人力资源-7 压力容器焊接接头设计VIP免费

7承压设备焊接接头设计焊接接头由焊缝金属、热影响区及相邻母材三部分组成。在压力容器、锅炉和管道等过程设备中，焊接接头不仅是重要的连接元件，而且与所连接部件一起承受工作压力、其它载荷、温度和化学腐蚀介质的作用。焊接接头作为整个受压部件或承压设备不可分割的组成部分，对运行可靠性和工作寿命起着决定性的影响。因此，焊接接头的正确设计对于保证产品的质量具有十分重要的意义。7．1焊接接头设计基础7.1.1焊接接头的基本类型与特点焊接接头主要起两个作用：一是连接作用，即把被焊件连成一个整体；二是承力作用，即承受被焊工件所受的载荷。焊接与被焊工件并联的接头，焊缝仅承担很小的载荷，即使焊缝断裂，结构也不会立即失效，这种接头中的焊缝称为联系焊缝，如图7－1a所示。焊缝与被焊工件串联的接头，焊缝承受全部载荷，一旦焊缝断裂，结构会立即失效，这种焊缝称为承载焊缝，如图7－1b所示。设计时联系焊缝不一定要求焊透或全长焊接，也不必计算焊缝强度，而承载焊缝必须计算强度，且必须采用全熔透焊接。过程设备中常用的典型焊接接头类型有对接接头、T形或十字接头、搭接接头和角接接头等，如图7－2所示。(a)(b)图7－1联系和承载焊缝a）联系焊缝b）承载焊缝对接接头较其它接头受力状况好，应力集中程度小，焊接时易保证质量，是优先广泛应用的接头。对于不同厚度的焊件，为了保证焊透，大多都要把焊件的对接边缘加工成各种形式的坡口。对接接头焊前对工件的边缘加工和装配要求较高。通常设备壳体上的纵、环焊缝均为对接接头。T形及十字形接头能承受各种方向的力和力矩，其接头亦有不同类型，有不焊透和焊透的，有不开坡口和开坡口的。不开坡口者通常均为不焊透的，其应力集中很大，不适用于重载或动载荷。开坡口焊透的T形或十字形接头其应力集中显著减小，适用于承受动载荷及重载荷。接管、人孔等与设备壳体或封头相连的多为T形或角接接头。搭接接头的应力分布很不均，受力状况不好，疲劳强度较低，不宜承受动载荷。压力容器上的补强圈或支座与壳体和封头的连接一般为搭接接头。搭接接头T形和十字形接头角接接头图7－2焊接接头基本类型角接接头是两被焊件端部间构成大于30o，但小于135o夹角的接头。其承载能力与其连接形式和坡口类型有关。法兰、平封头、管板等与筒身和封头的连接一般为角接接头。7.1.2焊接接头设计的内容与准则焊接接头与其它连接形式，如铆接、胀接和螺栓连接相比具有令人注目的优点，如减轻结构重量，受力均衡，制造成本低、生产周期短等，但也不可忽视其各区组织不均一性性能不均一性和存在各种焊接缺陷等缺点。焊接结构设计师尤其应重视上述缺点，从设计上采取有效的措施，尽量克服或减小其不利的影响，以确保设备的可靠性。焊接接头设计的基本内容为：①确定接头型式和位置；②设计坡口形式和尺寸；③制定对接头质量的具体要求，如探伤要求等。接头设计的基本准则是：①焊接接头与母材的等强性等强性的含意应包括常温、高温短时强度，高温持久强度，静载和交变载荷下的强度。②焊接接头与母材的等塑性接头的塑性与母材的塑性不同。接头塑性主要是指接头在结构中的整体变形能力，能经受受压部件在制造过程中和运行过程中复杂的受力条件。③焊接接头的工艺性焊接接头应布置在便于施工，焊接和检查（包括无损探伤）的部位，焊接坡口形状和尺寸应适应所采用的焊接工艺，具有较高的抗裂性并能防止焊接变形，应易于形成全焊透的焊缝并能避免形成其他焊接缺陷。④焊接接头的经济性焊接是一种消耗能量和优质焊材的工艺过程，故应尽量减小焊接接头的数量，在保证接头强度的前提下减薄焊缝的厚度。在设计焊接坡口形状时，应在保证工艺性的前提下，尽量减小坡口的倾角和截面。对于壁厚较薄的受压部件应尽可能采用不开坡口的先进焊接工艺。7.1.3焊接接头设计注意要点在设计焊接接头时，设计人员一般除了依据上述基本设计准则，注意正确合理地选择焊接接头类型，坡口形状和尺寸外，还必须注意接头的可焊到性、可探伤性以及为防止或减小腐蚀等问题。①接头的可焊到性熔焊接头焊接时，为保证获得理想的接头质量，必须保证焊条、焊丝或电极能方便地到达欲...