鍋爐壓力容器的制造焊接技術(shù)及自動(dòng)化畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

1、_12_屆_焊接技術(shù)及自動(dòng)化_專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：鍋爐壓力容器的制造 學(xué) 號(hào)： 120205022 姓 名： 羅曉雄 指導(dǎo)教師： 趙敬黨 專 業(yè)： 焊接技術(shù)及自動(dòng)化 班 級(jí)： 12級(jí)焊接班 完成時(shí)間： 2015 年 3 月 25 日摘 要一直以來(lái)鍋爐和壓力容器的焊接就面臨著復(fù)雜而艱巨的技術(shù)難題，壓力容器又是涉及多行業(yè)、多學(xué)科的綜合性產(chǎn)品，其建造技術(shù)涉及到冶金、機(jī)械加工、腐蝕與防腐、無(wú)損檢測(cè)及安全防護(hù)等眾多行業(yè)。隨著冶金、機(jī)械加工、焊接和無(wú)損檢測(cè)等技術(shù)的不斷進(jìn)步，特別是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為代表的信息技術(shù)的飛速發(fā)展，帶動(dòng)了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在世界各國(guó)投入了大量人力物力進(jìn)行深入研究的基礎(chǔ)上，壓力容器技

2、術(shù)領(lǐng)域也取得了相應(yīng)的進(jìn)展。為了生產(chǎn)和使用更安全、更具有經(jīng)濟(jì)性的壓力容器產(chǎn)品，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造、焊接和檢驗(yàn)方法已經(jīng)和正在不同程度地為新技術(shù)、新工藝所代替、而冶金機(jī)械加工、焊接和無(wú)損檢測(cè)等壓力容器相關(guān)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，是壓力容器行業(yè)整體制造技術(shù)水平提高的前提條件。關(guān)鍵詞:壓力容器，制作工藝，焊接，坡口自動(dòng)切割機(jī)目 錄摘 要2第一章產(chǎn)品結(jié)構(gòu)以及材料性能41.1產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分析4第二章儲(chǔ)氣罐的制作工藝流程62.1儲(chǔ)氣罐的工藝流程62.2材料焊接性分析62.3鋼材預(yù)處理72.3.1 鋼材的矯正72.4下料工藝(方法、設(shè)備)82.4.1鋼板的劃線、號(hào)料82.4.2鋼板的剪裁8第三章鋼板的卷制10第四章裝配與焊接

3、工藝134.1裝配的基本條件134.2零件的定位134.3封頭成形裝配與焊接144.4筒節(jié)的焊縫裝配與焊接154.5附件裝配焊接184.6整體消除應(yīng)力熱處理194.7罐體的檢驗(yàn)194.7.1無(wú)損探傷194.7.2水壓試驗(yàn)19結(jié)論20致謝21參考文獻(xiàn)22第一章 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)以及材料性能1.1 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分析壓力容器有多種結(jié)構(gòu)形式，最常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)為圓柱形、球形和錐形三種。而直徑2000mm熔化槽槽體屬于圓柱形。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖1所示，下面簡(jiǎn)單介紹其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。 1) 筒體第是壓力容器的重要組成部分，由它構(gòu)成儲(chǔ)存物料或完成化學(xué)反應(yīng)所需要的大部分壓力空間。當(dāng)筒體直徑較?。ㄐ∮?00mm）時(shí)，可用無(wú)縫鋼管制作。當(dāng)直

4、徑較大時(shí)，一般用鋼板卷制或壓制后焊接而成，由于熔化槽槽體長(zhǎng)5122 mm所以采用第二種方法。2) 封頭按幾何形狀不同，有橢圓形封頭，球形封頭，蝶形封頭，錐形封頭和平蓋等各種形式。封頭和筒體組合在一起構(gòu)成一臺(tái)容器殼體的主要部分，也是最主要的受壓元件之一。此儲(chǔ)氣罐選擇的是橢圓形封頭。從制造方法分，封頭有整體成形和分片成形后組焊成一體的兩種。當(dāng)封頭直徑較大，超出生產(chǎn)能力時(shí)，多采用分片成形方法制造，分片成形控制難度大，易出現(xiàn)不合格產(chǎn)品。對(duì)整體成形的封頭尺寸、形狀，雖然易控制但一般需要有大型沖壓模具的壓力機(jī)或大型旋壓設(shè)備，工藝設(shè)備龐大，制造成木高。從封頭成形方式講，有冷壓成形、熱壓成形和旋壓成形。對(duì)于壁

5、厚較薄的封頭，一般采用冷壓成形。3) 法蘭 法蘭按其連接的部分分為管法蘭和容器法蘭。4) 開(kāi)孔與接管 由于工藝要求和檢修時(shí)的需要，要在石油化工容器的筒體和封頭上開(kāi)設(shè)各種孔或安裝接管，如人孔、手孔、視鏡孔、物料進(jìn)出接管等。 5) 支座 壓力容器靠支座支撐并固定在基礎(chǔ)上。對(duì)于該罐體可采 用鞍式支座第二章 儲(chǔ)氣罐的制作工藝流程2.1儲(chǔ)氣罐的工藝流程2.2材料焊接性分析 本產(chǎn)品所采用的材質(zhì)是16MnR,其特點(diǎn)是焊縫熱影響區(qū)具有不同程度的淬硬傾向，焊縫和熱影響區(qū)對(duì)冷裂紋都比較敏感。電弧焊時(shí)，各種冷卻速度下都可能在熱影響區(qū)形成馬氏體組織，鋼中碳和合金元素的含量愈高，熱影響區(qū)的淬硬傾向就愈大，同時(shí)金相組織中

6、的馬氏體組織的比例就愈高。因此，在擬定其焊接工藝時(shí)，應(yīng)以防止接頭各區(qū)馬氏體組織和冷裂紋形成及防止熱影響區(qū)淬硬變脆為基本出發(fā)點(diǎn)。 16MnR鋼，化學(xué)成分見(jiàn)表2,力學(xué)性能見(jiàn)表3。焊接性良好，板厚34mm以下，焊前不需預(yù)熱，焊后也不必進(jìn)行熱處理。自動(dòng)理弧焊時(shí)，由于焊接線能量較大，焊接區(qū)冷卻速度較饅，焊前不必預(yù)熱。本產(chǎn)品板厚為8mm,所以焊前不需預(yù)熱，焊后也不必進(jìn)行熱處理。16MnR的焊條電弧焊應(yīng)采用低氫型焊條E5015。選擇埋弧自動(dòng)焊焊接材料時(shí)，應(yīng)考慮坡口的形式，板厚和受壓部件的熱處理工藝。對(duì)于不開(kāi)坡口的對(duì)接接頭，由于母材的熔合比比較高，在焊后不進(jìn)行熱處理的場(chǎng)合，可選用合金量較低的H08MnA焊絲配

7、HJ431焊劑。對(duì)于板厚超過(guò)30mm開(kāi)坡口的對(duì)接接頭，應(yīng)采用H10Mn2焊絲配HJ431焊劑，對(duì)于焊后需作長(zhǎng)時(shí)間消除應(yīng)力處理的厚壁容器，應(yīng)采用H08MnMo焊絲配HJ530焊劑。根據(jù)木產(chǎn)品的特點(diǎn)，所選用的焊條為E5015,焊絲和焊劑分別為H08MnA和HJ431。2.3鋼材預(yù)處理金屬材料預(yù)處理是指在下料、裝配、焊接前，進(jìn)行矯正、材料表面除銹清理、噴涂防護(hù)層和烘干等加工工序。它是提高產(chǎn)品質(zhì)量，延長(zhǎng)產(chǎn)品使用壽命，減少環(huán)境污染，提高零件氣割下料質(zhì)量，尤其有利于數(shù)控切割機(jī)正常工作和設(shè)備保養(yǎng)的有效措施。2.3.1 鋼材的矯正1) 鋼材矯正的目的鋼材在軋制過(guò)程、運(yùn)輸、裝卸和堆放過(guò)程中，由于自重、支撐不當(dāng)，

8、或在裝卸不良及其他原因，可能會(huì)產(chǎn)生彎曲、扭曲、波浪及表面不平等變形。當(dāng)這些變形超過(guò)一定程度時(shí)，會(huì)給尺寸的度量、劃線、剪裁及其他加工帶來(lái)困難，而且會(huì)影響到成形零件的尺寸和幾何形狀的精度，從而影響到裝配、焊接和整個(gè)產(chǎn)品的質(zhì)量。所以劃線、下料前應(yīng)予以矯正2) 矯正的基本原理矯正的基本原理是使鋼板在外力的作用下產(chǎn)生與原來(lái)變形相反的塑性變形，以消除彎曲、扭曲、皺折、表面不平等變形，從而獲得正確形狀的過(guò)程。對(duì)鋼材進(jìn)行的矯平和矯直稱為矯正。2.4下料工藝(方法、設(shè)備)2.4.1鋼板的劃線、號(hào)料 劃線和號(hào)料就是根據(jù)施工圖樣及工藝上的要求，正確地確定一個(gè)欲加工零件的配料尺寸和形狀，并用劃線的方法在鋼材上號(hào)料，同

9、時(shí)標(biāo)注上必要的加工符號(hào)及其他必要內(nèi)容，用以指導(dǎo)以后各道工序的加工。它直接決定著零件的尺寸和兒何形狀的精度，而且對(duì)以后的裝配和焊接工序也有很大的影響。2.4.2鋼板的剪裁 鋼板的剪裁就是按照所劃的切掉線切割出零件的毛坯。鋼材的剪裁方法很多，目前金屬結(jié)構(gòu)制造廠常用的主要方法有:機(jī)械剪裁，氣體火焰切割和等離子弧切割等。目前常用的機(jī)械剪切機(jī)床有:龍門(mén)式剪板機(jī)，聯(lián)合式剪板機(jī)，盤(pán)園式剪板機(jī)，振動(dòng)式剪板機(jī)，以及專用或多用的型鋼剪斷機(jī)等。由于剪切后仍然需要對(duì)其進(jìn)行開(kāi)坡口，因此，本設(shè)計(jì)選用較為方便操作的氣體火焰切割方式來(lái)進(jìn)行鋼板的下料。 氣體切割機(jī)選用CG 1一30小車(chē)式半自動(dòng)切劑機(jī)見(jiàn)圖6.氣體火焰切割原理是利

10、用可燃?xì)怏w與氧氣棍合燃燒形成的預(yù)熱火焰，將被切割的金屬加熱到其燃燒溫度，再用噴射出高速氧氣流使割縫被加熱到燃點(diǎn)的金屬發(fā)生劇烈燃燒產(chǎn)生大量熱量，并將產(chǎn)生的氧化物熔渣吹除掉，從而把金屬分割開(kāi)來(lái)的一種加工方法。CG1一30小車(chē)式半自動(dòng)切割機(jī)主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表5。 開(kāi)坡口是邊緣加工的一種。其方法也很多，有手工鏟削，砂輪打磨，用加工機(jī)床進(jìn)行機(jī)械加工，以及氣體火焰切割和碳弧氣刨等。 本設(shè)計(jì)選用同款式氣體切割機(jī)，進(jìn)行坡口加工。氣割邊緣加工可用自動(dòng)或半自動(dòng)切割機(jī)同時(shí)用兩個(gè)或三個(gè)割嘴。一次切割就可以切割出V型或X型坡口來(lái)。第三章 鋼板的卷制 鋼板的卷制是對(duì)鋼板進(jìn)行彎曲加工的主要形式。所用的最普遍的設(shè)備是對(duì)稱式三輥

11、卷板機(jī)。 三輥式卷板機(jī)的上軸可在oe垂直平面內(nèi)上下調(diào)節(jié)，兩個(gè)下輥為主動(dòng)輥，可正反旋轉(zhuǎn)，并對(duì)稱于上輥中心線排列。彎卷時(shí)將鋼板放入上、下輥之問(wèn)，然后上輥向下移動(dòng)將鋼板壓緊并使之彎曲，在e點(diǎn)處彎矩最大，使鋼板達(dá)到塑性變形狀態(tài)。再驅(qū)動(dòng)兩下輥旋轉(zhuǎn)，并借助于鋼板和輥?zhàn)又g的摩擦力使鋼板左右移動(dòng)。同時(shí)上輥也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣就使鋼板連續(xù)通過(guò)oe垂直平面，受到相同的彎曲，產(chǎn)生相同的變形。既鋼板變成曲率相同的弧形板。一次行程之后，再將上輥下壓一定距離，有驅(qū)動(dòng)下輥，使鋼板進(jìn)一步受到彎曲。上輥下壓兒次，就將鋼板彎曲到需要的曲率半徑。三輥式卷板機(jī)的工作原理如圖7所示。1) 預(yù)彎 預(yù)彎是在用卷板機(jī)彎卷鋼板時(shí)，鋼板兩端各有一

12、平直段無(wú)法卷彎。為了使鋼板都能彎曲成同一曲率，在卷板前要采用一定的辦法，前將其兩端彎曲成所需要的曲率，這就是預(yù)彎的目的。 較厚的板采用壓力機(jī)進(jìn)行模壓彎曲，這種方法需較大型的壓力機(jī)和模具；本設(shè)計(jì)板較薄，就用原三輥卷板機(jī)，借助一塊預(yù)彎胎板進(jìn)行輥卷預(yù)彎。預(yù)彎過(guò)程見(jiàn)圖8。 胎板厚度一般取卷制鋼板厚度的兩倍稍多一些，本設(shè)計(jì)選用的胎板厚度為l9mm，其曲率半徑應(yīng)略小于被卷鋼板的半徑，這樣既不致增加板機(jī)的負(fù)擔(dān)，也避免損壞機(jī)床，又可以保證鋼板的預(yù)彎曲率.預(yù)彎的長(zhǎng)度一般應(yīng)超過(guò)兩下輥的中心距離，本設(shè)計(jì)預(yù)彎的長(zhǎng)度為100mm。2) 對(duì)中 當(dāng)鋼板彎好之后，即可將鋼板放入卷板機(jī)上下輥之間，進(jìn)行滾卷，但首先注意將鋼板放正

13、，也就是要對(duì)中，其目的是工件的母線要與輥?zhàn)虞S線平行，以防止產(chǎn)生扭斜。 對(duì)中常用方法有:四輥機(jī)對(duì)中，有對(duì)中擋塊的三輥機(jī)對(duì)中，傾斜進(jìn)料對(duì)中，按棍中槽對(duì)中。本設(shè)計(jì)選用三輥機(jī)對(duì)中即可。3) 卷圓 鋼板對(duì)中以后，就可以調(diào)上下輥壓住鋼板并使之產(chǎn)生一定彎曲，開(kāi)動(dòng)機(jī)床進(jìn)行滾卷，每滾卷一次行程便適當(dāng)向下調(diào)上輥一次，這樣經(jīng)過(guò)多次滾卷就可將鋼板彎曲成所要求的曲率。 本設(shè)計(jì)應(yīng)用冷卷工藝。應(yīng)注意的是: 冷卷時(shí)不得超過(guò)允許的最大變形率為0.5%； 不致打滑和使設(shè)備不超過(guò)額定功率；滾卷過(guò)程中要隨時(shí)用卡樣板測(cè)量，是否已經(jīng)達(dá)到曲率要求，不可過(guò)卷。4) 校圓圓筒應(yīng)封閉表面工件，當(dāng)進(jìn)行點(diǎn)裝和縱縫焊接之后，一般還要進(jìn)行一次校圓。?；?/p>

14、多是在原卷板機(jī)上進(jìn)行。校圓大致有以下三個(gè)步驟:工件放入卷板機(jī)上輥之后，一濘先是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或計(jì)算將輥調(diào)到所需要的最大矯正曲率位置，進(jìn)行加載。使工件在矯正曲率下，多次滾卷并著重于焊縫區(qū)的滾卷，使整圈曲率均勻一致，并經(jīng)測(cè)量，直至合乎要求為止。逐漸卸除載荷，并使工件在逐漸減少的載荷下多次滾卷。 注意:內(nèi)筒矯圓前，先要將縱縫加強(qiáng)高磨平，并用砂輪磨光到內(nèi)筒圓弧度相平齊，然后到卷板機(jī)上進(jìn)行校圓。5) 封頭壓制成形 由于直徑很大，材料尺寸不夠，所以必須采用拼接鋼板(拼板的對(duì)口錯(cuò)邊量不得大于鋼板厚度的10%，且不大于2.4mm)，然后進(jìn)行整體沖壓。壓力容器封頭拼板縫一般是在平板狀態(tài)下完成的，焊接條件比較好，焊接坡

15、口采用V形。封頭拼縫宜采用焊條電弧焊十理弧自動(dòng)焊組合。拼焊焊縫的位置應(yīng)滿足有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，即拼縫距封頭中心不得大于1/4公稱直徑，拼接焊縫可預(yù)先經(jīng)無(wú)損檢測(cè)合格。這可避免在沖壓過(guò)程中坯料從焊縫缺陷處撕裂的可能。坯料拼縫的余高如有礙成形質(zhì)量，在成形前應(yīng)打磨與母材齊平，必要時(shí)還應(yīng)作表面檢測(cè). 拼接鋼板時(shí)，先用焊條電弧焊進(jìn)行點(diǎn)固焊，焊條選用E5015、焊條直徑4.Omm、焊接電流I=kd=40x4=160A。焊點(diǎn)可在鋼板焊道上均勻分布，母隔一米焊大約300mm長(zhǎng)的焊縫。接下來(lái)要用埋弧焊把鋼板拼接完整。封頭拼接完成進(jìn)行X射線探傷，按JB4730-94標(biāo)準(zhǔn)，III級(jí)合格。拼接簡(jiǎn)圖如圖10所示。第四章 裝配

16、與焊接工藝4.1裝配的基本條件 將零部件按圖紙要求組合起來(lái)，經(jīng)定位焊成為整體的工藝過(guò)程稱為裝配。在進(jìn)行金屬結(jié)構(gòu)件的裝配時(shí)，將零件裝成部件稱為部件裝配。將零件或部件總裝起來(lái)稱為總裝配。無(wú)論何種裝配都必須對(duì)零件進(jìn)行定位，夾緊和測(cè)是，這就是裝配的三個(gè)基本條件。4.2零件的定位 (1)定位器 定位器是將待裝配零件在裝焊夾具中間固定在正確位置的器具。在裝焊工裝夾具中常用的定位器主要有擋板、支撐釘、定位銷(xiāo)、定位槽、形鐵和定位樣板等。定位器是保證待裝配零件之問(wèn)保持正確的相對(duì)位置的重要元件，因此定位器首先應(yīng)按高精度加工，保證在夾具體上的安裝精度。裝焊夾具在使用前，應(yīng)按規(guī)定的程序校驗(yàn)定位器與基準(zhǔn)面之間的形位公差

17、，是否符合夾具設(shè)計(jì)圖樣的要求。在安裝基面上的定位器要承受焊件的重力，并與焊件表面接觸。因定位器工作面易磨損，應(yīng)采用硬度較高的鋼材制作。(2)零件的定位方法 根據(jù)零件的具體情況，選取零件的定位方法.根據(jù)定位方法的不同可分為如下兒種:劃線定位、樣板定位、定位元件定位、胎卡具定位。本次設(shè)計(jì)選用胎卡具定位。（3)定位焊定位焊是用來(lái)固定各焊接零件之問(wèn)的相對(duì)位置以保證焊件得到正確的幾何形狀和尺寸而進(jìn)行的焊接。因定位焊為斷續(xù)焊，焊件溫度比正常焊接時(shí)要低，熱量不足容易產(chǎn)生未焊透，故定位焊電流應(yīng)比焊接電流大10%一15%,特別注意定位焊后應(yīng)盡快進(jìn)行焊接避免中途停頓和間隔時(shí)間過(guò)比本次設(shè)計(jì)產(chǎn)品板厚為8mm,點(diǎn)固焊縫

18、長(zhǎng)度30一50mm，間距300mm .參數(shù)如表6所示。4.3封頭成形裝配與焊接 封頭沖壓過(guò)程中鋼板的塑性變形很大，為保證封頭的質(zhì)量，提高材料的變形能力，對(duì)于壁厚較小或成形過(guò)程變形量小的封頭，多采用冷沖壓，本品即為冷壓。 (1)沖壓成形 對(duì)于薄壁封頭，應(yīng)采用二次成形法。第一次，用比凸模直徑小于200mm左右的凹模壓成碟子形狀，可2一3塊坯料疊壓。如圖11所示: 拉延:也稱為拉深或壓延。它是將平板毛坯或空心半成品，利用拉延模，拉延成一個(gè)開(kāi)口的空心零件。 在封頭拉延過(guò)程中，凸緣部分的材料受切向應(yīng)力的作用。當(dāng)切向應(yīng)力達(dá)到一定值時(shí)，凸緣部分材料失去穩(wěn)定而在整個(gè)周邊方向出現(xiàn)連續(xù)的波浪形彎曲，這種現(xiàn)象稱為起

19、皺。為防止起皺采用壓邊圈，安在凹模上面，與凹模表面之間留有1.2倍板厚的間隙。 在拉延過(guò)程中，在鋼板彎曲大的部位會(huì)變薄，所以應(yīng)將封頭板厚加大10%。(2)封頭的第二次成型 用弦長(zhǎng)相當(dāng)于封頭內(nèi)直徑的間隙樣板檢查封頭內(nèi)表面形狀公差，樣板與封頭內(nèi)表面的最大間隙外凸不得大于1.25%Di(即22.5mm)，內(nèi)凹不得大于0.625%Di(即11.25mm)。 將己初步成型的封頭置于數(shù)控壓力機(jī)上，啟動(dòng)并調(diào)整外壓力輪，按自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)軌跡，精旋壓一次，進(jìn)行旋壓修型. (3)影響封頭成形質(zhì)量的主要因素 影響封頭壁厚變化的因素很多，歸納起來(lái)，大致有下列幾方面: 材料的性能; 封頭的形狀: 下沖模圓角半徑越大，變薄量越

20、小; 上下沖模間的間隙小，則變薄嚴(yán)重: 潤(rùn)滑情況好，則減薄小;加熱溫度越高，變薄量大;壓動(dòng)力大，則變薄嚴(yán)重；4.4筒節(jié)的焊縫裝配與焊接 (1)筒節(jié)的縱縫裝配 筒節(jié)卷制完成后，進(jìn)行縱焊縫的裝配焊接。筒節(jié)的焊接采用焊條電弧焊打底，單面理弧自動(dòng)焊蓋面。先用焊條電弧焊在內(nèi)部封底，熔深為板厚的30%,然后用埋弧焊焊接外部焊縫，焊前先用碳弧氣刨清根，再進(jìn)行理弧自動(dòng)焊。筒節(jié)的縱縫裝配如圖14所示: 裝配時(shí)經(jīng)常采用各種夾具來(lái)保證質(zhì)量，通常選用的夾具為杠桿一螺旋夾緊器來(lái)調(diào)整簡(jiǎn)體軸向和周向錯(cuò)邊。另外常用的還有斜楔式壓緊器，它的優(yōu)點(diǎn)是制作簡(jiǎn)單，操作方便，成本低。本次筒節(jié)的裝配選用手動(dòng)螺旋夾緊器(如圖15所示).通過(guò)

21、使用它來(lái)保證縱縫邊緣平齊，且沿整個(gè)長(zhǎng)度方向上間隙均勻一致(符合技術(shù)要求)以后，可進(jìn)行定位焊接。 (2)筒節(jié)的縱縫焊接 筒節(jié)在焊接滾輪架上進(jìn)行焊接，用焊接滾輪架完成。施焊前，在筒節(jié)縱縫的延長(zhǎng)部位同時(shí)焊接一塊相同材料的試板，以便撿驗(yàn)內(nèi)筒焊接接頭的力學(xué)性能。焊縫焊后要進(jìn)行100%的射線探傷，以確認(rèn)焊縫內(nèi)部質(zhì)量，檢驗(yàn)合格后要進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理。為防止筒節(jié)縱縫的焊接殘余應(yīng)力必須事先進(jìn)行熱處理消除;對(duì)接方法為無(wú)襯墊雙面埋弧焊。此方法要求邊緣加工和裝配的質(zhì)量很高，邊緣必須平直，保證間隙小于lmm。焊接第一面的熔深為板厚的40%-50%,第二面要控制熔深達(dá)到板厚的60%-70%，以保證焊透，定位焊接采用焊條電

22、弧焊焊條E5015，電流150A)，點(diǎn)焊長(zhǎng)度為150mm,焊點(diǎn)距離為200一300mm。為了避免縱焊縫裝配之后在吊運(yùn)和存放過(guò)程中筒節(jié)產(chǎn)生變形而響它的圓度，可在筒內(nèi)焊上臨時(shí)支撐。 所有焊接工藝參數(shù)必須經(jīng)過(guò)焊接工藝評(píng)定后制定出。所謂焊接工藝評(píng)定是按照所擬定的焊接工藝，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的焊接試件、檢驗(yàn)試樣，測(cè)定焊接接頭是否具有所要求的性能。經(jīng)過(guò)焊接工藝評(píng)定寫(xiě)出焊接工藝評(píng)定報(bào)告，并結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)制定焊接工藝規(guī)程，作為焊接生產(chǎn)的依據(jù)，焊條電弧焊打底工藝參數(shù)如表7所示，MZ-1000型理弧自動(dòng)焊機(jī)如圖16所示，埋弧焊機(jī)的技術(shù)參數(shù)如表8所示。(3)筒節(jié)裝配焊接的注意事項(xiàng)同一斷面上，最大直徑Dmax與最小直徑Dmi

23、n之差不大于設(shè)計(jì)直徑Di的0.5%，即不大于1 mm。A類(lèi)焊縫的對(duì)口錯(cuò)邊量b不大于2.4mm。 A類(lèi)焊縫處形成的棱角E,用弦長(zhǎng)=1/6Di,且不大于300mm的內(nèi)樣板和外樣板檢查，共E不大于2mm。 (4)焊后處理 焊縫的打磨 打磨時(shí)將焊縫的余高打磨掉即可。 矯圓 當(dāng)筒節(jié)進(jìn)行點(diǎn)裝和縱縫焊均勻之后，要進(jìn)行矯圓。其主要步驟如下: 首先將筒節(jié)放入卷板機(jī)上輥之后，先是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或計(jì)算，將上輥調(diào)至所需要的最大矯正曲率的位置進(jìn)行加載； 其次使工件在矯正曲率下多次滾卷，并著重于焊縫區(qū)的矯正，使圓筒曲率均勻一致。經(jīng)測(cè)量，直到合乎工藝要求為止； 最后逐漸卸除載荷，并使工件在遂漸卸除載荷的過(guò)程中多次滾卷.至此整個(gè)鋼

24、板的卷制過(guò)程結(jié)束。 (5)縱縫的探傷和熱處理 筒節(jié)縱縫焊后要100%的x射線探傷，以確認(rèn)焊縫內(nèi)部質(zhì)量。如發(fā)現(xiàn)缺陷必須堅(jiān)決返修。在探傷后，要對(duì)筒節(jié)進(jìn)行整體熱處理，以減小其在矯圓和焊接時(shí)產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，并改善焊縫及其熱影響區(qū)的金相組織，以獲得性能良好的筒節(jié)結(jié)構(gòu)。 因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)原因不能進(jìn)行整體熱處理，為防止板的松動(dòng)，所以筒節(jié)縱縫的焊接殘余應(yīng)力必須通過(guò)單獨(dú)熱處理來(lái)消除。 (6)封頭與筒節(jié)的環(huán)縫焊接封頭與筒節(jié)的環(huán)縫焊接采用V形坡口，單面埋弧揮，坡口形式如圖17所示。其環(huán)縫工藝同筒節(jié)的縱縫焊接工藝，焊接工藝參數(shù)如表8，表9所示。 (7)最后一道環(huán)焊縫工藝 焊接方法及坡口形式 采用內(nèi)部焊條電弧焊，外部埋弧自動(dòng)焊

25、的方法。開(kāi)V形坡口，其坡口形式參照?qǐng)D17。 焊接工藝參數(shù) 內(nèi)部焊條電弧焊。采用直流反接的方法，共焊一層，具體工藝參數(shù)如表9所示。 外部埋弧自動(dòng)焊.選用的焊絲為H08MnA.焊劑為HJ431.焊前應(yīng)先用碳弧氣刨將焊條電弧焊的根部清理干凈，再進(jìn)行埋弧自動(dòng)焊，否則根部將會(huì)出現(xiàn)焊接缺陷。外部理弧焊焊一層，具體工藝參數(shù)如下。44.5附件裝配焊接 封頭、筒體裝配焊接后，要對(duì)其他附件進(jìn)行裝配焊接。附件包括:人孔一個(gè)，進(jìn)、出氣口一個(gè)，排污口一個(gè)，安全閥一個(gè)，壓力表一個(gè)。一般采用焊條電弧焊焊接，焊后進(jìn)行超聲波探傷。4.6整體消除應(yīng)力熱處理 整體熱處理的目的是消除罐體中的焊接殘余應(yīng)力。整體熱處理采用高溫回火，對(duì)于

26、16MnR鋼，回火的溫度在625左右。保溫時(shí)間按每毫米板厚保溫1-2分鐘計(jì)算，結(jié)合本次所設(shè)計(jì)的儲(chǔ)氣罐罐體板厚，回火保溫時(shí)間為16分鐘左右。4.7罐體的檢驗(yàn) 耀體在其部件或整體制造完成后，按規(guī)定都有要進(jìn)行無(wú)損探傷和壓力試驗(yàn)，以檢測(cè)容器的制造質(zhì)量。4.7.1無(wú)損探傷 射線的種類(lèi)很多，其中易于穿透物質(zhì)的有X射線、Y射線、中子射線三種。這三種射線都被用于無(wú)損檢測(cè)，其中X射線和Y射線廣泛用于鍋爐壓力容器焊縫和其他工業(yè)產(chǎn)品、結(jié)構(gòu)材料的缺陷檢測(cè)。本設(shè)計(jì)采用X射線探傷方法進(jìn)行焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)。容器上的A、B類(lèi)焊縫應(yīng)進(jìn)行20%射線檢測(cè)，按JB4730-94III級(jí)合格。 X射線是從X射線管中產(chǎn)生的，X射線管是一種兩

27、極電子管。如果兩極之間加兒十千伏以至兒百千伏的電壓(叫做管電壓)時(shí)，電子就從陰極向陽(yáng)極方向加速飛行、獲得很大的動(dòng)能，當(dāng)這些高速電子撞擊陽(yáng)極時(shí)。與陽(yáng)極金屬原子的核外庫(kù)侖場(chǎng)作用，放出X射線。電子的動(dòng)能部分轉(zhuǎn)變?yōu)閄射線能，其中大部分都轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?。電子是從陰極移向陽(yáng)極的，而電流則相反，是從陽(yáng)極向陰極流動(dòng)的，這個(gè)電流叫做管電流，要調(diào)節(jié)管電流，只要調(diào)節(jié)燈絲加熱電流即可，管電壓的調(diào)節(jié)是靠調(diào)整X射線裝置主變壓器的初級(jí)電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)的。利用射線透過(guò)物體時(shí)，會(huì)發(fā)生吸收和散射這一特性，通過(guò)測(cè)量材料中因缺陷存在影響射線的吸收來(lái)探測(cè)缺陷。 但應(yīng)注意x射線對(duì)人體的危害，當(dāng)一定量的電離輻射作用于機(jī)體后，受照機(jī)體會(huì)引起病理反應(yīng)，

28、所以在探傷過(guò)程中和結(jié)束時(shí)均應(yīng)做好防護(hù)措施。4.7.2水壓試驗(yàn) 水壓試驗(yàn)的主要目的是檢驗(yàn)容器受壓部件的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。驗(yàn)證其是否具有在設(shè)計(jì)壓力下安全運(yùn)行所需的承壓能力.在耐壓試驗(yàn)時(shí)，對(duì)于高壓或小容器還可進(jìn)行殘余變形測(cè)定，以判明材料是否出現(xiàn)整體屈服。 考慮穩(wěn)定因素，本產(chǎn)品的試驗(yàn)壓力為1.15MPa。對(duì)16MnR鋼制容器液壓試驗(yàn)，液體溫度不得低于5，而水壓試驗(yàn)的溫度上限一般限制在40以下。在試壓過(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)有滲漏現(xiàn)象時(shí)即卸壓，待徹底消除缺陷焊補(bǔ)后再試壓。結(jié)論通過(guò)本次設(shè)計(jì)得出以下結(jié)論:(1)正確的制定焊接工藝參數(shù)，以便焊工能夠按照焊接規(guī)范進(jìn)行焊接。防止缺陷的產(chǎn)生。 （2)如何用更好的方法及設(shè)備進(jìn)行裝配定位，提高工作效率及筒節(jié)質(zhì)量，有待日后科技進(jìn)步進(jìn)行解決。 （3）自動(dòng)化設(shè)備在機(jī)械行業(yè)已得到廣泛使用，如何將計(jì)算機(jī)和機(jī)械設(shè)備有機(jī)結(jié)合運(yùn)用到實(shí)際生產(chǎn)中是又一急需解決的問(wèn)題，同付也有著巨大的發(fā)展前景。（4）結(jié)合罐體特點(diǎn)，本次設(shè)計(jì)用16MnR