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压力容器的大口径封头和管板所用材料为厚板低合金钢,焊接工艺常采用埋弧自动焊和焊前预热的焊接方法。但在实际生产中,预热时拼缝两端会产生分离变形。变形严重时拉脱定位焊缝,使焊接工作无法进行,而且埋弧自动焊的根部焊道易产生结晶裂纹。为了解决以上问题,笔者在多次实践的基础上,总结了一种厚板封头的不预热焊接方法。

1.预热的影响

预热时,加热使母材金属膨胀,由于封头拼缝两端是自由端,拘束小,在内部膨胀应力的作用下产生的分离变形,两端趋于张开。如果加大定位焊缝尺寸,则预热时板厚方向上的错边量会增大,致使装配超差。

2.焊接方法对回转变形的影响

回转变形通常表现为当从板的一端向另一端焊接时,接头的未焊部分发生移动(闭合或分开)。回转变形受线能量和焊接速度的影响。采用小线能量的手工电弧焊,接头的未焊部分趋于闭合;采用大线能量埋弧自动焊焊钢板时,接头的未焊部分趋于张开。

采用埋弧自动焊焊接封头拼缝,预热时产生的分离变形和焊接时产生的回转变形的分离合力可能会很大,足以使定位焊缝断裂。

3.坡口形式的影响

厚板拼缝通常开X形坡口,当采用埋弧自动焊时,钝边尺寸不能太小,否则会产生烧穿。这样,由于根部焊道稀释率大,焊缝成形系数严重恶化,而不可避免地出现结晶裂纹,这是根部焊道出现裂纹的主要原因


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