底板焊接方法

储罐底板是由多块条型中幅板和多块弓型边缘板拼接而成，是整个储罐受力最大的部位。其焊接特点为：直径大、板薄、钢板厚度与储罐底的宽度之比很小，刚度差，焊缝数量多，焊接应力大，易产生焊接变形且变形量大，控制难度大。因此分析焊接变形的机理及各种影响因素，采取有效的减少变形措施，控制罐底的焊接变形，确保储罐罐底的制作质量，是整个储罐制作的重要环节。5 S* {7 H0 1、罐底板焊接变形形成的机理

焊接局部的、不均匀加热和构件的刚性约束，焊接过程是对焊件进行局部、不均匀的加热过程，焊接时，高温区域（焊缝及焊缝的焊接侧）受热膨胀，受周边低温区域的刚性阻碍而不能自由伸长，产生热塑性变形，冷却时，高温区域因热塑性变形而产生收缩量大，低温区域产生收缩量小，这种不平衡的内部收缩导致底板产生凝缩应力和凝缩变形。5 J3 z1 [# 2、防止和减少罐底板变形的方法

防止和减少罐底板变形的方法：在保证焊的前提下，尽量降低焊接线能量；减小焊接区与整体结构之间的温差；最大限度地减少底板在接过程中的刚性约束；提高构件的刚度；控制组织相变，尽量减少淬硬组织，且使组织细化、均匀；减少焊接应力并使应力均匀分布。1 U# R/ W0 g7 3、 罐底板变形的控制

3.1、制定合理的排版设计方案

(1)罐底板的排版直径按其设计图纸直径放大0.15～0.2%，以补偿焊缝的纵向和横向焊接变形收缩量。\" t& g9 @5 B1 }$ E( o+ H

(2)尽量选择大规格钢板。由于焊缝的纵向收缩量与焊缝长度成正比，采用大规格钢板后，罐底板的焊缝长度大量减少，纵向收缩变形也相应地减少。 (3)采用带垫板的对接焊缝，相当于钢板在焊接位置增加了加强筋，增强了底板的结构刚度，抵抗失稳变形的能力得到加强，使横向收缩变形与角变形变小，同时避免因为提高刚度而增加罐底板整体厚度而造成施工成本的浪费。0 I' T1 n1 (4)罐底板排版时，长焊缝应沿着罐底中心线排列对称，弓形边缘板以罐底的圆心为中心对称布置，这可以相互抵消大部分焊接变形，也为防止变形工艺措施的有效控制创造有利条件。

3.2、制定合理的工艺

(1)先焊短焊缝，后焊长焊缝，在焊接短焊焊缝时，要把这两块钢板与周围的所有固焊点去除再焊；长焊缝焊接时，不要把所有的焊缝全部拼接后再焊，而采 拼一段焊一段完后再拼一段。先焊短焊缝，使中幅板短焊缝在自由状态下进行，由内向外焊接后，使罐底板变成若干可以自由收缩、基本无应力的中幅长条，再将各长条由内向外焊接起来，也属于在无约束的自由收缩状态下成型，这样引起的焊接波浪变形和焊接应力都较小；反之，先焊长缝，再短缝，必然会在焊接短缝时受到已焊的长缝限制，从而使焊接应力和变形变得较大。

(2)采用分段退焊法或分段跳焊法对称施焊。这种焊接可缩小焊接区与结构整体之间的温差，减少构件受热和冷却不均匀，能有效地消除应力、减少变形。采用分段退焊时，每一段长度约200mm,不宜过长，因每段焊缝是头尾相接，前一段焊缝还没完全冷却下来，后一段焊缝的热量又补充到前一段，给前一段退火的机会，消除应力、提高焊接质量。

(3)焊接应由内向外、由中心向四周方向进行，使内部焊缝的纵向和横向变形不受到外部焊缝的约束而降低变形。反之，则变形较大。

(4)采用多层焊，一般采用底层和面的双层焊。焊缝的收缩变形总是与焊缝的截面面积、线能量成正比，且面层的焊接变形受到底层焊缝的限制，变形收缩小。 (5)用刚性固定法（如加马、碾压等）对焊缝两侧进行加固，待冷却后再拆除，增强焊缝刚度，减少焊缝的横向变形和角变形，但会增加焊接应力。 3.3、其它的焊接工艺措施

(1)用CO2 气体保护焊来代替手工电弧焊，坡口角度小，焊缝载面尺寸小，焊速快，焊缝线能量小，焊接受热面小，变形和应力也相应减小，同时提高工效，缩短工期。7 P6 [2 C5 (2)在保证焊接质量的前提下，尽量采用较低的焊接电流，较小的坡口间隙和角度，较快的焊接速度。减少焊接截面积，降低焊接线能量，从而减少变形和应力。 (3)施工环境温度要高，不宜在低温下操作，这样，组对和焊接时构件温差小，冷却速度慢，变形和应力也小。