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1、第八章,锅炉及压力容器的焊接,了解锅炉及压力容器的工作特点、基本结构及其制造焊接工艺方法，以及对焊接材料、焊接工艺评定、焊接质量的基本要求等，进而在工艺文件的指导下生产合格的产品。,第八章 锅炉及压力容器的焊接,目 录,第一节 锅炉概述一、锅炉的工作特点二、锅炉的分类三、锅炉铭牌上的参数四、锅炉主要受压部件的作用五、锅炉的工作特点第二节 锅炉的焊接制造一、锅炉受压部分的焊接技术要求二、焊前准备三、焊接接头四、焊前预热五、焊后热处理六、锅炉焊接检验七、焊接缺陷的返修和补焊,第八章 锅炉及压力容器的焊接,第三节 压力容器概述一、压力容器的工作特点二、压力容器的分类三、压力容器的主要参数四、压力容器
2、的结构第四节 压力容器的焊接一、焊件的冷热加工成形二、筒节与壳体的组装三、焊前预热四、焊后热处理五、压力容器常见的缺陷和检验方法六、压力容器的修理复习思考题,目 录,第八章 锅炉及压力容器的焊接,第一节 锅炉概述,一、锅炉的工作特点 一个在工作中吸热，一个在工作中放热。,二、锅炉的分类 （1）按出厂形式分类 （2）按用途分类 （3）按蒸汽压力分类 （4）按容量分类 （5）按燃料种类和能源来分类 （6）按介质流动方式分类 （7）按锅炉本体结构分类 （8）按载热介质分类 （9）按燃料在锅炉中燃烧方式分类,三、锅炉铭牌上的参数,1.容量,（1）蒸发量（2）热功率,2.压力,锅炉铭牌和设计资料上标示的
3、压力，是指锅炉额定工作压力。,4.锅炉型号,（1）蒸汽锅炉表示方法,第一节 锅炉概述,1.容量,2.压力,3.温度,（2）热水锅炉表示方法,第一节 锅炉概述,表8-1 火管锅炉代号,锅筒的作用是汇集、存储、分离气、水和补充给水。,1）吸收炉膛的高温辐射热量，完成管内水的汽化。2）降低炉膛内壁附近的温度，保护炉膛周围的炉墙，并防止结渣。3）节约钢材。,四、锅炉主要受压部件的作用,1. 锅筒（汽包）,2. 水冷壁,3 .对流管束,）工业蒸汽锅炉型号举例：DZL4 125 W）热水锅炉型号举例,第一节 锅炉概述,（3）锅炉型号举例,6.过热器,7.省煤器,五、锅炉的工作特点,1.连续运行,3.具有爆
4、炸性,2.工作条件恶劣,5 .下降管,4. 集箱,第一节 锅炉概述,第二节 锅炉的焊接制造,一、锅炉受压部件的焊接技术要求,3.焊接材料,2.焊接方法和焊接工艺,4. 焊工管理,1 .受压部件的原材料可采用机械剪切割、火焰切割、等离子 弧切割和激光切割等方法下料。,二、焊前准备,1.对制造锅炉原材料的技术要求,2 . 焊前应对被焊材料坡口两侧的油、污、锈、垢进行清理。,4 .锅筒、锅壳或炉胆等圆柱体受压部件的环焊缝对接边缘的偏差。,3. 锅炉受压部件上的焊接坡口，可以采用机械剪切或热 切割加工。,5. 锅筒、锅壳或炉胆等圆柱体受压部件的纵焊缝对接边缘、封头或 下脚圈拼接焊缝对接边缘的偏差（钢板
5、公称壁厚t10%）。,6 .集箱、管道和管子对接焊时，接头外侧边缘的偏差应符合设 计规定。,第二节 锅炉的焊接制造,7. 装配定位焊，应采用与焊接受压元件主焊缝相同的焊条。,三、焊接接头,1 .焊接接头，不应成为十字交叉,2 .在受压部件壳体表面焊接装配附件时，应避开主焊缝及其 邻近区域。,3. 焊接接管管孔应避开焊缝，并尽可能使焊管焊缝与相邻焊 缝的热影响区不重叠。,4.必须采用开坡口（局部焊透）的接头形式。,5. 采用全焊透的接头形式。,第二节 锅炉的焊接制造,表8-4 进行焊前预热,四、焊前预热,第二节 锅炉的焊接制造,五、焊后热处理,表8-5 锅炉受压部件焊后热处理温度范围,六、锅炉焊
6、接检验,第二节 锅炉的焊接制造,1 .焊接接头无损探伤,2 .水压试验,七、焊接缺陷的返修和补焊,1）对不允许存在的焊接缺陷，可以用风铲、钻孔、车削和碳弧 气刨等方法消除。,2）返修焊的焊工，应具有锅炉焊接资格证书；对于焊缝深处的 焊接缺陷、裂纹类的焊接缺陷，焊修前应由焊接责任工程师 编制专用焊接缺陷补焊工艺规程。,3）返修后的焊接部位，应进行外观检查和无损探伤，若返修水压试验不合格的焊接缺陷，返修后仍需要进行水压试验。,4）需要焊后作热处理的受压件，返修焊的工作应在焊后热处理 前进行。,第二节 锅炉的焊接制造,第三节 压力容器概述,一、压力容器的工作特点,1. 压力容器在工作中，必然会引起压
7、力的变化。,二、压力容器的分类,1）低压容器0.1MPa1.6MPa。2）中压容器1.6MPa10MPa。3）高压容器10MPa100MPa。4）超高压容器100MPa。,2. 有些工作介质是无毒、无腐蚀、无爆炸性；但有些工作介质是有毒、有腐蚀、易燃而有爆炸性的。,1. 按压力分类,2. 按壳体承压方式分类,1）内压容器:壳体内部承受介质压力的压力容器。2）外压容器:壳体外部承受介质压力的压力容器。,1）低温容器t20。2）常温容器20t450。3）高温容器t450。,1）固定式容器2）移动式容器,3 .按设计温度分类,4 .从安全技术管理角度分类,5 .按生产工艺过程中的作用分类,1）反应容
8、器,第三节 压力容器概述,2）热交换器3）分离容器4）贮运容器,1）一类容器2）二类容器3）三类容器,6 .按压力容器安全技术监察规程对压力容器分类,三、压力容器的主要参数,1 .压力,1）工作压力2）最高工作压力,第三节 压力容器概述,3）设计压力,1）介质温度2）设计温度,）圆筒形壳体,2 .温度,四、压力容器的结构,1 .壳体,第三节 压力容器概述,图8-2 圆筒形容器,2）球形壳体。,2. 连接件,3. 密封元件,4. 支座,第三节 压力容器概述,图8-3 球形容器,第四节 压力容器的焊接,1 .压力容器封头的成形和拼焊,封头应当采用拼焊的方式,焊缝只允许径向和环向布置,一、焊件的冷热
9、加工成形,图8-4 拼焊封头焊缝布置和间距,2 .封头焊后的尺寸检查,表面形状偏差，可采用弦长等于封头内径3/4Di的内样板进行检查，间隙不得大于封头内径的1.25%,第四节 压力容器的焊接,图8-5 测量封头内表面形状偏差的样板形状及位置,二、筒节与壳体的组装,1. 接头错边量的允差,第四节 压力容器的焊接,表8-2 筒节及壳体对接错边量的允差,不等厚的筒节与筒节、筒节与球形封头相连接时，应将较厚壳 壁边缘单面或双面削薄，或采用堆焊的方法将较薄壳体边缘堆高成 斜坡 。,每个筒节的长度应不小于300mm，相邻两个筒节的纵焊缝中心 间距，以及容器封头拼接的焊缝与相邻筒节的纵焊缝中心间距，应 大于
10、壳体壁厚的3倍，并且不小于100mm。,圆柱形筒体同一断面上最大内径与最小内径之差e，应不大于该 断面的名义内径的1%，并且不大于25mm。,2 .不等厚壳体的连接,3. 筒节的最小长度,4 .内压筒体的圆度,第四节 压力容器的焊接,三、焊前预热,第四节 压力容器的焊接,图8-7 内压筒体圆度的测量,第四节 压力容器的焊接,表8-7 常用压力容器钢材的焊前预热温度,四、焊后热处理,符合下列条件之一者，焊后均需要进行热处理：,1）焊件的壁厚超过以下要求。,第四节 压力容器的焊接,表8-8 压力容器焊件进行焊接后热处理的壁厚界限,2）压力容器及受压部件的制造图样，注明该焊件是有应力腐蚀 危险的容器
11、3）压力容器及受压部件的制造图样，注明该焊件是盛装极度毒性或高度毒性介质的容器。4）容器的封头是用冷加工制作成形的。5）用碳素钢和Q345（16MnR）钢，冷加工制作或中温成形的筒节，其厚度大于或等于圆筒内径的3%；其他低合金钢，其厚度大于或等于圆筒内径的2.5%。6）焊后热处理的方法 炉内整体进行热处理。 局部热处理。,第四节 压力容器的焊接,1. 压力容器常见的缺陷,腐蚀、裂纹和变形。,2. 压力容器常用的检验方法,（1）直观检查（2）工量具的检查（3）无损探伤 1）渗透探伤（PT） 2）磁粉探伤（MT） 3）射线探伤（RT） 4）超声波探伤（UT）,第四节 压力容器的焊接,五、压力容器常
12、见的缺陷和检验方法,第四节 压力容器的焊接,表810 不同探伤方法对缺陷检测能力,1）焊接接头的拉伸试验：2）焊缝及熔敷金属的拉伸试验：3）焊接接头的弯曲试验：4）焊接接头的冲击试验：5）焊接接头的硬度试验：6）斜y形坡口焊接裂纹试验：,（5）耐压试验（6）动态监测,第四节 压力容器的焊接,（4）力学性能试验,（2）成形组装缺陷的处理：（3）焊接缺陷的处理：（4）运行缺陷的处理：,2. 压力容器修理的工作要点处理的一般原则,（1）查明缺陷数量、性质。（2）必须保证质量要求。（3）材料必须与容器母材相同、焊接性能相近。（4）采用打磨消除，但打磨处的剩余厚度应满足压力容器的 强度要求。,第四节 压力容器的焊接,（1）结构设计缺陷的处理,六、压力容器的修理,1 .对缺陷处理的一般原则,1.什么是梁？什么是柱？2.梁和柱的结构形式有哪些？3.梁与梁的连接方式有哪些？4.梁上加劲肋的设置应注意哪些问题？5.简述梁和柱的组装和焊接顺序。6.梁、柱焊接主要有哪些变形？ 其产生原因是什么？7.如何防止梁、柱的焊接变形？8.简述带盖板的双槽钢箱形梁采用何种 组焊顺序产生的焊接变形最小。9.如何防止工字形盖板焊接角变形的产生？,复习思考题,
