焊接結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)知識(shí)zx2015

1、中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司 2015年焊接技師培訓(xùn)2015年年11月月n主要內(nèi)容主要內(nèi)容n焊接結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)知識(shí)1.焊接生產(chǎn)基礎(chǔ)知識(shí)n主要內(nèi)容主要內(nèi)容1. 焊接結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)知識(shí)n1.1 焊接結(jié)構(gòu)及基本構(gòu)件n1.2焊接接頭、焊縫的基本類型n1.3 焊接變形與矯正n1.4焊接殘余應(yīng)力與消除n1.5焊縫符號(hào)標(biāo)識(shí)n主要內(nèi)容主要內(nèi)容2.焊接生產(chǎn)基礎(chǔ)知識(shí)焊接生產(chǎn)基礎(chǔ)知識(shí)n2.1 焊接結(jié)構(gòu)工藝的制定原則n2.2 焊接結(jié)構(gòu)工藝的制定內(nèi)容n2.2 焊接結(jié)構(gòu)工藝性審查n2.3 焊接結(jié)構(gòu)加工工藝編制n2.4 焊接生產(chǎn)安全焊接結(jié)構(gòu)應(yīng)用的廣泛性焊接結(jié)構(gòu)應(yīng)用的廣泛性工業(yè)地位焊接結(jié)構(gòu)的用鋼量指標(biāo)用鋼量指標(biāo)比較 用鋼量比率用鋼量比率( (

2、焊接結(jié)構(gòu)用鋼量焊接結(jié)構(gòu)用鋼量/ /鋼的總產(chǎn)量鋼的總產(chǎn)量 ) ) 100%100% a.美、德、日、英等發(fā)達(dá)國(guó)家5055； b.我國(guó)目前水平已達(dá)4045%. 可見，焊接結(jié)構(gòu)用鋼量比率之大！ 焊接焊接工業(yè)地位工業(yè)地位焊接結(jié)構(gòu)用鋼量焊接結(jié)構(gòu)用鋼量n焊接結(jié)構(gòu)用鋼量80年代工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家（日本、美國(guó)、德國(guó)）約為45%，我國(guó)約為25%。n2005年中國(guó)焊接結(jié)構(gòu)用鋼量為37%,工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家達(dá)到50%以上。n同年鋼產(chǎn)量達(dá)到3.49億噸，成為世界最大的鋼材生產(chǎn)與消費(fèi)國(guó)，而焊接結(jié)構(gòu)的用鋼量也突破1.3億噸。人均鋼產(chǎn)量n90年代重工業(yè)成熟國(guó)家人均鋼產(chǎn)量為600kg/p.y，我國(guó)鋼產(chǎn)量突破6000萬(wàn)t，人均55kg/p

3、.y。n2006年世界鋼產(chǎn)量為12.39億t，我國(guó)鋼產(chǎn)量為4.2億t，占全世界鋼產(chǎn)量的34%，人均300kg/p.y。n2010年我國(guó)鋼產(chǎn)量將達(dá)到5億t左右，同時(shí)我國(guó)正在努力從鋼材大國(guó)向鋼材強(qiáng)國(guó)的方向發(fā)展。1.1 焊接結(jié)構(gòu)及基本構(gòu)件na. 常見結(jié)構(gòu)n鍋爐 n壓力容器n壓力管道n鋼結(jié)構(gòu)n機(jī)器 .1.1 焊接結(jié)構(gòu)及基本構(gòu)件 b. 基本構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)：梁、柱、垳架結(jié)構(gòu)壓力容器：封頭、筒體、接管等配件壓力管道：管子、彎頭、法蘭鍋爐：鍋筒、封頭、聯(lián)箱、水冷壁、對(duì)流管束、省煤器、過熱器、爐膽及爐膽頂機(jī)器：種類比較多，也比較復(fù)雜。c.石油化工主要焊接結(jié)構(gòu). 鋼結(jié)構(gòu)按按應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域分類分類 按所用按所用鋼材規(guī)

4、格鋼材規(guī)格分類分類按結(jié)構(gòu)體系按結(jié)構(gòu)體系工作特點(diǎn)工作特點(diǎn)分類分類 。c.石油化工主要焊接結(jié)構(gòu). 壓力容器 P55分類： 按生產(chǎn)工藝過程的作用原理 按壓力容器技術(shù)監(jiān)察規(guī)程.壓力容器分類 國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局頒發(fā)的國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局頒發(fā)的壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程規(guī)程( (質(zhì)技監(jiān)局發(fā)質(zhì)技監(jiān)局發(fā)19991541999154號(hào)，以下簡(jiǎn)稱號(hào)，以下簡(jiǎn)稱容規(guī)容規(guī)) )根據(jù)根據(jù)壓力容器操作壓力、介質(zhì)危害程度、容器功能、結(jié)構(gòu)特性壓力容器操作壓力、介質(zhì)危害程度、容器功能、結(jié)構(gòu)特性、材料和對(duì)容器安全性能的綜合影響程度等，將壓力容器、材料和對(duì)容器安全性能的綜合影響程度等，將壓力容器分為三類。分為三類。

5、( (一一) )第一類壓力容器第一類壓力容器低壓容器低壓容器( (第第( (二二) )、( (三三) )款規(guī)定的除外款規(guī)定的除外) )。(二)第二類壓力容器(下列情況之一，第(三)款規(guī)定的除外)：(1)中壓容器；(2)低壓容器(僅限毒性程度為極度和高度危害介質(zhì))；(3)低壓反應(yīng)容器和低壓儲(chǔ)存容器(僅限易燃介質(zhì)或毒性程度為中度危害介質(zhì))；(4)低壓管殼式余熱鍋爐；(5)低壓搪玻璃壓力容器。(三)第三類壓力容器(下列情況之一)：(1)高壓容器。(2)中壓容器(僅限毒性程度為極度和高度危害介質(zhì))；(3)中壓儲(chǔ)存容器(僅限易燃或毒性程度為中度危害介質(zhì)，且pV大于或等于10MPam3)；壓力容器一般是指

6、在工業(yè)生產(chǎn)中用來完成反應(yīng)、傳熱、傳質(zhì)、分離、貯存等工藝過程，并承受01MPa表壓以上壓力的密閉容器。特種設(shè)備安全監(jiān)察條例中明確指出壓力容器的定義為：壓力容器，是指盛裝氣體或者液體，承載一定壓力的密閉設(shè)備，其范圍規(guī)定為最高工作壓力大于或者等于（表壓），且壓力與容積的乘積大于或者等于的氣體、液化氣體和最高工作溫度高于或者等于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體的固定式容器和移動(dòng)式容器；盛裝公稱工作壓力大于或者等于（表壓），且壓力與容積的乘積大于或者等于的氣體、液化氣體和標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)等于或者低于液體的氣瓶；氧艙等。 壓力容器的定義壓力容器的形式壓力容器的形式通常有以下劃分方法：壓力容器的形式通常有以下劃分方法：( (一一)

7、)按制造方法分按制造方法分分為焊接容器、鍛造容器、熱套容器、多層包扎式容器、分為焊接容器、鍛造容器、熱套容器、多層包扎式容器、繞帶式容器、組合容器等。繞帶式容器、組合容器等。( (二二) )按制造材料分按制造材料分分為鋼制容器、有色金屬容器、非金屬容器等。分為鋼制容器、有色金屬容器、非金屬容器等。( (三三) )按幾何形狀分按幾何形狀分分為圓筒形容器、球形容器、矩形容器、組合式容器等。分為圓筒形容器、球形容器、矩形容器、組合式容器等。壓力容器的形式( (四四) )按安裝方式分按安裝方式分分為立式容器、臥式容器等。分為立式容器、臥式容器等。( (五五) )按受壓情況分按受壓情況分分為內(nèi)壓容器、外

8、壓容器等。分為內(nèi)壓容器、外壓容器等。( (六六) )按壁厚分按壁厚分分為薄壁容器、分為薄壁容器、 厚壁容器厚壁容器 ( (七七) )按工藝過程中作用原理分按工藝過程中作用原理分分為反應(yīng)容器分為反應(yīng)容器( (代號(hào)代號(hào)R)R)、換熱容器、換熱容器( (代號(hào)代號(hào)E)E)、分離容器、分離容器( (代號(hào)代號(hào)S)S)、貯、貯存容器存容器( (代號(hào)代號(hào)C ) C ) ，其中球罐，其中球罐( ( 代號(hào)代號(hào)B)B)。( (八八) )按操作溫度分按操作溫度分(1)(1)低溫容器低溫容器(t(t20)20)。(2)(2)常溫容器常溫容器(t(t2020150)150)。(3)(3)中溫容器中溫容器(t150(t15

9、0450)450)。(4)(4)高溫容器高溫容器(t450)(t450)。( (九九) )按設(shè)計(jì)壓力分按設(shè)計(jì)壓力分(1)(1)低壓容器低壓容器( (代號(hào)代號(hào)L)L)0 01MPaP1MPaP1 16MPa6MPa。(2)(2)中壓容器中壓容器( (代號(hào)代號(hào)M)M)1 16MPaP6MPaP10MPa10MPa。(3)(3)高壓容器高壓容器( (代號(hào)代號(hào)H)H)10MPaP100MPa10MPaP42MPa）高壓管道（1042MPa）中壓管道（1.610MPa）低壓管道（200）常溫管道（-29200）低溫管道（-29）介質(zhì)毒性介質(zhì)可燃性可燃介質(zhì)管道非可燃介質(zhì)管道劇毒管道(極度危害)有毒管道(非

10、極度危害)無毒管道介質(zhì)腐蝕性腐蝕性介質(zhì)管道非腐蝕性截止管道壓力管道概念及分類壓力管道概念及分類按用途長(zhǎng)輸管道公用管道工業(yè)管道復(fù)習(xí)思考題：壓力管道的分類主要有哪些？按用途分類的表示符號(hào)？復(fù)習(xí)思考題：壓力管道的分類主要有哪些？按用途分類的表示符號(hào)？復(fù)習(xí)思考題：管道的概念？壓力管道的組成主要有哪些部分？復(fù)習(xí)思考題：管道的概念？壓力管道的組成主要有哪些部分？管道主要由管道組成件和管道支承件組成，用于輸送、分配、混合、分離、管道主要由管道組成件和管道支承件組成，用于輸送、分配、混合、分離、排放、計(jì)量、控制或制止流動(dòng)的管子、彎頭、閥門、法蘭墊片螺栓連接和排放、計(jì)量、控制或制止流動(dòng)的管子、彎頭、閥門、法蘭墊

11、片螺栓連接和其它組成件或受壓部件的裝配總成。其它組成件或受壓部件的裝配總成。壓力管道概念及分類壓力管道概念及分類n長(zhǎng)輸管道（長(zhǎng)輸管道（GAGA）：產(chǎn)地、儲(chǔ)存庫(kù)、使用單位間用于輸送商品介質(zhì)的管道）：產(chǎn)地、儲(chǔ)存庫(kù)、使用單位間用于輸送商品介質(zhì)的管道。地域特性是跨地區(qū)（跨省、跨地市）使用。地域特性是跨地區(qū)（跨省、跨地市）使用n公用管道（公用管道（GBGB）：城市或鄉(xiāng)鎮(zhèn)范圍內(nèi)用于公用事業(yè)或民用的燃?xì)夂蜔崃Γ撼鞘谢蜞l(xiāng)鎮(zhèn)范圍內(nèi)用于公用事業(yè)或民用的燃?xì)夂蜔崃艿?。地域特性是一個(gè)城市或鄉(xiāng)鎮(zhèn)范圍內(nèi)使用管道。地域特性是一個(gè)城市或鄉(xiāng)鎮(zhèn)范圍內(nèi)使用n工業(yè)管道（工業(yè)管道（GCGC）：企業(yè)、事業(yè)單位所屬的用于輸送工藝介質(zhì)的

12、工藝管道）：企業(yè)、事業(yè)單位所屬的用于輸送工藝介質(zhì)的工藝管道、公用工程管道及其他輔助管道。地域特性是一個(gè)企業(yè)或事業(yè)單位內(nèi)使、公用工程管道及其他輔助管道。地域特性是一個(gè)企業(yè)或事業(yè)單位內(nèi)使用用公用工程管道：相對(duì)于工藝管道而言，公用工程管道系指工廠（裝置）公用工程管道：相對(duì)于工藝管道而言，公用工程管道系指工廠（裝置）的各工序中公用流體的管道。的各工序中公用流體的管道。nGAGA：GA1GA1、GA2GA2nGBGB：GB1GB1（燃?xì)猓ⅲㄈ細(xì)猓?、GB2GB2（熱力）（熱力）nGCGC：GC1GC1、GC2GC2、GC3GC31.2 焊接接頭的基本類型 a.對(duì)接b.T型接c.搭接d.角接e.端接1.2

13、 焊接焊縫的基本類型a.對(duì)接焊縫b.角焊縫c.端接焊縫d.塞焊縫e.組合焊縫圖 圖 圖 圖 注意：區(qū)分對(duì)接接頭對(duì)接焊縫 角接接頭角焊縫1.3 焊接變形與矯正焊接變形與矯正a.變形： 在外力或溫度等因素作用下所引起物體的形狀和尺寸的改變?yōu)樽冃?。b.分類：彈性變形塑性變形1.3 焊接變形與矯正焊接變形與矯正c.焊接變形產(chǎn)生原因：n不均勻受熱n焊縫金屬的收縮n金屬組織的變化n焊件的剛性拘束1.3 焊接變形與矯正焊接變形與矯正d.焊接變形的基本形式：n收縮變形n角邊形n彎曲變形n波浪變形n扭曲變形1.3 焊接變形與矯正焊接變形與矯正e.焊接變形的預(yù)防：n途徑：設(shè)計(jì)工藝n措施：留余量法、反變形法、剛性

14、固定法、合適的裝配順序、合理的焊接方法工藝、熱平衡法。1.3 焊接變形與矯正焊接變形與矯正f.焊接變形的矯正：n手工矯正n機(jī)械矯正n火焰矯正1.4 焊接殘余應(yīng)力與消除焊接殘余應(yīng)力與消除a.焊接殘余應(yīng)力:焊件冷卻后，殘留于焊件內(nèi)的應(yīng)力.b.焊接殘余應(yīng)力產(chǎn)生原因：同變形。c.焊接殘余應(yīng)力對(duì)焊接結(jié)構(gòu)的影響：n結(jié)構(gòu)強(qiáng)度n構(gòu)件加工尺寸精度n對(duì)穩(wěn)定性的影響1.4 焊接殘余應(yīng)力與消除焊接殘余應(yīng)力與消除d.焊接殘余應(yīng)力減小措施n合理的焊接順序方向n預(yù)熱法n冷焊法n留裕度法n開減應(yīng)力槽法n加熱“減應(yīng)區(qū)”法1.4 焊接殘余應(yīng)力與消除焊接殘余應(yīng)力與消除d.消除焊接殘余應(yīng)力的方法n熱處理法n機(jī)械拉伸法n溫差拉伸法n錘

15、擊焊縫1.5 焊縫符號(hào)標(biāo)識(shí)焊縫符號(hào)標(biāo)識(shí)a.焊縫、焊接方法符號(hào)表述標(biāo)準(zhǔn)nGB/T324-1998焊接符號(hào)表示法nGB/T5158-1999金屬焊接及釬焊方 法在圖樣上的表示代號(hào)1.5 焊縫符號(hào)標(biāo)識(shí)焊縫符號(hào)標(biāo)識(shí)b.焊縫、焊接方法符號(hào)的標(biāo)注n指引線：箭頭線、基準(zhǔn)線n基本符號(hào)焊縫的基本尺寸及相關(guān)概念焊趾： 焊縫表面與母材的交接處。焊縫寬度：焊縫表面兩焊趾之間的距離。焊縫厚度：在焊縫橫截面中，從焊縫正面到焊縫背面之間的距離。焊腳尺寸： 在角焊縫的橫截面中畫出的最大的等腰直角三角形中直角邊的長(zhǎng)度。焊腳： 在腳焊縫的橫截面中，從一個(gè)直角面上的焊趾到另一個(gè)直角面表面的最小距離。熔深：在焊接接頭的橫截面上，母材或前道焊縫熔化的深度；焊縫成形系數(shù)： 熔焊時(shí)，在單道縫橫截面上焊縫寬度B與焊縫計(jì)算深度H的比值；余高：超出母材表面連線上面的那部分焊縫金屬的最大高度；焊根： 焊縫背面與母材的交接處；弧坑：弧焊時(shí)，由于斷弧或收弧不當(dāng)，在焊道末端形成的低洼部分；熔池：熔焊時(shí)，在焊接熱源作用下，焊件上所形成的具有一定幾何形狀的液態(tài)金屬部分；焊縫的基本尺寸及相關(guān)概念焊縫的成形系數(shù)補(bǔ)充概念焊縫成形系數(shù)（）=B/H焊縫的基本坡口形狀 表示T形接頭交錯(cuò)斷續(xù)角焊縫，焊腳尺寸為5mm，相鄰焊縫的間距為30 mm，焊縫段數(shù)為35 mm，每段焊縫長(zhǎng)度為50 mm 。 表示對(duì)接接頭周圍焊縫，由埋弧焊焊成的v形