半自动CO2焊施工程序及施工工艺.docx
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半自动CO2焊施工程序及施工工艺
半自动CO2焊施工程序及施工工艺
1.拱顶罐主要结构
5000立方米拱顶油罐,主要由罐底、罐壁和顶板三部分组成,油罐内径22.6米,罐壁高13.6m,每台重91T(除底板)材质为Q235,主要结构如下:
(1)罐底板厚8mm,中腹板均采用搭接接头,边缘板采用对接接头,中腹板与
边缘板的连接采用搭接接头,中腹板搭接在边缘板上部。
(2)罐壁由9圈围成,圈与圈之间均采用搭接接头,每圈中的壁板采用对接接
头,第1、2、3圈厚6mm,第4、5圈厚8mm,第6、7圈10mm,第8、9厚12mm。
(3)罐顶
由52块厚6mm扇形板预制成形后搭接焊接而成,每块板都有加强肋。
2、施工现场布置
考虑到罐的预制、安装全过程,合理安排预制场地、焊机棚,还要保证施
工道路和施工用电。
(1)设25×40m预制场一个,配有б=20卷板机、预制平台和材料堆场。
(2)现场电源按施工累计最大电量计算。
(3)施工道路及场地要求:
每台油罐15米范围内要填平压实,和预制场间设立
临时道路,保持至罐体结束。
3、施工总程序见图3
4、材料验收
油罐所用的钢材、配件、焊接材料必须具备产品质量合格证或质量复验合格报告,钢板应逐张进行外观检查。
5、罐底施工工艺
(1)基础复测
按《立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范》GBJ128-90第四章第二节要
求进行。
(2)罐底排版
实际排版直径要比设计直径大1.5~2/1000
(3)罐底预制
按排板图尺寸,采用等离子切割或火焰切割。
尤其需注意弓形边缘板的预制,弓形边缘板的对接接头,宜采用不等间隙(图
5),外侧间隙e1为8mm,内侧间隙e2为6mm,坡口角度30~50°,钝边0~3mm。
(4)罐底组装、焊接
首先确定罐底设计直径的放大值,由于弓形边缘板是按净料预制的,考虑到
中腹板及它们间焊接的收缩底板与壁板的角缝焊接收缩,以及基础坡度,我们根据经验公式(见图6)
R=Rb/cosθ+0.86×10-6qvL+ΔB
R-修正后画圆半径
Rb-图纸给出半径,22.75米
θ-基础水平夹角
qv-线能量(J/cm)
ΔB-角缝引起的横向收缩,即半径方向的变形
计算R=22.98米
同时考虑到边缘板伸出罐壁外表面的长度为6б即48mm,取R=23.10米。
以R=23.1米为半径划出罐底边缘板外圆线及十字中心线,按排版图由中心向两侧铺设中幅板及边缘板。
中腹板搭接长度40mm以上,中腹板搭在边缘板之上,中腹板搭在边缘板之上,中腹板与边缘板搭接长度大于60mm。
边缘板对接如图7。
底板铺设完毕后,对于中腹板采用楔型卡具进行暂时连接,卡具间距800~1200mm,长焊缝间距可以销大。
需要焊哪块,只对核板进行定位焊然后拆除卡具,定位焊也采用半自动CO2焊。
中腹板的焊接顺序,根据自由收缩的原则,采用波浪扩散法。
波浪扩散法焊接顺序为:
1先焊横向短缝,如图8所示A-A剖面,按中心向外
顺序,每段焊缝均采用分段退焊。
2焊B-B剖面1、1′,2、2′,……6、6′,具体分解步骤如图9。
焊长缝时由数对焊工均匀对称分布,由中心向外分段退焊,每段焊缝长500mm左右。
采用波浪扩散法具有以下优点:
1焊缝可以比较自由地收缩,减少了焊接变形;
2底板不易挪位。
边缘板的焊接顺序,首先在对接接头与壁板接触处焊200~250mm并磨平,
待壁板与底板的,角缝焊完后焊余下的焊缝,从外向里,采用分段退焊,如图10,由数对焊工对称均匀施焊。
罐壁与边缘板之间的角焊要缝由两对(或四对)焊工对称地分布于罐内和罐外(罐内焊工在前半米处),沿同一方向分段退焊,每段长500mm左右。
中腹板与边缘板间的焊缝为整个罐的最后一道焊缝也是控制底板变形最重要的焊缝。
焊前铲除定位焊点,最好由两名焊工,按图11的顺序焊接,每一段都采用分段退焊。
表面检查,按GBJ128-90进行。
罐底焊缝必须经53Kpa的真空试漏检查。
罐底与罐壁的内侧角焊缝100%的磁粉探伤。
发现缺陷后用碳弧气刨或电弧割条铲除后补焊,按原方法进行检验。
6.拱顶板施工工艺
采用手工电弧焊焊接,具体步骤略。
7.罐壁施工工艺
(1)罐壁施工顺序罐壁施工程序如图12所示
→→→
→→→
→→
图12罐壁施工顺序图
(2)壁板预制
壁板预制主要为板料检验、切割下料和滚图三个过程。
对接坡口及间隙、钝边大小如图13所示,采用不等间隔(图14)
最后二道立缝用倒链收紧后割去多余部分焊接,因此可不考虑下料尺寸,只
需立焊缝位置错开500mm。
(3)壁板安装
壁板安装前,在边缘板上画出园周线,标出每张的位置,在圆周线内侧每
隔一定距离点焊定位角钢,围板时,除封口板的一道对接焊接,每块板都预先点固,点固长50~100mm,点固顺序如图15,每个对接口用2-3个弧度板作为卡具与罐壁焊接。
最后一道焊口用倒链不断收紧,待每张板很好地贴近定位角钢后,割掉封口板的多余部分,然后按同样的办法点固。
点固完后,在壁外侧根据现场情况,每隔2-3m或在适当位置采用楔型卡具使壁板固定。
每圈壁板对接焊缝,按由上至下的顺序,分段退焊如图15箭头所示。
这一圈壁板对接缝焊完后,点固与上一圈的搭接接头,先焊内侧断续焊缝,再焊外侧连续焊缝,六名焊工对称分布沿同方向施焊。
7.半自动CO2焊工艺
焊机选用南通电焊机厂产Marker350型焊机,送丝机与电源间控制电缆加长20米。
该焊机主要有以下优点:
(1)与传统的GD、NBC等系列CO2焊机相比,电源重量轻、体积小,
其电源CPV仅重63kg,移动方便。
(2)控制精细,响应速度快。
由于采用了电子电抗器,飞溅量比NBC
系列焊机减少了2/3,大大提高了焊接质量,改善了劳动环境。
同时,由于采用了大容量电容,焊速大大提高。
(3)采用了CT-30型一体式CO2预热减压流量计,结构紧凑。
焊接材料:
选用H08Mn2SiA焊丝,直径Ф1.2、Ф1.6,CO2气体纯度大于
99.5%,使用前作提纯处理。
上罐焊接前根据板厚、焊缝位置及坡口情况制试板,由经验丰富的焊工首
先试焊,选择合理的焊接参数,每位焊工上罐焊接前都必须在试板上试焊,待检查合格后方可上罐焊接,表一为上罐半自动CO2焊规范。
焊接过程中的注意事项:
(1)起弧时应注意保持焊枪到工件的距离,最好使用“滑擦倒退起弧法”。
收弧时应尽量避免弧坑,一旦出现,采用焊机的弧坑填满装置填满。
(2)严格焊丝的管理制度,气使用前一定要提纯处理。
(3)配备技术较熟练的电工,维护和保养CO2焊机,使其始终保持正常焊接。
(4)一旦出现气孔和飞溅大等各种缺陷,立即停机检查,分析原因,直至缺陷消除。
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