為電弧介質(zhì)并保護(hù)電弧和焊縫區(qū)都可以稱之為氣體保護(hù)焊,比如前面的TIG、MIG,它們將氬氣作為保護(hù)氣體。
但如果單叫“氣體保護(hù)焊”,多指CO2氣體保護(hù)焊,也稱氣保焊,或二保焊。CO2氣體保護(hù)焊,是一種熔化極氣體保護(hù)焊MAG,目前主要用于壓力容器中非承壓件的焊接,因?yàn)楹附淤|(zhì)量不夠理想。
另,氣保焊和氣焊不要看差了,氣焊是將氣體燃燒,熔化焊件和焊接材料使之結(jié)合的方法,不屬于電弧焊。壓力容器中一般不采用氣焊。
5. 另外,上面截圖中電弧焊還提到等離子弧焊和藥芯焊絲電弧焊。
等離子弧焊,是在氬弧焊基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,只是前者其弧柱中的電離程度更高。等離子弧焊適合薄壁特別是有色金屬容器的焊接。
藥芯焊絲電弧焊FCAW,實(shí)質(zhì)上是一種熔化極氣體保護(hù)焊,以可熔化的藥芯焊絲作為一個(gè)電極,采用純CO2或CO2+Ar氣作為保護(hù)氣體。
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