壓力容器的設(shè)計(jì)與制造畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文）</p><p>　　壓力容器的設(shè)計(jì)與制造</p><p><b>　　學(xué)生姓名：X X</b></p><p>　　指導(dǎo)教師：XXX 教授</p><p>　　專業(yè)名稱：XXXXXXX</p><p>　　XXXX 職業(yè)學(xué)院</p>

2、<p><b>　　2013年6月</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　我國一直是重工業(yè)生產(chǎn)的大國，全國各地分布著很多重工業(yè)企業(yè)，對于以重工</p><p>　　業(yè)為主的地方來說，維護(hù)設(shè)備的安全與穩(wěn)定運(yùn)營顯得尤為重要。在近幾年不斷發(fā)生的工業(yè)事故中，我們可以看到，由于鍋爐設(shè)備

3、原因而發(fā)生爆炸等工業(yè)事故的幾率占了50%左右，將近是所有工業(yè)事故的一半。由此我們可以看出，鍋爐的設(shè)計(jì)對于工業(yè)生產(chǎn)來說至關(guān)重要。</p><p>　　夾套罐的應(yīng)用在鍋爐壓力容器中非常廣泛，夾套罐的設(shè)計(jì)對于壓力有較高的要求，對于容器罐體、夾套的封頭與筒體高度、強(qiáng)度等方面的設(shè)計(jì)要求精度很高，所設(shè)計(jì)的內(nèi)容是否與各標(biāo)準(zhǔn)相一致，是否達(dá)到國家保準(zhǔn)，這些都非常重要。</p><p>　　關(guān)鍵詞：罐體；夾套

4、罐；壓力；校核</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　引 言3</b></p><p>　　第一章 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)以及材料性能5</p><p>　　1.1產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分析5</p><p>　　1.2 母材性能分析6</p>

5、<p>　　1.2.1 材料化學(xué)成分及力學(xué)性能6</p><p>　　1.2.2 母材焊接性7</p><p>　　第二章 產(chǎn)品工藝流程以及焊接材料選取8</p><p>　　2.1 產(chǎn)品工藝流程圖8</p><p>　　2.2 焊縫位置分布9</p><p>　　2.3 焊前準(zhǔn)備9<

6、/p><p>　　2.4 鋼材預(yù)處理10</p><p>　　2.4.1 鋼材的矯正11</p><p>　　2.4.2 鋼材的表面處理12</p><p>　　2.4.3 表面防護(hù)處理12</p><p>　　2.5 內(nèi)筒的下料和卷制12</p><p>　　2.5.1內(nèi)筒的下料12&

7、lt;/p><p>　　2.5.2 內(nèi)筒的卷制13</p><p>　　2.6 封頭的下料和沖壓16</p><p>　　2.6.1 封頭的下料16</p><p>　　2.6.2 封頭的沖壓17</p><p>　　2.7 夾套的下料和成型19</p><p>　　2.7.1 夾套的下

8、料20</p><p>　　2.7.2 夾套的成形加工20</p><p>　　2.8焊前準(zhǔn)備21</p><p>　　2.9縱縫焊接工藝參數(shù)22</p><p>　　2.9.1點(diǎn)固焊23</p><p>　　2.9.2縱縫焊接工藝參數(shù)23</p><p>　　2.10 環(huán)縫焊接工藝

9、參數(shù)24</p><p>　　2.10.1筒節(jié)與封頭的裝配24</p><p>　　2.10.2筒節(jié)與封頭的焊接25</p><p>　　2.10.3夾套與夾套封頭的焊接25</p><p>　　2.11焊后檢驗(yàn)25</p><p>　　2.11.1焊接檢驗(yàn)程序的設(shè)計(jì)原則25</p><

10、p>　　2.11.2 X射線檢測26</p><p>　　2.11.3 超聲波檢測26</p><p>　　2.11.4 涂漆26</p><p>　　第3章 壓延模具的設(shè)計(jì)27</p><p>　　3.1 沖壓設(shè)備27</p><p>　　3.2 設(shè)計(jì)要求27</p><p

11、>　　3.3 封頭壓延成形模具的結(jié)構(gòu)27</p><p>　　3.4 封頭壓延成形模具的設(shè)計(jì)參數(shù)27</p><p>　　3.4.1 凸模設(shè)計(jì)參數(shù)27</p><p>　　3.4.2 壓邊圈28</p><p>　　3.4.3 凹模設(shè)計(jì)參數(shù)29</p><p><b>　　結(jié)論30</

12、b></p><p>　　參考文獻(xiàn)·······························&#

13、183;····································

14、····································

15、3;················31</p><p>　　致謝················

16、;····································

17、83;····································&

18、#183;····································

19、;····32</p><p><b>　　引 言</b></p><p>　　壓力容器是容器的一種，是指最高工作壓力大于等于0.1MPa，容 積大于等于25Ｌ，工作介質(zhì)為氣體、液化氣體或最高工作溫度高于或等于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)液體的容器。這類結(jié)構(gòu)大都在一定的溫度和壓力下工作，且相當(dāng)一部分結(jié)構(gòu)的工作介質(zhì)或內(nèi)部充裝物為易燃易爆，或具有強(qiáng)烈

20、腐蝕性，或有毒的物質(zhì)，一旦發(fā)生泄露或者斷裂破壞，就可能產(chǎn)生災(zāi)難性的后果，造成人民生命財(cái)產(chǎn)的嚴(yán)重?fù)p失。因此，必須保證該類結(jié)構(gòu)在工作和運(yùn)行中的安全可靠性，必須按照產(chǎn)品設(shè)計(jì)的技術(shù)要求中專門的技術(shù)規(guī)范來進(jìn)行制造生產(chǎn)，嚴(yán)格控制質(zhì)量，并且要由專設(shè)機(jī)構(gòu)來進(jìn)行監(jiān)督和檢查。世界各國對于壓力容器的制造和使用都非常重視，均設(shè)有專門機(jī)構(gòu)，制定了詳細(xì)的技術(shù)規(guī)范和檢查標(biāo)準(zhǔn)。 壓力容器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開機(jī)械、冶金、石油化工、電腦信息、經(jīng)濟(jì)管理和安全防護(hù)等諸多工程技術(shù)的

21、改革創(chuàng)新，或者說它是在多項(xiàng)新材料、新技術(shù)、新工藝綜合開發(fā)的基礎(chǔ)上發(fā)展的工業(yè)產(chǎn)品。在科學(xué)技術(shù)不斷提高的今天，壓力容器行業(yè)的發(fā)展當(dāng)然也離不開先進(jìn)技術(shù)的使用。 </p><p>　　一.現(xiàn)代先進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用</p><p>　　壓力容器設(shè)計(jì)單位必須持有國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門頒發(fā)的相應(yīng)</p><p>　　類別“壓力容器設(shè)計(jì)單位批準(zhǔn)書”。設(shè)計(jì)人員的資格取證不僅需對應(yīng)于第

22、一、二類或第三類壓力容器的要求，而且還將區(qū)分能勝任“按應(yīng)力分析設(shè)計(jì)”，或只能擔(dān)任“按規(guī)則設(shè)計(jì)”。現(xiàn)代先進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)在壓力容器領(lǐng)域的開發(fā)應(yīng)用，主要是指“按應(yīng)力分析設(shè)計(jì)”范疇。除了已較普及的計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算（CAC）和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）外，有待進(jìn)一步開發(fā)的如有限元設(shè)計(jì)、并行設(shè)計(jì)、虛擬設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）等現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)均將在21世紀(jì)取得不同程度的進(jìn)展。</p><p>　　二.先進(jìn)制造技術(shù)理念的推廣普及&l

23、t;/p><p>　　壓力容器制造單位必須持有國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門頒發(fā)的“壓力容器制造許可證”，并應(yīng)建立健全的質(zhì)量保證體系。但我國已取證的壓力容器制造企業(yè)的人均GDP值和產(chǎn)品附加值都還很低，技術(shù)裝備、技術(shù)素質(zhì)和管理水平也都很落后。為了面對21世紀(jì)的挑戰(zhàn)和機(jī)遇，達(dá)到優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、提升國際競爭力，有必要在壓力容器產(chǎn)業(yè)推廣“先進(jìn)制造技術(shù)”理念。所謂先進(jìn)制造技術(shù)（AMT）是美國在上世紀(jì)80年代提

24、出的新概念，它是一項(xiàng)集具體制造技術(shù)與經(jīng)營管理技術(shù)兩個(gè)層面于一體的系統(tǒng)工程。AMT的特點(diǎn)為：以市場為導(dǎo)向，以系統(tǒng)觀念、工業(yè)工程為指導(dǎo)，以全面數(shù)字化技術(shù)為依托，合理使用先進(jìn)技術(shù)，精心組織經(jīng)營管理。作為壓力容器的生產(chǎn)模式，主要包含三個(gè)技術(shù)群，即主體技術(shù)群如備料、滾卷、鍛壓、成形、組裝、焊接、熱處理、檢驗(yàn)測試和壓力試驗(yàn)、爆破試驗(yàn)、疲勞試驗(yàn)等；支撐技術(shù)群如自動(dòng)控制技術(shù)、信息處理技、生產(chǎn)物流技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范化技術(shù)等；及管理技術(shù)群如質(zhì)量控制、人員培訓(xùn)

25、、市場</p><p>　　電子商務(wù)技術(shù)和售后服務(wù)等。其中尤以焊接（含現(xiàn)場組焊）和熱處理兩個(gè)環(huán)節(jié)是保證產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。當(dāng)前國內(nèi)外都著眼于電腦自動(dòng)化， 特別是自動(dòng)控制式焊接設(shè)備和熱處理設(shè)備的改進(jìn)創(chuàng)新更是發(fā)展神速，一些便攜式自動(dòng)焊接和熱處理設(shè)備也已在大型球罐和塔設(shè)備等現(xiàn)場組焊中得到推廣應(yīng)用。傳統(tǒng)的臟亂差、噪音污染、質(zhì)量失控的鍛焊鈑金車間勢將退出產(chǎn)業(yè)歷史舞臺(tái)?？傊?，面臨著機(jī)械制造業(yè)全球化挑戰(zhàn)和機(jī)遇的歷史時(shí)期，壓力容器產(chǎn)

26、業(yè)也應(yīng)盡快提高自己對市場的快速響應(yīng)能力，開發(fā)節(jié)能、節(jié)材、綠色制造的成形與改性技術(shù)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品和工藝研究自動(dòng)化。如果還使用落后的生產(chǎn)模式和產(chǎn)業(yè)機(jī)制將最終被時(shí)代淘汰。</p><p>　　而在壓力容器的制造過程中對焊接技術(shù)的應(yīng)用是非常重要的。在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的當(dāng)今時(shí)代，焊接已經(jīng)成功地完成了自身的蛻變。很少有人注意到這個(gè)過程何時(shí)開始，何時(shí)結(jié)束。但它確確實(shí)實(shí)地發(fā)生在過去的某個(gè)時(shí)段。我們今天面對著這樣一個(gè)事實(shí)：焊接已經(jīng)從一

27、種傳統(tǒng)的熱加工技術(shù)發(fā)展到了集材料、冶金、結(jié)構(gòu)、力學(xué)和電子等多門類科學(xué)為一體的工程工藝學(xué)科。而且，隨著相關(guān)學(xué)科技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，不斷有新的知識(shí)融合在焊接之中。剖析現(xiàn)代的焊接，不難發(fā)現(xiàn)其愈發(fā)顯現(xiàn)出的幾大特征：1、焊接已成為最流行的連接技術(shù)；2、焊接顯現(xiàn)了極高的技術(shù)含量和附加值；3、焊接已成為關(guān)鍵的制造技術(shù)；4、焊接已成為現(xiàn)代工業(yè)不可分離的組成部分。在工業(yè)化發(fā)達(dá)的美國，焊接被視為“美國制造業(yè)的命脈，而且是美國未來競爭力的關(guān)鍵所在”。其主要根源

28、就是基于這樣一個(gè)事實(shí)：許多工業(yè)產(chǎn)品的制造已經(jīng)無法離開焊接技術(shù)。</p><p>　　第一章 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)以及材料性能</p><p>　　1.1產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分析 </p><p>　　壓力容器有多種結(jié)構(gòu)形式，最常見的結(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)簡圖如圖1-1所示，下面簡單介紹其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。</p><p

29、>　　圖1-1 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡圖</p><p><b>　?。?）筒體</b></p><p>　　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)，可用無縫鋼管制作。當(dāng)直徑較大時(shí)，一般用鋼板卷制或壓制后焊接而成，由于熔化槽槽體長5122 mm所以采用第二種方法。</p><p

30、><b>　?。?）封頭</b></p><p>　　據(jù)幾何形狀的不同，壓力容器的封頭可分為凸形封頭、錐形封頭和平蓋封頭三種，該罐體屬于凸形封頭中的橢圓形封頭。</p><p><b>　?。?）法蘭</b></p><p>　　法蘭按其所連接的部分分為管法蘭和容器法蘭。用于管道連接和密封的法蘭叫管法蘭；用于容器頂蓋

31、與筒體連接的法蘭叫容器法蘭，而該罐體的法蘭屬于容器法蘭。</p><p><b>　　（4）開孔與接管</b></p><p>　　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。</p><p><b>　?。?）支座</b></p>&

32、lt;p>　　壓力容器靠支座支撐并固定在基礎(chǔ)上。對于該罐體可采</p><p><b>　　用鞍式支座。</b></p><p>　　1.2 母材性能分析</p><p>　　本次罐體所用的材料主要是16MnR，屬于熱軋鋼，是壓力容器的常用鋼。是通過Mn、Si等合金元素的固溶強(qiáng)化作用來保證鋼的強(qiáng)度，屬于C-Mn或Mn-Si系鋼。</

33、p><p>　　1.2.1 材料化學(xué)成分及力學(xué)性能</p><p>　　材料的化學(xué)成分主要包括C、Si、Mn 、S、 P等化學(xué)元素，而其力學(xué)性能也主要受這幾種元素含量的變化的影響而發(fā)生變化。</p><p><b>　　表1材料化學(xué)成分</b></p><p>　　碳（C）決定了母材的淬硬傾向和冷裂紋傾向，與碳當(dāng)量有關(guān)。碳當(dāng)

34、量越大，則母材淬硬傾向和冷裂紋傾向增大。如果碳當(dāng)量很小，不需要熱處理的情況下，焊接性能也非常好。</p><p>　　硅（Si） 起到固溶強(qiáng)化的作用，增加鋼的強(qiáng)度。如果硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過0.6%使韌性不利，使韌脆轉(zhuǎn)變溫度提高。</p><p>　　錳 (Mn) 起到固溶強(qiáng)化的作用，增加鋼的強(qiáng)度。如果錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過1.6%，焊接時(shí)易出現(xiàn)裂紋，在熱影響區(qū)還會(huì)出現(xiàn)淬硬組織。</p>

35、<p>　　硫 (S) 危害性元素。如果錳硫比升高，含碳量降低則不會(huì)出</p><p><b>　　現(xiàn)冷熱裂紋。</b></p><p>　　磷（P） 危害性元素。對鋼材的焊接性有不利的影響。</p><p>　　表2力學(xué)性能 </p><p>　　1.2.2 母材焊接性</

36、p><p>　　16MnR屬于熱軋鋼，在焊接時(shí)主要注意的問題是冷裂紋的產(chǎn)生和熱影響區(qū)脆化。</p><p><b>　　（1）冷裂紋</b></p><p>　　16MnR鋼含有少量的合金元素，碳當(dāng)量比較低，一般情況下（除環(huán)境溫度低或鋼板厚度很大時(shí)）冷裂傾向不大。淬硬傾向主要取決于鋼的化學(xué)成分，其中以碳的作用最明顯?？梢酝ㄟ^碳當(dāng)量公式來大致估算16

37、MnR鋼的冷裂敏感性，碳當(dāng)量越高，冷裂敏感性越大。國際焊接學(xué)會(huì)推薦的碳當(dāng)量公式為</p><p>　　CE(IIW)=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15(%) （1-1）</p><p>　　(式中的元素符號均表示該元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù))</p><p>　　一般認(rèn)為CE≤0.4%時(shí)，鋼材在焊接過程中基本無淬硬傾向，冷裂敏感性小。CE

38、=0.4%</p><p>　　～0.6%時(shí)鋼的淬硬傾向逐漸增加，屬于有淬硬傾向的鋼。 16MnR的碳當(dāng)量為0.4%，所以在焊接過程中焊接熱影響區(qū)基本無淬硬傾向，冷裂敏感性小。</p><p><b>　?。?）熱影響區(qū)脆化</b></p><p>　　由于16MnR鋼的熱影響區(qū)脆化主要是粗晶區(qū)脆化，所以我們只介紹粗晶區(qū)脆化，而熱應(yīng)變脆化基本

39、上不發(fā)生。</p><p>　　粗晶區(qū)脆化 鋼材被加熱到1200℃以上的熱影響區(qū)過熱區(qū)可能產(chǎn)生粗晶區(qū)脆化，韌性明顯降低，這是由于熱軋鋼焊接時(shí)，采用過大的焊接熱輸入所致。粗晶區(qū)將因晶粒長大或出現(xiàn)魏氏組織而降低韌性，焊接熱輸入過小，粗晶區(qū)中馬氏體組織所占的比例增大而降低韌性，這在焊接含碳量偏高的熱軋鋼時(shí)較明顯。</p><p>　　第二章 產(chǎn)品工藝流程以及焊接材料選取</p>

40、<p>　　2.1 產(chǎn)品工藝流程圖</p><p><b>　　筒節(jié)制造工藝流程圖</b></p><p>　　鋼板的復(fù)檢→預(yù)處理→下料</p><p><b>　　↓</b></p><p>　　鋼板的卷制←鋼板的對中←鋼板的預(yù)彎←邊緣加工</p><p>&

41、lt;b>　　↓</b></p><p>　　縱縫裝配→焊接→矯圓</p><p><b>　　封頭制造工藝流程圖</b></p><p><b>　　鋼板的復(fù)檢→預(yù)處理</b></p><p><b>　　↓</b></p><p>

42、　　焊接←拼接焊縫裝配← 邊緣加工←下料</p><p><b>　　↓</b></p><p>　　加熱→壓制→二次切割</p><p><b>　　總裝配焊接工藝</b></p><p>　　筒節(jié)間或筒節(jié)與封頭裝配→環(huán)縫焊接→附件裝配焊接</p><p><b>

43、;　　↓</b></p><p><b>　　無損探傷 </b></p><p><b>　　↓</b></p><p><b>　　消除應(yīng)力熱處理</b></p><p><b>　　↓</b></p><p><

44、;b>　　包裝出廠</b></p><p>　　2.2 焊縫位置分布</p><p>　　主要焊縫位置如圖2-2所示，內(nèi)筒分為兩節(jié)有兩道縱縫、兩道環(huán)縫，夾套分為上夾套和下夾套，上夾套有一道縱縫，下夾套有一道縱縫一道環(huán)縫，夾套與筒節(jié)間有四道環(huán)縫。 </p><p>　　圖2-2 焊縫位置分布圖</p><p&

45、gt;　　1-筒節(jié)縱縫 2-筒節(jié)環(huán)縫 3-夾套縱縫 4-夾套與筒節(jié)環(huán)縫 5-筒節(jié)與封頭的環(huán)縫</p><p><b>　　2.3 焊前準(zhǔn)備</b></p><p>　　焊前準(zhǔn)備工作主要包括熟悉圖樣和技術(shù)要求。除了對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、形狀及尺寸進(jìn)行審核和分析外，還要綜合考慮與加工制造有關(guān)的國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。壓力容器的可靠性與所選用材料有密切關(guān)系，首先要考慮所選材料有足

46、夠的強(qiáng)度、塑性、韌性及穩(wěn)定性；其次應(yīng)具有良好的冷、熱加工性能，尤其保證焊接性良好。</p><p><b>　　1）生產(chǎn)圖紙和工藝</b></p><p>　　焊前必須熟悉生產(chǎn)圖紙和工藝，這是保證焊接產(chǎn)品順利生產(chǎn)的重 要環(huán)節(jié)。主要內(nèi)容如下：</p><p>　?、偈煜r青熔化槽的結(jié)構(gòu)形式、采用的材料種類及技術(shù)要求。</p><

47、;p>　?、谑煜r青熔化槽的焊接部位的尺寸、焊接接頭及坡口的結(jié)構(gòu)形式。</p><p>　?、凼煜げ捎玫暮附臃椒?、焊接電流、焊接電壓、焊接速度、焊接順序、焊前預(yù)熱溫度及層間溫度等。</p><p>　?、苁煜ず负鬅崽幚砉に?、焊接檢驗(yàn)方法及焊接產(chǎn)品的質(zhì)量要求。</p><p><b>　　2）材料檢驗(yàn)</b></p><

48、p>　　材料檢驗(yàn)包括母材和焊接材料的檢驗(yàn)，這也是焊前準(zhǔn)備的重要組成部分。</p><p><b>　?、倌覆臋z驗(yàn)</b></p><p>　　母材檢驗(yàn)包括焊接產(chǎn)品母材和外協(xié)委托加工件的檢驗(yàn)。母材檢驗(yàn)的內(nèi)容如下：</p><p>　　a 材料入庫要有材質(zhì)證明書，要有符合規(guī)定的材料標(biāo)記符號。要對材料的數(shù)量和幾何尺寸進(jìn)行檢驗(yàn)復(fù)核。對材料的表面質(zhì)

49、量進(jìn)行檢查驗(yàn)收（如表面光潔情況、生銹腐蝕情況、變形情況和表面機(jī)械損傷情況等）。</p><p>　　b 根據(jù)有關(guān)規(guī)定，對材料進(jìn)行化學(xué)成分復(fù)驗(yàn)。</p><p>　　c 對母材進(jìn)行力學(xué)性能復(fù)驗(yàn)，包括拉伸試驗(yàn)、彎曲試驗(yàn)、脆性試驗(yàn)、斷裂試驗(yàn)、蠕變試驗(yàn)等。</p><p><b>　?、诤附硬牧蠙z驗(yàn)</b></p><p>　　

50、對焊條、焊絲的化學(xué)成分、力學(xué)性能（主要指熔敷金屬）的檢驗(yàn) 及腐蝕檢驗(yàn)等。對焊劑和保護(hù)氣體的成分和純度進(jìn)行檢驗(yàn)。</p><p><b>　?、鄄僮魅藛T資格審核</b></p><p>　　在焊接產(chǎn)品制造之前，必須檢查該焊工所持合格證的有效性，包括審核焊工考試記錄表上的焊接方法、試件形式、焊接位置及材料類別等是否與焊接產(chǎn)品要求的一致，所有考試項(xiàng)目是否合格。</p&

51、gt;<p><b>　　2.4 鋼材預(yù)處理</b></p><p>　　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。</p><p>　　2.4.1 鋼材的矯正</p>

52、<p><b>　　1）鋼材矯正目的</b></p><p>　　鋼材在軋制、運(yùn)輸、裝卸和堆放過程中，由于自重、支撐不當(dāng)，或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。</

53、p><p><b>　　2）矯正的基本原理</b></p><p>　　矯正的基本原理是使鋼板在外力的作用下產(chǎn)生與原來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程。對鋼材進(jìn)行的矯平和矯直統(tǒng)稱為矯正。</p><p>　　金屬材料矯正后的允許變形值與所制造的產(chǎn)品精度有關(guān)。一般鋼 結(jié)構(gòu)制造的通用技術(shù)條件規(guī)定，軋制鋼

54、材下料前允許偏差如表2-1所示。在這范圍內(nèi)視為允許可不進(jìn)行矯正。</p><p>　　表2-1 號料前鋼材變形允許值 </p><p><b>　　3）鋼材的矯正方法</b></p><p>　　采用十一輥式矯平機(jī)對鋼板進(jìn)行矯平。鋼板矯平機(jī)的工作原理如圖2-3所示，采用多輥對板材進(jìn)行多次正反彎曲，使其多種曲率逐步變?yōu)閱我磺?，最終將板材矯正

55、。常用的是7～11輥的鋼板矯平機(jī)，輥數(shù)最多可達(dá)21輥，鋼板越薄，矯平時(shí)要求的輥數(shù)越多；板材越寬，</p><p>　　要求的輥?zhàn)又睆胶烷L度比越大。為了提高鋼板矯平機(jī)的工作效率，通常在矯平機(jī)兩端附設(shè)兩個(gè)滾輪工作臺(tái)，以便鋼材在矯平過程中來回移動(dòng)。</p><p>　　圖2-3 多輥矯平機(jī)工作原理圖</p><p>　　1-上支承輥 2-上工作輥 3-下支承輥

56、4 -下工作輥 5-導(dǎo)向輥</p><p>　　2.4.2 鋼材的表面處理</p><p>　　瀝青熔化槽屬于Ⅱ類壓力容器，在各工序之前應(yīng)先對鋼材表面進(jìn)行除銹處理，采用噴砂的方法對鋼板表面進(jìn)行除銹，噴砂的工作原理是將砂粒噴射在鋼材表面，使氧化皮和銹斑剝離，除銹較徹底，生產(chǎn)效率較高，但粉塵多，勞動(dòng)條件差，需在要封閉場所進(jìn)行操作。對厚度在4mm以下的薄鋼板表面容易造成損傷。</p>

57、;<p>　　2.4.3 表面防護(hù)處理</p><p>　　原材料的表面清理工作完成后，立即進(jìn)行表面防護(hù)處理，以防短期內(nèi)再度生銹。在鋼板表面噴涂專用防護(hù)底漆。表面所加的防護(hù)底漆在焊接時(shí)無需去除，對焊接質(zhì)量沒有影響。</p><p>　　2.5 內(nèi)筒的下料和卷制</p><p>　　2.5.1內(nèi)筒的下料</p><p>　　內(nèi)筒總

58、長4340mm，內(nèi)徑φ2000mm，板厚16mm，內(nèi)筒的展開按中性層內(nèi)徑展開，由周長公式L=πd=3.14×（2000+16）=6331mm，查《實(shí)用鋼鐵材料手冊》知，可選用的鋼板尺寸為6500mm×2700mm×16mm，將內(nèi)筒平均分為兩段進(jìn)行加工，每節(jié)內(nèi)筒的展開尺寸為6331mm×2128mm×16mm，由于軋制等原因，鋼板邊緣處厚度不均勻，影響焊接質(zhì)量，因此，下料時(shí)每邊需預(yù)留出修邊

59、余量約30mm。內(nèi)筒的展開下料圖如圖2-4所示，采用數(shù)控火焰切割機(jī)進(jìn)行切割。火焰切割后用刨邊機(jī)將每邊刨掉5mm，以消除割口組織的變化對焊接接頭質(zhì)量的影響。</p><p>　　圖2-4 內(nèi)筒展開圖</p><p>　?。▓D中虛線為選用板材尺寸，實(shí)線為內(nèi)筒展開尺寸）</p><p>　　2.5.2 內(nèi)筒的卷制</p><p>　　鋼板的卷制是對

60、已經(jīng)按尺寸要求剪裁下料，并經(jīng)邊緣加工后的板材實(shí)施彎曲的工藝方法。</p><p>　　1）卷板機(jī)的工作原理</p><p>　　卷板機(jī)的主要結(jié)構(gòu)形式分為三輥、四輥及立式卷板機(jī)。本設(shè)計(jì)采用對稱式三輥卷板機(jī)進(jìn)行鋼板的卷制。</p><p>　　對稱式三輥卷板機(jī)的工作原理如圖2-5所示，其上輥1可在垂直方向上下調(diào)節(jié)。兩下輥為主動(dòng)輥，可正反兩方向旋轉(zhuǎn)，并對稱于上輥中心線排列

61、。彎曲時(shí)將鋼板放入上下輥之間，然后上輥向下移動(dòng)將鋼板壓緊并使之彎曲，是鋼板達(dá)到塑性變形狀態(tài)，再驅(qū)動(dòng)兩下輥旋轉(zhuǎn)，并借助于鋼板與輥?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)通過垂直面，受到相同的彎曲，產(chǎn)生相同的的變形。鋼板成為曲率相同的弧形板。一次行程之后，再將上輥下壓一定距離，又驅(qū)動(dòng)下輥，使鋼板進(jìn)一步受到彎曲。上輥幾次下壓，就將鋼板彎曲到需要的曲率半徑。板料的兩端不能同時(shí)進(jìn)入三輥之間 的部分得不到彎曲，稱為剩余直

62、邊。剩余直邊的長度約為兩下輥中心距的一半。</p><p>　　坯料經(jīng)卷彎后所得的曲率取決于輥軸的相對位置、板料的厚度和力學(xué)性能。</p><p>　　鋼板在常溫下彎曲加工時(shí)，其曲率半徑不應(yīng)小于某一最小規(guī)定允許值，若超過規(guī)定值，超過材料常溫下塑性變形能力，則應(yīng)進(jìn)行熱彎。通常根據(jù)規(guī)定D/ s >40，可進(jìn)行冷彎；D/s<40，則必須熱彎（D為圓筒的直徑，s為板厚）。本產(chǎn)品D/s=

63、2000/16=125>40，可以冷彎。 </p><p>　　圖2-5 三輥卷板機(jī)工作原理示意圖</p><p>　　1.上輥 2.下輥3.板料</p><p><b>　　2）內(nèi)筒卷制工藝</b></p><p>　　對稱式三輥卷板機(jī)彎卷鋼板時(shí)，鋼板兩端各有一平直段無法彎卷。為使鋼板都能彎曲成同一曲率，在卷板前

64、要先將其兩端彎曲成所需要的曲率。</p><p><b>　?、兕A(yù)彎</b></p><p>　　預(yù)彎常用的預(yù)彎方法有三種，利用彎曲模和卷板機(jī)預(yù)彎（適于δ0≥2δ，δ≤24mm），利用楔墊板預(yù)彎（適于較薄板）和利用模具和壓力機(jī)預(yù)彎（適于各種板厚），它分為專用模具預(yù)彎（適用于批量生產(chǎn)）和通用模具預(yù)彎（用于單件小批量生產(chǎn)）。</p><p>　　本

65、產(chǎn)品鋼板厚度為16mm，可采用彎曲模和卷板機(jī)預(yù)彎的方法進(jìn)行預(yù)彎，利用彎曲模和卷板機(jī)預(yù)彎的工作原理如圖2-6所示，模板厚度一般取卷制鋼板厚度的兩倍或稍多些，其曲率半徑應(yīng)小于被彎曲鋼板的曲率半徑，這樣既可以不致增加卷板機(jī)的負(fù)擔(dān)，免于損壞機(jī)床，又可以保證鋼板的預(yù)彎曲率。預(yù)彎的長度一般應(yīng)大于兩下輥中心距的一半，可取（6～20）δ，通常為150～200mm。</p><p>　　圖2-6 彎曲模具和卷板機(jī)預(yù)彎工作原理圖&l

66、t;/p><p><b>　?、趯χ?lt;/b></p><p>　　板料預(yù)彎之后，將放入卷板機(jī)上下輥之間進(jìn)行滾卷前必須使板料的母線與輥的軸線平行，使板料的縱向中心線與輥的軸線保持相互垂直，也就是對中。其目的是防止鋼板在滾卷過程中產(chǎn)生扭斜。本產(chǎn)品用傾斜進(jìn)料對中的方法進(jìn)行對中，</p><p>　　具體方法如圖2-7所示。</p><

67、p><b>　　圖2-7 對中方法</b></p><p><b>　　③卷圓</b></p><p>　　鋼板對中后，即可用上輥壓住板料并使之產(chǎn)生一定彎曲，開動(dòng)機(jī)床進(jìn)行滾卷。每滾卷一個(gè)行程，便適當(dāng)下調(diào)上輥一次，這 樣經(jīng)過多次滾卷就可將板料彎曲成所要求的曲率。調(diào)整上輥的次數(shù)和每次調(diào)節(jié)量的大小，可依下述原則來確定：</p>&l

68、t;p>　　a 冷卷時(shí)不得超過材料允許的最大變形率。</p><p>　　b 板料不致打滑，且不超過設(shè)備的額定功率。</p><p>　　在滾卷過程中還應(yīng)注意隨時(shí)用卡樣板測量，看是否達(dá)到曲率要求，不可過卷量太多，因過卷比曲率不足難以修正，且易使金屬性能變壞，但冷卷時(shí)，考慮到回彈的影響，必須施加一定的過卷量。</p><p>　　當(dāng)卷制達(dá)到要求曲率時(shí)，還應(yīng)在此曲

69、率下多卷幾次，以使其變形均勻和釋放內(nèi)應(yīng)力，減少回彈。</p><p><b>　?、艹C圓</b></p><p>　　當(dāng)圓筒形工件進(jìn)行點(diǎn)裝和縱縫焊接之后，還要進(jìn)行矯</p><p>　　圓。矯圓多是在卷板機(jī)上進(jìn)行的。矯圓大致可按以下三個(gè)步驟：</p><p>　　a 工件放入卷板機(jī)上輥之后，首先根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，將上輥調(diào)至所需要

70、的最大矯正曲率的位置進(jìn)行加載。</p><p>　　b 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。</p><p>　　c 逐漸卸除載荷，并使工件在逐漸卸除載荷的過程中多次滾卷，至此整個(gè)鋼板的卷制過程結(jié)束。</p><p>　　2.6 封頭的下料和沖壓</p><p>　　2.6.1 封頭的下料</p>

71、;<p>　　由公式計(jì)算得：Dp=1.2×（2000+16）+100+100=2620mm。通過查《實(shí)用鋼鐵材料手冊》知，可選用鋼板尺寸為3500mm×2800mm×18mm。鋼板的下料采用數(shù)控火焰切割機(jī)進(jìn)行切割，具體加工形狀如圖2-8所示。</p><p>　　圖2-8 封頭坯料展開圖</p><p>　　2.6.2 封頭的沖壓</p&g

72、t;<p>　　沖壓是利用具有一定半徑的模具，將已下料得到的平板坯料制成各種形狀的開口空心零件的沖壓工序。沖壓所用模具與沖裁模具不同，其凹凸模具沒有鋒利的刃口，而其工作部分都有較大的半徑，并且凸、凹模之間的間隙一般大于板料的厚度。</p><p>　　封頭在沖壓過程中，板料的變形很大，為保證封頭的質(zhì)量，采用熱沖壓進(jìn)行封頭的加工。</p><p><b>　　1）封頭

73、的成形過程</b></p><p>　　整體封頭的沖壓過程為先將工件加熱到1100℃。然后將其放在下模上，并對準(zhǔn)中心，放下壓邊圈，將坯料壓緊到合適程度，以保證沖壓時(shí)使坯料各處能均勻變形，防止封頭產(chǎn)生波紋和起皺，開動(dòng)壓力機(jī)加壓，使坯料逐漸變形并落入下模。</p><p>　　最后上提凸模使封頭與上模脫離。</p><p>　　由于成形后的封頭在溫度降低后產(chǎn)

74、生收縮，加之凸模受熱后又稍有膨脹，因而封頭被緊緊地裹在凸模上，使脫模困難。因此要嚴(yán)格控制終壓溫度，并在下模的圓周方向上穿六只活動(dòng)銷來脫模。</p><p><b>　　2）封頭的壁厚變化</b></p><p>　　整體封頭的沖壓過程、無論是否采用壓邊圈，一般在接近大曲率部位封頭壁厚都要變薄。橢圓形封頭在曲率半徑最小處變薄最大，一般壁厚減薄量在8%～10%</p

75、><p>　　之間，所以選擇的封頭坯料比筒節(jié)坯料厚2mm。</p><p>　　影響封頭壁厚變化的因素有：</p><p>　?、俨牧蠌?qiáng)度越低，壁厚變薄量越大。</p><p>　?、谧冃纬潭仍酱螅忸^底部越尖，壁厚變薄量越大。</p><p>　?、凵?、下模間隙及下模圓角越小，壁厚變薄量越大。</p>&l

76、t;p>　?、軌哼吜^大或過小，壓制溫度過高，都會(huì)導(dǎo)致壁厚減小。</p><p><b>　　3）壓延力的計(jì)算</b></p><p>　?。?）凸模直徑Dsm</p><p>　　Dsm＝Dn（1＋δ）=2000×（1+0.9%）=2018mm。</p><p>　?。?）凹模直徑Dxm </p

77、><p>　　Dxm＝Dsm＋2δ＋Z=2018+2×18+2 =2056mm</p><p>　　式中δ——封頭坯料厚度（mm）；</p><p>　　Z ——模具間隙（mm），熱壓時(shí)Z＝（0.1～0.2）δ； 冷壓時(shí)Z＝（0.20.3） δ。球形封頭或直邊較長的橢圓形封頭取較大值。設(shè)備能力偏小時(shí)，取大值， 并可適當(dāng)加大間隙范圍。取Z=2mm。<

78、;/p><p>　　封頭沖壓時(shí)，沖壓力采用下面公式計(jì)算：</p><p>　　F=eKπ×Dp×Dxmδσtb</p><p>　　=1.2×1.2×3.14×（2620-2056）×18×510</p><p>　　=23410674N=2.34MN </p>

79、<p>　　式中 F——沖壓力（N）；</p><p>　　e——沖壓力影響系數(shù)，無壓邊力時(shí)e=1，有壓邊力時(shí) e=1.2；</p><p>　　K——封頭形狀影響系數(shù)，K=1.2；</p><p>　　Dp——坯料直徑（mm）；</p><p>　　Dxm——下模直徑（mm）；</p><p>　　δ——

80、坯料厚度（mm）；</p><p>　　σtb ——材料的高溫抗拉強(qiáng)度（Mpa）。</p><p>　　此封頭的坯料直徑Dp與封頭內(nèi)徑Dn的差滿足條件6δ≤Dp－Dn≤45δ，屬于中厚壁封頭，用普通模具一次沖壓即可成形，不需要特殊措施。</p><p>　　對于直徑2000mm左右的低碳鋼和低合金鋼中厚板封頭，采用 四柱式雙動(dòng)厚板沖壓液壓機(jī)進(jìn)行壓制。設(shè)備型號：QYC

81、3150/4000（雙動(dòng)）。采用加熱后壓制（熱壓）的方法來加工封頭，加熱溫度為母材金屬的線以上。封頭壓制成形后，進(jìn)行二次劃線，并借助于焊接回轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行二次切割。經(jīng)驗(yàn)收合格后待裝配。四柱式雙動(dòng)厚板沖壓液壓機(jī)技術(shù)參數(shù)如表2-2所示。</p><p>　　表2-2QYC3150/4000型雙動(dòng)液壓機(jī)技術(shù)參數(shù)主要技術(shù)參數(shù)</p><p><b>　　4）二次切割</b><

82、/p><p>　　封頭在制作過程中為了防止因壓偏而造成產(chǎn)品的報(bào)廢，在下料的時(shí)候多留出一些余量，封頭沖壓完成之后需將多余部分切掉。把沖壓好的封頭放在焊接回轉(zhuǎn)臺(tái)上，找出封頭的中心，將封頭定位進(jìn)行二次劃線，然后進(jìn)行切割，并開出坡口。</p><p>　　2.7 夾套的下料和成型</p><p>　　2.7.1 夾套的下料</p><p>　　夾套分為上

83、夾套和下夾套，下夾套包括夾套的封頭。上夾套長2211mm，內(nèi)徑為φ2100mm，由周長公式</p><p>　　L=πd=3.14×（2100+12）=6632mm </p><p>　　計(jì)算出夾套周長為6632mm，下夾套（不包括封頭）長1599mm，夾套封頭的的坯 料尺寸可根據(jù)公式Dp=k(Dn×δ）+2h+100來確定,由公式計(jì)算得Dp=1.2×（2

84、100+12）+100+100=2734mm。</p><p>　　查《實(shí)用鋼鐵材料手冊》知，上、下夾套可選用鋼板的尺寸為8000mm×1700mm×12mm，夾套封頭坯料可選用鋼板尺寸為3500mm×2800mm×18mm。</p><p>　　2.7.2 夾套的成形加工</p><p>　　夾套筒節(jié)的卷制工藝與內(nèi)筒的卷制工

85、藝相同，夾套筒節(jié)的卷制可按內(nèi)筒的卷制工藝進(jìn)行加工。夾套的封頭可按內(nèi)筒的封頭加工工藝進(jìn)行加工。</p><p>　　夾套筒節(jié)加工完成之后，還需進(jìn)行翻邊加工。此種翻邊屬于壓縮類曲面翻邊，</p><p>　　壓縮類曲面翻邊是指在坯料的曲面部，沿其邊緣向曲面的曲率中心方向翻起豎邊的成形方法。翻邊坯料變形區(qū)內(nèi)絕對值最大的主應(yīng)力是沿切向的壓應(yīng)力，在該方向產(chǎn)生壓縮變形，并主要發(fā)生在圓弧部分，易在這里發(fā)

86、生失穩(wěn)起皺，這是限制壓縮類曲面翻邊成形極限的主要原因。因而減小圓弧部分的壓應(yīng)力、防止側(cè)邊的失穩(wěn)起皺的發(fā)生是提高壓縮類曲面翻邊成形極限的關(guān)鍵。</p><p><b>　　1）變形分析</b></p><p>　　影響圓弧部分切向變形的主要因素有：零件底面寬度b、翻邊高度h、曲率半徑R及凹模曲率半徑Rd等。</p><p><b>　　

87、①底面寬度b的影響</b></p><p>　　隨著b的增大，最大切向應(yīng)變也增大。這主要由于b的變化改變了其本身切向及橫向的應(yīng)變的大小，進(jìn)而對側(cè)邊切向應(yīng)變產(chǎn)生影響。</p><p><b>　?、诜吀叨萮的影響</b></p><p>　　當(dāng)翻邊高度較小時(shí)，圓弧部分的切向壓縮變形隨翻邊高度的增加而線性增加，豎邊邊緣上壓縮變形最大，

88、當(dāng)翻邊高度較大時(shí)，圓弧部分切向壓縮變形先線性增大，達(dá)最大值后又逐漸減小，翻邊高度較大時(shí)，可能出現(xiàn)的最大切向壓縮變形有所減少。</p><p><b>　?、矍拾霃絉的影響</b></p><p>　　隨著R的增大，可能出現(xiàn)的最大切向應(yīng)變減小，且沿高度方向分布更加均勻。</p><p>　?、馨寄Ｇ拾霃絉d的影響</p><

89、;p>　　當(dāng)凹模曲率半徑大于凸模曲率半徑時(shí)圓弧部分最大切向應(yīng)變得到很大程度減輕，并使變形沿高度方向的分布趨于均勻。</p><p><b>　　2）成形極限</b></p><p>　　壓縮類曲面翻邊的成形極限用極限翻邊高度表示，</p><p>　　即側(cè)邊不起皺的條件下可能得到的最大翻邊高度。</p><p>　

90、　3）壓縮類曲面翻邊常見缺陷及預(yù)防措施。</p><p>　　壓縮類曲面翻邊常見缺陷及預(yù)防措施如表2-3所示。</p><p>　　表2-3 壓縮類曲面翻邊常見缺陷及預(yù)防措施</p><p><b>　　2.8焊前準(zhǔn)備</b></p><p><b>　　1）坡口加工</b></p>

91、<p><b>　?、賰?nèi)筒縱縫坡口</b></p><p>　　內(nèi)筒體壁厚為16mm，開X形對稱坡口，其坡口形狀如圖2-10所示。</p><p>　　②內(nèi)筒環(huán)縫坡口內(nèi)筒體壁厚為16mm，開X形坡口其坡口形狀如圖2-11所示。</p><p>　　圖2-10 內(nèi)筒縱縫坡口示意圖</p><p>　　圖2-11

92、內(nèi)筒環(huán)縫坡口示意圖</p><p><b>　　2）焊前清理</b></p><p>　　在焊接前清除待焊部位及其周圍50mm內(nèi)的油污、鐵銹等雜質(zhì)。防止因含有雜質(zhì)而影響焊接接頭質(zhì)量。</p><p><b>　　3）焊接材料準(zhǔn)備</b></p><p>　　E4303在100℃烘焙1h。E5015在

93、400℃烘焙1h，烘箱溫度緩慢升高，烘干后放在100℃的恒溫箱內(nèi)，隨取隨用。切不可突然將冷焊條放入高溫烘箱內(nèi)，或突然冷卻，以免藥皮開裂。取出后放在焊條保溫筒內(nèi)。重復(fù)烘干次數(shù)不宜超過兩次。</p><p>　　HJ431在150℃烘焙2h</p><p>　　2.9縱縫焊接工藝參數(shù)</p><p><b>　　2.9.1點(diǎn)固焊</b></p

94、><p>　　筒節(jié)卷制完成后，為防止在搬運(yùn)及焊接的過程中變形過大應(yīng)該先進(jìn)行點(diǎn)固焊。將卷好的筒節(jié)放在滾輪架上，然后用螺旋拉緊器來調(diào)整錯(cuò)邊量及間隙的大小，調(diào)整到合適的位置，采用焊條電弧焊在筒節(jié)內(nèi)側(cè)進(jìn)行點(diǎn)固。內(nèi)筒點(diǎn)固焊接參數(shù)如表2-4所示，夾套筒節(jié)點(diǎn)固焊焊接參數(shù)如表2-5所示。</p><p>　　表2-4 內(nèi)筒點(diǎn)固焊焊接參數(shù)</p><p>　　表2-5 夾套筒節(jié)點(diǎn)固焊焊接

95、參數(shù)</p><p>　　2.9.2縱縫焊接工藝參數(shù)</p><p>　　筒節(jié)的縱縫采用埋弧焊和焊條電弧焊進(jìn)行焊接，先焊內(nèi)焊縫，用埋弧焊小車進(jìn)行焊接，采用雙面埋弧焊進(jìn)行焊接。焊絲的伸出長度為40mm。內(nèi)筒縱縫焊接工藝參數(shù)見表2-6，夾套縱縫焊接工藝參數(shù)如表2-7所示。</p><p>　　表2-6 內(nèi)筒縱縫焊接工藝參數(shù)</p><p>　　表

96、2-7 夾套縱縫焊接工藝參數(shù)</p><p>　　所有焊接工藝參數(shù)均需要經(jīng)過焊接工藝評定試驗(yàn)后來確定所選的參數(shù)是否正確。所謂工藝評定就是：按照所擬定的焊接工藝，根據(jù)有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定焊接試板，并從焊成試板中取出拉伸、彎曲、沖擊等試樣，測試試樣是否具備所要求的性能。其目的是用來驗(yàn)證施焊單位擬定的焊接工藝的正確性，制定符合要求的焊接工藝規(guī)程，以指導(dǎo)生產(chǎn)。</p><p>　　2.10 環(huán)縫焊接工

97、藝參數(shù)</p><p>　　在筒節(jié)制作完成后，便可焊接筒節(jié)間及筒節(jié)與封頭間的環(huán)縫，焊接順序?yàn)橄群竷?nèi)側(cè)，后焊外側(cè)。</p><p>　　2.10.1筒節(jié)與封頭的裝配</p><p>　　內(nèi)筒與封頭的坡口形式如圖2-12所示。</p><p>　　圖2-12 內(nèi)筒與封頭對接坡口示意圖</p><p>　　將筒節(jié)放在滾輪架上

98、，在封頭的直邊上焊一個(gè)吊環(huán)，以便隨時(shí)移動(dòng)封頭便于裝配。用吊車吊起封頭向筒節(jié)靠近，調(diào)整好間隙和錯(cuò)變量后就可進(jìn)行點(diǎn)固焊，點(diǎn)固焊焊接參數(shù)如表2-3所示。</p><p>　　2.10.2筒節(jié)與封頭的焊接</p><p>　　筒節(jié)與封頭的對接采用雙面埋弧焊。</p><p>　　1）內(nèi)環(huán)縫埋弧焊工藝</p><p>　　將組裝好的筒體放在滾輪架上，采

99、用伸縮臂式操作機(jī)將埋弧焊焊機(jī)機(jī)頭伸入內(nèi)環(huán)縫處，調(diào)整機(jī)頭位置，滾輪架順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行焊接。具體焊接參數(shù)如表2-5</p><p><b>　　所示。</b></p><p>　　2）外環(huán)縫埋弧焊工藝</p><p>　　內(nèi)環(huán)縫焊妥后，須在外側(cè)進(jìn)行清根，然后再進(jìn)行焊接。具體焊接參數(shù)如表2-5</p><p><b>

100、;　　所示。</b></p><p>　　3）內(nèi)筒對接焊縫工藝</p><p>　　內(nèi)筒對接焊縫的對接基本與內(nèi)筒與封頭的對接方法一樣，組裝時(shí)可以直接利用可移動(dòng)的滾輪架進(jìn)行組裝。焊接時(shí)沒有板厚的差異，不需要對焊絲的左右偏移進(jìn)行調(diào)解。具體焊接參數(shù)如表2-5所示。</p><p>　　2.10.3夾套與夾套封頭的焊接</p><p>　

101、　夾套與夾套封頭的組裝及焊接過程參見內(nèi)筒與封頭的組裝及焊接過程。焊接參數(shù)如表2-5和表2-7所示。當(dāng)所有焊縫焊接完成之后進(jìn)行最后一道焊縫的焊接，</p><p>　　由于在筒體內(nèi)部只能通過人孔進(jìn)入所以采用焊條電弧焊。</p><p><b>　　2.11焊后檢驗(yàn)</b></p><p>　　容器焊接完成后，需要進(jìn)行焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)。焊縫的質(zhì)量取決于

102、焊接時(shí)所用的焊絲、焊劑、氣體質(zhì)量、接頭的裝配質(zhì)量、焊接順序、坡口的清理、施工條件、焊工操作技術(shù)水平高低和選用的焊接規(guī)范等因素。為保證焊接質(zhì)量，必須使焊接檢驗(yàn)工作貫穿于焊接生產(chǎn)的全過程，只有把焊接檢驗(yàn)工作擴(kuò)展到整個(gè)焊接生產(chǎn)和使用過程中去，才能更好的保證焊接質(zhì)量。</p><p>　　2.11.1焊接檢驗(yàn)程序的設(shè)計(jì)原則</p><p>　　⑴遵守焊接工藝流程焊接工程技術(shù)人員必須根據(jù)不同產(chǎn)品的焊

103、接工藝流程來設(shè)計(jì)檢驗(yàn)程序。按照焊接工藝流程編排檢驗(yàn)程序就是要根據(jù)焊接結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)特點(diǎn)，將檢驗(yàn)內(nèi)容(項(xiàng)目)作為一道單獨(dú)工序納入到焊接工藝流程中去，防止出現(xiàn)漏檢。</p><p>　?、品腺|(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)程序和檢驗(yàn)內(nèi)容的制定必須受有關(guān)國家、部頒標(biāo)準(zhǔn)及產(chǎn)品技術(shù)條件和產(chǎn)品制作合同的制約。這些法規(guī)性文件是設(shè) 計(jì)產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)程序的重要依據(jù)，必須嚴(yán)格遵守，不能隨意改動(dòng)。</p><p>　?、蔷哂邢冗M(jìn)性和可

104、靠性先進(jìn)性就是要執(zhí)行最新的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、使用最新的檢驗(yàn)方法和檢驗(yàn)設(shè)備?？煽啃允侵妇o密結(jié)合產(chǎn)品的制造特點(diǎn)和企業(yè)實(shí)際(工程技術(shù)力量，工人的基本素質(zhì)，設(shè)備先進(jìn)程度、加工能力和使用狀態(tài)，廠房建筑和周圍環(huán)境等等)，嚴(yán)格執(zhí)行質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和檢驗(yàn)程序，正確的使用檢驗(yàn)設(shè)備和儀器，準(zhǔn)確地判定產(chǎn)品質(zhì)量等級。</p><p>　　⑷經(jīng)濟(jì)性原則在保證產(chǎn)品達(dá)到質(zhì)量要求的前提下，要盡可能地簡化檢驗(yàn)程序和檢驗(yàn)項(xiàng)目，以降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。不

105、要盲目地增加一些不必要的檢驗(yàn)項(xiàng)目和內(nèi)容，只顧質(zhì)量而不惜工本的做法是不符合經(jīng)常性原則的。</p><p>　　2.11.2 X射線檢測</p><p>　　X射線探傷是檢查焊縫內(nèi)部是否產(chǎn)生缺陷最有效的方法，它能確定焊縫內(nèi)部的氣孔、夾渣、未焊透、內(nèi)部裂紋的位置等缺陷。但直徑在0.2mm以下的顯微氣孔、顯微裂紋和微小的未焊透等缺陷不易用X射線探傷法探測到。該產(chǎn)品經(jīng)100%X射線探傷達(dá)到JB11

106、52－81《鍋爐和鋼制壓力容器對接焊縫超聲波探傷》標(biāo)準(zhǔn)II級為合格品。</p><p>　　2.11.3 超聲波檢測</p><p>　　本產(chǎn)品的重要位置焊縫需進(jìn)行超聲波檢驗(yàn)，達(dá)到JB/152—81《鋼制壓力容器對焊縫超聲波探傷》標(biāo)準(zhǔn)II級合格。其探傷原理為探傷時(shí)，高頻脈沖發(fā)生器的產(chǎn)生的高頻脈沖加在探頭的壓電晶片上使之產(chǎn)生超聲波，超聲波通過探傷面的耦合劑進(jìn)入工件，傳播過程中，遇到缺陷和工

107、件底面便會(huì)產(chǎn)生反射回波，探頭的壓電晶片將反射波轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，?jīng)接受放大加到示波管的垂直偏轉(zhuǎn)板上，在相應(yīng)位置上產(chǎn)生缺陷。</p><p>　　2.11.4 涂漆</p><p>　　產(chǎn)品的涂漆（噴涂、作標(biāo)志以及包裝）是焊接生產(chǎn)的最后環(huán)節(jié)，罐體涂漆后表面粗糙度高，色彩柔和典雅，并且突出了金屬的質(zhì)感。表面覆蓋的一層漆膜晶瑩剔透，不僅能抵抗水、泥、砂漿和酸雨的浸蝕，而且對于產(chǎn)品也有很好的裝飾效果

108、，這是其他處理方法不能相比的。近些年，隨著涂漆工藝中反滲透技術(shù)的成熟與應(yīng)用，為涂漆工藝的推廣使用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。產(chǎn)品涂裝質(zhì)量不僅決定了產(chǎn)品的表面質(zhì)量，而且也反映了生產(chǎn)單位的企業(yè)形象。</p><p>　　第3章 壓延模具的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　3.1 沖壓設(shè)備</b></p><p>　　對于直徑3000mm上下的低碳鋼中厚板封頭

109、，可采用四柱式雙動(dòng)厚板沖壓液壓機(jī)進(jìn)行壓制。設(shè)備型號：QYC3150/4000（雙動(dòng)）。采用加熱后壓制（熱壓）的方法來加工封頭，加熱溫度為800～900℃。封頭壓制成形后，進(jìn)行二次劃線，并借助于焊接回轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行二次切割。經(jīng)驗(yàn)收合格后待裝配。四柱式雙動(dòng)厚板沖壓液壓機(jī)技術(shù)參數(shù)如表2-2所示。</p><p><b>　　3.2 設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　?。?）設(shè)計(jì)

110、凸模、凹模尺寸時(shí)，必須考慮到工件熱成形冷卻后的收縮量和冷壓延成形后的回彈量。</p><p>　?。?）凸模應(yīng)有脫模斜度，工件脫模方法應(yīng)簡單、方便、可靠。</p><p>　　（3）在模具結(jié)構(gòu)上要考慮到防止受熱變形而造成模具的損壞。</p><p>　　（4）定位裝置要保證坯料進(jìn)出方便、迅速、定位準(zhǔn)確。</p><p>　?。?）盡量選用自潤

111、滑性好的材料制造模具。</p><p>　　3.3 封頭壓延成形模具的結(jié)構(gòu)</p><p>　　直徑2000mm的封頭采用三瓣凸模式封頭成形模具的結(jié)構(gòu)。由于封頭在壓制成形后，凸?？孔陨碇匮劐F形芯子下滑而縮小其直徑，實(shí)現(xiàn)了封頭的自動(dòng)脫模，因而能確保封頭的沖壓質(zhì)量。</p><p>　　3.4 封頭壓延成形模具的設(shè)計(jì)參數(shù)</p><p>　　封頭

112、以內(nèi)徑為基準(zhǔn)，模具設(shè)計(jì)時(shí)將回彈量和收縮量取在凸模上， 間隙取在凹模上。</p><p>　　3.4.1 凸模設(shè)計(jì)參數(shù)</p><p>　　凸模設(shè)計(jì)參數(shù)（如圖3所示）。</p><p><b>　　圖3凸模尺寸</b></p><p>　　（1）凸模直徑Dsm</p><p>　　Dsm＝Dn（1＋

113、δ）=2000×（1+0.8%）=2160mm。</p><p>　?。é臑榉忸^熱壓時(shí)的收縮率，直徑2000mm的封頭δ取0.8%）</p><p>　?。?）凸模曲面部分高度Hsm。</p><p>　　Hsm＝H（1+δ）=545×（1+0.8%）=589mm</p><p>　?。?）凸模直邊高度H0</p&g

114、t;<p>　　H0＝H1＋H2＋H3＋H4=50+30+60+80 =220mm </p><p>　　（4）模壁厚δsm </p><p>　　δsm的選取與壓力機(jī)的噸位有關(guān)。這里：δsm ＝70mm。</p><p>　?。?）模上部直徑D0</p><p>　　D0＝Dsm＋3=2160+3=2163mm </p

115、><p><b>　　3.4.2 壓邊圈</b></p><p>　　經(jīng)驗(yàn)的來說，首次拉深的話，當(dāng)相對料厚δ/Dp×100%（即材料厚度與下料尺寸之比）在1.5%以下或首次拉深系數(shù)小于0.6時(shí)必須用；當(dāng)相對料厚在1.5-2.0%或首次拉深系數(shù)等于0.6時(shí)可用可不用（一般安全起見要用）；當(dāng)相對料厚在2.0%以上或首次拉深系數(shù)大于0.6時(shí)可以不用。如果是以后各次拉深

116、的話，當(dāng)相對料厚（即材料厚度與上道工序加工的工序件尺寸之比）在1%以下或首次拉深系數(shù)小于0.8時(shí)必須用；當(dāng)相對料厚在1-1.5%或首次拉深系數(shù)等于0.8時(shí)可用可不用（一般安全起見要用）；當(dāng)相對料厚在1.5%以上或首次拉深系數(shù)大于0.8時(shí)可以不用。</p><p>　　δ/Dp×100%=16/2620×100%=0.6% 故，需要壓邊圈。</p><p>　　（1）壓邊

117、圈內(nèi)徑： D’=Dxm+70=2056+70=2126mm </p><p>　　（2）壓邊圈厚度：h’=120mm </p><p>　　3.4.3 凹模設(shè)計(jì)參數(shù) </p><p>　　凹模設(shè)計(jì)參數(shù)（如圖4所示。）</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　(1)正確的

118、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</p><p><b>　　缺陷的產(chǎn)生。</b></p><p>　　(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</p><p>　　待日后科技進(jìn)步進(jìn)行解決。</p><p>　　(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)

119、械設(shè)備有機(jī)</p><p>　　結(jié)合運(yùn)用到實(shí)際生產(chǎn)中是又一急需解決的問題，同付也有著巨大的發(fā)展前景。</p><p>　　(4)結(jié)合罐體特點(diǎn)，本次設(shè)計(jì)用16MnR作為儲(chǔ)氣罐'e體制作的材料，相比其它碳綱具有無可比擬的優(yōu)勢。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 溫景林.《金屬

120、壓力加工車間設(shè)計(jì)》.東北工學(xué)院.北京：冶金工業(yè)出版社，1996.5. </p><p>　　[2] 黃華清.《軋鋼機(jī)械》,第一版.北京鋼鐵學(xué)院.北京：冶金工業(yè)出版社，1980.12．</p><p>　　[3] 武漢鋼鐵設(shè)計(jì)院.《軋鋼機(jī)械參考資料(通用部分一)》,第一版.武漢鋼鐵設(shè)計(jì)院出版，1978. </p><p>　　[4] 北京鋼鐵設(shè)計(jì)研究院，包頭鋼鐵

121、設(shè)計(jì)研究院.《軋鋼機(jī)械參考資料(通用部分二)》，第一版.北京鋼鐵設(shè)計(jì)院,包頭鋼鐵設(shè)計(jì)院出版，1978. </p><p>　　[5] 傅組鑄.《有色金屬板帶材生產(chǎn)》,第一版.長沙：中南大學(xué)出版社， 2000.8. </p><p>　　[6] 鋼制壓力容器用材料的使用狀態(tài)和沖擊試驗(yàn)要求，應(yīng)符合GB150《鋼制壓力容器》第2章和附錄中的有關(guān)規(guī)定。</p><p>

122、　　[7] 超聲波探傷方法和質(zhì)量分級，應(yīng)按ZBJ74003《壓力容器用鋼板超聲波探傷》的規(guī)定進(jìn)行。</p><p>　　[8] 孫昌民.李育佳《試論21世紀(jì)我國精細(xì)化工發(fā)展趨勢》[J].化工時(shí)刊,2001. </p><p>　　[9] 汪新華,鄺生魯.《對“十五”期間我國精細(xì)化工發(fā)展的思考》[J].化工技術(shù)經(jīng)濟(jì),2001. </p><p>　　[10] 梁

123、誠.《淺析氯堿工業(yè)的精細(xì)化工發(fā)展對策:幾種氯系化工中間體的生產(chǎn)與發(fā)展》[J].化工科技 市場,2000. </p><p>　　[11] 上、下夾套可選用鋼板的尺寸，查《實(shí)用鋼鐵材料手冊》可知。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　本畢業(yè)作業(yè)是在XXX老師的悉心指導(dǎo)和悉心關(guān)懷下完成的，論文自始至終都浸透著XXX老師的汗

124、水和心血。導(dǎo)師淵博的學(xué)識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、求實(shí)的科研作風(fēng)、開闊的視野和敏銳的思維，使我受益終生。他那嚴(yán)于律己、寬以待人的師長風(fēng)范給我留下了難忘印象。在此論文完成之時(shí)，謹(jǐn)對XXX老師表示誠摯的敬意與感謝! </p><p>　　感謝在這三年來，曾給與我?guī)椭椭С值?，但又不能在此一一提到的老師和同學(xué)們!感謝養(yǎng)育我多年的父母，是他們在生活和學(xué)習(xí)上給我無限的鼓勵(lì)和支持，才使我得以順利完成學(xué)業(yè)和本文。我只有不斷努力，才能