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1、7承压设备焊接接头设计焊缝金属热影响区相邻母材对承压设备的运行可靠性和工作寿命起着决定性的影响,对于保证产品的质量具有十分重要的意义。7.1设计基础7.1.1基本类型与特点作用：连接承力类型:■联系焊缝与被焊工件并联,焊缝承担载荷很小,焊缝断裂,不导致结构立即失效.不一定要求2021/7/4焊透或全长焊接，不必计算强度■承载焊缝与被焊工件串联,焊缝承受全部载荷,断裂将使结构立即失效.必须采用全熔透焊接,必须计算强度过程设备中常用的典型焊接接头■对接接头受力状况好,应力集中小,焊接易保证质量.多用于环、纵焊缝2021/7/4■T形及十字接头能承受各种方向的力和力矩.
2、不开坡口的不焊透,应力集中↑,开坡口的应力集中↓.适用于接管、人孔等与设备壳体或封头相连的焊缝■搭接接头应力分布不均,受力状况不好,疲劳强度低.常用于补强圈或支座与壳体和封头的连接焊缝■角接接头两被焊件端部间夹角30°～135°的接头.用于法兰、平封头、管板等与筒身和封头的连接焊缝7.1.2焊接接头设计的内容与准则基本内容2021/7/4■确定接头形式和位置;■设计坡口形式和尺寸;■制定对接头质量的具体要求基本准则■焊接接头与母材的等强性■焊接接头与母材的等塑性■焊接接头的工艺性■焊接接头的经济性7.1.3设计要点(1)接头的可焊到性可焊到性—必须保证焊条、焊丝等
3、能方便地达到欲焊部位2021/7/4(2)尽可能改善施焊环境(3)接头的可探伤性指无损探伤的可能性与方便性对接接头最适于射线探伤,通常一次照射即可;T形接头、角接头需从不同方向多次照射才不至于漏检2021/7/42021/7/42021/7/42021/7/4■超声波探伤对接头检测面要求具有可接近性和可移动性■存在间隙的T接头和未熔透的对接接头,不能或者只能有条件地进行超声波检测■接头的根部处理与焊透是采用超声波探伤的先决条件■奥氏体不锈钢焊缝，不能采用超声波探伤■对于板厚不等和管壁与底座的对接接头,应该选择适当的板(壁)厚过渡区■探头移动区最小尺寸(见图7-5,
4、7-6,表7-1)2021/7/4(4)提高焊接接头的抗腐蚀性材料:耐腐蚀的焊接材料结构:避免在应力集中和高应力区布置焊缝降低对腐蚀敏感部位的刚度避免可能能引起过大残余应力的结合点或区域2021/7/47.2压力容器焊接接头设计7.2.1焊接接头的分类2021/7/4■A、B、C、D类受压壳体上直接承受压力载荷的接头.■E类非受压元件与受压壳体间的接头,不承受压力载荷■F类受压元件表面上的堆焊接头,起耐磨或防腐蚀作用7.2.2焊接接头的特点与设计要求(1)A、B类接头受压壳体的主承力焊接接头,要求:■应采用双面焊的全焊透对接会头或相当于双面焊的全焊透对接接头■接头
5、两侧壁厚差>较薄的1/4或3mm,较厚避2021/7/4应削薄,斜度至少1:32021/7/4■接头之间的距离至少应为壁厚的3倍，且≮100mm■不得采用十字焊缝，接头附近不应开设管孔（若不得不开设，则必须100%探伤）■焊缝根部受到弯曲应力作用时不应采用单面对接接头或直角填角焊缝■应做≥20%或100%无损探伤(2)C类接头主要用于法兰与筒身或接管的连接接头不必要求采用全焊透接头形式，而允许采用局部焊透的T形接头用于平封头、管板与筒身相接时，应采用全2021/7/4焊透脚接接头或对接接头，如下图所示2021/7/4(3)D类接头主要用于接管与壳体和补强圈与壳体间
6、的连接焊缝受力状况差，较A、B类接头复杂，在载荷作用下会产生较大的应力集中，焊接残余应力亦较大，易产生裂纹之类的缺陷常见的D类接头形式有：插入式接管T形接头、安放式接管和凸缘的角接接头等。结构和焊接要求■接管壁厚的区别厚壁优于薄壁■接管插人壳内程度的区别内伸优于平头2021/7/4■带补强圈与不带补强圈的区别■局部焊透与全焊透的区别全焊透优于局部焊透(4)E类接头支座和各种内件等非受压元件与受压壳体间相连的接头一般是采用搭接或角接接头受到风与地震以及支承等载荷的作用时接头必须采用全焊透结构2021/7/47.2.3压力容器焊接接头坡口设计目的：使焊缝全部焊透和减少
7、或避免焊接缺陷，保证焊接质量形式：如下图2021/7/4主要结构参数：■坡口角度α作用是使焊条或焊丝便于伸到坡口底部并作必要的摆动或便移，以便获得良好的熔合，便于脱渣和清渣■钝边高度p作用是防止烧穿和熔化金属流失■根部间隙b作用是为了保证焊透(1)坡口形状和尺寸的主要影陶因素■坡口↓耗用焊材↓，效率和经济效益↑■手工焊δ>6mm应开坡口;埋弧焊δ<24mm,双面焊可不开坡口.电渣焊可不开坡口■坡口角度V形45～90°视焊接方法和母材的不同而取不同角度2021/7/4■根据板厚由小到大，应依次分别采用V形、X形和U形等坡口■根据焊件的材料不同，坡口的形状和尺寸要求不
8、同,低碳钢
