分解底板焊接及變形控制是保證儲(chǔ)罐整體施工質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，采用合理的焊接方法和防變形措施，可以有效地避免應(yīng)力集中，提高施工質(zhì)量。經(jīng)過在濱州施工點(diǎn)的95臺(tái)分解槽施工實(shí)踐中總結(jié)出合理、有效的分解槽底板焊接方法及防變形措施。
? ? 1.概述
? ? 山東魏橋鋁電公司氧化鋁工程分一期、二期、三期工程，由我部施工的大型分解槽共計(jì)有95臺(tái)。分解槽底板的焊接質(zhì)量在很大程度上決定了分解槽的使用壽命及在用狀態(tài)。采用合理的焊接方法和防變形措施可以有效地避免應(yīng)力集中，提高槽底板施工質(zhì)量。我們?cè)谂沙黾夹g(shù)過硬的又有責(zé)任心的焊工進(jìn)行施焊的同時(shí)通過采用合理的焊接方法、焊接順序、焊接工藝參數(shù)及行之有效的防變形措施，使槽底板的焊接質(zhì)量得到了有效控制。
? ? 2.底板的排版及施工順序
? ? 2.1.底板的排版
? ? 罐底板由中幅板與邊緣板兩部分組成，中幅板搭接在邊緣板上。中幅板厚度為10mm，邊緣板板硬度為16mm,材質(zhì)均為16MnR。
? ? 2.2.施工順序
? ? 邊緣板的鋪設(shè)焊接→中幅板的對(duì)接后鋪設(shè)再長(zhǎng)縫的焊接→中幅板與邊緣板焊接→邊緣板與底層筒體（大角縫）焊接。
? ? 3.焊接變形分析
? ? 3.1.焊接變形產(chǎn)生的原因
? ? 焊接時(shí)一般采用集中熱源在局部加熱，因此在焊件上產(chǎn)生不均勻的溫度場(chǎng)。這種溫度場(chǎng)在絕大多數(shù)情況下時(shí)非線性分布的。不均勻的溫度場(chǎng)使材料不均勻膨脹，處于高溫區(qū)域的材料在加熱過程中膨脹大，受到周圍溫度較低膨脹量小的材料的限制而不能自由的產(chǎn)生，于是焊件中出現(xiàn)內(nèi)應(yīng)力，使高溫區(qū)的材料受到擠壓，產(chǎn)生局部壓縮塑性應(yīng)變。冷卻過程中已經(jīng)受壓縮塑性應(yīng)變的材料由于不能自由收縮而受到拉伸，于是焊件中又出現(xiàn)一個(gè)與焊接加熱時(shí)方向相反的內(nèi)應(yīng)力場(chǎng)。焊后焊件溫度降至常溫時(shí)，殘留在焊件中內(nèi)應(yīng)力則為焊接殘余應(yīng)力，殘留在焊件上的變形則為焊接殘余變形?？v向方向的應(yīng)力是使底板焊接產(chǎn)生起拱的原因，表現(xiàn)在焊縫旁金屬凸起；橫向方向的應(yīng)力使底板產(chǎn)生側(cè)部變形，再由于受施工條件的影響，兩者合力（矢量）較大時(shí)可使底板產(chǎn)生較嚴(yán)重的波浪變形。
? ? 3.2.底板焊接縱向收縮變形量的成因與估算
? ? 底板主要焊縫集中在中幅板上，最容易產(chǎn)生變形也是中幅板上，下面就主要對(duì)中幅板的變形量進(jìn)行估算。焊后由于焊縫及其附近金屬縱向收縮，就引起了平板的縱向變形。
? ? 多層焊的縱向收縮量：將上式中的A_w改為一層焊縫金屬的截面積，并將所計(jì)算的縱向收縮量再乘以k₂即可，一道焊縫的截面積為：Aw＝（3+14.55）×10/2＝87.4mm²
? ? A=12440×10＝124400 mm²
? ? L=12440mm???? k₂ ＝1.8
? ? △L=1.8×0.043×87.4×12440/124400
? ? ＝0.68mm
? ? 在排版圖中可以看出共有6道焊縫。0.68×6＝4.08 mm
? ? 因此此種焊接類型的對(duì)接焊縫縱向收縮變形為4.08mm。
? ? 3.3.底板焊接橫向收縮變形量的成因與估算
? ??4.邊緣板焊接的焊接
? ? 4.1.由于中幅板搭接在邊緣板上，所以必須先鋪設(shè)邊緣板并焊接完才能鋪設(shè)中幅板。
? ? 由于中幅板是搭接在邊緣板上，所以此焊縫需要搭接的部份打磨平整。
? ? 4.2.在鋪設(shè)點(diǎn)焊完畢后在每個(gè)對(duì)接焊縫處點(diǎn)焊龍門卡具，做剛性反變形處理。
? ? 龍門卡具樣式，采用鋼板厚度為10～16mm邊角余料切割而成，長(zhǎng)度為1000mm左右，高度200mm左右。中間開一缺口避開焊縫，以不影響焊接操作。龍門卡具在全部焊接完畢并冷卻至常溫后再清除。龍門卡具是可以多次反復(fù)利用的。