鍋爐壓力容器畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p>　　__12__屆_焊接技術(shù)及自動化_專業(yè)</p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</b></p><p>　　題目：鍋爐壓力容器的制造 </p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　一直以來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

2、，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、無損檢測及安全防護(hù)等眾多行業(yè)。</p><p>　　隨著冶金、機(jī)械加工、焊接和無損檢測等技術(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，帶動了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在世界各國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、

3、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、焊接和無損檢測等壓力容器相關(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。</p><p>　　關(guān)鍵詞:壓力容器，制作工藝，焊接，坡口自動切割機(jī)</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要2</b&

4、gt;</p><p>　　第一章產(chǎn)品結(jié)構(gòu)以及材料性能4</p><p>　　1.1產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分析4</p><p>　　第二章儲氣罐的制作工藝流程6</p><p>　　2.1儲氣罐的工藝流程6</p><p>　　2.2材料焊接性分析6</p><p>　　2.3鋼材預(yù)處理7<

5、;/p><p>　　2.3.1 鋼材的矯正7</p><p>　　2.4下料工藝(方法、設(shè)備)8</p><p>　　2.4.1鋼板的劃線、號料8</p><p>　　2.4.2鋼板的剪裁8</p><p>　　第三章鋼板的卷制10</p><p>　　第四章裝配與焊接工藝13</

6、p><p>　　4.1裝配的基本條件13</p><p>　　4.2零件的定位13</p><p>　　4.3封頭成形裝配與焊接14</p><p>　　4.4筒節(jié)的焊縫裝配與焊接15</p><p>　　4.5附件裝配焊接18</p><p>　　4.6整體消除應(yīng)力熱處理19</

7、p><p>　　4.7罐體的檢驗(yàn)19</p><p>　　4.7.1無損探傷19</p><p>　　4.7.2水壓試驗(yàn)19</p><p><b>　　結(jié)論20</b></p><p><b>　　致謝21</b></p><p><b&

8、gt;　　參考文獻(xiàn)22</b></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所示，下面簡單介紹其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。 </p><p><b>

9、　　筒體</b></p><p>　　第是壓力容器的重要組成部分，由它構(gòu)成儲存物料或完成化學(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><b>　　封頭</b></p><p>　　

10、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)成一臺容器殼體的主要部分，也是最主要的受壓元件之一。此儲氣罐選擇的是橢圓形封頭。</p><p>　　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

11、壓力機(jī)或大型旋壓設(shè)備，工藝設(shè)備龐大，制造成木高。</p><p>　　從封頭成形方式講，有冷壓成形、熱壓成形和旋壓成形。對于壁厚較薄的封頭，一般采用冷壓成形。</p><p><b>　　法蘭 </b></p><p>　　法蘭按其連接的部分分為管法蘭和容器法蘭。</p><p><b>　　開孔與接管

12、</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><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 用鞍式支座</p><p>　　第二章

13、 儲氣罐的制作工藝流程</p><p>　　2.1儲氣罐的工藝流程</p><p>　　2.2材料焊接性分析</p><p>　　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)金相組織中的馬

14、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)。</p><p>　　16MnR鋼，化學(xué)成分見表2,力學(xué)性能見表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。</p><

15、p>　　16MnR的焊條電弧焊應(yīng)采用低氫型焊條E5015。選擇埋弧自動焊焊接材料時(shí)，應(yīng)考慮坡口的形式，板厚和受壓部件的熱處理工藝。對于不開坡口的對接接頭，由于母材的熔合比比較高，在焊后不進(jìn)行熱處理的場合，可選用合金量較低的H08MnA焊絲配HJ431焊劑。對于板厚超過30mm開坡口的對接接頭，應(yīng)采用H10Mn2焊絲配HJ431焊劑，對于焊后需作長時(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。</p&g

16、t;<p>　　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。</p><p><b>　　2.3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

17、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>　　2.3.1 鋼材的矯正</p><p><b>　　鋼材矯正的目的</b></p><p>　　鋼材在軋制過程、運(yùn)輸、裝卸和堆放過程中，由于自重、支撐不當(dāng)，或在裝卸不良及其他原因，可能會產(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)，會給尺寸的度量、劃線、剪裁及其他加

18、工帶來困難，而且會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、焊接和整個產(chǎn)品的質(zhì)量。所以劃線、下料前應(yīng)予以矯正</p><p><b>　　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)行的矯平和矯直稱為矯正。</p&

19、gt;<p>　　2.4下料工藝(方法、設(shè)備)</p><p>　　2.4.1鋼板的劃線、號料</p><p>　　劃線和號料就是根據(jù)施工圖樣及工藝上的要求，正確地確定一個欲加工</p><p>　　零件的配料尺寸和形狀，并用劃線的方法在鋼材上號料，同時(shí)標(biāo)注上必要</p><p>　　的加工符號及其他必要內(nèi)容，用以指導(dǎo)以后各道工

20、序的加工。它直接決定</p><p>　　著零件的尺寸和兒何形狀的精度，而且對以后的裝配和焊接工序也有很大</p><p><b>　　的影響。</b></p><p>　　2.4.2鋼板的剪裁</p><p>　　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)

21、械剪裁，氣體火焰切割和等離子弧切割等。</p><p>　　目前常用的機(jī)械剪切機(jī)床有:龍門式剪板機(jī)，聯(lián)合式剪板機(jī)，盤園式剪板機(jī)，振動式剪板機(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其進(jìn)行開坡口，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進(jìn)行鋼板的下料。 </p><p>　　氣體切割機(jī)選用CG 1一30小車式半自動切劑機(jī)見圖6.</p><p

22、>　　氣體火焰切割原理是利用可燃?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，從而把金屬分割開來的一種加工方法。</p><p>　　CG1一30小車式半自動切割機(jī)主要技術(shù)參數(shù)見表5。</p><p>　　開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

23、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。</p><p>　　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或半自動切割機(jī)同時(shí)用兩個或三個割嘴。一次切割就可以切割出V型或X型坡口來。</p><p><b>　　第三章 鋼板的卷制</b></p><p>　　鋼板的卷制是對鋼板進(jìn)行彎曲加工的主要形式。所用的最普遍的設(shè)

24、備是對稱式三輥卷板機(jī)。</p><p>　　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)，兩個下輥為主動輥，可正反旋轉(zhuǎn)，并對稱于上輥中心線排列。彎卷時(shí)將鋼板放入上、下輥之問，然后上輥向下移動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。同時(shí)上輥也隨之轉(zhuǎn)動，這樣就使鋼板連續(xù)通過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

25、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。</p><p>　　三輥式卷板機(jī)的工作原理如圖7所示。</p><p><b>　　預(yù)彎</b></p><p>　　預(yù)彎是在用卷板機(jī)彎卷鋼板時(shí)，鋼板兩端各有一平直段無法卷彎。為了使鋼板都能彎曲成同一曲率，在卷板前

26、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。</p><p>　　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)彎過程見圖8。</p><p>　　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

27、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)超過兩下輥的中心距離，本設(shè)計(jì)預(yù)彎的長度為100mm。</p><p><b>　　對中</b></p><p>　　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，也就是要對中，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。</p><p>　　對中常用方

28、法有:四輥機(jī)對中，有對中擋塊的三輥機(jī)對中，傾斜進(jìn)料對中，按棍中槽對中。本設(shè)計(jì)選用三輥機(jī)對中即可。</p><p><b>　　卷圓</b></p><p>　　鋼板對中以后，就可以調(diào)上下輥壓住鋼板并使之產(chǎn)生一定彎曲，開動</p><p>　　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)過多次滾</p><p>

29、;　　卷就可將鋼板彎曲成所要求的曲率。</p><p>　　本設(shè)計(jì)應(yīng)用冷卷工藝。應(yīng)注意的是:</p><p>　　①冷卷時(shí)不得超過允許的最大變形率為0.5%；</p><p>　　②不致打滑和使設(shè)備不超過額定功率；</p><p>　　③滾卷過程中要隨時(shí)用卡樣板測量，是否已經(jīng)達(dá)到曲率要求，不可過卷。</p><p>&

30、lt;b>　　校圓</b></p><p>　　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</p><p>　　次校圓。?；囟嗍窃谠戆鍣C(jī)上進(jìn)行。校圓大致有以下三個步驟:</p><p>　?、俟ぜ湃刖戆鍣C(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</p><p>　　的最大矯正曲率位置，進(jìn)行加載。&

31、lt;/p><p>　?、谑构ぜ诔C正曲率下，多次滾卷并著重于焊縫區(qū)的滾卷，使整圈曲</p><p>　　率均勻一致，并經(jīng)測量，直至合乎要求為止。</p><p>　?、壑饾u卸除載荷，并使工件在逐漸減少的載荷下多次滾卷。</p><p>　　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。</

32、p><p><b>　　封頭壓制成形</b></p><p>　　由于直徑很大，材料尺寸不夠，所以必須采用拼接鋼板(拼板的對口錯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，焊接坡口采用V形。封頭拼縫宜采用焊條電弧焊十理弧自動焊組合。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

33、大于1/4公稱直徑，拼接焊縫可預(yù)先經(jīng)無損檢測合格。這可避免在沖壓過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.</p><p>　　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長的焊縫。接下來要用埋弧焊把鋼板拼接完整。封頭拼接

34、完成進(jìn)行X射線探傷，按JB4730-94標(biāo)準(zhǔn)，III級合格。拼接簡圖如圖10所示。</p><p>　　第四章 裝配與焊接工藝</p><p>　　4.1裝配的基本條件</p><p>　　將零部件按圖紙要求組合起來，經(jīng)定位焊成為整體的工藝過程稱為裝配。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稱為總裝配。無論何種裝配都必須對零件進(jìn)行

35、定位，夾緊和測是，這就是裝配的三個基本條件。</p><p><b>　　4.2零件的定位</b></p><p><b>　　(1))定位器</b></p><p>　　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、定位槽、形鐵和定位樣板等。定位器是保證待

36、裝配零件之問保持正確的相對位置的重要元件，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，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。</p><p>　　(2)零件的定位方法</p><p>　　根據(jù)零件的具體情況，選取零件的定

37、位方法.根據(jù)定位方法的不同可</p><p>　　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</p><p>　　設(shè)計(jì)選用胎卡具定位。</p><p><b>　?。?)定位焊</b></p><p>　　定位焊是用來固定各焊接零件之問的相對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。<

38、;/p><p>　　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·比本次設(shè)計(jì)產(chǎn)品板厚為8mm,點(diǎn)固焊縫長度30一50mm，間距300mm .參數(shù)如表6所示。</p><p>　　4.3封頭成形裝配與焊接</p><p>　　封頭沖壓過程中鋼板

39、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，對于壁厚較小或成形過程變形量小的封頭，多采用冷沖壓，本品即為冷壓。</p><p><b>　　(1)沖壓成形</b></p><p>　　對于薄壁封頭，應(yīng)采用二次成形法。第一次，用比凸模直徑小于200mm</p><p>　　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:<

40、;/p><p>　　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，拉延成一個開口的空心零件。</p><p>　　在封頭拉延過程中，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)定而在整個周邊方向出現(xiàn)連續(xù)的波浪形彎曲，這種現(xiàn)象稱為起皺。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。</p><p>

41、;　　在拉延過程中，在鋼板彎曲大的部位會變薄，所以應(yīng)將封頭板厚加大10%。</p><p>　　(2)封頭的第二次成型 </p><p>　　用弦長相當(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)。</p><p>　　將己初步成型的封頭置于

42、數(shù)控壓力機(jī)上，啟動并調(diào)整外壓力輪，按自動運(yùn)轉(zhuǎn)軌跡，精旋壓一次，進(jìn)行旋壓修型.</p><p>　　(3)影響封頭成形質(zhì)量的主要因素</p><p>　　影響封頭壁厚變化的因素很多，歸納起來，大致有下列幾方面:</p><p><b>　　①材料的性能;</b></p><p><b>　?、诜忸^的形狀:<

43、/b></p><p>　?、嘞聸_模圓角半徑越大，變薄量越小;</p><p>　?、苌舷聸_模間的間隙小，則變薄嚴(yán)重:</p><p>　?、轁櫥闆r好，則減薄小;</p><p>　　⑥加熱溫度越高，變薄量大;</p><p>　?、邏簞恿Υ?，則變薄嚴(yán)重；</p><p>　　4.4筒節(jié)

44、的焊縫裝配與焊接</p><p>　　(1)筒節(jié)的縱縫裝配</p><p>　　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)行理弧自動焊。筒節(jié)的縱縫裝配如圖14所示: </p><p>　　裝配時(shí)經(jīng)常采用各種夾具來保證質(zhì)量，通

45、常選用的夾具為杠桿一螺旋夾緊器來調(diào)整簡體軸向和周向錯邊。另外常用的還有斜楔式壓緊器，它的優(yōu)點(diǎn)是制作簡單，操作方便，成本低。本次筒節(jié)的裝配選用手動螺旋夾緊器(如圖15所示).通過使用它來保證縱縫邊緣平齊，且沿整個長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。</p><p>　　(2)筒節(jié)的縱縫焊接</p><p>　　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

46、節(jié)縱縫的延長部位同時(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;對接方法為無襯墊雙面埋弧焊。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弧焊〔焊條E50

47、15，電流150A)，點(diǎn)焊長度為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。</p><p>　　所有焊接工藝參數(shù)必須經(jīng)過焊接工藝評定后制定出。所謂焊接工藝評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，測定焊接接頭是否具有所要求的性能。經(jīng)過焊接工藝評定寫出焊接工藝評定報(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

48、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。</p><p>　　(3)筒節(jié)裝配焊接的注意事項(xiàng)</p><p>　　①同一斷面上，最大直徑Dmax與最小直徑Dmin之差不大于設(shè)計(jì)直徑Di的0.5%，即不大于1 mm。</p><p>　?、贏類焊縫的對口錯邊量b不大于2.4mm。</p&

49、gt;<p>　?、跘類焊縫處形成的棱角E,用弦長=1/6Di,且不大于300mm的內(nèi)樣板和外樣板檢查，共E不大于2mm。</p><p><b>　　(4)焊后處理</b></p><p><b>　　①焊縫的打磨</b></p><p>　　打磨時(shí)將焊縫的余高打磨掉即可。</p><p

50、><b>　?、诔C圓</b></p><p>　　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:</p><p>　　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；</p><p>　　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)測量，直到合乎

51、工藝要求為止；</p><p>　　最后逐漸卸除載荷，并使工件在遂漸卸除載荷的過程中多次滾卷.至此整個鋼板的卷制過程結(jié)束。</p><p>　　(5))縱縫的探傷和熱處理</p><p>　　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

52、金相組織，以獲得性能良好的筒節(jié)結(jié)構(gòu)。</p><p>　　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，所以筒節(jié)縱縫的焊接殘余應(yīng)力必須通過單獨(dú)熱處理來消除。</p><p>　　(6)封頭與筒節(jié)的環(huán)縫焊接</p><p>　　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。</

53、p><p>　　(7)最后一道環(huán)焊縫工藝</p><p>　?、俸附臃椒捌驴谛问?lt;/p><p>　　采用內(nèi)部焊條電弧焊，外部埋弧自動焊的方法。開V形坡口，其坡口形式參照圖17。</p><p><b>　?、诤附庸に噮?shù)</b></p><p>　　內(nèi)部焊條電弧焊。采用直流反接的方法，共焊一層，具

54、體工藝參數(shù)如表9所示。</p><p>　　外部埋弧自動焊.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)行埋弧自動焊，否則根部將會出現(xiàn)焊接缺陷。外部理弧焊焊一層，具體工藝參數(shù)如下。</p><p>　　44.5附件裝配焊接</p><p>　　封頭、筒體裝配焊接后，要對其他附件進(jìn)行裝配焊接。附件包括:人孔一個，進(jìn)、出

55、氣口一個，排污口一個，安全閥一個，壓力表一個。一般采用焊條電弧焊焊接，焊后進(jìn)行超聲波探傷。</p><p>　　4.6整體消除應(yīng)力熱處理</p><p>　　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，對于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)的儲氣罐罐體板厚，回火保溫時(shí)間為16分鐘左右。</p>

56、<p><b>　　4.7罐體的檢驗(yàn)</b></p><p>　　耀體在其部件或整體制造完成后，按規(guī)定都有要進(jìn)行無損探傷和壓力試驗(yàn)，以檢測容器的制造質(zhì)量。</p><p><b>　　4.7.1無損探傷</b></p><p>　　射線的種類很多，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

57、用于無損檢測，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。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類焊縫應(yīng)進(jìn)行20%射線檢測，按JB4730-94III級合格。</p><p>　　X射線是從X射線管中產(chǎn)生的，X射線管是一種兩極電子管。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)，電子就從陰極向陽極方向加速飛行、獲得很大的動能，當(dāng)這些高速電子撞擊陽極時(shí)

58、。與陽極金屬原子的核外庫侖場作用，放出X射線。電子的動能部分轉(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極的，而電流則相反，是從陽極向陰極流動的，這個電流叫做管電流，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電壓來實(shí)現(xiàn)的。利用射線透過物體時(shí)，會發(fā)生吸收和散射這一特性，通過測量材料中因缺陷存在影響射線的吸收來探測缺陷。</p><p>　　但應(yīng)注意x射線對人體

59、的危害，當(dāng)一定量的電離輻射作用于機(jī)體后，受照機(jī)體會引起病理反應(yīng)，所以在探傷過程中和結(jié)束時(shí)均應(yīng)做好防護(hù)措施。</p><p><b>　　4.7.2水壓試驗(yàn)</b></p><p>　　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)，對于高壓或小容器還可進(jìn)行殘余變形測定，以判明材料是否出現(xiàn)整體屈服。<

60、/p><p>　　考慮穩(wěn)定因素，本產(chǎn)品的試驗(yàn)壓力為1.15MPa。對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。</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　通過本次設(shè)計(jì)得出以下結(jié)論:</p><

61、p>　　(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。</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，有待日后科技進(jìn)步進(jìn)行解決。</p><p>　?。?）自動化設(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題，同付也有著巨大的發(fā)展前景。</p>&

62、lt;p>　?。?）結(jié)合罐體特點(diǎn)，本次設(shè)計(jì)用16MnR作為儲氣罐'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>　　致謝</b></p><p>　　經(jīng)過幾個月的查資料、整理材料，今天終于可以順利的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的最后的謝辭了，想了很久，要寫下這一段謝詞，表示可以進(jìn)行畢業(yè)答辯了，自己想想求學(xué)期間的點(diǎn)點(diǎn)滴歷歷涌上心頭，時(shí)光匆匆飛逝

63、，四年多的努力與付出，隨著畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成，終于讓學(xué)生在大學(xué)的生活，得以劃下了完美的句號。</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)得以完成，要感謝的人實(shí)在太多了，首先要感謝**老師，因?yàn)檎撐氖窃?*老師的悉心指導(dǎo)下完成的。**老師淵博的專業(yè)知識，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實(shí)無華、平易近人的人格魅力對我影響深遠(yuǎn).本設(shè)計(jì)從選題到完成，每一步都是在**老師的指導(dǎo)下完成的

64、，傾注了**老師大量的心血。 **老師指引我的畢業(yè)設(shè)計(jì)的方向和架構(gòu)，并對設(shè)計(jì)初期成果進(jìn)行逐字批閱，指正出其中謬誤之處，使我有了思考的方向，他循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪，他嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)，將一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣。老師要指導(dǎo)很多同學(xué)的論文，加上本來就有的教學(xué)任務(wù)，工作量之大可想而知，但在一次次的回稿中，精確到每一個字的批改給了我深刻的印象，使我在論文之外明自了做學(xué)問所應(yīng)有的態(tài)度。在此，謹(jǐn)向老師們表示崇高的

65、敬意和衷心的感謝！謝謝老師在我畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中給與我的極大幫助。對**老師的感激是無法用言語表達(dá)的。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　田錫唐.中國機(jī)械工程學(xué)會焊接學(xué)會焊接手冊（第三卷）[M]北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.10：20-25</p><p>　　周振風(fēng).焊接冶金學(xué)（金屬焊接性）[M]北京:機(jī)械工業(yè)

66、出版社，2003.4:305-305</p><p>　　欒春遠(yuǎn).autoCAD2005壓力容器設(shè)計(jì)[M]北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.3：37-130</p><p>　　GB150-1998,鋼制壓力容器焊接工藝[M]北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.6:23-30</p><p>　　陳裕川.鋼制壓力容器焊接工藝[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.6:23