控制压力容器管板焊接变形方法的研究

控制压力容器管板焊接变形方法的研究

摘要 分析压力容器管板焊接变形的原因，找出控制压力容器管板焊接变形的方法。
关键词 管板焊接 变形控制

在压力容器制造中，往往由于组装与施焊的顺序不当，以及焊接工艺参数选择的不合理，易引起管板焊接变形，导致密封不严，管子拉脱。现将如何控制压力容器管板焊接变形及其正确工艺说明如下。
1 管板焊接变形的形式及原因
管板焊接变形常见的有二种形式：①拱形变形；②波浪变形。
管板焊接变形的原因：①组装与施焊的顺序不当；②焊接方向不正确；③焊接参数不合理，引起局部过热；④未采用适当的辅助措施。
2 控制压力容器管板焊接变形的措施
(1)坡口角度。由于坡口角度及施焊截面形状对焊接接头的角变形影响很大，坡口角度越大，焊接接头上部及下部横向收缩量差别就越大，因此，在保证焊透的前提下，a角、h值应尽量小，如图1所示：
(2)焊接层数。多层焊角变形的变化规律如图2所示。焊接层数越多，角变形越大。因此，为了控制焊接角变形，焊接层数越少越好。在保证焊接强度的条件下，也尽量减小焊角高度。
(3)施焊工艺参数。应尽量采用小参数施焊，避免局部过热引起热变形。
(4)组装顺序。将拉杆、定矩管、折流板组装在管板上，然后穿管子，将管束装入筒体并组对管板与简体，接着组对另一端管板与筒体，将管子引出管板，并调整伸出长度。
(5)管子与管板施焊顺序。首先焊接管板中间部位的管子，焊接的管子数应不小于管子总数的1/4。一端施焊1/2后，将另一端全部焊接，然后再将一端剩下的1/2焊完。管子与管板的施焊顺序应从内向外呈辐射状，并对称进行。
(6)焊接管板与筒体。管板与筒体焊接，每层焊缝应分段对称进行。每层焊缝应错开180℃。两端各焊一层，交替操作，直至焊完。
(7)余下管头的焊接。从管板与筒体环缝先焊完一端，一层层向外施焊，两端管板交替进行，对称施焊。
(8)辅助措施。常用的辅助措施有三种方法，一是用一长螺栓从管板中间穿过，两头用螺母锁死(管束与管板无焊接时用此法)。二是紧固一只刚性较大的零件(如与其相配的法兰)，以抵抗变形。三是加强冷却效应，从而避免因受热不均而引起变形。
3 结　语
经过大量的生产实践证明，对于列管式换热器、空气加热器、薄膜蒸发器等此类压力容器的制造加工，选用上述焊接顺序及焊接参数，并配以适当的辅助措施，可有效地控制管板焊接的变形。(end)