7 压力容器焊接接头设计3502.docx

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1、7 承压设备焊接接头设计焊接接头由焊缝金属、热影响区及相邻母材三部分组成。在压力容器、锅炉和管道等过程设备中，焊接接头不仅是重要的连接元件，而且与所连接部件一起承受工作压力、其它载荷、温度和化学腐蚀介质的作用。焊接接头作为整个受压部件或承压设备不可分割的组成部分，对运行可靠性和工作寿命起着决定性的影响。因此，焊接接头的正确设计对于保证产品的质量具有十分重要的意义。71 焊接接接头设计计基础7.1.11 焊焊接接头头的基本本类型与与特点焊接接头主主要起两两个作用用：一是是连接作作用，即即把被焊焊件连成成一个整整体；二二是承力力作用，即即承受被被焊工件件所受的的载荷。焊焊接与被被焊工件件并联的的接

2、头，焊焊缝仅承承担很小小的载荷荷，即使使焊缝断断裂，结结构也不不会立即即失效，这这种接头头中的焊焊缝称为为联系焊焊缝，如如图71a所示。焊焊缝与被被焊工件件串联的的接头，焊焊缝承受受全部载载荷，一一旦焊缝缝断裂，结结构会立立即失效效，这种种焊缝称称为承载载焊缝，如如图71b所示。设设计时联联系焊缝缝不一定定要求焊焊透或全全长焊接接，也不不必计算算焊缝强强度，而而承载焊焊缝必须须计算强强度，且且必须采采用全熔熔透焊接接。过程程设备中中常用的的典型焊焊接接头头类型有有对接接接头、TT形或十十字接头头、搭接接接头和和角接接接头等，如如图72所示示。(a) (bb)图71 联系系和承载载焊缝a）联系焊

3、焊缝 bb）承载载焊缝对接接头较较其它接接头受力力状况好好，应力力集中程程度小，焊焊接时易易保证质质量，是是优先广广泛应用用的接头头。对于于不同厚厚度的焊焊件，为为了保证证焊透，大大多都要要把焊件件的对接接边缘加加工成各各种形式式的坡口口。对接接接头焊焊前对工工件的边边缘加工工和装配配要求较较高。通通常设备备壳体上上的纵、环环焊缝均均为对接接接头。T形及十字字形接头头能承受受各种方方向的力力和力矩矩，其接接头亦有有不同类类型，有有不焊透透和焊透透的，有有不开坡坡口和开开坡口的的。不开开坡口者者通常均均为不焊焊透的，其其应力集集中很大大，不适适用于重重载或动动载荷。开开坡口焊焊透的TT形或十十字

4、形接接头其应应力集中中显著减减小，适适用于承承受动载载荷及重重载荷。接接管、人人孔等与与设备壳壳体或封封头相连连的多为为T形或或角接接接头。搭接接头的的应力分分布很不不均，受受力状况况不好，疲疲劳强度度较低，不不宜承受受动载荷荷。压力力容器上上的补强强圈或支支座与壳壳体和封封头的连连接一般般为搭接接接头。搭接接头 T形形和十字字形接头头 角角接接头头图72 焊接接接头基基本类型型角接接头是是两被焊焊件端部部间构成成大于330o，但小小于1335o夹角的的接头。其其承载能能力与其其连接形形式和坡坡口类型型有关。法法兰、平平封头、管管板等与与筒身和和封头的的连接一一般为角角接接头头。7.1.22

5、焊焊接接头头设计的的内容与与准则焊接接头与与其它连连接形式式，如铆铆接、胀胀接和螺螺栓连接接相比具具有令人人注目的的优点，如如减轻结结构重量量，受力力均衡，制制造成本本低、生生产周期期短等，但但也不可可忽视其其各区组组织不均均一性、性性能不均均一性和和存在各各种焊接接缺陷等等缺点。焊接结构设设计师尤尤其应重重视上述述缺点，从从设计上上采取有有效的措措施，尽尽量克服服或减小小其不利利的影响响，以确确保设备备的可靠靠性。焊接接头设设计的基基本内容容为：确定接头头型式和和位置；设计坡口口形式和和尺寸；制定对接接头质量量的具体体要求，如如探伤要要求等。接头设计的的基本准准则是：焊接接头头与母材材的等强

6、强性 等强性性的含意意应包括括常温、高高温短时时强度，高高温持久久强度，静静载和交交变载荷荷下的强强度。焊接接头头与母材材的等塑塑性 接头的的塑性与与母材的的塑性不不同。接接头塑性性主要是是指接头头在结构构中的整整体变形形能力，能能经受受受压部件件在制造造过程中中和运行行过程中中复杂的的受力条条件。焊接接头头的工艺艺性 焊接接接头应布布置在便便于施工工，焊接接和检查查（包括括无损探探伤）的的部位，焊焊接坡口口形状和和尺寸应应适应所所采用的的焊接工工艺，具具有较高高的抗裂裂性并能能防止焊焊接变形形，应易易于形成成全焊透透的焊缝缝并能避避免形成成其他焊焊接缺陷陷。焊接接头头的经济济性 焊接是是一种

7、消消耗能量量和优质质焊材的的工艺过过程，故故应尽量量减小焊焊接接头头的数量量，在保保证接头头强度的的前提下下减薄焊焊缝的厚厚度。在在设计焊焊接坡口口形状时时，应在在保证工工艺性的的前提下下，尽量量减小坡坡口的倾倾角和截截面。对对于壁厚厚较薄的的受压部部件应尽尽可能采采用不开开坡口的的先进焊焊接工艺艺。7.1.33 焊焊接接头头设计注注意要点点在设计焊接接接头时时，设计计人员一一般除了了依据上上述基本本设计准准则，注注意正确确合理地地选择焊焊接接头头类型，坡坡口形状状和尺寸寸外，还还必须注注意接头头的可焊焊到性、可可探伤性性以及为为防止或或减小腐腐蚀等问问题。 接头的可可焊到性性熔焊接头焊焊接时

8、，为为保证获获得理想想的接头头质量，必必须保证证焊条、焊焊丝或电电极能方方便地到到达欲焊焊部位，这这就是熔熔焊接头头设计时时要考虑虑的可焊焊到性问问题。如如图73所示示，左边边箭头所所指不便便于焊接接，质量量难以保保证；中中间便于于焊接，但但为角焊焊缝，受受载时焊焊缝根部部会产生生较大的的应力集集中；右右边改为为对接焊焊缝，不不但便于于焊接，受受力状况况好，而而且也便便于无损损探伤检检验。另另外，有有的结构构只能在在一侧进进行焊接接，另一一侧由于于空间狭狭小无法法进入。例例如各类类管道和和直径小小于5000mmm的压力力容器，均均存在不不能由内内侧施焊焊的问题题；大直直径容器器最后组组装的封封

9、头与筒筒体连接接环焊缝缝，若无无人孔也也无法进进入内部部焊接。这这种情况况设计时时应注意意将坡口口开在外外侧，便便于在外外面进行行单面焊焊双面成成型工艺艺。图73 可焊焊到性接接头比较较尽可能改改善施焊焊环境在注意可焊焊到性的的同时，还还应重视视尽可能能地改善善焊接施施工的环环境。对对于能在在内外两两侧进行行焊接的的设备，应应注意在在壳内进进行焊接接时大多多会有烟烟尘等有有害气氛氛的影响响，其焊焊接环境境较外面面差。特特别是在在内部空空间狭小小，排气气不良和和预热条条件下，其其施焊环环境就更更差，不不但有害害焊工健健康，而而且对确确保焊接接质量也也会产生生相当的的不利影影响。为为此，可可采用内

10、内小外大大的双面面坡口或或开在外外侧的单单面坡口口，使大大部焊接接工作量量在外面面完成。同同时也要要注意尽尽可能选选择施焊焊环境好好的焊接接方法，如如埋弧焊焊放出的的有害气气体较手手工电弧弧焊少，又又没有明明弧的有有害作用用，劳动动强度也也小。接头的可可探伤性性主要是指无无损探伤伤的可能能性与方方便性。焊焊接质量量要求越越高的接接头越要要重视接接头的可可探伤性性，特别别是射线线和超声声波的可可探伤性性。对于于射线探探伤，探探伤前要要根据工工件形状状和接头头形式来来选择照照射方向向和底片片的安放放位置。一一般来说说，对接接接头最最适于射射线探伤伤，通常常一次照照射即可可；而TT形接头头和角接接头

11、的角角焊缝有有时需从从不同方方向多次次照射才才不至于于漏检。图图744左面所所示接头头均不适适于X射射线探伤伤，而改改为右面面所示接接头就可可以了。其其中图aa是压力力容器上上的插入入式接管管角焊缝缝接头，其其焊缝的的下方即即不能平平放也不不能弯曲曲放置胶胶片。图图b是平封封头与筒筒体之间间的连接接接头，图图b1不宜宜射线探探伤，图图b2虽有有改善，也也不合适适，只有有图b33才适宜宜射线探探伤。图图c为T型型接头，图图c1不宜宜射线探探伤，图图c2才能能进行射射线探伤伤。从构构件截面面过渡考考虑，图图d1过渡渡陡峭，使使射线探探伤变得得困难，图图d2过滤滤平缓，但但局部的的壁厚差差别仍会会影

12、响探探伤，图图d3将接接头移到到过渡段段以外，虽虽然加工工复杂，但但最宜于于射线探探伤。图图e1是未未熔透的的对接接接头，由由于存在在未熔合合间隙，不不可能进进行探伤伤，只有有图e22那样的的熔透接接头，才才可进行行射线探探伤。图图f为三通通式管接接头，只只有如图图f2那样样设计，才才能便于于进行射射线探伤伤。插入入式接管管接头图图g1，由由于厚度度差别加加上空间间曲率，也也不宜进进行射线线探伤，改改成图gg2的形形式，射射线探伤伤就方便便了。 超声波波探伤对对接头检检测面要要求具有有可接近近性和可可移动性性。但是是，所有有存在间间隙的TT型接头头和未熔熔透的对对接接头头，都不不能或者者只能有

13、有条件地地进行超超声波检检测。所所以接头头的根部部处理与与焊透是是采用超超声波探探伤的先先决条件件。此外外，对奥奥氏体不不锈钢焊焊缝，目目前一般般不能采采用超声声波探伤伤，按射射线探伤伤考虑即即可。从缺陷扫查查、缺陷陷定量定定位以及及探伤的的可靠性性出发，超超声波探探伤往往往要求尽尽量进行行双向探探测，而而且应有有探头移移动区。这这是因为为有些缺缺陷从某某个方向向进行显显示，要要比从另另一个方方向显示示容易。因因此，对对于板厚厚不等和和管壁与与底座的的对接接接头，应应该选择择适当的的板（壁壁）厚过过渡区。图75所所示压力力容器不不等厚对对接接头头和图776所所示接头头焊缝超超声波探探伤的探探头

14、移动动区最小小尺寸lla，可可分别参参照表771和和表72确定定。图75 不同同厚度对对接接头头超声波波探伤的的探头移移动区ll图76 几种种压力容容器壳体体焊接接接头超声声波探伤伤的探头头移动区区L表71 不同同厚度对对接接头头焊缝超超声波探探伤移动动区最小小尺寸ll板厚（mmm）10t2020t401.0t0.7t2t提高焊接接接头的的抗腐蚀蚀性首先要对所所设计的的结构在在给定工工况条件件下可能能产生的的腐蚀类类型有个个确切了了解，在在此基础础上有针针对性地地正确选选择相应应的耐腐腐蚀结构构材料和和焊接材材料。在在结构上上要避免免在应力力集中和和高应力力区布置置焊缝，尽尽量降低低对腐蚀蚀特

15、别敏敏感部位位的刚度度和避免免可能引引起过大大残余应应力的结结合点或或区域，避避免图777所所示妨碍碍液体流流动和排排放的不不合理结结构死区区。焊接接时尽可可能采用用对接接接头和连连续焊，而而不采用用搭接接接头和间间断焊，以以免形成成缝隙加加剧腐蚀蚀。图77 防腐焊焊接结构构比较72 压压力容器器焊接接接头设计计7.2.11 压压力容器器焊接接接头的分分类锅炉锅筒、管管道和各各种压力力容器均均为受压压壳体，其其焊接接接头的结结构和要要求具有有同类性性。其壳壳体上的的焊接接接头按受受力状态态及所处处的部位位可分为为A、BB、C、DD、E、FF六类，如如图78所示示。其中中A、BB、C、DD四类均

16、均为受压压壳体上上直接承承受压力力载荷的的接头；E类是是非受压压元件与与受压壳壳体间的的接头，不不承受压压力载荷荷；F类类是受压压元件表表面上的的堆焊接接头，起起耐磨或或防腐蚀蚀作用，一一般不计计入承压压厚度。图78 压力力容器壳壳体焊接接接头分分类A类接头包包括圆柱柱形壳体体筒节（包包括接管管）的纵纵向接头头，球形形容器和和凸形封封头瓜片片之间的的对接接接头，球球形容器器的环向向对接接接头及球球形封头头与筒体体相接的的环向对对接接头头，镶嵌嵌式锻制制接管与与筒体或或封头的的对接接接头，大大直径焊焊接三通通支管与与母管相相接的对对接接头头。B类接头系系指圆柱柱形、锥锥形筒节节间的环环向接头头，

17、接管管筒节间间及其高高颈法兰兰相接的的环向对对接接头头，除球球形封头头以外的的各种凸凸形封头头与筒身身相接的的环向接接头。属于C类接接头的有有法兰、平平封头、端端盖、管管板与筒筒身、封封头和接接管相连连的角接接接头，内内凹封头头与筒身身间的搭搭接接头头以及多多层包扎扎容器层层板间的的纵向接接头等。D类接头是是指接管管、人孔孔、手孔孔、补强强圈、凸凸绿与筒筒身及封封头相接接的T形形或角接接接头。E类接头包包括吊耳耳、支撑撑、支座座及各种种内件与与筒身或或封头相相接的角角接接头头。F类接头是是在筒身身、封头头、接管管、法兰兰和管板板表面上上的堆焊焊接头。7.2.22 压压力容器器焊接接接头的特特点

18、与设设计要求求上述压力容容器各类类焊接接接头，由由于其结结构型式式和受力力状态不不同，其其焊接和和检验等等要求也也有所差差异。现现作如下下重点分分析（1）A、BB类接头头压力容器上上的A、BB类焊接接接头，主主要是壳壳体上的的纵、环环向对接接接头，是是受压壳壳体上的的主承力力焊接接接头。这这类接头头要求采采用全焊焊透结构构，且如如图79a所示，应应尽量采采用双面面焊的全全焊透对对接接头头。如因因结构尺尺寸限制制，只能能从单面面焊接时时，也可可采用单单面坡口口的接头头，但必必须保证证能形成成相当于于双面焊焊的全焊焊透对接接接头。为为此，采采用氩弧弧焊之类类的焊接接工艺完完成全熔熔透的打打底焊道道

19、，或在在焊缝背背面加衬衬板来保保焊缝根根部完全全熔透或或成型良良好，如如图79b、c所示。当对接接头头二侧壁壁厚不等等且厚度度差大于于较薄壳壳壁厚度度的1/4或3mmm时，则则应将较较厚壳壁壁接头边边缘削薄薄。其斜斜度至少少为1:3。图79 压力容器焊接接头的坡口类型a） 双面对接焊接接头 b）氩弧焊封底的单面对接焊接接头 c）加衬垫的单面焊焊接接头为避免相邻邻焊接接接头焊接接残余应应力的叠叠加和热热影响区区的重叠叠，压力力容器壳壳体上的的A类或或B类接接头之间间的距离离至少应应为壁厚厚的3倍倍，且不不小于1100mmm。同同时不应应采用十十字焊缝缝，且AA、B类类接头及及其附近近不得开开设管

20、孔孔。若因因管子密密集必须须开在AA、B类类接头上上时，则则要对开开孔部位位焊缝作作1000射线线或超声声波探伤伤，对超超标缺陷陷妥善处处理后再再焊接接接管。容容器筒身身和封头头上的AA、B类类接头均均应布置置在不直直接受局局部弯曲曲应力作作用的部部位，（见见表43中序序号4、8）。若若受压部部件在载载荷作用用下发生生弯曲而而使焊缝缝根部受受到弯曲曲应力作作用，则则不应采采用单面面对接接接头或直直角填角角焊缝，如如压力容容器筒体体与凸形形封头间间的连接接不允许许采用图图7110所示示的角焊焊缝，而而应采用用对接接接头或全全熔透的的角接接接头。 图77-100 筒体与与凸形封封头不允允许采用用的

21、连接接型式 图7711 法兰与与筒壳或或接管连连接形式式A、B类对对接接头头均应按按GB1150的的有关规规定进行行局部或或全部射射线或超超声波探探伤检查查。其中中A类接接头中的的圆筒纵纵焊缝还还应按GGB1550的要要求作焊焊接试板板，作为为焊接质质量的实实际见证证，而BB类接头头则一般般不要求求作焊接接试板。（2）C类类接头C类接头以以用于法法兰与筒筒身或接接管的连连接为最最多。法法兰的厚厚度是按按所加弯弯矩进行行刚度和和强度计计算确定定的，因因此比壳壳体或接接管的壁壁厚大得得多。对对于这类类接头不不必要求求采用全全焊透接接头型式式，而允允许采用用如图77111所示的的局部焊焊透的TT形接

22、头头，低压压容器中中的小直直径法兰兰甚至可可采用不不开坡口口的角焊焊缝连接接，但必必须在法法兰内外外二面进进行封焊焊，这样样既可防防止法兰兰的焊接接变形，又又可保证证法兰所所要求的的刚度。对对于平封封头，管管板与筒筒身相接接的C类类接头，因因工作应应力较高高，应力力状态较较复杂，应应采用图图7112a所示的的全焊透透角接接接头或对对接接头头，并提提出探伤伤要求，而而图712bb所示接接头不允允许采用用。为减减小角焊焊缝焊趾趾部位的的应力集集中，角角焊缝表表面可按按要求加加工成圆圆角，圆圆角半径径r最小为为0.225倍筒筒壳或接接管壁厚厚，且不不小于44.5mmm。图7122平封头头或管板板与筒

23、壳壳间的连连接示例例（3）D类类接头在压力容器器和锅炉炉等过程程设备中中，D类类接头主主要是接接管与壳壳体和补补强图与与壳体间间的连接接焊缝，其其受力状状况差，且且较A、BB类接头头复杂，在在载荷作作用下会会产生较较大的应应力集中中。在壁壁厚较大大时，DD类接头头的拘束束度相当当大，故故焊接残残余应力力亦较大大，易产产生裂纹纹之类的的缺陷。对对于承受受交变载载的压力力容器、低低温压力力容器、厚厚壁压力力容器和和高强度度钢制压压力容器器的不利利影响更更为显著著。一般般情况下下，开孔孔直径越越大，对对容器安安全性的的不利影影响也越越大，而而且接管管与壳体体的连接接结构不不同，其其不利影影响程度度也

24、不同同。压力力容器中中常见的的D类接接头型式式有插入入式接管管T形接接头，安安放式接接管和凸凸缘的角角接接头头等。其其中插入入式接管管T形接接头又分分为带补补强圈和和不带补补强圈TT形接头头等型式式。此处处我们仅仅以插入入式接管管T形接接头为例例，对其其结构和和焊接要要求、工工作可靠靠性及适适用条件件等作简简要说明明。接管壁厚厚的区别别 当当接管壁壁厚大于于壳壁厚厚时称为为厚壁式式接头，反反之为薄薄壁式接接头。厚厚壁式接接头其接接管区的的应力集集中系数数显著低低于薄壁壁式，有有利于抗抗裂性的的提高，工工作可靠靠性大为为改善，适适用于较较高工作作压力和和高强度度钢壳体体。经验验表明，当当接管壁壁

25、厚与壳壳体壁厚厚之比大大于2.3时，全全焊透接接管区的的应力集集中系数数一般均均在2.5以下下。接管插入入壳内程程度的区区别 当接管管插入内内端部与与壳内壁壁齐平时时，称为为平头式式接管，而而接管插插入端部部超过壳壳内壁一一定长度度时则称称为伸出出式接管管（见图图4112）。在在接管壁壁厚相同同时，伸伸出式较较平头式式接管的的应力集集中要缓缓和一些些，抗裂裂性有一一定程度度的改善善。带补强圈圈与不带带补强圈圈的区别别 补补强圈主主要用于于对壳体体开孔削削弱的补补强作用用，但同同时也使使T形接接头的焊焊缝厚度度约增加加了一倍倍。这不不仅加大大了焊接接工作量量，且还还提高了了接头的的拘束度度，使焊

26、焊接缺陷陷的形成成机率明明显增高高。这类类接头也也无法进进行射线线或超声声波探伤伤检查，焊焊接质量量较难控控制。同同时，补补强圈与与壳体间间很难做做到紧密密贴合，在在温度较较高时二二者间存存在较大大的热膨膨胀差，使使补强区区产生较较大的热热应力，抗抗疲劳性性差。故故这种带带补强圈圈的结构构限用于于补强圈圈厚度1.55倍壳壁壁厚度或或壳体名名义厚度度388mm和和抗拉强强度下限限b5400MPaa的钢制制压力容容器。超超出此限限可采用用厚壁管管代替补补强圈。图7133 插插入式接接管T型型接头a)带补强强圈局部部焊透伸伸入式TT型接头头； bb)不带带补强圈圈局部焊焊透伸入入式T型型接头；c)不

27、带补补强圈全全焊透平平头式角角型接头头。带和不带补补强圈的的T形接接头，均均具有开开坡口与与不开坡坡口、单单面焊与与双面焊焊、全焊焊透与局局部焊透透和接管管端部为为平头式式与伸出出式等不不同结构构，设计计时应仔仔细考虑虑这些区区别。图图7113仅为为个别结结构示例例，详情情可参见见GB1150附附录J。局部焊透透与全焊焊透的区区别 不论何何种型式式的接头头，均有有局部焊焊透与全全焊透两两种情况况。其中中局部焊焊透的接接头在其其未焊透透处的焊焊缝根部部会产生生较大的的应力集集中，也也易于形形成裂纹纹等焊接接缺陷，其其工作可可靠性不不如全焊焊透结构构好。故故这种结结构一般般仅适用用于中、低低压和无

28、无急剧温温度梯度度的碳钢钢与166MnR之类类强度较较低的普普通低合合金钢制制压力容容器。长期的使用用经验证证明，在在各种型型式的接接管接头头中，全全焊透的的插入式式接管TT形接头头工作可可靠性最最好，使使用寿命命最长。这这种结构构便于进进行超声声波探伤伤，可以以对接头头的焊接接质量进进行有效效控制。设设计时若若恰当地地采用厚厚壁接管管，使接接头在满满足强度度要求的的同时具具有一定定的柔性性，减小小拘束度度，则接接头的应应力集中中系数会会进一步步降低，从从而使其其工作可可靠性更更好。高高温高压压容器、低低温压力力容器和和承受交交变载荷荷与具有有急剧温温度梯度度的压力力容器，以以及低合合金高强强

29、度钢制制容器上上直径大大于1000mmm的接管管均应采采用这种种全焊透透T形接接头。对对于承受受疲劳载载荷、低低温和抗抗拉强度度b5400MPaa的钢制制压力容容器，还还应将接接管端部部内棱角角和外表表面角焊焊缝加工工成圆角角，以便便进一步步降低应应力集中中系数。据国外现行行压力容容器规程程规定，插插入式接接管的壁壁厚当超超过壳体体厚度的的一半时时，应采采用全焊焊透的TT形接头头，但超超过壳体体表面的的角焊缝缝厚度仅仅取壳体体厚度的的20或接管管壁厚的的10，且不不小于66mm即可可满足强强度要求求。因此此若仅从从强度角角度来看看，没有有必要加加大此角角焊缝的的尺寸。相相反，角角焊缝尺尺寸加大

30、大不仅使使焊接工工作量增增加，多多耗焊材材，且还还会加剧剧接头残残余应力力和热影影响区性性能的恶恶化，最最终导致致接头可可靠性降降低。对于各种DD类接头头，设计计时应注注意按GGB1550中的的有关规规定提出出磁粉或或其它方方式的表表面探伤伤要求。（4）E类类接头支座和各种种内件等等非受压压元件与与受压壳壳体间相相连的EE类接头头，一般般是采用用搭接或或角接接接头。支支座等元元件不承承受介质质的压力力载荷，但但要承受受重量或或其它机机械载荷荷，其接接头的焊焊接与检检验要求求可视元元件具体体受力情情况区别别对待。例例如立式式容器裙裙座与封封头间的的搭接接接头（图图7114a、b）、对对接接头头（

31、图77-144c、dd）和球球罐与其其支柱间间的搭接接接头，除除承受设设备和物物料的总总重外，还还要受到到风与地地震等载载荷的作作用。其其接头必必须采用用全焊透透结构，并并保证焊焊缝断面面有足够够的强度度尺寸，同同时还应应按有关关标准进进行严格格控制和和检验。图7144 裙裙座与封封头相连连的搭接接接头和和对接接接头图7155 承承载附件件与壳体体的连接接接头吊耳、支架架和角撑撑等附件件与壳体体的连接接接头要要承受相相当大的的支撑载载荷。这这些接头头应采用用图715aa所示双双面坡口口的全焊焊透角焊焊缝，其其单侧角角焊缝的的厚度应应为附件件连接厚厚度的00.7倍倍，且不不小于66mm。而而加强

32、筋筋之类无无强度要要求的连连接焊缝缝，则可可采用图图7115b所示的的不开坡坡口双面面角焊缝缝，其角角焊缝的的厚度应应等于附附件连接接处厚度度的0.7倍且且不小于于6mm。厚壁壁壳体上上的E类类接头要要注意产产生层状状撕裂的的可能，特特别是当当附件与与超过1100mmm的厚厚壁壳体体相连的的焊缝，为为防止焊焊缝底部部在厚壁壁壳上产产生层状状撕裂，应应按图77155c所示，在在壳体表表面的连连接部位位加工出出一定深深度的凹凹槽，采采用塑性性优良的的焊条预预堆焊至至与壳体体表面齐齐平，再再用砂轮轮将堆焊焊表面修修磨平整整，最后后将附件件与堆焊焊层相焊焊。若壳壳体和附附件材料料为低合合金钢，应应注意

33、焊焊后对焊焊缝作表表面磁粉粉探伤，对对发现的的超标缺缺陷，予予以修磨磨除掉或或作焊补补。7.2.33 压压力容器器焊接接接头坡口口设计压力容器和和锅炉等等设备中中的焊接接接头焊焊缝，当当壁厚较较大时均均应开设设坡口。其其目的是是为了使使焊缝全全部焊透透和减少少或避免免焊接缺缺陷，保保证焊接接质量。图图7116所示示为对接接接头中中常用的的几种坡坡口形式式，其主主要结构构参数有有坡口角角度，钝边边高度pp和根部部间隙bb等。其其中的作用用是使焊焊条或焊焊丝便于于伸到坡坡口底部部并作必必要的摆摆动或偏偏移，以以便获得得良好的的熔合，便便于脱渣渣和清渣渣；纯边边p的作用用是防止止烧穿和和熔化金金属流

34、失失；间隙隙b是为了了保证焊焊透。坡坡口的形形状和尺尺寸与焊焊接方法法、焊接接位置、焊焊件厚度度、焊透透要求、焊焊接变形形的大小小以及生生产率和和经济等等因素有有关。设设计师应应全面考考虑这些些因素，设设计或选选择适宜宜的坡口口形状和和尺寸。（1）坡口口形状和和尺寸的的主要影影响因素素单就操作作而言，坡坡口愈小小，耗用用焊接材材料愈少少，生产产效率和和经济效效益愈高高。因为为填充金金属的多多少直接接取决于于坡口截截面，坡坡口愈大大，填充充金属愈愈多，焊焊接时间间也就越越长。同同时大的的坡口会会引起较较大的焊焊接变形形和残余余应力，耗耗用矫正正工时。焊接方法法首先决决定是否否需要开开坡口，例例如

35、电渣渣焊均不不需开坡坡口；手手工电弧弧焊由于于其熔深深较浅，厚厚度大于于6mmm的钢板板就要开开坡口；而埋弧弧自动焊焊其熔深深大，224mmm以下钢钢板双面面焊可以以不开坡坡口。坡坡口尺寸寸也与焊焊接方法法有关，手手工电弧弧焊与气气体保护护焊相比比，前者者坡口角角度应大大些。因因为手工工电弧焊焊的焊条条较粗，且且焊缝表表面有较较厚的熔熔渣层，较较大的坡坡口便于于焊条伸伸入坡口口底部，也也便于脱脱渣和清清渣。气气体保护护焊时焊焊缝表面面无熔渣渣，焊丝丝直径也也较小，故故坡口角角度可开开小些。熔熔化极气气体保护护焊的VV形坡口口角度一一般可取取4550oo，而手手工电弧弧焊的VV形坡口口角度一一般

36、要60o。在焊接方方法一定定时，坡坡口的形形状和尺尺寸主要要决定于于板厚的的大小。板板厚由小小到大，应应依次分分别采用用V形、XX形和UU形等坡坡口。这这样可以以减少焊焊接材料料用量，利利于控制制焊接变变形。焊件的材材料不同同，对坡坡口的形形状和尺尺寸要求求也有差差异。例例如低碳碳钢对焊焊接热循循环不敏敏感，可可以采用用高线能能量的焊焊接规范范参数，为为便于操操作，坡坡口截面面应大些些；而铬铬镍奥氏氏体不锈锈钢，对对焊接热热循环敏敏感性大大，要求求采用小小线能量量焊接，其其坡口应应尽量小小些，以以避免焊焊接热的的多次作作用。又又如镍及及镍合金金焊接时时其溶池池液体粘粘度较大大，流动动性差，熔熔

37、深浅，焊焊接过程程中易出出现夹渣渣和末熔熔合等缺缺陷，故故其坡口口角度应应适当加加大，根根部钝边边适当减减小，其其V形坡坡口角度度一般为为8090o。（2）坡口口形状与与尺寸的的设计焊接接头坡坡口的设设计或选选择，主主要考虑虑的原则则是：保保证焊透透；坡口口易于加加工；尽尽可能地地节省填填充金属属，提高高焊接生生产率；焊件产产生的变变形和残残余应力力尽可能能地小。对对于低碳碳钢和低低合金钢钢制压力力容器等等过程设设备的各各种焊接接接头，其其手工电电弧焊，气气体保护护焊和埋埋弧自动动焊的坡坡口形式式及尺寸寸，可详详见GBB98559866和GBB1500附录JJ。尽管管不同条条件时的的坡口形形状

38、和尺尺寸有所所差异，但但选用所所遵循的的原则是是一致的的。I形坡口口，即不不开坡口口，留有有12mmm间隙，如如图716aa所示。手手工电弧弧单面焊焊板厚66mm以下下和双面面焊122mm以下下均可采采用I形形坡口，而而埋弧自自动焊的的单面焊焊和双面面焊不开开坡口时时的板厚厚分别为为12和224mmm。但对对于要求求全熔透透的重要要结构，手手工电弧弧焊在板板厚3mmm时就就要开坡坡口。图7166 常常用对接接接头坡坡口a不开坡坡口；bbV形形坡口；cX形形坡口；d单UU形坡口口；e双UU形坡口口单面V形形坡口，如如图716bb所示，用用于单面面焊或背背面清根根的双面面焊。其其特点是是加工简简易

39、，但但易产生生角变形形，且在在板厚较较大时耗耗用焊接接材料较较多。VV形坡口口适用于于板厚77300mm。X形坡口口，如图图7116c所示，有有对称和和非对称称两种结结构。与与单面VV形坡口口相比，在在板厚相相同时，XX形坡口口可减少少填充金金属量约约1/22，且焊焊后产生生的角变变形和残残余应力力也较小小。所以以X形坡坡口适用用于122600mm的较较大板厚厚或焊接接变形要要求限制制严格的的构件。在在压力容容器等设设备中，对对称形XX形坡口口多用于于双面手手工电弧弧焊或埋埋弧自动动焊的壳壳体纵、环环焊缝，而而非对称称X形坡坡口则适适用于手手工电弧弧焊封底底的单面面埋弧焊焊或双面面埋弧自自动焊

40、。尽尽管非对对称X形形坡口不不如对称称形好些些，但下下列情况况往往还还是采用用它：11）需要要清根的的接头，为为使焊缝缝两面的的熔敷金金属量相相等，清清根一面面的坡口口要设计计得小一一些；22）不可可移动结结构必须须仰焊时时，为减减少仰焊焊金属熔熔敷量，仰仰焊一面面的坡口口应小一一些；33）为防防止清根根后产生生根部深深沟槽，浅浅坡口一一侧的坡坡口角度度应大一一些。在低、中压压容器设设备中，VV形和非非对称XX形坡口口应用较较多。对对于小直直径圆筒筒壳，内内侧不能能使用埋埋弧自动动焊时，常常采用VV形坡口口，内侧侧用手工工电弧焊焊封底。对对于通风风不良的的容器，应应尽量减减少内部部施焊的的工作

41、量量，为此此可采用用内小外外大的非非对称XX形坡口口。U形坡口口，有单单面和双双面U形形坡口两两种结构构，如图图7116d、e所示。这这种坡口口的突出出优点是是焊接材材料消耗耗少，焊焊件变形形小，焊焊缝金属属中母材材金属所所占比例例小，但但加工费费用高。故故U形坡坡口主要要用于板板厚大的的重要构构件，如如高压厚厚壁容器器与高压压锅炉等等的焊接接接头。手手工电弧弧焊时，板板厚200600mm可采采用单面面U形坡坡口，埋埋弧自动动焊时，板板厚4001660mmm可视情情况采用用单面或或双面UU形坡口口。7.3 焊缝在在图纸上上的标注注方法在技术图纸纸和有关关技术文文件中，焊焊缝通常常用图示示法和焊

42、焊缝符号号法标注注。前者者较为简简明直观观，过程程设备多多采用此此种方法法标注；后者是是用规定定的符号号表示，这这种方法法要求熟熟悉有关关的焊缝缝符号。（1） 焊缝的图示示法图示法是用用视图、剖剖视或剖剖面图表表示焊缝缝的结构构尺寸图117 焊缝透视画法焊缝视图的的画法如如图117所所示。图图中表示示焊缝的的一系列列细实线线段允许许用徒手手绘制，如如图a、cc；也允允许采用用粗实线线表示焊焊缝，如如图b。但但在同一一图样中中，只允允许采用用一种画画法。在在表示焊焊缝端面面的视图图中，通通常用粗粗实线绘绘出焊缝缝的轮廓廓，必要要时可用用细实线线同时画画出坡口口形状等等，如图图718aa所示。在在

43、剖视图图或剖面面图上，通通常将焊焊缝涂黑黑，如图图718bb所示，若若同时需需要表示示坡口等等的形状状，可按按图718cc所示绘绘制。必必要时可可将焊缝缝部位局局部放大大并标注注焊缝尺尺寸或数数字，如如图719所所示，这这就是焊焊缝的局局部放大大图。图718 焊缝端面视图、剖视图和剖面图的画法（2） 焊缝的符号号表示法法图719焊缝放大图这种方法是是使用统统一的符符号或代代号来表表示焊缝缝的结构构。这些些符号和和代号分分别由国国家标准准GB332488焊焊缝符号号表示法法和GGB5118585金金属焊接接及钎焊焊方法在在图样上上的表示示代号规规定。这这两个标标准与国国际标准准ISOO25553

44、84焊焊缝在图图样上的的表示方方法等等基本相相同，便便于国际际交流。采采用符号号表示法法可使制制图简化化，但要要掌握各各种符号号的意义义。焊接方法法代号与与焊缝代代号 GB115855规定了了用数字字表示的的各种焊焊接方法法的代号号。常用用的有：手工电电弧焊1111；丝极埋埋弧焊1122；熔化极极氩弧焊焊1311；钨极极氩弧焊焊1411；大电电流等离离子焊1151；电渣焊焊72标注方法法GB3244中规定定的焊缝缝符号包包括基本本符号、辅辅助符号号、补充充符号和和焊缝尺尺寸符号号。其焊焊缝尺寸寸符号主主要有：焊缝长长度l；焊缝宽宽度c；焊缝段段数n；焊缝间间距k；相同焊焊缝数量量符号nn等。图

45、720 焊缝符号的指引线基本符号是是表示焊焊缝截面面形状的的符号。图图纸上焊焊缝标注注一般由由基本符符号与指指引线组组成；必必要时加加上辅助助符号和和其它符符号。辅辅助符号号表示焊焊缝表面面形状特特征，在在对焊缝缝表面有有特殊要要求时采采用。补补充符号号是说明明焊缝某某些特征征用的，如如封底焊焊缝加垫垫板等。部部分基本本符号和和其它符符号如表表73至表表76所示示。指引线指引线是用用以表示示指引焊焊缝位置置的符号号，如图图720所所示。它它是由箭箭头线和和两条基基准线（一一条实线线和一条条虚线）两两部分组组成，基基准线应应与主标标题栏平平行，基基准线的的虚线可可以画在在基准实实线的下下侧或上上

46、侧，箭箭头线应应指到有有关焊缝缝处，需需要时可可在实现现末端加加一尾部部，作为为标注焊焊接工艺艺方法等等其它内内容。GB3244和GBB51885中均均对焊缝缝符号与与焊接方方法代号号的标注注列举了了大量的的标注事事例。其其标注的的基本原原则是：焊缝横横断面上上的尺寸寸标在基基本符号号的左侧侧；焊缝缝长度方方向的尺尺寸标注注在基本本符号的的右侧；坡口角角度、坡坡口间隙隙等尺寸寸标注在在基本符符号的上上侧或下下侧；相相同数量量焊缝的的数量和和焊接方方法代号号标在指指引线的的尾部。图721 焊缝符号和焊接方法代号的标注示例图719 焊缝的局部放大图焊缝符号和和焊接方方法代号号的标注注举例如如图721所所示。其其中a表表示T型型接头交交错断续续角焊缝缝，焊角角尺寸为为5mmm，相邻邻焊缝的的间距为为30mmm，焊焊缝段数数为355，每段段焊缝长长度为550mmm。b表表示对焊焊接接头头周围焊焊缝，由由埋弧焊焊焊成的的V型焊焊缝在箭箭头一侧侧，要求求焊缝表表面平齐齐；由于于弧焊焊焊成的封封底焊缝缝在非箭箭头一侧侧，也要要求焊接接表面平平齐。表75 补充符号表76 焊缝尺寸符号学习提示题题1按照结结构，压压力容器器设备中中有哪几几种型式式焊接接接头，各各有哪些些特点？2焊接接接头设计计的主要要内容和和原则是是什么？3压力容容器焊接接接头设设计有哪哪些注意意要点？压力容