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改善焊缝覆盖程度两例


放大字体  缩小字体 发布日期:2020-04-20
    焊缝因应力集中,导致质量检验困难、变形加剧、增加制造的时间周期等,成为焊接结构设计、制造中不可忽视的考虑因素。本文介绍两例在生产中针对焊缝覆盖的避让问题采取的措施,以供同仁参考。

    1.降低加热半管对焊缝覆盖

    图1a中,以螺旋状缠绕罐体的半管加热管(见图1b-1 c),其焊缝与罐体环状焊缝的覆盖现象必然发生。并且随着罐体直径的增加,半管螺旋升角α降低,半管与罐体的焊缝与罐体的环向焊缝的覆盖长度增加(见图2)。如果按两条焊缝的最小距离应当符合相关规定,这种焊缝的覆盖长度L’则更大。

    其中:α为半管螺旋升角,L为半管覆盖焊缝的纯长度,c为焊缝间的最小允许距离,L’为不得覆盖的最小焊缝长度。

    虽然有些焊缝的相互覆盖不能避免。但是,如果采取一定的措施,是能够大幅度减少焊缝相互覆盖现象的。

    (1)改变盘管的分布方式将螺旋型盘管(见图3a)用洄型盘管(见图3b、3c)取代,能够完全避开半管焊缝对罐体环向焊缝的覆盖,和有效保证焊缝问的最小允许距离。虽然不能完全避开半管焊缝对罐体垂直分布的纵向焊缝的覆盖,但能够显著降低对横焊缝的覆盖数量和长度。也是避开罐体所有接管、入孔等外接附件的有效措施。  

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    在图3c的水平盘管Ⅱ结构中,空白带可通过从新选择n1 的位置进行消除。不同类型盘管的利弊对比及措施见下表。 

    (2)在材料上,罐壁选用大长度板直至卷板,减少横向拼接的纵焊缝,是减少半管对横焊缝跨越覆盖的最有效途径。

    2.消除补强国对焊缝的覆盖

    某储罐(图6a)为壁厚δ=4mm不锈钢板制成。入孔部位处于储罐中部,采用图6a的焊缝排布,符合材料供应的尺寸特点。但是,补强圈的分布存在如下问题需要考虑和解决。 

    (1)补强圈覆盖了中间部位的环向焊缝,不符合GBl50标准要求。如果强行采用该种焊缝的排布,被补强圈覆盖部位的焊缝要进行必要的探伤,并达到相关标准的规定。

    (2)加剧焊接变形不锈钢的焊接变形是十分明显的,图7a的结构只能加剧这种焊接变形的程度。改成图7b的形式,能够最大限度的降低焊接变形的程度。但是,有悖于焊接结构应当优先选择最少焊接量的原则,增加了焊接成本,增加了焊缝返修的可能性和随之带来的焊接变形的加剧。并且这种焊缝返修又是增加罐体凹陷变形不可避免的因素,给鞍座等其他构件的排布带来困难甚至无法排布,也不是一种最优选择。采用图7c的结构,修改设计,将入孔的位置变换到某一筒节的中部,上述问题即可实现最优化选择。

上述两项示例都是在设计修改的前提下实现的。   
 
 
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