第二篇 過程裝備制造工藝-6受壓殼體制造準(zhǔn)備

第Ⅱ篇過程裝備制造工藝

6受壓殼體制造的準(zhǔn)備

主要內(nèi)容:6.1鋼材的預(yù)處理6.1.1凈化處理6.1.2矯形6.2劃線6.2.1零件的展開計算6.2.2號料（放樣）6.2.3標(biāo)記和標(biāo)記移植6.1鋼材的預(yù)處理

鋼材的預(yù)處理是指對鋼板、管子和型鋼等材料的凈化處理、矯形和涂保護(hù)底漆。

凈化處理對象：劃線、切割、焊接加工之前的鋼板、管子和型鋼；鋼材經(jīng)過切割、坡口加工、成形、焊接之后清除其表面的銹、氧化皮、油污和熔渣等。6.1.1凈化處理作用：①試驗證明，除銹質(zhì)量好壞直接影響著鋼材的腐蝕速度。②對焊接接頭處尤其是坡口處進(jìn)行凈化處理，清除銹、氧化物、油污等，可以保證焊接質(zhì)量。③可以提高下道工序的配合質(zhì)量。2、方法（手工凈化、機(jī)械凈化、化學(xué)凈化法）⑴手工凈化工具：鋼刷，刮刀，砂紙等，主要用于焊口的局部凈化。⑵機(jī)械凈化設(shè)備：①電動鋼刷，電動砂輪等（適用于小面積或局部）；②噴砂機(jī)，拋丸機(jī)等（適用于大面積的鋼板、設(shè)備）。①噴砂法：主要用于型材（如鋼板）和設(shè)備大表面的凈化處理，效率較高但粉塵大，對人體有害，應(yīng)在封閉的噴砂室內(nèi)進(jìn)行。②拋丸法：（壓縮空氣拋丸法或離心法）主要特點是改善了勞動條件，易實現(xiàn)自動化，被處理材料表面質(zhì)量控制方便。

噴砂法嚴(yán)重危害人體鍵康，污染環(huán)境，目前國外已普遍應(yīng)用拋丸法。鋼丸粒度：Φ0.8～Φ1.2mm。主要特點：使工件表面產(chǎn)生壓應(yīng)力，可提高抗應(yīng)力腐蝕的能力；也改善了勞動條件。③化學(xué)凈化法：金屬表面的化學(xué)凈化主要是對材料表面進(jìn)行除銹、除污物和氧化、磷化及鈍化處理，后者即在除污物的基礎(chǔ)上根據(jù)不同材料，將清潔的金屬表面經(jīng)化學(xué)作用（氧化、磷化、鈍化處理）形成保護(hù)膜，以提高防腐能力和增加金屬與漆膜的附著力?；瘜W(xué)凈化法

按主要功能分為：除油、除銹、鈍化有機(jī)溶劑洗滌、酸洗、超聲波法等。①除油a有機(jī)溶劑洗滌針對襯里（襯橡膠）表面。常用的有機(jī)溶劑：汽油，酒精，石油溶劑等。b金屬表面堿液除油配方：氫氧化鈉、碳酸鈉、磷酸鈉、水玻璃根據(jù)被清洗的材料，選擇組合種類及數(shù)量。c超聲波法除油超聲波除油是基于空化作用原理。當(dāng)超聲波作用于除油液時，由于壓力波使溶液反復(fù)受到負(fù)應(yīng)力、正應(yīng)力作用；當(dāng)負(fù)壓力作用時，溶液中會出現(xiàn)瞬時的真空，形成空洞(氣泡泡)-----（溶液中蒸汽和溶解的氣體會進(jìn)入）；

瞬間又由于受到正壓力的作用，氣泡受壓破裂而產(chǎn)生數(shù)千大氣壓的沖擊波，沖刷零件表面，促使油污剝離。設(shè)備包括：發(fā)生器、除油槽、除油清洗劑； 頻率一般為為30kHz左右，零件小時，采用高一些的頻率；零件較大時，用較低的頻率。注意零件在除油槽內(nèi)要旋轉(zhuǎn)或翻動，不能留死角?！畛暡撝瑒﹦㏒TK–6說明：組成：主要成分碳酸鹽、磷酸鹽； 還含有特殊界面活性劑及乳化劑。適用范圍：特別適用于銅、鋅、鋁合金之除油、臘。②酸洗是針對鋼鐵材料常用的凈化方法。除去表面氧化皮、銹蝕物；焊縫上殘留的焊渣等污物。常用鹽酸，它與硫酸比有下列優(yōu)點：速度快、效率高，不產(chǎn)生氫脆，表面狀態(tài)好，配制洗液安全、經(jīng)濟(jì)。對局部表面，可用酸洗膏涂膏除銹；注意：化學(xué)凈化后，必須用水沖凈，以免腐蝕。③金屬表面的氧化、磷化和鈍化

將清潔后的金屬表面經(jīng)化學(xué)作用，形成保護(hù)性薄膜，以提高防腐能力和增加金屬與漆膜的附著力的方法，即氧化、磷化、鈍化處理。氧化處理鋼鐵表面與氧或氧化劑作用，形成保護(hù)性的氧化膜，防止金屬被進(jìn)一步腐蝕。主要有酸性氧化法和堿性氧化法。酸性氧化法經(jīng)濟(jì)、應(yīng)用較廣，耐腐蝕性和機(jī)械強(qiáng)度較高。酸性氧化液組分：硝酸鈣、過氧化錳、正磷酸。磷化處理

鋼鐵用錳、鋅、鎘的正磷酸鹽溶液處理，使表面生成一層不溶性磷酸鹽保護(hù)膜，即為金屬的磷化處理?？商岣呓饘俚哪透g性和絕緣性，并能作為油漆的良好底層。鈍化處理

金屬與鉻酸鹽作用，生成三價或六價鉻化層，該鉻化層具有一定的耐腐蝕性，主要用于用于不銹鋼、鋁等金屬。鈍化液組成：對不銹鋼鈍化：重鉻酸鉀、硝酸、水。鋁合金鈍化：硝酸、鉻酐、水。3、設(shè)備凈化處理方法⑴過程裝備組裝后并經(jīng)過試驗后，還要進(jìn)行凈化——鈍化或噴漆處理。⑵過程裝備運行一段時間后，都會產(chǎn)生污垢等)等(如換熱器、鍋爐管道等)；

為了恢復(fù)、提高設(shè)備的工作效率，以及檢查引起的局部腐情況，必須對設(shè)備進(jìn)行凈化處理。目前對設(shè)備凈化處理方法有兩大類機(jī)械清洗和化學(xué)清洗。設(shè)備凈化處理：目前對設(shè)備凈化處理方法有兩大類：機(jī)械清洗和化學(xué)清洗。兩種方法的對比情況見表6-11。6.1.2矯形矯形對象：由于鋼材在運輸、吊裝或存放過程中的不當(dāng)所產(chǎn)生的較大變形；有些制造精度要求較高的設(shè)備（如熱套式、層板色扎式高壓容器要求鋼板的變形很?。?；對保存較好的供貨鋼材也需要矯形，因為供貨時的平面度要求有時不能滿足實際制造的要求。為了減小型材在矯正、矯直后材料本身塑性性能的損失型材在矯正、矯直前的變形量不能太大，即對可矯正的變形量有所規(guī)定。矯正方法有機(jī)械矯正和火焰矯正。機(jī)械矯正主要用冷矯，當(dāng)變形較大、設(shè)備能力不足時，可用熱嬌，其矯正方法及適用范圍見表6-15。6.1.2矯形6.1.2矯形火焰加熱會不同程度的使鋼材產(chǎn)生氧化現(xiàn)象，甚至加熱區(qū)金屬組織結(jié)構(gòu)的變化而影響其耐腐蝕性能。如不銹鋼等鋼材嚴(yán)禁使用火焰矯形。對于易產(chǎn)生退火裂紋的鋼材，由于火焰加熱溫度正好在其過飽和碳化物的晶間析出敏感區(qū)，有產(chǎn)生退火裂紋的可能，因此也必須禁止使用此方法。注意??！6.2劃線劃線是在原材料或經(jīng)初加工的坯料上劃出下料線、加工線、各種位置線和檢查線等，并打上（或?qū)懮希┍匾臉?biāo)志、符號。劃線前應(yīng)先確定坯料尺寸。坯料尺寸由零件展開尺寸和各種加工余量組成。

將立體表面依次攤平在平面上可得到立體表面的展開圖。將零件展開圖按1：1比例直接劃在鋼板上，或先劃在薄鐵板上（或紙板）上作成樣板，再按樣板劃線的過程──放樣。劃線工序是包括展開、放樣、打標(biāo)號等一系列操作過程的總稱。空間曲面分為直線曲面和曲線曲面。所有的曲線曲面是不可展開的。在直線曲面中，相鄰兩素線位于同一平面內(nèi)的才是可展開曲面。球形、橢圓形、折邊錐形封頭等零件的表面是曲線曲面，屬于不可展開曲面，在生產(chǎn)中用近似方法展開或用經(jīng)驗公式計算。

概念：展開（圖）：將設(shè)備零件空間曲面攤平在平面上?？烧姑婧筒豢烧姑妫嚎臻g曲面分為直線曲面和曲線曲面；

在直線曲面中，當(dāng)相鄰兩素線位于同一平面內(nèi)時，才是可展開曲面（如柱面、錐面），螺旋面不可展；

所有的曲線曲面是不可展開的（如球形、橢圓形）。確定零件展開尺寸的方法如下：作圖法：用幾何制圖法將零件展開成平面圖形。計算法：按展開原理或壓（拉）延變形前后面積不變原則推導(dǎo)出計算公式。試驗法：通過試驗公式?jīng)Q定形狀較復(fù)雜零件的坯料，簡單、方便。綜合法：對計算過于復(fù)雜的零件，可對不同部位分別采用作圖法、計算法，有時尚需用試驗法配合驗證。6.2劃線6.2.2號料（放樣）工程上把零件展開圖畫在板料上的過程稱為號料（放樣）。號料過程中主要注意兩個方面的問題：全面考慮各道工序的加工余量；考慮劃線的技術(shù)要求。加工余量號料時還要考慮零件在全部加工工藝過程中各道工序的加工余量，如成形變形量、機(jī)加工余量、切割余量、焊接工藝余量等。①筒節(jié)卷制伸長量鋼板冷卷伸長量較小，通常忽略，約7~8mm。鋼板熱卷伸長量較大，不容忽略，用經(jīng)驗公式可估算伸長量。焊接坡口余量主要考慮坡口間隙坡口間隙的大小主要由坡口形式、焊接工藝、焊接方法等因素來確定。③焊縫變形量對于尺寸要求嚴(yán)格的焊接結(jié)構(gòu)件，劃線時要考慮焊縫變形量（焊接收縮量）。焊縫收縮量參見表6-26和表6-27。劃線技術(shù)要求①加工余量與尺寸線之間的關(guān)系實際用量線尺寸=展開尺寸-卷制伸長量+焊縫收縮量-焊縫坡口間隙+邊緣加工余量切割下料線尺寸=實際用料線尺寸+切割余量+劃線公差②劃線公差目前劃線尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，各制造單位根據(jù)具體情況制定內(nèi)部要求，來保證產(chǎn)品符合國家制造標(biāo)準(zhǔn)。③合理排料a.充分利用原材料、邊角余料，使材料利用率達(dá)到90%以上；

b.零件排料要考慮到切割方便、可行；

c.筒節(jié)下料時注意保證筒節(jié)的卷制方向應(yīng)與鋼板的軋制方向一致；d.認(rèn)真設(shè)計焊縫位置。b.設(shè)計的焊縫位置要符合下列規(guī)定

展開零件拼焊時：焊縫盡量少和短；封頭、管板拼接時，公稱直徑Dg不大于2200mm時，拼接焊縫不多于1條，大于2200mm時拼接焊縫不多于2條，其拼接形式如下：國家標(biāo)準(zhǔn)中對排樣的規(guī)定：a.筒體要使其周向與鋼板軋制方向一致；

當(dāng)封頭由兩塊或由左右對稱的三塊鋼板拼焊而成時，焊縫至封頭中心的距離e≤Dg/4。封頭由瓣片和頂圓板拼制成時，焊縫方向只允許是徑向和環(huán)向的。

徑向焊縫之 間的最小距離h>3δ,且h≥100mm中心頂圓

板直徑d<Dg/2筒體焊縫要求每節(jié)筒節(jié)，其縱向焊縫數(shù)量，公稱直徑Dg不大于1800mm時，拼接焊縫不多于2條；Dg大于1800mm時拼接焊縫不多于3條。筒體的拼接焊縫，每節(jié)筒體縱向焊縫中心線間的弧長不應(yīng)小于300mm，如圖所示；相鄰?fù)搀w縱向焊縫，中心間的弧長不得小于100mm，如圖所示。最短筒節(jié)長度不應(yīng)小于300mm。探傷要求當(dāng)焊縫需要進(jìn)行探傷檢驗時，要使檢驗?zāi)芊奖憧尚小?/p>

例如，需要進(jìn)行超聲波檢驗時，在焊縫兩側(cè)要留有適當(dāng)?shù)奶筋^操作移動范圍和空間。c.設(shè)備筒體劃線方案的確定原則大型