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1、焊接方法及工艺焊接方法及工艺 第一章 焊接电弧基础 主讲:李淑华 1 1目 录第一章 焊接电弧基础 1.1手工电弧焊原理 1.2焊接电弧的机理 1.3电弧的特性及焊接电源 1.4电弧的挺直性与磁偏吹 2 21.7焊接工艺(手工电弧焊)1.7.1 焊前预热及焊后热处理 1.7.2 手工焊接工艺 1.7.3 手弧焊的安全技术 1.7.4 低碳钢焊接及压力容器1.8 电弧中的保护气体 1.8.1 保护气种类与纯度 1.8.2 保护气的分解及在金属中的溶解 1.8.3 混合气体的选择及作用 1.8.4 保护气气流与保护效果3 3第一章 焊接电弧基础1.1手工电弧焊原理手手工工电电弧弧焊焊原原理理:在焊
2、条与母材(被焊材料)之间引燃电弧,利用电弧热进行熔化焊接。电弧及焊接区受到焊条药皮(药剂)分解产生的气体及熔渣的保护,使其与大气相隔离。焊条芯受到电弧的加热而熔化,形成熔滴过渡到熔池,与母材的熔化金属共同形成焊缝金属。4 4图1 焊条电弧焊原理电焊条:J422、J506、J5075 5焊条药皮的组成及作用:每种药皮的配方中,一般都有79种以上的原料。这些原料多数是矿物质,也有少量有机物。n n稳弧剂 碳酸钠、大理石、长石等;n n造渣剂 大理石、萤石、钛白粉等;n n造气剂 纤维素、白云石等;n n脱氧剂 锰铁、钛铁、铝粉等;n n合金剂 锰铁、硅铁、钼铁等;n n粘接剂 钾水玻璃,钠水玻璃;
3、n稀释剂 长石、萤石、钛铁矿等。6 6手工电弧焊特点:设备简单,方法简单灵活,适应性强,手工操作技术要求高。劳动条件差,生产效率低。7 7手工电弧焊实用范围:单件、小批量、短缝、不规则,各种空间位置,不易实现机械化。厚度大于1.5mm,1mm以下不能焊。8 8手工焊材料:碳钢、低合金钢、不锈钢、铜及铜合金、铸铁补焊、堆焊。活泼金属(Ti、Nb、Zr);难熔金属(Mo、Ta);低熔点金属Pb、Sn、Zn及合金);高C、铸铁等都不能焊。9 91.2焊接电弧的机理 电弧的实质:在一定的条件下,电荷通过两电极之间的气体空间的一种导电现象。(气体放电现象)10101111 特殊的气体放电过程:电能能转换
4、为热能;机械能;光能;磁能 气体放电 非自持放电:诱导(外加措施);自持放电 暗放电 辉光放电 电弧放电 电压最低(几十伏)电流最大(几百2000A)温度最高(50008000K)发光最强 1212通常气体不导电,在一定条件下,原子获得足够的能量电离成正离子和电子便能导电。1313电离:使中性的气体分子变成电子和离子过程。电离势:使气体电离所花费的能量,叫做电离势或电离电位。单位:电子伏特或伏 1414 碱金属、碱土金属(K、Na、Ca等),外层一个或两个电子,易失去、易电离、电离电位低,药皮中加入引弧容易,电弧燃烧稳定。(引弧剂,稳弧剂)。J422,J502,J423等。1515 F(7个电
5、子)电离电位较高,不易电离,加入药皮不易引弧。J507(CaF2)。CaF2可去除H、S、P。161617171.2.1.引弧引弧方法:擦划,点接触。焊条与工件接触又迅速拉开的瞬间产生的。但实际是由:“短路空载燃弧”三个极短的阶段。1818短路 短路阶段:金属蒸气;药皮蒸气;电子的热发射。1919突出点接触,电弧密度极大(I短1.53 I焊),很大的电流(I短),很小的面积,很大电阻热。2020电阻热:电阻热使接触点温度骤然升高,电极表面金属熔化,蒸发 药皮中物质K、Na、Ca分解蒸发,Fe、K、Na、Ca蒸气具备电离气氛.2121电子的热发射 阴极表面温度很高,电子获得足够的能量,活跃,冲破
6、表面,逸出到空间去叫做热发射电子,电子逸出金属表面消耗的能量逸出功。2222空载焊条刚刚拉开,电弧尚未形成的一瞬间,电源处在空载状态:I=0,V=U0 。空载电压较高:手工电弧焊U05090伏。2323很短的距离,弧长105106mm内。电场强度很大。2424足够大的电场强度,使电子从阴极发射出来,叫做电子自发射。空载阶主要是自发射。2525自发射,热发射很强烈,但刚刚开始,还不能使两极间的气体充分电离,因此电弧尚未形成,还处于空载状态。I=0。2626(3)燃弧 短路阶段和空载阶段为燃弧准备了必要条件。2727a.两极间:空气,金属蒸气,药皮蒸气,易电离成为能导电的电弧介质。b.热发射,自发
7、射:从阴极表面发射大量高速运动电子。c.电源供电:两极间有足够大的电场强度,成为发射电子、电离气体的动力来源。2828 由于具备了上述条件,使得由阴极发射出来的电子,在电场加速下,发生激烈的碰撞:2929电子在电场作用下,撞击原子使之电离,碰撞电离发生链锁反应。产生雪崩式击穿而形成电弧。3030 即当焊条提升到一定高度时,则两极间的空间顷刻发生突变,发出强烈的光和热,即电弧引燃。3131弧柱空间:大量的碰撞,碰撞电离、热电离,中和放电,达到热平衡。正离子跑向阴极撞击阴极表面,释放出动能,同时在阴极表面中和成原子,释放成位能。电子跑向阳极,进入阳极,释放出动、位能,全部能量。电弧作为换能器,电能
8、转化为热能,光能,机械能。3232常见导体材料逸出功 3333电子发射的四种形式:热发射 电场发射 光发射 粒子碰撞发射 3434 电极表面温度的高低受材料沸点的限制。钨、碳电极表面温度可达3500K以上,高温下发射大量电子。热阴极(材料)。W沸点:5950K,熔点:3653K Cu、Al、Fe电极表面沸点低,表面温度也低,热发射能力差,必须依靠电场发射电子予以补充。冷阴极。Fe沸点:3008 K,熔点:1808K(1535)35351.3 焊接电弧的特性1.3.1电弧的结构 直流电弧为例,电弧近似看成为一个圆柱形的气体导体。36363737电弧(气体导体)分三部分:阴极区(105cm)弧柱区
9、(25mm)阳极区(103104cm)3838阴极区:靠近阴极端部的地方,阴极压降较大,相当于电弧介质的电离势。E106V/cm,自发射。阴极斑点:在整个阴极端面上电流集中在很小很光亮的斑点上,是电子集中发射的地方。T22003600K,几乎接近电极材料(碳钢)的沸点。阴极区电流:正离子流向阴极,撞击阴极斑点并与电子中和。电子流向弧柱,去进行撞碰电离。3939阳极区:靠近阳极的地方。阳极斑点:光亮的斑点,弧柱中来的电子经阳极区电场作用加速,集中射击到阳极斑点,撞入阳极,此处温度高,电流密度大。阳极区电流:基本上全部由电子流组成。阳极区压降:基本上不受电极材料和电弧介质的影响,约为2.5V。40
10、40弧柱区:充满着气体介质的分子,原子,以及电子,正离子和负离子。高速运动的电子撞击原子使之电离,电子和正离子中和,释放出能量。碰撞时发生能量的转换,部分动能转化为热能。每次碰撞产生的能量虽小,但电子数目极多,故反应激烈,产生很大的热量,弧柱5000-8000K,发强光。电弧温度分布:纵向、横向。414142421.3.2电弧的极性 正接极(正极性):工件接正,焊条接负。反接极(反极性):工件接负,焊条接正。4343 电弧极性的选择:主要依据焊条的性质和焊件所需能量:一般低碳钢结构:J422,J423,交直两用。焊接重要结构:J507,J557,直流反接。厚板正接,薄板反接。有色金属,铸铁反接
11、(药皮影响)。4444 极性鉴别:J507 直流电焊机稳定性交流交流:f=50Hz,正负变化100次/秒,过零点I=0,电弧熄灭,所以电弧温度比直流低一些,稳弧性差。45451.3.3 焊接电弧的静特性 焊接电弧的静特性:弧长一定,稳定燃烧时,通过电弧的电流与电弧两端的压降之间的关系称之为电弧的静特性。4646 金属电阻,温度不高时,R常数,电阻静特性是直线。电弧电阻R在变化,电弧静特性为曲线,称U型特性。4747(1)ab段,下降特性,I60A;实际生产中不适合焊接生产。(2)bc段,水平特性,60AI1000A;熔化极气体保护焊、大电流 细丝埋弧焊。48481.3.4焊接电源(电焊机)1.
12、3.4.1焊接电源的特点 保证稳定燃烧,获得优质焊缝,焊接电源应具备的条件是:陡降的外特性;适当的空载电压;可调的外特性;较好的动特性。4949陡降的外特性 焊接电源的外特性:焊接电源的输出电压与输出电流之间的对应关系。5050为什么需要陡降的外特性?稳定工作点电流波动小短路电流不过大5151短路电流不过大一般要求I短=(120-130)%I焊,最大不超过150%。5252 所以陡降外特性具备:稳定工作点;电流波动小;短路电流不过大。5353适当的空载电压空载电压 高:引弧易,燃烧稳定,危险。低:工作时安全,成本底,不如 高时稳定。目前国内焊机 直流5070V,不大于90V。交流6080V,不
13、大于100V。5454连续可调的外特性 Imax不大于(45)Imin,即可 满足使用要求。5555焊接电源应有较好的动特性焊接时熔滴过渡,经常发生短路,V=0,电弧熄灭,在焊条拉开的瞬间电压要迅速上升,达到25V/0.05秒,电弧可重新自行引燃。短路时由于有电磁惯性,产生短路冲击电流,造成金属飞溅,烧穿工件,并损害电机。一般要求:I短路冲击3I短路.5656 动特性好的电焊机:容易引弧,电弧突然拉长一些电弧也不容易熄灭,飞溅小。电弧“安静、柔软”好象富有“弹性”。动特性不好的电焊机:打火时,焊条容易粘在工件上,不易引弧,拉长熄灭。飞溅严重,感觉电弧“硬”,很“暴躁”。5757小结:合适的焊接
14、电源应具备:陡降的外特性:稳定的工作点 电弧波动小 短路电流不过大5858适当的空载电压 直流焊机:5070V,不大于90V。交流焊机:6080V,不大于100V。5959连续可调的外特性 Imax不大于(45)Imin。较好的动特性 短路时 V=25V/0.05秒,I短路冲击3I短路。6060影响焊接电弧稳定性的因素(除操作技术外):弧焊电源的种类与特性 a.交流电源:周期性的顺时熄灭和引燃;b.供电网路电压波动;c.平特性电源,电源外特性必须是陡降。6161焊条药皮的成分 药皮中含K、Na、Ca 等易电离元素较多,稳定。CaF等反电离物质,不稳定。药皮偏心,熔点过高,受潮,变质,开裂等。6
15、262焊接环境 焊接区:油污,氧化物,水分等,大风等。63631.3.4.2手工弧焊电焊机的分类、牌号 交流电焊机(焊接变压器)BX1-500,BX2-500。交流电焊机是一个特制的降压变压器,将初级电压380V或220V降到V0=60-80V,其内部加一个较大的感抗。6464 交流电焊机:结构简单,制造方便,成本低,噪音小。电弧燃烧稳定性较差,节省电能,维护方便,只适合酸性焊条焊接。常见的型号:BX1-500:B焊接变压器,X下降特性,1系列品种序号,额定电流500A。BX-500 BX1-500 BX3-5006565直流电焊机(弧焊发电机)旋转式直流电焊机由一个发电机和一个拖动它的电动机
16、组成,由交流网路供电使电动机旋转,带动发电机电枢旋转,发出直流电供焊接使用。6666 弧焊发电机,结构复杂,制造复杂,成本高,噪音大,寿命短(有旋转部分)。电弧燃烧稳定性较好,性能可靠,碱性、酸性焊条均可焊接。重要的受压设备,合金钢,不锈钢等。常见的型号:AX1-500,AX3-500。6767硅整流焊机(弧焊整流器)硅整流式直流电焊机也称弧焊整流器,是一种将工频交流电整流变为直流电的手弧焊设备。常见型号有ZX1-300、ZX4-500等。6868晶闸管逆变弧焊整流器(逆变焊机)ZX7-250 ZX7-315 ZX7-400 ZX7-63069691.3.4.3 电焊机的主要技术参数及牌号 与
17、电焊机操作性能有关的参数主要有空载电压、工作电压、额定电流、电流调节范围和暂载率等。此处仅介绍暂载率和额定电流。7070额定暂载率与额定电流 暂载率(负载持续率)是用来表示焊接电源工作状态的参数,它是在选定的工作时间周期内,许焊机连续负载的时间。71717272 焊机工作时会发热,温升过高焊机烧毁,一般机温不得超过6080。焊接电流大、连续运转温升高。7373 标准规定,500A以下的焊机,选定的工作时间为10min。如手工电弧焊时,只有电弧燃烧时焊接电源才有负载,在更换焊条与清渣时焊接电源没有负载。7474 额定暂载率及额定电流:是电焊机设计时根据其最经常的工作条件选定的。7575实际暂载率
18、与允许工作电流 如AXl500可以用于手工电弧焊,也可用于埋弧焊。AXl500的额定暂载率是65,这时允许的焊接电流为500A。7676 用于埋弧焊时,由于焊接过程是连续的,暂载率接近100,允许的电流只有400A。实际与允许的焊接电流换算:7777 例:实 际 允 许 工 作 电 流=500(65/100)1/2=400 A 焊接电源铭牌上往往列出不同暂载率下的许用焊接电流,使用中不能超过其允许值。7878(3)电焊机的型号7979808081818282838384841.4电弧的挺直性与磁偏吹1.4.1电弧的挺直性 电弧挺直性是指电弧作为柔性导体具有抵抗外界干扰、力求保持焊接电流沿电极轴
19、线方向流动的性能。85851.4.2电弧的磁偏吹 电弧挺直性是由于电弧中流动的电流受到其自身磁场的作用而表现出的现象(特性),然而只有电弧周围的磁场是均匀的、磁力线分布相对电弧轴线是对称的,电弧才能保持轴向对称。8686 如果某种原因使磁力线分布的均匀性受到破坏,使电弧中的电荷受力不均匀,就会使电弧偏向一侧,这种现象称作电弧磁偏吹。电弧磁偏吹总是表现为电磁力把电弧从磁力线密集的一侧推向磁力线稀疏的一侧。如图1.51所示,87878888 电弧焊因所处条件的不同,一般在如下几种情况下表现出磁偏吹:(1)导线接线位置引起的磁偏吹(2)电弧附近的铁磁性物质引起的磁偏吹(3)电弧处于工件端部时产生的磁
20、偏吹(4)平行电弧间的磁偏吹 89899090919192929393消除和减少磁偏吹的办法:采用较短弧长进行焊接,电弧越短磁偏吹越小;对工件采取分布式接地的办法,比如两侧接地或多点接地;操作中调整焊枪或焊条角度;9494避免铁磁性物质的影响;考虑使用脉冲焊或高频电弧焊;考虑使用交流焊接等。95951.7焊接工艺(手工电弧焊)1.7.1 焊前预热及焊后热处理焊前预热目的:降低焊接区的冷却速度,减小接头的淬硬程度和防止冷裂纹的产生。9696 是否预热及预热温度与钢材成分、板厚大小及环境温度有关。通常,材料强度高、板厚大的易淬钢,焊前一般要进行预热。9797 预 热 一 般 是 对 坡 口 两 侧
21、 75lOOmm范围内钢材加热。可以用火焰加热、工频感应加热或红外线加热等方法。低碳钢和普通低合金钢的预热温度为100-200。9898后热 后热:是指焊后立即将焊接区加热至一定温度并保温一定时间,目的是进一步降低冷却速度,防止淬硬组织马氏体的形成,其目的与预热相似。9999 实践证明,采用后热防裂,其效果较预热往往要好一些。后热加热方法、加热温度范围与预热相同。其加热温度较预热温度稍高。100100 (3)消氢处理:对于冷裂纹倾向大的低合金高强钢等材料,还有一种专门的后热处理,称为消氢处理,即在焊后立即将焊件加热到250350温度范围,保温26h后空冷。101101 消氢处理的目的主要是使焊
22、缝金属中的扩散氢加速逸出,大大降低焊缝和热影响区的氢含量,防止产生冷裂纹。102102(4)焊后热处理 对于低碳钢与低合金钢,除电渣焊件外,焊后进行的热处理主要是消除焊接残余应力的热处理。习惯上也称为焊后热处理,其加热温度一般为600650。除降低焊接残余应力外,也可软化淬硬部位,提高韧性。103103 消除应力热处理是将焊件中的整体或局部加热至预定温度,然后随炉缓冷至400300,再空冷。工业中有三种热处理方式。104104整体炉内热处理,其消除应力效果最佳。但焊件过大往往受加热炉大小的限制。如果工件太长需要分成两段处理时,重叠加热部分应在1.5m以上。105105整体炉外热处理,对于球罐等
23、大型容器,可以在容器外部覆盖保温材料,从内部用火焰加热处理。其除应力效果较好,但不如整体炉内热处理。106106局部炉外热处理。对于尺寸较长不便整体处理,但形状又规则简单的筒体容器、管件等,可以进行局部热处理。采用火焰、红外线或工频感应等加热方法,对焊缝两侧进行局部加热,但应注意必须有足够的加热宽度。1071071.7.2 手工焊接工艺 焊接工艺(广义):是指制造焊接产品所有有关加工方法和实施要求,包括焊前准备、焊接材料选择、焊接方法、焊接规范参数和操作要求等。108108手工电弧焊的焊接工艺:是指具体的焊接规范参数和焊接技术。109109焊接规范参数 焊接规范是进行焊接时影响焊接质量和生产效
24、率的各个工艺参数的总称。手工焊接规范包括焊条牌号及直径电源种类和接法焊接电流大小、焊接层数焊接速度等。110110!焊接时,应在保证不短路的情况下,力求采用短弧。通常,弧长应略小于焊条芯直径,在使用低氢型碱性焊条时,应尽量缩短电弧。111111 !当电弧发生偏吹时,也可以用压低电弧的办法来减小偏吹。但是,对于某些酸性药皮焊条,焊接时应保持适当的较长的电弧,以使药皮充分燃烧而获得良好的保护。112112使用低氢型碱性焊条时,电弧电压应控制在2022V,使用酸性焊条时,电弧电压的最佳范围是2528V。113113 使用低氢型焊条:一般均采用直流反接,此时焊接电弧稳定,飞溅较少,且有利于焊缝脱氢。使
25、用酸性焊条:焊接厚板时,可采用直流正接;而焊薄件时,由于所需电流小,电弧不稳,故不论采用酸性还是碱性焊条都必须用直流反接。114114 在压力容器的焊接中,决不允许任意在容器壳体非焊接部位引弧。特别是在低合金高强度钢中,引弧坑往往是壳体表面微裂纹的起源地,引弧必须在坡口内壁或前层焊道上引弧,引弧点必须被电弧完全重熔。115115116116 钝边的作用主要是防止烧穿,一般以P=1.52mm为宜;间隙的作用是保证根部焊透,一般间隙取C=2.03.0mm为宜。117117焊缝形状系数与焊缝熔合比焊缝形状系数与焊缝熔合比 焊缝形状系数:即BH,如图所示。118118119119 在1.3-2之间,这
26、时,焊缝比较宽且浅,有利于熔池中的气体和杂质浮出,对防止气孔、夹渣与热裂缝都比较有利。120120 熔合比:焊缝中母材金属熔化的横截面积Fm与焊缝金属横截面积(Fm+FN)之比,称为焊缝金属的熔合比,用r来表示,即rFm(Fm+Fn)。熔合比r主要影响焊缝的化学成分、金相组织和机械性能。121121 通过调整焊接工艺参数来改变熔合比,就常常成为提高焊接质量的一条重要途径。122122 熔合比的变化范围很大,可在10一85内变化。实际焊接中应根据具体情况和要求对其进行适当控制。对自动焊:r60一701231231.7.3 手弧焊的安全技术 主要有防止触电,弧光伤害。火灾、爆炸和有毒气体与烟尘中毒
27、等。124124防止触电 手弧焊时,电网电压和焊机输出电压以及手提照明灯电压等都会有触电危险。因此,要采取防止触电措施。125125电焊机外壳必须要有良好可靠的接地或接零;焊接电缆和焊钳绝缘要良好,如有损坏,要及时修理;手弧焊时,要穿绝缘鞋,戴电焊手套;126126在锅炉,压力容器、管道、狭小潮湿的地沟内焊接时,要有绝缘垫,并有人在外监护;使用手提照明灯时,电压不超过安全电压36V;高空作业时不超过12V;127127高空作业时,在接近高压线5m或离低压线2.5m以内作业,必须停电,在电闸上挂“有人工作,严禁合闸”的警告牌,并设人监护。;万一有人触电,要迅速切断电源,并及时抢救。;128128
28、防止弧光伤害 焊接电弧强烈的弧光和紫外线对眼睛和皮肤有损害。手弧焊时,必须使用带弧焊护目镜片的面罩,并穿工作服,戴电焊手套。129129防止爆炸在焊接作业点,10m以内,不得有易爆物品;在油库、油线室、乙炔站、喷漆室等有爆炸性混合气体的室内,严禁焊接作业。;130130没有特殊措施时,不得在内有压力的压力容器和管道上焊接;焊补装过易燃易爆物品的容器前,要放尽,用水、水蒸气或氮气置换,并清洗干净;131131用测爆仪等检验分析气体介质;焊接作业时,要打开盖口,操作人员要躲离容器孔口。132132防止火灾在焊接作业点火源10m以内,在高空作业下方和火星所及范围内,应彻底清除有机灰尘、木材木屑、棉纱
29、棉丝,草垫千草、石油、汽油、油漆等易燃物品;133133如有不能撤离的易燃物品,诸如木材、未拆除的隔热保温的可燃材料等,应采取可靠的安全措施,如用水喷湿、覆盖湿麻袋、石棉布等,以隔绝火星;134134容器和管道等设备动火处两侧宽度2m范围的保温层应拆除干净;六级以上大风时,没有采取措施不能进行露天焊接作业和高空作业;135135焊接作业现场附近应有消防设施;电焊作业完毕应拉闸,并及时清硬现场,彻底消除火种。136136防止有毒气体和烟尘中毒 手弧焊时会产生可溶性氟、氟化氢。锰、氮氧化物等有毒气体和粉尘,会导致氟中毒、锰中毒、电焊尘肺等,尤其是用碱性焊条在容器,管道内部焊接。137137 因此,
30、要根据具体情况采用排烟罩、送风机等通风排烟尘措施。1381381.7.4 低碳钢焊接及压力容器 承压壳体常用钢:锅炉、压力容器。国家规定:C0.25139139 例:Q235A(B、C)、20R、20g(良好的塑性;无淬硬倾向;焊接性极好;不用特殊工艺)。方法:焊条、埋弧焊、CO2电弧焊、电渣焊、MIG焊、MAG焊、TIG焊(打底);一类容器或一般结构:酸性焊条;二类三类或锅炉受压壳体、冲击:碱性药皮焊条。140140141141压力容器概述(忽略 )压力容器定义:一般指最高工作压力Pw=0.1MPa(Pw不包括液体静压力),用与完成反应、换热、吸收、萃取、分离和储存等生产工艺过程,并能承受一
31、定压力的密闭容器。(包括外压容器、真空容器)。142142 世界各国规范对压力容器分类的方法各不相同,本节着重介绍中国压力容器安全技术监察规程中的分类方法。143143压力容器分类 按制造方法:焊接容器、铆接容器、铸造容器、锻造容器、热套容器、多层包扎、绕带容器;按压方式:内压、外压;144144按承压方式分类,压力容器可分为内压容器与外压容器。内压容器又可按设计压力(P大小分为四个压力等级,具体划分如下:低压(代号L)容器 0.1 MPap1.6MPa;中压(代号M)容器 1.6MPapl0.0MPa;高压(代号H)容器 10MPap100MPa;超高压(代号U)容器 P100MPa。145
32、145 外压容器中,当容器的内压力小于一个绝对大气压(约0.1MPa)时又称为真空容器。146146按设计温度(壁温):低温容器:T设-20;常温容器:-20 T150 ;中温容器:150 T400 ;高温容器:T 400 。147147按容器的制造材料:钢制容器、铸铁容器、有色金属容器、非金属容器;按容器外形:圆筒形、球形、矩形、组合式。148148按容器在生产中的作用分类 根据压力容器在生产工艺过程中的作用,可分为反应压力容器、换热压力容器、分离压力容器、储存压力容器4种。具体划分如下:149149a.反应压力容器(代号R)主要是用于完成介质的物理、化学反应的压力容器,如反应器、反应釜、聚
33、合釜、高压釜、合成塔、蒸压釜、煤气发生炉等。150150b.换热压力容器(代号E)主要是用于完成介质热量交换的压力容器。如管壳式余热锅炉、热交换器、冷却器、冷凝器、蒸发器、加热器等。151151 c.分离压力容器(代号S)主要是用于完成介质流体压力平衡缓冲和气体净化分离的压力容器。如分离器、过滤器、集油器、缓冲器、干燥塔等。152152d.储存压力容器(代号C,其中球罐代号B)主要是用于储存、盛装气体、液体、液化气体等介质的压力容器。如液氨储罐、液化石油气储罐等。153153在一种压力容器中,如同时具备两个以上的工艺作用原理时,应按工艺过程中的主要作用来划分品种。154154根据安装方式可分为
34、固定式压力容器和移动式压力容器:a.固定式压力容器 有固定安装和使用地点,工艺条件和操作人员也较固定的压力容器。如生产车间内的卧式储罐、球罐、塔器、反应釜等。155155b.移动式压力容器 也称为经常搬运的压力容器,诸如汽车槽车、铁路槽车、槽船等。这类压力容器使用时不仅承受内压或外压载荷,搬运过程中还会受到由于内部介质晃动引起的冲击力,以及运输过程带来的外部撞击和振动载荷,因而在结构、使用和安全方面均有其特殊的要求。156156按安全技术管理分类:综合反映压力容器面临的整体危害水平。例如储存易燃或毒性程度中度及以上危害介质的压力容器,其危害性要比相同几何尺寸、储存毒性程度轻度或非易燃介质的压力
35、容器大得多。157157 压力容器的危害性还与其设计压力p和全容积V的乘积有关,pV值愈大,则容器破裂时爆炸能量愈大,危害性也愈大,对容器的设计、制造、检验、使用和管理的要求愈高。该方法将压力容器分为三类:158158 压力容器的危害性还与其设计压力p和全容积V的乘积有关,pV值愈大,则容器破裂时爆炸能量愈大,危害性也愈大,对容器的设计、制造、检验、使用和管理的要求愈高。该方法将压力容器分为三类:159159a.第三类压力容器:高压容器;中压容器(仅限毒性程度为极度和高度危害介质);中压储存容器(仅限易燃或毒性程度为中度危害介质,且pV乘积大于等于10MPam3);160160中压反应容器(仅
36、限易燃或毒性程度为中度危害介质,且pV乘积大于等于0.5MPam3);低压容器(仅限毒性程度为极度和高度危 害 介 质,且 pV乘 积 大 于 等 于0.2MPam3);高压、中压管壳式余热锅炉;161161中压搪玻璃压力容器;使用强度级别较高(指相应标准中抗 拉 强 度 规 定 值 下 限 大 于 等 于540MPa)的材料制造的压力容器;162162移动式压力容器,包括铁路罐车(介质为液化气体、低温液体)、罐式汽车液化气体运输(半挂)车、低温液体运输(半挂)车、永久气体运输(半挂)车和罐式集装箱(介质为液化气体、低温液体)等;163163球形储罐(容积大于等于50m3);低温液体储存容器(
37、容积大于5m3)。164164b.第二类压力容器:中压容器;低压容器(仅限毒性程度为极度和高度危害介质);低压反应容器和低压储存容器(仅限易燃介质或毒性程度为中度危害介质);165165低压管壳式余热锅炉;低压搪玻璃压力容器。166166c.第一类压力容器 除上述规定以外的低压容器为第一类压力容器。167167 可见,中国的压力容器分类方法综合考虑了设计压力、几何容积、材料强度、应用场合和介质危害程度等影响因素。例如因盛放的介质特性或容器功能不同,即根据潜在的危害性大小,低压容器可被划分为第一类或第二类甚至第三类压力容器。168168 例:加 氢 反 应 器:设 计 压 力 8-18MPa;工作温度高达400 以上。介质主要是氢气、油。是高温、高压、易燃易爆、氢腐蚀的压力容器。特点:外壳+内件。1691691.8 电弧中的保护气体 电弧焊中的保护气的作用:一是向电弧空间提供气体介质,二是起到保护作用,包括保护电弧、保护电极、保护被焊件,避免大气的侵蚀。170170171171172172173173174174175175176176177177178178179179180180181181
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