焊接法兰范文

焊接法兰范文（精选3篇）

焊接法兰 第1篇

1 规范要求

当采用钢板制作法兰时, 应符合下列要求。

(1) 钢板应经超声检测, 无分层缺陷, 钢板表面不得有气泡、结疤、裂纹、折叠、夹杂和压入的氧化铁皮; (2) 应沿钢板轧制方向切割出板条、弯制、对焊成圆环, 并使钢板表面成为环的侧面; (3) 圆环的对接接头应采用全焊透结构; (4) 圆环的对接接头应经焊后热处理及100%射线或超声检测。 (5) Q235B钢板不得用作毒性程度为高度或极度危害介质的压力容器法兰;法兰用碳素钢和低合金钢钢板制作时, 厚度大于50mm的Q245R、Q345R钢板应在正火状态下使用。

2 制作、焊接及热处理

首先, 下料前查看材料的质量保证书且材料标记齐全, 按所需法兰的厚度, 直径沿钢板轧制方向放出法兰条状展开线, 法兰内、外径为钢板两侧面。当法兰直径较大时, 可按法兰展开长度的1/2或1/3等分块放线, 留出加工余量, 检查放线尺寸准确无误后移植材料标记。

其次, 按划线进行切割, 并应将每块条形板的两端开出焊接坡口并采用机械加工的方法加工其坡口。待坡口加工完毕后, 进加热炉火焰加热, 随之上卷板机卷制成环状, 将其对接接头处焊接牢固后空冷。要合理选用焊条, 如法兰所用材料为Q235B、Q235C、Q245R时, 焊条牌号可以选用J426或J427;如法兰所用材料为Q345R时, 焊条牌号可选用J507或J506;当焊接接头拘束度大时, 可选用抗裂性能好的焊条施焊, 如J507RH或J506RH。焊条在使用前必须进行烘干, 烘干温度按表1, 经烘干后的焊条从烘干箱取出后, 放入保温筒内, 当需要焊接时方可从保温筒内取出使用, 但放入保温筒内的焊条在使用期间应保持焊条所需的温度, 保证法兰焊接接头的焊接质量和强度, 使焊缝的内外表面少出气孔和裂纹。

另外, 在施焊前应根据母材的化学成分、焊接性能、厚度、焊接接头的拘束程度、焊接方法和焊接环境等综合考虑母材是否需要预热, 其预热温度应按表2的规定, 为防止局部应力过大, 预热的范围为焊缝两侧各不小于母材厚度的3倍, 且不小于100mm, 在整个焊接过程中, 预热范围内的温度不应低于表2温度。由持证焊工施焊组对成型的法兰对接接头环状的内侧, 施焊处应保证焊透与熔合。在施焊过程中, 每条焊缝应尽可能一次焊完, 当中断焊接时, 对冷裂级敏感的焊件应及时采取后热、缓冷等措施;重新施焊时, 仍需按规定进行预热。若焊后立即进行热处理则可不做后热。施焊完毕后用碳弧气刨清除法兰环外侧焊根, 显露出内侧的焊缝金属, 当确认缺陷和焊渣等被彻底清除后再施焊外侧, 焊接完毕后在其焊缝一侧打焊工钢印标记, 铲除焊缝内、外侧余高与母材齐平, 并用卷尺测量毛坯的内、外径尺寸, 是否能满足图样的加工要求, 经检查确认无误后, 由无损检测人员对其法兰的对接焊缝进行100%射线无损检测, 符合JB/T4730.2-2005规定Ⅱ级或100%超声检测符合JB/T4730.3-2005规定Ⅰ级为合格。当发现有超标的夹渣、气孔等缺陷时, 应认真分析缺陷产生原因, 提出改进措施, 再由焊工本人用碳弧气刨将其缺陷清除干净后补焊, 无损检测人员对其补焊部位重新进行射线或超声检查, 并应符合上述规定, 焊缝同一部位返修次数不宜超过二次。

最后, 经无损检测合格后, 将法兰毛坯送入退火炉内进行消除应力热处理, 不同厚度的母材, 不同的材料, 焊后热处理所用的温度、时间也不同 (按标准执行) 。当焊件出炉时, 炉温不得高于400℃, 出炉后应在静止的空气中冷却。当碳素钢、强度型低合金钢焊后热处理温度低于规定温度的下限时, 最短保温时间按表3规定。

3 整体焊接变形的控制

法兰按图样加工完毕进行标记移植, 在与设备筒节或接管焊接时, 为控制焊接变形, 可采用单体固定法或密封面相对的固定方法 (见图1) 焊接顺序为先内后外, 每间隔100mm焊150mm分段对称施焊, 尽量减小焊条直径, 合理调整焊接电流, 待施焊完毕法兰冷却后取下清除熔渣, 打焊工钢印标记。对于直径较大的单个法兰与短节 (注:短节材料与法兰材料相同) 焊, 当不能采用 (图1) 的固定方法时, 先将短节与法兰用焊条点焊固定, 在短节和法兰之间采用单面焊加强筋板, 筋板的数量根据法兰直径的大小而定, 均布在法兰圆周 (见图2) , 焊接顺序及焊接方法同上待施焊完毕法兰冷却后将加强筋取下, 用磨光机将焊点打磨平整。法兰与短节或圆筒间的连接焊缝表面应应进行100%磁粉检测, 符合JB/T4730.4-2005规定Ⅰ级合格, 当需要焊后消除应力热处理时热处理的升、降速度及保温时间按短节壁厚选取。

4 结语

当采用上述方法焊接法兰时, 能保证法兰拼缝的焊接质量, 减少焊接变形和机械加工的金属厚度, 提高焊接时法兰自身的刚度, 降低焊接工件的温度, 达到减少焊接角变形的目的。

参考文献

[1]固定式压力容器安全技术监察规程[S].新华出版社.

[2]钢制压力容器 (第4、9章) GB150-1998[S].中国标准出版社.

[3]压力容器法兰JB/T4700-2000[S].云南科技出版社.

[4]钢制压力容器焊接规程, JB/T4709-2000[S].云南科技出版社.

焊接法兰 第2篇

在分析航天器薄壁简体法兰焊接特点的基础上,对ansys软件进行了二次开发,同时基于最小变形的观点,采用间接耦合场的方法,对所建的.焊接模型进行有限元热弹塑性分析;在有限元仿真设计过程中合理地处理了单元离散、有间隙板壳单元的连接、模型简化等问题;提出了采用有限元方法先进行定性分析后定量验证,从而实现仿真设计焊接工装的一般方法,此套工装设计已通过项目组专家论证,上海航天精密仪器研究所已投入制造.

作 者：刘国庆 陈善本 林涛 李来平黄雅月 沈彩霞 作者单位：刘国庆,陈善本,林涛(上海交通大学)

李来平,黄雅月,沈彩霞(上海航天精密仪器研究所)

大型薄法兰组对焊接问题分析 第3篇

1 现状

在目前油气田所使用的火筒式加热炉中, 为了便于火筒检修, 通常设计为可拆式结构。由于加热炉一般为常压或微正压, 因此设备法兰通常直径较大, 厚度较薄, 属大直径薄法兰。在设备的制造过程中, 该大直径薄设备法兰加工、组对、焊接问题是难点。其结构如下图 (图1) 。

其中 c法兰的厚度, 为14～20mm。

δ筒体的厚度, 为10mm。

φ筒体直径, 为1000～1600mm。

f1法兰与筒体焊接外角焊缝的高度, 为8mm。

f2法兰与筒体焊接内角焊缝的高度, 为4mm。

2 存在问题

在加热炉的制作中, 由于对大型薄法兰结构接触较少, 对可能出现的问题预见性不够, 分析得不够透彻, 对各种工艺参数及操作规范亦未严格要求。导致设备法兰焊接完毕后变形过大, 焊角高度超标, 使设备在试压过程中法兰密封不严, 存在微量泄露。

3 问题分析

通过现场检测调查分析, 发现问题可能出现在以下几个方面。

第一法兰本身的问题。由于法兰较薄, 在加工密封面时由于装卡等原因, 本身造成法兰密封面就有微量变形。法兰内孔的大小是否符合图纸的要求。

第二设备筒体的问题。设备筒体的外径与法兰内孔尺寸差即为组对间隙, 间隙过大或间隙不均匀均可能导致焊接时产生变形。间隙的不均匀是由筒体的椭圆度造成度。在组对过程中未对筒体椭圆度进行校正, 使其满足要求。

第三焊接前使用防变形措施未起作用。在制作时, 要求将法兰盖与法兰虽采用螺栓紧固, 但实际操作中, 操作人员未将所有螺栓进行组装, 而是隔一段紧固一个螺栓, 导致螺栓间隔太大, 且螺栓并未上紧, 使法兰盖并未起到防止焊接变形的作用。

第四焊接过程当操作不规范。焊接中焊接工艺参数存在偏差, 焊接的时机及焊接的顺序选择不正确, 焊缝焊角高度不符合要求, 导致焊接变形过大。

4 实施及解决方案

为了改善法兰焊接变形过大的现象, 从法兰的加工、筒体的下料卷圆、组对、防变形的措施以及焊接的各项参数等方面制定了详细的实施方案。

(1) 法兰加工过程控制。

法兰在拼焊完成后, 先进行调平。法兰加工只加工密封面, 背面将焊缝打磨与母材平齐。在法兰密封面的加工过程中由于法兰本身刚性不够, 装卡时易产生变形, 因此要求在密封面加工过程中将法兰盖与法兰进行点焊固定以增加其刚性, 减小由于加工产生的法兰密封面变形。

(2) 控制法兰与筒体的组对间隙。

对于筒体的下料尺寸要求在下料后进行复验, 保证展开长度公差在2 mm范围内, 对角线长度公差在3 mm范围内;筒体卷好后, 要求椭圆度控制在6‰范围内;在组对时据实际情况采用各种支撑方式消除椭圆度对组对间隙的影响 (如图2所示) , 保证间隙均匀且保证在2mm范围内;筒体法兰点固时, 点固间隔长度要求在130～150mm范围内。

其中b组对间隙。b=φ1-φ, 一般为2mm。

φ筒体直径。一般为1000～1600mm。

φ1法兰内径。

(3) 采用刚性固定法控制焊接变形。

焊接前, 要求将法兰盖与法兰进行组装并上紧所有螺栓。紧固螺栓时需采用力矩扳手紧固, 且需对称操作, 防止紧固螺栓时法兰受力不均导致法兰密封面变形。

(4) 规定焊接顺序、焊接时机及焊接参数, 进行焊接。

焊接顺序如下图 (图3) 。先施焊外角焊缝, 施焊时, 将外角焊缝在圆周上进行分段, 分段依据以打底焊焊条φ3.2两根为一段, 约200mm, 施焊时按图示的施焊顺序采用对称跳跃式焊接, 前一遍与后一遍焊接接头错开;控制层间温度, 在第一遍焊接完毕后需在层间温度低于200℃方能施焊下一遍;制定焊接工艺参数参数如下表 (表1) , 外角焊缝打底焊采用, 填充采用φ4.0焊条焊两遍。外角焊缝施焊完毕后, 施焊内角焊缝, 用φ4.0焊条焊一遍。

(5)

焊接法兰内角焊缝时对法兰密封面采取保护措施, 防止损伤密封面, 影响法兰的密封性。

注:火筒式加热炉筒体及法兰材质一般为Q245R。

5结论

(1) 法兰加工质量对法兰的密封性能有直接的影响。

(2) 组对间隙的均匀性与间隙是否合适是影响大型薄壁法兰焊接变形的重要原因。而组对间隙又受筒体下料尺寸、卷圆的质量及法兰内径的影响。因此在筒体的制作上及法兰内孔的加工要严格控制偏差。

(3) 采用刚性固定法在法兰背面连接法兰盖, 有效的控制了焊接法兰外角焊缝产生的焊接变形。

(4) 在组对大型薄壁法兰时制定切合实际的焊接参数, 严格控制焊接顺序及时间及层间温度, 是减小焊接变形有力措施。

(5) 焊接时应对法兰密封面实施保护措施, 防止密封面受到损伤影响法兰的密封性。

摘要：随着天然气脱水装置、脱硫装置、加热炉在油田、气田的广泛使用, 其所使用的脱水剂脱硫剂的再生及原油的加热均需通过常压火筒式加热炉来完成。该炉体结构通常设计为可拆卸法兰连接结构。由于是常压, 所设计设备法兰其厚度为14～16mm, 内径在1000～1600mm之间, 属于大型薄法兰。要保证其制作完毕后不变形、不泄露, 其组对、焊接问题是个难点。