乙炔气瓶焊接工艺.docx

1、乙炔气瓶焊接工艺1 乙炔气瓶零件简介乙炔气瓶属于三类压力容器，它是由钢制气瓶(以下简称钢瓶)、多孔性填料、溶剂、溶解乙炔及附件等组成。钢瓶按照国家劳动部颁布的(气瓶安全监察规程和GBS100 (钢质焊接气瓶设计、制造和检验，在制造过程中对焊接质量的要求很高。根据国家劳动部1993年颁布的溶解乙炔气瓶安全监察规程及GBl1638-89(溶解乙炔气瓶的规定钢瓶主体材料必须采用平炉、电炉或氧气转炉抬炼的镇静钢，以获得良好的成形和焊接性能。钢瓶应逐其进行水压试验，试验压力为52MPa并在此试验压力下保压3min被试钢瓶不得有泄漏现象。钢瓶应在水压试验合格后逐只进行气密性试验，试验压力为30MPa保压1

2、min。钢瓶主体焊缝颓经100的射线探伤检测，按JB4370标准进行，射线透照底片质量为AB级，焊缝缺陷等级不低于级。钢瓶在全部焊接完成后要进行整体熟处理，热处理温度为62020。钢瓶热处理后要按照热处理批号。每批应抽取一支钢瓶进行力学性能试验和爆破试验。气瓶焊接结构如图1所示。2、零件配料2.1.1封头配料母材材料Q235钢公称直径DN=500mm板材厚度S=8mm直边高度h=25mm封头加工余量定为20mm下料尺寸D=1.211*（DN+S）+2*h+20=685mm经计算封头总高度为H=150mm2.1.2封头成形成形方式：冲压成形成形设备：冲床，加热炉成形工艺：材料检查加热冲压封头余量

3、切割检查封头坯料加热：为防止 加热时间过长而使钢板氧化过厚，应采取热炉进料，即炉温升到始压温度时把坯料加进炉内，坯料加热温度一般在9501050为宜，保温时间控制在1minmm，坯料的加热温度要均匀，并保证坯料温度焖透。加热炉最好选用燃气炉，这种炉子的炉温均匀，炉子的密封性好，能确保加热效果。封头的冲压：坯料出炉后，操作人员配合好，迅速将坯料摆到模具下找正冲压，应避免操作时间长、坯料的温度过多的下降。冲压一般采取两次压制成型为好，这样可以控制好冲压温度，防止因又一次成形时间过长、温度较低而导致局部减薄量过大的现象发生。当成形中的封头温度下降到800以下应终止冲压，封头的脱模温度应控制在700以

4、下，待封头完全冷却后，方可吊运，以免变形。封头成型工艺过程：1下料2 拉深3 消除应力退火 4 切边5 缩口2.1.3封头余量切割：采用机加工或自动切割，将成形好的封头净料、并加工好焊接坡口。2.2.1筒体配料筒体周长计算L=（i+s）+2C0L为筒体圆周展开长度mm；Di为筒体内径mm；s为筒体壁厚mm；C0为纵缝坡口间隙加工余量mm；筒体高度H= Hi+CHi为筒体高度设计尺寸；C为环缝坡口加工余量筒体纵焊缝采用埋弧自动焊工艺，接头不开破口。C0=2mm筒体周长L=1599mm 筒体设计高度Hi=680mm环形坡口加工余量C=5.5mm筒体高度H=680mm+5.5mm=685.5mm2.

5、2.2筒体成形筒体材料：Q235钢，厚度8mm，钢板横长1599 mm，纵长685.5mm采用设备：三辊卷板机利用三辊卷板机直接卷制成圆筒状。3筒体节生产工序3.1 下料3.2加工坡口3.3卷圆3.4 装配及定位焊3.5焊接正面纵焊缝3.6 去引弧板和引出板并清理3.7 筒体节校圆4 装配工艺焊接结构的装配是将已经加工好的零件组装成部件，再将部件组装成整体结构的生产过程。焊件的组装固定通常采用定位板、定位焊缝、装配平台、装焊工夹具和变位机械等。焊件的组装不仅仅要求组件的尺寸与配合符号符合设计图样的要求，而且要保证接头的装配及定位焊缝的质量符合工艺要求。接缝间隙：接缝间隙的大小与所采用的焊接工艺

6、方法有关。我们对桶节纵焊缝采用埋弧焊，所以焊缝间隙允差为焊接工艺规程规定值的30.5mm。筒体节焊缝采用I型焊缝。筒体纵焊缝的焊接是用埋弧焊进行焊接的，在经过三辊卷板机卷筒后接头对接处不开坡口但是预留2mm的焊接缝隙。装配焊件时要保证间隙均匀，高低平整，错边量小，定位焊缝长度一般大于30mm，并且定位焊缝质量与主焊缝质量要求一致。必要时采用专用工装、卡具。在焊缝两端要加装引弧板和引出板，待焊后再割掉，其目的是使焊接接头的始端和末端获得正常尺寸的焊缝截面，而且还可除去引弧和收尾容易出现的缺陷。5 焊接工艺制定钢瓶主体焊缝为一条纵焊缝和两条环焊缝。钢瓶主体材料为Q235属于低碳钢。这种钢的含碳量较

7、低，硫、磷等有害杂质的质量分数控制在0.035%以下，通常无淬硬倾向，抗裂性较高，焊接性较好。焊接时不用采取特殊的工艺措施，可以采用多种传统的熔焊方法，包括焊条电弧焊、熔化极气体保护焊、埋弧焊、药芯焊丝电弧焊和电渣焊等。壁厚小于90mm的焊件，焊前一般不必预热；但对于某些接头形式，如直边对接接头，U+V形坡口根部根部焊道埋弧焊，仍需控制焊接热输入量，以防止近缝区的液化裂纹和焊道中心的热裂纹的形成。当电渣焊焊接碳、硫、磷含量偏上限的低碳钢厚板拼接缝和筒节纵缝时，应采取适当加大接缝间隙和控制焊接电流等措施，防止电渣焊缝枝晶间裂纹的形成。5.1纵焊缝焊接方法：采用自动埋弧焊焊接焊接设备：埋弧焊机采用

8、MA1000机头配用ZXG500R直流电源。5.2环向焊缝焊接方法:钨极氩弧焊和埋弧焊焊接设备：KW400型钨极脉冲氩弧焊机埋弧焊是一种电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法。其固有的焊接质量稳定、焊接生产率高、无弧光及烟尘很少等优点，使其成为压力容器、管段制造、箱型梁柱等重要钢结构制作中的主要焊接方法。近年来，虽然先后出现了许多种高效、优质的新焊接方法，但埋弧焊的应用领域依然未受任何影响。从各种熔焊方法的熔敷金属重量所占份额的角度来看，埋弧焊约占10%左右，且多年来一直变化不大。埋弧焊是当今生产效率较高的机械化焊接方法之一，它的全称是埋弧自动焊又称焊剂层下自动埋弧焊。优点：1 生产效率高这是因为，

9、一方面焊丝导电长度缩短，电流和电流密度提高，因 此电弧的溶深和焊丝溶敷效率都大大提高。（一般不开坡口单面一次溶深可达20mm）另一方面由于焊剂和溶渣的隔热作用，电弧上基本没有热的辐射散失,飞溅 也少，虽然用于熔化焊剂的热量损耗有所增大，但总的热效率仍然大大增加。2 焊缝质量高熔渣隔绝空气的保护效果好，焊接参数可以通过自动调节保持稳定，对技术水平要求不高,焊缝成分稳定，机械性能比较好。3 劳动条件好除了减轻手工焊操作的劳动强度外，它没有弧光辐射，这是埋弧焊的独特优点。5.3埋弧焊的应用范围：目前主要用于焊接各种钢板结构。可焊接的钢种包括碳素结构钢，不锈钢，耐热钢及其复合钢材等。埋弧焊在造船，锅炉

10、，化工容器，桥梁，起重机械及冶金机械制造业中应用最为广泛。此外，用埋弧焊堆焊耐磨耐蚀合金或用于焊接镍基合金，铜合金也是较理想的。焊接方法坡口及焊缝尺寸/mm图样标注符号适用范围bCh单面埋弧自动焊82143钢板拼接，筒节纵焊缝接缝间隙。接缝间隙的大小与所采用的焊接工艺方法有关。我们对桶节纵焊缝采用埋弧焊，所以焊缝间隙允差为焊接工艺规程规定值的30.5mm。筒体节焊缝采用I型焊缝1）焊接电流：埋弧焊时，焊接电流是决定焊丝熔融速度、熔透深度和母材熔化量的重要参数。焊接电流与熔透深度几乎成正比关系。其计算式子如下：H=Km*I式子中：H熔透深度（mm） Km熔透系数（直径4.0的焊丝我们取Km为1.

11、11.3） I焊接电流 I=100A我们可以通过计算得到焊接电流，为700750A2）电弧电压：电弧电压与电弧长度成正比关系。在其他参数不变的情况下，随着电弧电压的提高，焊缝的宽度明显增大，而熔深和余高略有减小。如果电弧电压过高，则形成宽而且浅的焊道，从而导致未焊透和咬边等缺陷的产生。此外，随着电弧电压的升高，焊剂的融化量增加，使焊道表面变得粗糙、脱渣困难。降低电弧电压，能提高电弧的挺度、增大熔深；但是电弧电压过低，会形成高而窄的焊道，使接缝边缘融合不良。我们为了保证焊接质量采用3234V的焊接电压。3 ） 焊接速率：当其他焊接参数不变而焊接速度增加时，焊接热输入量相应减小，从而使焊缝的熔深也

12、减小。焊接速度太大会造成未焊透等缺陷。为保证焊接质量必须保证一定的焊接热输入量，即为了提高生产率而提高焊接速度的同时，应相应提高焊接电流和电弧电压。5.3乙炔气瓶筒节纵缝焊接工艺焊接工艺规程产品零部件名称：气瓶筒节纵缝焊接方法：埋弧焊所按标准名称及编号：jb/T163-1993自动化等级：机械化焊件母材1、母材类别号、组别号及钢号类别号组别号-2。钢号Q235与Q235相焊接2、焊件壁厚：8mm3、管件直径：500mm焊接材料1、 钨极牌号及规格： 2、焊条牌号及规格 3、实心焊丝牌号及规格H08MnA，4mm4、焊剂牌号 HJ431 5、药芯焊丝牌号及规格 6、焊带牌号及规格 7、其他 保护

13、气体无焊前准备1、 坡口加工方法及要求：火焰切割或刨边2、 坡口及接缝两侧清理方法及要求：砂轮打磨坡口两侧各20mm3、 焊材清理、烘干方法及要求：焊剂烘干温度250300，2h4、 焊接衬垫材料牌号及规格：焊剂垫焊接温度参数1、最低预热温度: 2、最高层间温度： 3、后热温度及保温时间： 4、消氢处理温度和保温时间： 焊后热处理参数1、 热处理种类 2、 加热温度范围 3、 加热速度 4、 加热温度允许偏差5、 保温时间： 6、 冷却速度： 7、 出炉温度： 8、 其他要求： 焊接电参数1、 焊接电流： 700750A2、 焊接电压： 3234V3、 焊接速度： 3436m/h4、 送丝速度

14、： 5、 脉冲峰值： 6、 脉冲宽度： 7、 引弧电流： 8、 脉冲频率： 9、 收弧电流： 10、其他： 直流，反接焊接时间表1、 予送气时间：2、 电流递增时间：3、 焊接时间：4、 电流衰减时间：5、 填补弧坑时间：6、 延短断气时间：操作技术1、 焊接位置 平焊 立焊 横焊 仰焊 全位置 2、 横摆参数 横摆幅度 横摆速度 两侧停留时间 3、 填丝方式 自熔 填丝 丝径 4、 焊缝层数 正焊一层5、 焊接顺序 6、 清根方式 7、 锤击方式 8、 其他 焊后检测1、 目视检测 2、 射线检测 抽查测 100% 3、 超声波检测 4、 磁粉检测检测部位 5、 渗透检测检测部位 1）环向焊

15、缝焊接工艺本次环向焊缝的焊接方法还是用埋弧焊焊接。但是在焊接时同纵焊缝焊接工艺有所不同。环向焊缝焊接时是在钢垫板上进行焊接的。由表8可知，垫板厚度为2.43.2mm，板宽为37mm。对接接头单面焊可采用以下几种方法：在焊剂垫上焊，在永久性垫板或锁底接头上焊，以及在临时衬垫上焊和悬空焊等。分述如下：在焊剂垫上焊接 用这种方法焊接时，焊缝成形的质量主要取决于焊剂垫托力的大小和均匀与否，以及装配间隙的均匀与否。说明焊剂垫托力与焊缝成形的关系。板厚 2 8mm 的对接接头在具有焊剂垫的电磁平台上焊接所用的参数列于表 4 。电磁平台在焊接中起固定板料的作用。由表四可知装配间隙为03.5mm，焊丝直径为4

16、mm，焊接电流为725775A，电弧电压为3036V，焊接速度为56.7cm/min,电流是交流，焊剂颗粒正常。在焊接时的在垫板上焊接 当焊件结构焊后保留永久性垫板，厚10mm以下的工件可采用永久性垫板单面焊方法。垫板必须紧贴在待焊板缘上，垫板与工件板面间的间隙不得超过0.51mm 。焊接操作方法与纵焊缝焊接方法相同。 2）施工过程中应注意的质量问题1 施焊应对称施焊，防治因焊接应力引起的变形。2 储罐组装几何尺寸符合要求后方可施焊，焊接时应对称施焊，焊缝清根应彻底。3 储罐对接焊缝和角焊缝的表面及热影响区不得有裂纹、气孔、夹渣以及深度超标的咬边，对接焊缝不得有低于母材表面的凹陷，焊缝成型美观

17、。3)季节性施工技术措施1 与当地气象部门保持密切联系，及时掌握气候的变化。2 施焊环境出现下列任意情况，应采取有效防护措施，否则禁止施焊。 手工焊时风速大于10m/s 相对湿度大于90% 雨、雪环境 冬季施工措施1 及时编制冬季施工方案，并经批准执行。2 遇雪后施工前要组织好清扫作业面和脚手架木上的积雪，以防因雪滑出现工伤事故。3 防护器具应进行全面检查，做好保温防冻措施。4 当环境温度低于-5时，应采取预热和焊后的加热、保温和缓冷等措施，以防止产生裂纹。5 冬季气候干燥、少雨，制定切实可行的措施，防止电、火焊等产生火灾事故。6 焊接时使用帆布搭设临时防风棚，高处作业可制作移动式“鸟窝”防风棚，保证焊接环境。6焊接检验钢瓶水压试验按照GB9251的有关规定进行试压时以每秒不大于05MPa的升压速度，缓慢地升至试验压处无变形。钢瓶气密试验按照GB12137的有关规定进行，试验压力为3 0MPa，保压lmin，用肥皂水刷焊缝检查，无泄漏和降压现象。钢瓶爆破试验采用水压，其方法接GB15385的要求进行。实测的爆破口位置和形状合理，形状呈唇形韧性断口，无碎片，断口金属表面无明显缺陷。