大直径平焊法兰的焊接变形与控制.pdf

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1、第47卷第4期化工设备与管道Vo1．47No．42010年8月PROCESSEQUIPMENT＆PIPINGAug．2010大直径平焊法兰的焊接变形与控制程孝福(大连中集重化装备有限公司，辽宁大连116600)摘要：在压力容器的生产制造过程中，经常发生大直径平焊法兰的焊接变形问题，通过分析变形原因，提出控制变形的措施，从而为防止类似X-件的焊接变形提出指导方法。关键词：平焊法兰；焊接变形；控制中图分类号．TQ050．3文献标识码：A文章编号：1009—3281(2010)04-0004-02WeldingInducedDeformationinLargeDiameterFlangeandCon

2、trolMethodCHENGXiao．fu(DalianCIMCHeavyChemicalEquipmentCo．，Ltd，Dalian116600，China)Abstract：Inthemanufactureofpressurevessel，weldinginduceddeformationoftenoccursinlargediametersocket—weldedflange．Inthisarticle，byanalyzingthecausesresultinginde~rmation，themeasurestocontrolthedeformationwereproposedSOt

3、hattheweldinginduceddeformationmaybeprotected．Keywords：socketweldedflange；weldinginduceddeformation；control压力容器和管道上DN2000以上的平焊法兰兰不锈钢衬环；(6)机加工衬环密封面。与简体焊接后，通常会发生法兰端面和法兰直径的法兰与简体的焊接工艺规程见表2。变形，法兰直径越大变形越严重。如焊前未进行控表1容器特性制，变形后的返修处理将会费时费力，不仅造成物力项目参数项目参数设i1‘压力／MPa0．25筒体材料Q345R的浪费，而且返修非常困难。设计温度／℃100容器法兰材料16Mnl

4、I本文将以某公司生产的一台低压立式反应容器公称赢径／ram3000衬环材料06Crl9Nil0的设备平焊法兰和简体的焊接变形为例，来分析、说渍兰明大直径平焊法兰的焊接变形和控制问题。／·容器总图见图1，设备特性参数如表1，容器法兰结构见图2。3115一-r’l300Ql684．西27。’跨中均布图2容器下法兰结构表2法兰与简体的焊接工艺规程焊接焊条焊材规格／电流种类焊接电流／焊接电压／焊接速度／方法牌号nlnl及极性AV(cm·minI1)图1设备总图SMAWA302d，4．0DC+120～16024～2615—20法兰与简体的组装和焊接工艺程序为：(1)机加工法兰为成品；(2)铆工找正组对法

5、兰与简体的收稿日期：2010-05-17连接接头；(3)手工焊接法兰与简体的连接焊缝；作者简介：程孝福(1965一)，男，山西浑源人，助理工程师。从事压(4)组焊后尺寸检查，检漏孔气密检查；(5)焊接法力容器设计、综合制造工艺编制程孝福．大直径平焊法兰的焊接变形与控制。3‘在法兰与简体焊接完毕测量法兰相关尺寸，容较低的温度内，焊接热输入影响小，刚性较好，基本器法兰发生严重的焊接变形，法兰面向外翻转。变无收缩；从而使法兰断面扭转，形成法兰面显著翻转形图见图3。实测数据见表3。的现象，同时造成法兰螺栓孔中心轴线不再与筒体变形前轴线平行。事实证明，这个翻转的力非常大，在完成法兰上端面坡口与筒体的焊接

6、后，仍无法使这个变形有任何改观。2正确措施针对法兰焊接变形源于法兰刚性不足和焊接受热不均的原因，采取相应的防变形措施和控制焊接线能量输入。法兰内径支撑，焊前预热。预热温度图3法兰焊后变形50℃，采用3．2IllIn焊条，小电流，连续焊，控制焊表3翻转后的法兰实测数据道的层问温度，热量输入应均匀，法兰整体预热保持均温在焊接金属厚度达到5mm时，应停止焊接。然后翻转工件，使法兰的背面向上，平焊焊接法兰背侧的坡口。同样采用小电流，连续焊，控制焊道的层间温度，热量均匀输入并保温。焊接厚度达到5mill时，停止焊接，再次将法兰翻转，焊接5[ni1]后翻转到法兰的另一面施焊，直到焊接完成。对容器的上法兰按

7、此方法进行了焊接，焊后经实测：法兰的端面平面度误差为2nlin，法兰的内径椭圆误差为3iIlm。通过对法兰内径简单内撑，使法兰内径圆度误差达到1．5[illn。表3显示实测数据与理论值有非常大的差异。3结束语1原因分析大直径平焊法兰以及类似直径较大的环形工大直径平焊碳钢法兰与不锈钢筒体焊接时，由件，由于结构本身刚性较差，在未加强刚性，和受到于法兰直径大闱0性差，焊道长，焊接熔合点完成一不均匀的局部