在焊接方法確定之后,
防爆正壓柜工件的焊縫布置和焊縫型式的選擇,同樣是保證焊接質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率的一種重要因素。
1.焊縫布置
所謂“焊縫布置”,是指在焊接幾件防爆正壓柜工件時(shí)焊縫位置的布置。它密切關(guān)系著焊接防爆正壓柜工件質(zhì)量和焊接作業(yè)環(huán)境以及焊接后防爆正壓柜工件的機(jī)械加工。
焊縫布置的工藝設(shè)計(jì)基本原則是:
(1)焊縫位置盡可能地分散布置
在多件防爆正壓柜工件焊接時(shí),焊縫應(yīng)該分散布置,焊縫與焊縫之間必須具有一定的距離。通常情況下,這個(gè)距離應(yīng)該大于3倍防爆正壓柜工件厚度,至少也得大于100mm。這樣可以減小防爆正壓柜工件過熱,縮小熱影響區(qū),改善焊縫區(qū)域的金褶組織。
(2)焊縫位置盡可能地對稱布置
焊縫對稱布置可以減小焊縫收縮時(shí)出現(xiàn)較大的變形。在防爆電氣設(shè)備外殼焊接時(shí),人們就應(yīng)該盡可能地使焊縫位置對稱,盡可能地減小爆接變形。
(3)焊縫位置盡可能地避開最大應(yīng)力及應(yīng)力集中區(qū)域.
焊縫位置避開最大應(yīng)力及應(yīng)力集中區(qū)域可以減小焊接變形,甚至開裂o.在防爆正壓柜工件截面急劇變化或棱角轉(zhuǎn)換部位焊接后極易產(chǎn)生應(yīng)力集中,應(yīng)該盡可能地避免布置焊縫。
對于防爆電氣設(shè)備,有時(shí)會(huì)有一些圓筒形外殼,例如隔爆型磁力起動(dòng)器的隔爆外殼。它的封頭和圓筒部分的連接就可能構(gòu)成應(yīng)力集中的結(jié)構(gòu)。在實(shí)際工程設(shè)計(jì)時(shí),這種隔爆外殼常

圖14防爆電氣設(shè)備外殼焊縫位置布置示例
1、3--焊縫2、4--防爆正壓柜工件
常采用半球形封頭一圓筒一法蘭結(jié)構(gòu)或者半橢圓截面形封頭一圓筒·法蘭結(jié)構(gòu)(參見張顯力、張海鷗編著的《防爆電氣概論第2版》有關(guān)章節(jié));對于這種結(jié)構(gòu),人們常常將封頭(封頭.圓筒)沖壓成形后再與法蘭焊接就可以減小焊接后的應(yīng)力集中。
(4)焊縫位置應(yīng)該便于焊接操作
在多防爆正壓柜工件焊接時(shí),焊縫位置對焊接作業(yè)難易程度有很大的影響。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),人們既應(yīng)該考慮設(shè)備功能的需要,又應(yīng)該顧及焊接作業(yè)的難易。例如,圖15a所示很難甚至無法施焊;圖15b所示則較為合理。
在圖15a中,防爆正壓柜工件1、防爆正壓柜工件2和防爆正壓柜工件3的尺寸較大,施焊空間尺寸(L,)太小,無法作業(yè);在圖15b中,增大施焊空間尺寸(L2,通常不小于焊條長度,以及減小防爆正壓柜工件1和防爆正壓柜工件2的尺寸)或調(diào)整防爆正壓柜工件4的位置即可施焊。
(5)焊縫位置不應(yīng)該布置在機(jī)械加工面上
焊縫位置不要布置在機(jī)械加工面上。防爆正壓柜工件焊接后焊縫金相組織會(huì)發(fā)生變化,不易獲得較好的加工表面質(zhì)量。
2.焊縫型式
所謂“焊縫型式”,也稱“接頭型式”,是指焊接前防爆正壓柜工件斷面形狀組成的焊口型式。它包括坡口形式和相關(guān)尺寸,由防爆正壓柜工件的結(jié)構(gòu)形狀、強(qiáng)度要求、
防爆正壓柜工件厚度、焊條消耗量、坡VI加工難易程度等因素綜合考慮確定。不同的焊接方法有慧舉一樣的焊縫型式。
(1)氣焊、焊條電弧焊和二氧化碳焊的焊縫型式
GB/T 985.1—2008《氣焊、焊條電弧焊、氣體保護(hù)焊和高能束焊的推薦坡口》指出,碳鋼和低合金鋼的焊接焊縫(接頭)可以分為單面對接焊焊縫、雙面對接焊焊縫和角焊焊縫。下面簡單地介紹一下這些焊縫的坡口形式和相關(guān)尺寸。
1)單面對接焊焊縫


圖15焊縫位置與焊接操作示例示意圖
a)不合理b)合理單面對接焊焊縫的坡口形式及相關(guān)尺寸如表15所示。
(2)其他焊接的焊縫型式
其他焊接的焊縫型式,例如埋弧焊、電渣焊,基本上與氣焊、焊條電弧焊和二氧化碳焊的焊縫型式相同或相近,只是有關(guān)尺寸有所不同。在實(shí)際應(yīng)用中,人們可以查閱以下國家標(biāo)準(zhǔn):
GB/T 985.2—2008《埋弧焊的推薦坡口》;GB/T 985.3—2008《鋁及鋁合金氣體保護(hù)焊的推薦坡口》;GB/T 985.4—2008《復(fù)合鋼的推薦坡口》。
3.焊縫型式選擇的一般原則
在焊縫型式選擇時(shí),人們應(yīng)該根據(jù)焊接結(jié)構(gòu)型式和焊接質(zhì)量要求(例如結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等)遵守如下基本原則:
①根據(jù)防爆正壓柜工件的材料選擇合適的焊接方法。例如,對于低碳鋼,可以選擇焊條電弧焊等方法進(jìn)行焊接。
?、诟鶕?jù)防爆正壓柜工件的形狀和厚度選擇合適的坡口形式。例如,對于平板鋼板,在平面連接時(shí),可以采用.V形坡口的單面對接焊或雙面對接焊進(jìn)行焊接;在T形連接時(shí),可以采用單邊V形坡口或K形坡口對接焊進(jìn)行焊接。
?、鄹鶕?jù)坡口加工的難易程度選擇合適的坡口形式。1例如,’V形坡口和K形坡口的加工比u形坡H和J形坡口的容易,一般情況下,大多采用V形坡口和K形坡口進(jìn)行焊接。
?、芨鶕?jù)防爆正壓柜工件的厚度和焊條的消耗量在保證焊接質(zhì)量的條件下盡可能地選擇較小的坡口尺寸。
這些基本原則的綜合運(yùn)用有助于改善和提高焊接質(zhì)量。對于防爆電氣設(shè)備來說,尤其是隔爆型電氣設(shè)備的外殼,它要承受內(nèi)部爆炸壓力的沖擊作用,焊接質(zhì)量之一的焊接強(qiáng)度是十分重要的,必須滿足要求。