钢制立式固定顶储罐的工艺设计.docx

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1、目录1绪论11.1钢的类型及化学成分11.2焊接性分析21.3焊接方法与填充材料的选择32工艺参数的选择42.1板厚的计算42.2工艺参数的确定52.2.1焊条、焊丝直径的选择52.2.2焊条电弧焊电流、电压的选择72.2.3埋弧焊焊接电流、电压的选择82.2.4焊接层数82.3焊缝的布置及焊接接头坡口选择92.3.1焊缝布置92.4焊接生产设备和下料122.4.1焊接设备的选择122.4.2下料133焊前准备、焊后热处理和焊接检验153.1焊前准备153.2焊后热处理153.3焊接检验164钢制立式储罐的装配、检验18参考文献2

2、01绪论钢制立式固定顶储罐的工艺设计部分包括材料的焊接性分析，焊接方法的选择，焊接材料的选择，焊接参数的选择，焊缝位置的布置、焊接坡口的选择，焊接耗材的计算，焊接设备以及其它使用设备的选择，装配工序的选择，以及焊后热处理，焊后检验等，根据以上部分制作焊接工艺卡以便实际生产使用。1.1钢的类型及化学成分焊接性是金属材料是否能适应焊接加工而形成完整的、具有一定使用性能的焊接接头的特性。其主要依据两个方面来判别：一是金属在进行焊接加工中是否容易产生缺陷；二是所形成的焊接接头在一定使用条件下的可靠运行的能力。所以焊接性就分为了工艺焊接性和

3、使用焊接性。工艺焊接性就是在一定焊接工艺条件下，获得优质、无缺陷的焊接接头的能力；使用焊接性焊接接头满足某种使用性能的能力，通常包括常规的力学性能、低温韧性、抗脆断性能、高温蠕变、疲劳性能、持久强度以及抗腐蚀性和耐磨性等指标。前者是关于材料能不能焊接的问题，后者是关于焊后能不能使用的问题。本立式固定顶储罐选用的材料为16MnR为钢材属于低碳钢的碳素钢种类。16MnR钢是细晶粒的铁素体型低温钢，细晶粒钢通过正火或调质处理后获得良好的综合性能，属低合金系统，温度等级为-40℃，热轧热处理状态，其中碳及其它合金元素含量较低，下表1.1给

4、出了碳素钢的化学成分。表1.116MnR的化学成分牌号化学成分（质量分数）∕﹪CSiMnNiVNbAlsPS不大于16MnR≤0.20≤0.551.20~1.60———≥0.0200.0250.0151.2焊接性分析表1.216MnR的力学性能钢号板厚（mm）试验温度（℃）16MnR≤16+20-40345470~63021~22_34＞16~25325根据国际焊接学会（IIW）所采用的碳当量（CE）计算公式：（%）将16MnR所含化学成分的相应数值代入上式，计算其碳当量。通过计算得出，16MnR的碳当量CE=0.40%～0.47

5、%。当CE=0.40%～0.60%，钢的淬硬倾向逐渐增加，所以16MnR属于有淬硬倾向的钢。但是，当CE不超过0.5%时，淬硬倾向尚不严重，焊接性较好，但随板厚增加需要采取一定的预热措施。16MnR钢碳当量不高，淬硬倾向小，室温下焊接一般不易产生冷裂纹。钢在轧制中，硫、磷含量控制较低，所以也不易产生热裂纹。16MnR钢在焊接时，是锅炉压力容器常用钢材，状态分：热轧或者正火，属锅炉和压力容器用钢板。性能与Q345的性能相近，抗拉强度为（510-640MPa）之间，伸长率大于21%，零度v形冲击功大于34j。16MnR钢是屈服强度为3

6、40MPa级的压力容器专用板，它具有良好的综合力学性能和工艺性能。磷、硫含量低于普通的16Mn钢，除抗拉强度、延伸率要求比普通16Mn钢高之外，还要求保证冲击韧性。需要承受不同的压力和强度，一般常压为31.4MPa或更高；工作温度常于-20~450℃之间。具有良好的冷弯和焊接性能；有良好的塑性和韧性；有高温短时强度或长期强度性能。1.3焊接方法与填充材料的选择16MnR的主要焊接方法有焊条电弧焊、埋弧焊和电渣焊，氩弧焊，气体保护焊。对储罐焊接来说主要采用焊条电弧焊和埋弧焊。焊条：型号E5015-G（牌号示例J507）。表1.316

7、MnR不同的焊接方法和焊接材料与母材的搭配关系钢号手工电弧焊埋弧焊焊条型号牌号示例焊丝型号焊剂16MnRE5015-1J507H08MnAHJ350焊条电弧焊是手工操纵焊条进行焊接的一种电弧焊方法，俗称手工电弧焊，属于传统的焊接工艺方法。其特点是电弧柱的温度高于3000℃，且热量集中，与气焊方法相比，热效率较高。该方法有所需焊接设备简单、易于操作、灵活性好等优点。J507是低氢钠型药皮的高韧性超低氢低合金钢焊条,采用直流反接。具有良好的焊接工艺，电弧稳定，脱渣容易，焊缝金属有优良的塑性、韧性和抗裂性能。可进行全位置焊接。适用于E3

8、6、D36、A537等低合金钢的重要结构焊接。如海洋平台、船舶、压力容器等。2.埋弧焊埋弧焊是在焊剂下燃烧进行的熔焊方法，现在主要有自动焊和半自动焊两种。主要优点是：生产效率高，埋弧焊所采用的焊接电流大，相电流密度也大，由于焊剂和熔渣的保护，电弧的