储罐拼接底板焊接变形产生原因及对策.pdf

维普资讯 · 72 · 焊接 2005(10) 储罐拼接底板焊接变形产生原因及对策 顺德锅炉安装工程有 限公 司(佛山市 528300) 肖 爽 广东德关精细化工股份有限公司(佛山市 528306) 刘同文 1 问题的提出 2 焊接变形产生原因及影响因素分析 某安装工程公司承建某化工厂2000mz立式储罐及 2．1 焊接应力及变形的产生 2500 立式储罐各一台，由于施焊顺序、工艺措施不 在焊接过程中，焊缝及热影响区以及近邻的金属 同，取得的施工效果也截然相反。在 2000 储罐底板 被加热至温度不等的高温，受热部分体积膨胀受阻而 拼接焊接施工过程中，由于盲 目的抢工期，采取多名焊工 产生压缩变形，待该部分金属冷却到室温时，由于体积 夜间同时施焊突击作业，没有采取合理的施焊顺序，而致 被压缩无法恢复原来尺寸形状而受到拉伸 ，产生拉应 使储罐罐底拼接底板严重变形，被迫返修。在总结经验， 力，这种拉伸在不同区域、不同板厚、不同深度而不同， 吸取失败教训的基础上，采取了严格的工艺控制措施，再 因而产生变形。所以在焊缝的不同位置产生的应力不 进行2500 储罐拼接底板施工，取得了良好的效果。 同；不同的焊缝所处的位置、外部环境不同，高温下体 2000mz储罐及 2500 储罐均为立式圆筒式结构 积膨胀量受到约束，冷却后产生的塑性变形也不同，所 如图1所示。简体直径 15m，高度分别为 H，=16m和 以残余应力也不同，这种在各焊缝处不同位置产生应 H2=13m，容积分别为 V。=2500mz， =2000 ，材质 力分布不均匀的现象产生应力集中，据文献介绍，象本 是Q235一A，简体壁厚 为6，8，10由上向下逐层 储罐拼接底板正面搭接单面角焊缝的结构，根部 B点 递增，底板厚度 10film，上封头为拼接顶板SRI8000，艿=6 和焊趾 点有较大的应力集中(图3)，应力集中系数高 film。底板焊接形式如图2所示。 达7．60～14．20，应力集中是造成焊接接头疲劳开裂和 应力腐蚀的主要原因，在焊接结构 中应严格控制应力 分布状况。 图3 搭接单面角焊缝 2．2 施焊顺序对应力分布的影响 焊接残余变形是残余应力分布不均匀的体现和结 果，因此，防止残余变形超标必须在施焊过程中采取措 施防止或减少焊接应力。在工艺制造过程中，如果能 图1 储罐结构图 够合理地选择焊接参数，限制焊接热输入的输入，可以 使焊接应力减少，进而减少焊接变形，从而使焊接变形 降到较为理想状态。对于一定的焊接结构，其焊接 电 流、电压、焊接速度等焊接参数基本是在一个稳定的范 围内，这样施焊顺序的编排将直接影响到构件的应力