儲罐焊接控制

1、 中幅板焊接時，先焊短焊縫，后焊長焊縫(如圖 1 所示) ，在焊接短焊焊縫時，要把這兩塊鋼板與周圍的所有固焊點去除再焊；長焊縫焊接時，不要 把所有的焊縫全部拼接后再焊，而采拼一段焊一段完后再拼一段。先焊短焊縫，使中幅板短 焊縫在自由狀態(tài)下進行，由內(nèi)向外焊接后，使罐底板變成若干可以自由收縮、基本無應力的 中幅長條，再將各長條由內(nèi)向外焊接起來，也屬于在無約束的自由收縮狀態(tài)下成型，這樣引 起的焊接波浪變形和焊接應力都較??；反之，先焊長縫，再短縫，必然會在焊接短縫時受到 已焊的長縫限制，從而使焊接應力和變形變得較大。中幅板每條焊縫均分2N段，采用分段退焊法或分段跳焊法對稱施焊(圖6)。這種焊接 可縮小

2、焊接區(qū)與結(jié)構(gòu)整體之間的溫差，減少構(gòu)件受熱和冷卻不均勻，能有效地消除應力、減 少變形。采用分段退焊時，每一段長度約200mm，不宜過長，因每段焊縫是頭尾相接，前一 段焊縫還沒完全冷卻下來，后一段焊縫的熱量又補充到前一段，給前一段退火的機會，消除 應力、提高焊接質(zhì)量。 中幅板的焊接應由內(nèi)向外、由中心向四周方向進行，使內(nèi)部焊縫的縱向和橫向變形不受到外 部焊縫的約束而降低變形。反之，則變形較大。 每條焊縫由兩名焊工同時沿著焊縫中心線對稱施焊，整個罐底的長焊縫焊接按底板橫向中心 線對稱布置焊工，同時同速對稱施焊，如圖所示，先請4名焊工在1位置上對稱施焊，當每 名焊工焊約2m長的焊縫后，另外請4名焊工在2

3、位置上進行對稱施焊，等在2位置每名 焊工焊約2 m長的焊縫后，再請另外4名焊工在3位置上進行對稱施焊依此類推。因為先 焊的焊接變形大于后焊的焊接變形，若不同時對焊縫進行對稱焊接，會引起偏心應力而產(chǎn)生 變形，對稱的變形就不能最大限度地抵消同時也不符合由內(nèi)向外的焊接順序。 中幅板應采用多層焊，一般采用底層和面的雙層焊。焊縫的收縮變形 總是與焊縫的截面面積、線能量成正比，且面層的焊接變形受到底層焊縫的限制，變形收縮 小，采用多層焊，線能量小，應力和變形比單層焊小。 用剛性固定法(如加馬、碾壓等)對焊縫兩側(cè)進行加固，待冷卻后再拆除，增強焊縫剛度， 減少焊縫的橫向變形和角變形，但會增加焊接應力。3.2.

4、2、邊緣板的焊接工藝措施邊緣板的焊接順序：先由外向內(nèi)對外側(cè) 300mm 長的徑向焊縫進行焊接，待底層壁板與 邊緣板的大角焊縫焊接后再由外向內(nèi)焊內(nèi)側(cè)剩下部份。外側(cè)先焊為滿足工序需要，以免大角 焊縫底下的邊緣板對接后而無法進行焊接，內(nèi)側(cè)部分后焊是給大角焊縫和邊緣板的外側(cè)焊縫 所引起的變形留一定自由空間，防止內(nèi)側(cè)板受到約束翹起，產(chǎn)生變形，消除應力。(2)邊緣板采用外側(cè)小(68mm)、內(nèi)側(cè)大(812mm)的不等間隙且?guī)|板的V形對接焊縫。 邊緣板面積雖小，但焊接量大，是應力和收縮集中的部位，受到大角焊縫和外側(cè)邊緣板的焊 縫雙重應力的作用而引起內(nèi)側(cè)收縮量比外側(cè)大，因此內(nèi)側(cè)間隙大。邊緣板的徑向焊接采用2N

5、 名焊工同時對稱由外到內(nèi)進行隔縫跳焊，第一條焊縫的第一層焊完后跳到第二條焊縫上 焊，而不是在一條焊縫上各層焊完后再焊另一條，同一條焊縫采用分段退焊。(4)采用反變形法拼接邊緣板的對接焊縫。在墊板下安裝楔鐵(圖7)的辦法，使反變形角 控制在58的范圍內(nèi)，當環(huán)境溫度高，厚度大，反變形角小反之，反變形角大。這種 方法的目的是補償焊縫的角向收縮，使焊接后邊緣板平整，便于壁板與邊緣板的拼裝。3.2.3、壁板與邊緣板的大角焊縫的工藝措施 大角焊縫是儲罐受力最不利的地方，是儲罐最薄弱的環(huán)節(jié)，為保證強度，采用雙面多層角縫， 焊縫載面尺寸大，焊接收縮變形量大。為減少變形，應采用如下方法。大角縫按圓周均分N區(qū)，每

6、區(qū)均分M段，由N名焊工同時同向?qū)ΨQ施焊(圖8),各 區(qū)域內(nèi)的焊縫采用分段退焊法或分段跳焊法施焊。先焊內(nèi)側(cè)環(huán)形角焊道，再焊完外側(cè)環(huán)形角焊縫，以防止邊緣板外側(cè)翹起。在罐體內(nèi)部，沿圓周N等分，等分間距12m,在等分點上用12#槽鋼以與底板成對 45夾角焊在壁板與邊緣板之間，使壁板與邊緣板成垂直剛性固定(圖9),限定底板翹起 變形，從而減少大角焊縫的角變形。 反變形用的槽鋼待大角焊縫冷卻后再拆除，且在拆除前用大錘敲打一圈大角焊縫，以釋放收 縮應力、消除變形。3.2.4、中幅板與邊緣板的對接縫的工藝措施底層壁板與罐底邊板的角焊縫焊接完工后，再焊邊緣板的內(nèi)側(cè)焊縫，最后焊邊板與中板 的連接縫。底層壁板與邊板

7、連接角焊縫的縱向收縮造成罐底周圍邊長的縮短而引起罐底邊緣 板徑向收縮，該焊縫又是雙面角焊縫，焊接截面大，焊縫長，焊接收縮變形大，通常收縮量 為515mm，為了罐底邊緣板自由收縮，中幅板不受限制，須按上述方法施焊，有效地控 制了焊接應力及焊接的波浪變形，是底板施工中及其重要的一個環(huán)節(jié)。中幅板與邊緣板的對接采用帶墊板 V 型對接焊，采用較大的對口間隙，這樣利用較大的 焊接收縮力來增加邊緣板對中幅板的拉伸作用，能有效地平衡中幅板的焊接收縮力，使不利 因素轉(zhuǎn)為有利因素。中幅板與邊緣板的對接縫按圓周均分N區(qū)，由N名焊工同時同向?qū)ΨQ施焊，各區(qū)域內(nèi)的 焊縫采用分段退焊法或分段跳焊法施焊。 中幅板與邊緣板的對

8、接縫焊接前，應除原有的固焊點和壁板與邊緣板的剛性支撐，切除多余 的中幅板，以便中幅板與邊緣板能自由收縮。3.2.5、其它的焊接工藝措施(1)用 CO2 氣體保護焊來代替手工電弧焊，坡口角度小，焊縫載面尺寸小，焊速快，焊縫 線能量小，焊接受熱面小，變形和應力也相應減小，同時提高工效，縮短工期。(2) 在保證焊接質(zhì)量的前提下，盡量采用較低的焊接電流，較小的坡口間隙和角度，較快的焊接 速度。減少焊接截面積，降低焊接線能量，從而減少變形和應力。(3)焊接后采用緩慢的冷卻速度，使組織較均勻且細化，焊縫及熱影響區(qū)產(chǎn) 生較多塑性和韌性較好的組織，而減少淬硬組織，降低脆性，提高焊縫的機械性能，同時減 少焊接應

9、力和變形。 施工環(huán)境溫度要高，不宜在低溫下操作，這樣，組對和焊接時構(gòu)件溫差小，冷卻速度慢，變 形和應力也小。 所有的焊工都要持證上崗。在同一種焊接工藝和施工條件下，其焊接速度要差不多，以便同 速焊。4、焊接變形的矯正 雖然采取設計和工藝的預防措施可減少焊接變形，但焊接變形是不可避免的， 為了更有效地控制焊接變形，在焊接后可采用機械矯正法和火焰矯正法進行矯正。4.1、機械矯正法 機械矯正法控制罐底變形的原理：利用外使受力部位產(chǎn)生冷塑性拉伸變形，將尺寸較短部位 加以伸展，使之與尺寸較長部位相適應從而恢復所要求的形狀。罐底機械矯正的方法主要有 沿著焊縫及其熱影響區(qū)鍛打的錘擊法，錘擊方向由外向內(nèi)，錘擊點由外到內(nèi)逐漸減少，這樣 有利于伸長，反之，伸長受阻礙，底板越受錘擊其變形越大。但在施工時要注意防冷脆而引 起焊縫斷裂。4.2火焰矯正法火焰矯正法是對罐底的不均勻加熱，產(chǎn)生熱塑性壓縮變形，使受熱部位冷卻后收縮，以抵消 焊接變形。罐底火焰矯正方法主要有點狀加熱法和線狀加熱法，加熱順序由內(nèi)向外，加熱量 應逐漸減少，有利于收縮，且符合外圈收縮量小內(nèi)圈收縮量大的機理；加熱溫度控制在相變 溫度以上30C50C,使收縮量最大