对焊法兰与筒体焊缝的探讨.pdf

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1、Fi现eld场Exp经e~e验nceIl2016第’一期’’对焊法兰与简体焊缝的探讨黄明忠，刘小红，文陆一(1．贵阳化工机械有限公司，贵州贵阳550004；2．贵州省特种设备检验检测院，贵州贵阳550002)摘要：通过对筒体与对焊法兰焊缝裂纹缺陷问题的讨论，阐明焊接接头拘束度过大是产生裂纹缺陷的根本原因．根据筒体与法兰颈部直段不同厚度差采取不同的处理办法，预防焊缝产生缺陷。关键词：焊缝拘束度焊缝裂纹对焊法兰颈部尺寸中图分类号：TH142．2；TQo50．6文献标识码：B文章编号：1002—6886(20

2、16)06—0107—03ThediscussionontheweldingseambetweenweldingneckflangeandthecylinderHUANGMingzhong，LIUXiaohong，WENLuyiAbstract：Throughdiscussiononthedefectsofweldcrackbetweenthecylinderandtheweldingneckflangeitisexplained，thatweldjointrestraintistoolargecaus

3、esofthecrackdefects．Differentmethodsaretakentopreventweldingdefectsac—cordingtodifferenceofdifferentthicknessofthecylinderandstraightsectionofflangeneck．Keywords：weldingrestraindegree，weldcrack，thenecksizeofweldingneckflange法兰颈部直段厚度6=24mm，简体厚度。=180引言mm，两

4、者厚度差符合NB／T47023的要求，采用NB／在中、高压容器等化工设备中长颈对焊法兰的T4702((压力容器法兰分类与技术条件》推荐的筒体使用十分广泛。在焊接过程中长颈对焊法兰有着端部堆焊过渡处理方法。甲、乙型法兰无法比拟优点，其与简体(或接管)连(1)设备简图(图1)接是对接接头，采用焊缝双面全焊透或单面焊背面自由成型，焊缝质量可进行射线或超声波检测。因此，中、高压容器贮存剧毒、高度危害介质，液化石油气等化工设备的管口、设备法兰选用长颈对焊法兰，对设备的安全性起着十分重要作用。选型时不仅注意法兰材料

5、、工作温度、最大允许工作压力，还要注意对焊法兰与筒体对接结构尺寸工艺设计。对于法图1兰颈部直段厚度与筒体厚度相差较大的情况，慎用在筒体端部堆焊过渡的方法。由于法兰颈部直段较表1短，厚度较厚，刚度比较大，焊缝在焊接后产生裂纹缺陷的倾向较大。1现场实例我公司为某化肥厂制造产品“氯乙烯过滤器”：(2)对焊法兰结构尺寸简图(图2)设备简图见图1，技术参数见表1。产品有一组主体(3)焊接工艺参数(表2)设备对焊法兰RF1600—2．5，法兰尺寸简图见图2，·107·观弋’摘Modern删Machiner焊无其它低

6、熔点杂质渗入。经过分析，产生裂纹缺／／j2±＼I—n．-．陷是由于焊接接头拘束度过大，残余应力太高引起。I从平板刚性拘束焊接裂纹试验法(RRC)可知：接头的拘束度k=E·T／L，E为弹性模量，为板厚，为拘束长度，由此可知，法兰颈部直段厚度越厚、越短，焊接接头拘束度越大，残余应力越高，越容易导致裂图2纹产生]。因此法兰颈部结构及尺寸是产生横向表2裂纹缺陷根本原因。从弹性分析法(Waters)可知：法焊焊压法兰在工作状态下，颈锥上的最大轴向应力发生在y小端，而此时小端即是圆筒与法兰对接焊缝，焊缝成为设备的薄

7、弱环节。本设备法兰选用的是《长颈对焊法兰》(NB／T47023—2012)标准件，法兰颈部直段厚度6=24mm，简体厚度=18mm，两者厚度差为6mm，按照《压力容器法兰分类与技术条件》6．5．1规定：筒体厚度大于10mm，且与短节或1．焊前焊条350％烘焙1h后，置于100％恒温箱，随取随用。长颈直边厚度差超过大于简体厚度的30％或超过52．焊前坡口两侧仔细清理锈、油垢等，去除水份。3．背面碳刨铲除掉焊根，并用角向砂轮机打磨呈金属光泽。mm时，长颈法兰直段进行削薄处理(图3)，或者对接焊缝的简体端部堆

8、焊过渡(图4)。原图样结构设计采用简体端部堆焊过渡，堆焊后焊缝形成斜面对焊法兰与简体环焊缝施焊后，进行20％局部倾斜角要求在11。与14。之间。本焊缝斜面倾斜x射线检测(RT)，在焊缝法兰侧热影响区及母材存角=arctan{(61—6o)／[(61+60—4)tan30。+2+2在横向裂纹(垂直焊缝中心线)，裂纹间隔不均匀分C】}，6】=24，=18，C=1。则／3=13。，11。