压力容器焊接基础知识课件.ppt

《压力容器焊接基础知识课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《压力容器焊接基础知识课件.ppt（60页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、,目 录,教学目标及重难点,教学目标1 掌握焊接接头的基本形式2 掌握坡口的选择原则和目的3 掌握坡口的基本形式及特点4 培养学生团结协作精神教学重点焊接接头的基本形式及坡口教学难点四种基本接头形式的受力特点,一 焊接接头形式,用焊接方法连接的接头称为焊接接头。焊接接头包括焊缝、熔合区和热影响区。,电弧焊接头包括4部分： 焊缝、熔合区、热影响区、焊缝附近的母材。,熔化焊焊接接头的组成a)对接接头 b)搭接接头1焊缝金属 2熔和区 3热影响区 4母材,焊接过程使焊接接头具有以下力学特点：（1）焊接接头力学性能不均匀 由于焊接接头各区在焊接过程中进行着不同的焊接冶金过程，并经受不同的热循环和应变循

2、环的作用，各区的组织和性能存在较大的差异，焊接接头组织的不均匀，造成了整个接头力学性能的不均匀。,（2）焊接接头工作应力分布不均匀，存在应力集中 由于焊接接头存在几何不连续性，致使其工作应力是不均匀的，存在应力集中。 当焊缝中存在工艺缺陷，焊缝外形不合理或接头形式不合理时，将加剧应力集中程度，影响接头强度，特别是疲劳强度。,（3）由于焊接的不均匀加热，引起焊接残余应力及变形 焊接是局部加热的过程，电弧焊时，焊缝处最高温度可达材料沸点，而离开焊缝处温度急剧下降，直至室温。这种不均匀温度场将在焊件中产生残余应力及变形。,（4）焊接接头具有较大的刚性 通过焊接，焊缝与构件组成整体，所以与铆接或胀接相

3、比，焊接接头具有较大的刚性。,接头的基本形式焊接接头(简称接头)：用焊接方法连接的接头。常用的焊接接头： 对接接头、T形接头、十字接头、搭接接头、角接接头、端接接头、套管接头、斜对接接头、卷边接头、锁底对接接头等。,接头形式,常用的四种焊接接头形式,1 对接接头2 T形接头3 角接接头4 搭接接头,焊接接头的基本类型,1 .对接接头 两焊件端面间构成大于135、小于180夹角的接头,（1）形坡口的对接接头,（2）开坡口的对接接头,对接接头形式 将同一平面上的两个被焊工件的边缘相对焊接起来而形成的接头称为对接接头。,对接接头特点,它是各种焊接结构中采用最多、也是最完善的一种接头形式，具有受力好、

4、强度大和节省金属材料的特点。 但是，由于是两焊件对接连接，被连接件边缘加工及装配要求则较高。在焊接生产中，通常使对接接头的焊缝略高于母材板面。由于余高的存在造成构件表面的不光滑，在焊缝与母材的过渡处会引起应力集中。,2.角接接头 两焊件端面间构成大于30、小于135夹角的接头,（1）不开坡口的角接接头,（2）开坡口的角接接头,角接接头受力特点 两钢板成一定角度，在钢板边缘焊接的接头称为角接接头。 与T形接头类似，单面焊的角接接头承受反向弯矩的能力极低，除了钢板很薄或不重要的结构外，一般都应开坡口两面焊，否则不能保证质量。,角接接头,3.T形接头 一焊件端面与另一焊件表面构成直角或近 似直角的接

5、头。,（1） 不开坡口的T形接头,（2）开坡口的T形接头,T形接头受力特点 将相互垂直的被连接件用角焊缝连接起来的接头称为T形(十字)接头。T形(十字)接头能承受各种方向的力和力矩。T形接头是各种箱型结构中最常见的接头形式，在压力容器制造中，插入式管子与筒体的连接、人孔加强圈与筒体的连接等也都属于这一类。 由于T形(十字)接头焊缝向母材过渡较急剧，接头在外力作用下力线扭曲很大，造成应力分布极不均匀、且比较复杂，在角焊缝根部和趾部都有很大的应力集中。保证焊透是降低T形接头应力集中的重要措施之一。,T形接头,4.搭接接头 两焊件部分重叠构成的接头， 两块板料相叠，而在端部或侧面进行角焊，或加上塞焊

6、缝、槽焊缝连接的接头称为搭接接头,搭接接头除两钢板叠在端面或侧面焊接外，还有开槽焊和塞焊(圆孔和长孔)等。 开槽焊搭接接头的构造如图所示。先将被连接件冲切成槽，然后用焊缝金属填满该槽，槽焊焊缝断面为矩形，其宽为被连接件厚度的两倍，开槽长度应比搭接长度稍短一些。,塞焊是在被连接的钢板上钻孔来代替槽焊的槽，用焊缝金属将孔填满使两板连接起来，塞焊可分为圆孔内塞焊和长孔内塞焊两种，如图所示。,搭接接头受力特点。 由于搭接接头中两钢板中心线不一致，受力时产生附加弯矩，会影响焊缝强度，因此，一般锅炉、压力容器的主要受压元件的焊缝都不用搭接形式。 由于搭接接头使构件形状发生较大的变化，所以应力集中要比对接接

7、头的情况复杂得多，而且接头的应力分布极不均匀。 在搭接接头中，根据搭接角焊缝受力方向的不同，可以将搭接角焊缝分为正面角焊缝、侧面角焊缝和斜向角焊缝。,接头选择和设计 选择接头形式时，主要根据产品的结构，并综合考虑受力条件、加工成本等因素。 例如： 对接接头具有受力均匀、节省金属等优点，故应用最多。但是，对接接头对下料尺寸和组装的要求比较严格。 T形接头焊缝大多数情况下只承受较小的切应力或仅作为联系焊缝。 搭接接头对装配要求不高，也易于装配，但接头承载能力低，一般用在不重要的结构中。,焊接接头的设计中对焊缝质量的要求、焊缝尺寸大小、焊缝位置、工件厚度、几何尺寸、施工条件等不同，决定了在选择焊接方

8、法和制定工艺时的多样性。合理的焊接接头设计与选择不仅能保证钢结构的焊缝和整体的强度，还可以简化生产工艺，节省制造成本。,设计和选择焊接接头的主要因素：（1）保证焊接接头满足使用要求；（2）接头形式能保证选择的焊接方法正常施焊；（3）接头形式应尽量简单，尽量采用平焊和自动焊焊接方法，少采用仰焊和立焊，且最大应力尽量不设在焊缝上；（4）焊接工艺能保证焊接接头在设计温度和腐蚀介质中正常工作；,（5）焊接变形和应力小，能满足施工要求所需的技术、人员和设备的条件；（6）尽量使焊缝设计成联系焊缝；（7）焊接接头便于检验；（8）焊接前的准备和焊接所需费用低；（9）对角焊缝不宜选择和设计过大的焊角尺寸，试验证

9、明，大尺寸角焊缝的单位面积承载能力较低等。,回答问题:下列各图分别是什么接头形式？,（ ）,（ ）,（ ）,（ ）,搭接接头,T形接头,角接接头,对接接头,四种接头形式的受力特点,1 对接接头受力最好，因此应用最广泛。2 T形接头能承受各种方向的力和力矩，应用仅次于对接接头。3 角接接头受力状况差，只用在不重要的结构。4 搭接接头的应力分布不均匀，疲劳强度较低。对于承受动载荷的接头不宜采用。,二 坡口选择原则及目的,1 坡口的概念 根据设计或工艺需求，将焊件待焊部位加工成一定几何形状的沟槽称为坡口。2 坡口选择原则 （1）能够保证工件焊透，且便于焊接操作。 （2）坡口形状应容易加工。 （3）尽

10、可能提高焊接生产率和节省焊条。 （4）尽可能减小焊后工件变形。,3 开坡口的目的 保证焊件根部焊透，使焊接电弧能深入接头根部，保证焊接质量；同时，起到调节基本金属与填充金属比例的作用。对于合金钢来说，坡口还能起到调节母材金属和填充金属比例(即熔合比)的作用。 。,3、单边U形坡口,1、双面U形坡口,2、V形坡口（铣边机）,三 坡口基本形式及特点,1 V形坡口 是最常用的坡口形式。它便于加工，焊接时为单面焊，不用翻转工件，但焊后易产生角变形。 2 X形坡口 是在V形坡口基础上发展起来的。 在同样厚度下，能减少焊缝金属量约1/2，并且为对称焊，焊后焊件的残余变形较小，但需要翻转焊件，增加劳动量 。

11、3 U形坡口 在焊件厚度相同的条件下U形坡口的空间面积比V 形坡口小的多，当焊件厚度较大只能采用单面焊时，U形坡口可以提高生产率,但加工困难。,（1）根据板厚不同，对接焊缝的焊接边缘可分为卷边、平对或加工成为V形、X形、K形和U形等坡口。,对接焊缝坡口型式,（2）根据焊件厚度、结构形式及承载情况不同，角接接头和T形接头的坡口形式可分为I形、带钝边的单边V形坡口和K形坡口等。,角接和T形接头的坡口a) I形 b) 单边V形（带钝边） c) K形（带钝边）,一般情况下，焊条电弧焊焊接6mm厚度的焊件和自动焊焊接14mm以下厚度的焊件时，可以不开坡口就可以得到合格的焊缝，但板间要留有一定的间隙，以保

12、证熔敷金属填满熔池，确保焊透。 钢板超过上述厚度时，电弧不能熔透钢板，应考虑开坡口。,四 坡口加工方法,坡口的加工方法可根据焊件的尺寸、形状、加工条件来选择1 剪边 剪板机 主要I形坡口 2 车边 车床 管子坡口3 刨边 刨床 板材坡口4 热切割 5 碳弧6 气刨 7 铲削或磨削坡口尺寸表示方法见图6-6,T形接头,选择原则,开坡口目的,坡口基本形式,对接接头,搭接接头,坡,小结,口,接,头,形,式,课后思考,1 什么叫焊接接头？包括哪几部分？焊接接头的基本形式有哪几种？2 对接接头如果两板板厚一薄一厚时，怎么处理？3 开坡口的目的是什么？常见的坡口有哪些形式？4 坡口的加工方法有哪些？,6.

13、2、焊缝及焊缝代号焊缝：焊件经焊接后所形成的结合部分,即填充金属与融化的母材凝固后形成的区域。分类：1、按空间位置可分为：平焊缝、横焊缝、立焊缝、仰焊缝；2、按结合方式可分为：对接焊缝、角焊缝、塞焊缝；3、按焊缝断续情况可分为：连续焊缝、断续焊缝；定位焊缝；4、按承载方式可分为：工作焊缝、联系焊缝。 焊缝是构成焊接接头的主体部分，对接接头焊缝、角接接头焊缝是焊缝的基本形式。,1对接焊缝 对接焊缝是沿着两个焊件之间形成的，有不开坡口（或开I形坡口）和开坡口的两种。焊缝表面形状有上凸的和与表面平齐的。,2角焊缝:两焊件结合面构成直交或者接近直交所焊接的焊缝。,角焊缝截面形状,3工作焊缝和联系焊缝工

14、作焊缝(又称承载焊缝) 焊缝与焊件串联成整体主要承担载荷的作用。焊缝一旦断裂，钢结构就立即受到严重破坏。,联系焊缝(又称非承载焊缝) 焊缝与两个或两个以上的焊件并联成整体(即连接作用)，焊缝不直接承担载荷，工作中受力很小，焊缝一旦断裂，结构不会立即失效。,焊接接头的表示方法,设计人员为使自己设计的结构或产品由制造人员准确无误地加工制造出来，就必须把结构和产品的施工技术条件在设计图样和设计说明书等设计文件上详尽地表述出来。 对于焊接接头，设计人员一般采用有关标准规定的焊缝符号和焊接方法代号来表示。 也可以采用技术制图方法来表示，但用图形或文字详细地说明焊接接头的焊接加工要求和注意事项是非常繁琐和

15、复杂的。 采用标准规定的各种符号和代号简单明了地指出焊接接头的类型、形状、尺寸、位置、表面状况、焊接方法以及与焊接有关的各项条件是非常必要的。,一、焊缝符号与焊接方法代号焊缝符号：在图纸上标注出焊缝形式、焊缝尺寸和焊接方法的符号。 由GB/T3241998焊缝符号表示法(适用于金属熔焊和电阻焊)和GB/T51851999金属焊接及钎焊方法在图样上的表示代号进行了规定。 焊缝的符号组成：基本符号、辅助符号、补充符号、焊缝尺寸符号和指引线。,焊缝基本符号：是表示焊缝横截面形状的符号，它采用近似于焊缝横截面形状的符号表示。,辅助符号：是表示对焊缝表面形状特征辅助要求的符号。辅助符号一般与焊缝基本符号

16、配合使用，当对焊缝表面形状有特殊要求时使用。,焊缝补充符号：是为了补充说明焊缝某些特征的符号。,焊缝尺寸符号：是表示坡口和焊缝各特征尺寸的符号。,指引线：由带箭头的指引线、两条基准线(横线)(一条为实线，另一条为虚线)和尾部组成。,为了简化焊接方法的标注和文字说明，可采用国家标准GB/T 51851999规定的用阿拉伯数字表示的金属焊接及钎焊等各种焊接方法的代号。 焊接方法标注在指引线的尾部。,二、焊接接头在图样上的表示方法（一）焊缝的图示法 国家标准GB/Tl22121990技术制图 焊接符号的尺寸、比例及简化表示法规定，需要在图样中简易地绘制焊缝时，可用视图、剖视图或剖面图表示，也可以用轴测图示意地表示。 在同一图样中，通常只允许采用一种画法。,