毕业论文-分汽缸制造与装配工艺设计-机械结构与工艺设计

1 分汽缸制造与装配工艺设计 学 生：文彬 指导老师：吴彬 （湖南农业大学工学院，长沙 410128） 摘 要： 本设计分为焊接结构基础知识、焊接生产过程和焊接产品检验等三个部分，共九章设计内容。第一、二主要介绍汽缸的相关知识，第三、四主要介绍汽缸使用的材料及制作，第五、六、七主要介绍焊接生产前、中、后三过程知识，焊接材料、焊接工艺性审查，这部分内容是本产品设计课题重点， 汽缸是锅炉的主要配套设备，用于把锅炉运行时所产生的蒸汽分配到各路管道中去，汽缸系承压设备，属压力容器，其承压能力，容量应与配套锅炉相 对应。 关键词： 分汽缸；压力容器；承压；焊接；装配； 10128, is of It of in of of is is of a It is to to is a be 1 前言 选题研究意义 ： 压力容器是一个涉及多行业、多学科的综合性产品，其建造技术涉及到冶金、机械加工、腐蚀与防腐、无损检测、安全防护等众多行业。压力容器广泛应用于化工、石油、机械、动力、冶金、核能、航空、航天、海洋等部门。它是生产过程中必不可 2 少的核心设备，是一个国家装备制造水平的重要标志。如化工生产中的反应装置、换热装置、分离装置的外壳、气液贮罐、核动力反应堆的压力壳、电厂锅炉系统中的汽包等都是压力容器。随着冶金、机械加工、焊接和无损检测等技术的不断进步，特别是以计算机技术为代表的信息技术的飞 速发展，带动了相关产业的发展，在世界各国投入了大量人力物力进行深入的研究的基础上，压力容器技术领域也取得了相应的进展。 分汽缸是锅炉的主要配套设备，用于把锅炉运行时所产生的蒸汽分配到各路管道中去，分汽缸系承压设备，属压力容器，其承压能力，容量应与配套锅炉相对应。分汽缸主要受压元件为：封头，壳体材料等 。 国内外研究现状 随着金属压力容器行业竞争的不断加剧，大型金属压力容器企业间并购整合与资本运作日趋频繁，国内优秀的金属压力容器生产企业愈来愈重视对行业市场的研究，特别是对企业发展环境和客户需求趋势变化 的深入研究。正因为如此，一大批国内优秀的金属压力容器品牌迅速崛起，逐渐成为金属压力容器行业中的翘楚 1 ！ 2003国金属压力容器行业产值保持高速增长态势，年均复合增长率（ 2008 年全年金属压力容器企业的总产值估计达 264 亿元，同比增长 2010年金属压力容器行业产值达到 350亿元左右的产业规模。 2011年 385亿左右的规模。 2011年 12月份，我国生产工业锅炉 比增长 。数据显示： 2011年 1国工业锅炉的产 量达 比增长 分汽缸的设计要求 分汽缸不是锅炉本体的一部分，而是一件单独的压力容器，因此有一些与锅炉不同的要求，现说明如下： 1 分汽缸应符合 力容器的要求 ,它应由具有压力容器设计单位批准书 (省级主管部门批准，同级劳动部门备案 )的单位设计，应由具有省级劳动部门签署的压力容器制造许可证的单位制造。分汽缸出厂应具备齐全的资料。 2 原有使用的分汽缸应按省级锅炉压力容器监察机构的要求进行登记和领取使用登记证。 3 分汽缸的材料并不一定按 锅炉简体材质的要求去选择，可以选用比锅 炉筒体材质要求低一些的材料。 4 分汽缸封头可以采用平端盖 (只要强度足够、结构符合要求 )。内径不大于 500毫米 (，平端盖和筒体可以用打坡口的角焊。 3 5 分汽缸设计压力高于锅炉设计压力的可不装设安全阀，但设计压力低于锅炉设计压力的必须装设安全阀。 6 分汽缸上应装设压力表。 7 分汽缸底部应有疏水阀座，以连接疏水阀；疏水阀的前后应有截止阀，并且有与疏水阀并连的检修管路。 2 分汽缸的基本知识 汽缸的分类 分汽缸也叫分汽包，也有叫蒸汽分配台的。它是蒸汽锅 炉必不可少的附属设备。分汽缸的主要功能是分配蒸汽，分汽缸上有多个阀座连接锅炉主汽阀及配汽阀门，以便将分汽缸中蒸汽分至各需要之处。分汽缸还有储存蒸汽、多台锅炉蒸汽并用的作用，此外还有一定的汽水分离能力。常用的分汽缸是圆筒形的，两端有椭球形封头。 分汽缸是分集汽缸应用中的一部分，分集汽缸是由分汽缸和集气缸组合而成的一种汽体流量和会集装置。分汽缸是将一路进汽通过一个压力容器分为几路输出的设备，而集汽缸是将进汽通过一个压力容器一路输出的设备，其管理若干的支路管道，分别包括回路和供汽支路，其较大多为 00 不等， 用钢板制作 。 它一方面将主干管的水按需要进行流量分配，保证各区域分支环路的流量满足负荷需要，同时还要将各分支回路的水流汇集，并且输入回水主干管中，实现循环运行。其回水再利用，可达到更节能的效果，可以同时满足供热与制冷的需要， 分汽缸并不属于锅炉范畴，它属于压力容器范畴，是一种分离窑器。因此只要分汽缸的内径大于或等于 0 15m，且容积大于或等于 0 25m。 都应该接受压力容器安全技术监察规程 的监督，其设计、制造及检验也应该按照 制压力容器的有关规定进行 (当公称容积小于 450 )。 其广泛应用于锅炉、中央空调、工业循环冷却水系统、热水系统 。 分汽缸的结构分别由 20#钢和无缝钢管和 20厚为 6 其尺寸安装配图所示 计压力为 高工作压力 作温度为 0180，设计温度为 200，其主要受压元件：法兰、接管采用 20g,制造过程中罐体和封头的焊接均采用埋弧焊焊接。 分汽缸的应用和相关压力容器焊接结构 分汽缸主要是和其他压力容器配合使用。在前一节中已做部分介绍，它将主干管的水按需要进行流量分配， 它一方面将主干管的水按需要 进行流量分配，保证各区域分支环路的流量满足负荷需要，同时还要将各分支回路的主干管中，实现循环运行。其回水再利用，可达到更节能的效果，可以同时满足供热与制冷的需要，其广泛应用 4 于锅炉、中央空调、工业循环冷却水系统、热水系统 。还可用于工业中，如，按液体溶沸点的不同分离石油或其他液体分离过程，也用于提纯分离。 分汽缸是锅炉的主要配套设备， 用于把锅炉运行时所产生的蒸汽分配到各路管道中去，分汽缸系承压设备，属压力容器，其承压能力，容量应与配套锅炉相对应。 压力容器是能够承受一定压力作用的密闭容器，按国家劳动部 2000 年 颁布的压力容器安全技术监察规程的规定，其所监督管理的压力容器定义是指最高工作压力 P器容积大于或等于 25l，工作介质为气体、液体或最高工作温度高于标准沸点的液体的容器。它主要用于石油化工、能源工业、科研和军事工业等方面，同时在民用工业领域得到广泛应用，如，煤气或液化石油气罐、各种储能器、换热器、分离器以及大型管道工程。 压力容器的分类及应用 （ 1） 按容器在生产中的作用分类 : a） 反应压力容器 (代号 R):用于完成介质的物理、化学反应。 b） 换热压力容器 (代号 E):用于完成介质 的热量交换。 c)分离压力容器介质的流体压力平衡缓冲和气体净化分离。 d） 储存压力容器（代号 C，其中球罐代号 B）：用于储存、盛装气体、液体、液化气体等介质。 注 1： 在一种压力容器中，如同时具备两个以上的工艺作用原理时，应按工艺过程中的主要作用来划分品种。 （ 2） 按安装方式分类 ： a） 固定式压力容器：有固定安装和使用地点，工艺条件和操作人员也较固定的压力容器。 b） 移动式压力容器：使用时不仅承受内压或外压载荷，搬运过程中还会受到由于内部介质晃动引起的冲击力，以及运输过程带来的外部撞击和振动载荷， 因而在结构、使用和安全方面均有其特殊的要求。 注 2： 上面所述的几种分类方法仅仅考虑了压力容器的某个设计参数或使用状况，还不能综合反映压力容器的危险程度。 压力容器的危险程度还与介质危险性及其设计压力 p 和全容积 V 的乘积有关， 容器破裂时爆炸能量愈大，危害性也愈大，对容器的设计、制造、检验、使用和管理的要求愈高。 （ 3） 按安全技术管理分类 : 5 压力容器安全技术监察规程采用既考虑容器压力与容积乘积大小，又考虑介质危险性以及容器在生产过程中的作用的综合分类方法，以有利于安全压力容器分为三类： 1） 第三类压力容器，具有下列情况之一的，为第三类压力容器： 高压容器 ； 中压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害介质）； 中压储存容器（仅限易燃或毒性程度为中度危害介质，且 积大于等于10； 中压反应容器（仅限易燃或毒性程度为中度危害介质，且 ； 低压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害介质，且乘积大于等于 ； 高压、中压管壳式余热锅炉； 中压搪玻璃压力容器； 使用强度级别较高（指相应标准中抗拉强度规定值下限大于等于 540材料制造的压力容器； 移动式压力容器，包括铁路罐车（化气体运输（半挂）车、低温液体运输（半挂）车、永久气体运输（半挂）车 和罐式集装箱（介质为液化气体、低温液体）等； 球形储罐（容积大于等于 50低温液体储存容器（容积大于 5 低温液体储存容器（容积大于 5 2） 第二类压力容器，具有下列情况之一的，为第二类压力容器： 中压容器； 低压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害介质）； 低压反应容器和低压储存容器（仅限易燃介质或毒性程度为中度危害介质）； 低压管壳式余热锅炉； 低压搪玻璃压力容器。 注： 第一类压力容器 ,除上述规定以外的低压容器为第一类压力容器。 可见，国内压力容器分类方法综合考虑了设计压力、几何容积、材料强度、应用场合和介质危害程度等影响因素。 压力容器的焊接结构 压力容器的结构形式虽然很多，但其最基本的结构是一个密闭的焊接壳体。根据压力容器壳体的受力特点，最适合的形状是球型，但球型容器制造相对比较困难，成 6 本高，因此在工业生产中，中、低压力容器多数采用圆形结构。圆筒形容器由筒体、封头、密封元件、法兰接管以及支座等六大部件组成，并通过焊接构成一个整体， 如图 1所示： 1 2 4 3 . . 1 分汽缸 制作技术参数 汽缸组成零部件及材料 汽缸主要由筒体、法兰、椭圆封头、接管及其它相应配合使用的零部件。 材料介绍 :筒体借用 兰 ) ) )6,接管 20#（借用）、名牌支座 =2,垫片 78/ 38采用 =3石棉橡胶板，螺母 16*65 均采用 压力 容器使用过程中具有非常大的安全隐患，若不严格按照国家相关行业标准制造生产，将会对使用者造成不可挽回的灾难。因此按 89钢制压力容器进行制造，试验与验收，并接受劳动部门办法的压力容器安全技术监察规程的监督。 制造焊接过程中使用电弧焊方法的焊条牌号 备制造完毕后要进行各种检测，包括水压试验、无损探伤、表面处理等工艺。 3 生产准备 制造材料介绍 345容器中板 。 牌号表示方法： 66 根据 2008 年 9 月 1 日实施的 13炉和压力容器用钢板的新分类，16 1619并为 普通低合金钢 ,是锅炉 压力容器 常用钢材，交货状态分：热轧或正火，属低合金钢。性能与 6（ 16板的屈服 7 强度大于 345能相近，抗拉强度为（ 510间，伸长率大于 21%，零度 4J。 艺参考标准 板是屈服强度为 265的压力容器专用板，它具有良好的综合力学性能和工 艺性能。磷、硫含量略低于低合金高强度钢板 6，除抗拉强度、延伸率要求比 6有所提高外，还要求保证冲击韧性。它是目前我国用途最广、用量最大的压力容器专用钢板。 表 1 力学性能 板公称厚度 /拉强度R/(N/ ) 屈服强度R/(N/ ) 伸长率 A/% 温度/ 冲击吸收能量 180 弯曲试验 弯曲直径（ b35 3510345 21 0 34 d=2a 1600325 21 0 34 d=3a 3690315 21 0 34 d=3a 6090305 20 0 34 d=3a 10080285 20 0 34 d=3a 15070265 20 0 34 d=3a 166的含量在 右，屈服点等于 343度级别属于343）。 16的合金含量较少，焊接性良好，焊前一般不必预热。但由于 16以在低温下（如冬季露天作业）或在大刚性、大厚度结构上焊接时，为防止出现冷裂纹，需采取预热措施。 焊件厚度 （ 不同气温下的预热温度计（ ）： 16以下 不低于 10 不预热 , 10 以下预热 100 150 ； 16 24 不低于 5 不预热 , 5 以下预热 100 150 ； 25 40 不低于 0 不预热 ,0 以下预热 100 150 ； 40以上 均预热 100 150 。 16选用 碱性焊条 于不重要的结构，也可选用 酸性 焊条 厚度小、坡口窄的焊件，可选用 16 埋弧焊 时 丝配合焊剂 I 形坡口对接）或 丝配合焊剂 板开坡口对接），当需焊接厚板深坡口焊缝时，应选用 16是目前我国应用最广 低合金钢 ，用于制造焊接结构的 16均为 166 8 所需钢板厚度 小于 8，在碳钢与 低合金高强度钢 之间，应尽量采用碳钢板（多层容器除外）。 在刚度或结构设计为主的场合，应尽量选用普通碳素钢。在强度设计为主的场合，应根据压力、温度、介质等使用限制，依次选用 20R(20g)、 6钢板。 示 钢筋 ，分别有 A、 B、 C、 D、 E 五个等级， A 是零上 40 度， B 是零上 20度， D 是零下 20度， 0度，在偏冷地区对要求。 （ 1） 得用于压力容器受压元件； （ 2） 器设计压力 p 板 的使用温度为 0 350 ，用于容器壳体时，钢板厚度不大于 20得用于毒性为高度或极度危害介质的压力容器。 （ 3） 器设计压力 p 板的使用温度为 0 400 ，用于容器壳体时，钢板厚度不大于 30 抗拉强度 （ b/ 375伸长率 （ 5/%）： 26（ a 16； 25（ a16； 24（ a40 ； 23（ a60； 22（ a100； 21（ a150。 其 中 a 为钢材厚度或直径。 20 号钢 20 号钢属于低碳优质碳素钢，冷挤压、脆硬钢。该钢强度低、韧性、塑性和焊接性均好，抗拉强度为 253 500长率 24%， 时常用的优质碳素钢， 有的 20#钢，也有 20g。， 20外 20如弯曲、冲击和抗拉性能。 20号钢许用应力： 20号钢在 225 下的许用应力： (16 3611(6间 11713120 号钢在 100 下的许 用应力： 150 时 ,20 号钢钢管的许用应力为 130 0号钢锻件的许用应力为 10820号钢与 15号钢的区别 ： 两种钢材都属于低碳钢。从数据上来看， 20 号钢含碳量稍高一些，两者的金相组织都是珠光体 +铁素体。反映到性能上的表现就是 20 号钢的抗拉强度和冲击任性稍高 9 一些，基本上两种钢材没有大的区别。两种钢材都淬不上火，热处理工艺比较简单，通常是毛坯直接切削加工或锻造正火，用于不重要的结构零件，连接件或冲压件，或用做渗碳钢使用。市面上好象没发现有 15号钢，可以以 20号钢替代。 20G 无 缝钢管 20G 无缝管 (一种具有中空截面、周边没有接缝的长条钢材。钢管具有中空截面，大量用作输送流体的管 。 重量公式 :(外径 壁厚 (每米的重量 ) 。 一般用无缝钢管：是用 10、 20、 30、 35、 45 等优质碳结钢 165低合金结构钢或 4030454010、 20等低碳钢制造的无缝管主要用于流体输送管道。 45、 40中碳钢制成的无缝管用来制造机械零件，如汽车、拖拉 机的受力零件。一般用无缝钢管要保证强度和压扁试验。热轧钢管以热轧状态或热处理状态交货；冷轧以热处理状态交货。 低中压锅炉用无缝钢管：用于制造各种低中压锅炉、过热蒸汽管、沸水管、水冷壁管及机车锅炉用过热蒸汽管、大烟管、小烟管和拱砖管等。用优质碳素结构钢热轧或冷轧（拨）无缝钢管。主要用 10、 20号钢制造，除保证化学成分和机械性能外要做水压试验，卷边、扩口、压扁等试验。热轧以热轧状态交货、冷轧（拨）以热处理状态交货。 表 2 钢管的力学性能 of 号 牌号 力学性能 屈服点 s/后伸长率 s% 断后收缩率 /击功 不小于 1 20 410 550 245 24 39 2 1690 670 320 21 47 3 35 3754 注：牌号当壁厚大于 1640，屈服点允许降低 10击功试验结果的评定按 17505 的规定 高压锅炉钢管：主要用来制造高压及其以上压力的蒸汽锅炉管道等用的优质碳素结构钢、合金结构钢和不锈耐热钢 无缝钢管、这些锅炉管经常处于高温和高压下工作、管子在高温烟气和水蒸汽的作用下还会发生氧化和腐蚀，因此要求钢管有高的持久强度、高的抗氧化性能，并具有良好的组织稳定性，采用钢号有：优质碳素结构钢钢号有 20G、 2025金结构钢钢号 1520121512212；有锈耐热钢常用 11压锅炉管除 10 保证化学成分和机械性能外，要逐根做水压试验，要作扩口、压扁试验。钢管以热处理状态交 货。此外，对成品钢管显微组织、晶粒度、脱碳层也有一定要求。 20g 和 20#钢的成份基本类似， 20g 主要用于锅炉等一些压力容器及其零部件生产制造，性能比 20号钢好。 表 3 低温冲击功性能 号 试验温度 / 试样方向 冲击功 试件尺寸： 0 10 55 5 10 55 20# 20 纵向 18 12 160 21 14 注：外径小于 574应该做标准尺寸式样的冲击试验，外径不小于 49壁厚不小于 8 4 备 料 筒 体 压力容器的筒体主要由钢板拼接而成，筒体的厚度主要依据强度参照锅炉计算标准来确定。 筒体是压力容器的主要的组成部分，由它构成储存物料或完成化学反应后所需要存在大部分压力的空间，筒体直径较小 (小于 500，可用无缝钢管制作。当直径较大时，筒体一般用钢板卷纸或压制 (压成两个半圆 )后焊接而成，设计中所采用的是体较短时可做完整的一节，当筒体 的纵向尺寸大于钢板的宽度时可由几个停蹄拼接而成，由于筒节与筒节或筒节与封头之间的焊缝呈环形，故称为环焊缝，所有的纵、环焊缝焊接接头原则上均采用对接接头。 圆筒的稳定校核 计算长度的确定，应取圆筒上两相邻支撑线之间的距离，见图 图所示当圆筒部分没有加强圈（或可作为加强的构件）时，取圆筒的总长度加上每个凸形封头曲面深度的 1/3。 2 / 20 的圆筒 （ 1）确定外压应变系数 A 根据 / 由图和表查取外压应变系数 A 值（遇中间值用内插法）。 若 / 0，则用 / 0 查图；若 / 用 / 图 3。 / 800/500= / =500/6=11 图 2 筒体 3 外压应变系数 A （ 2）确定外压应力系数 B 按所用材料，查表确定对应的外压应力系数 B 曲线图，由 A 值查取 B 值（与中间值用内插法）。 若 A 值超出设计温度曲线的最大值，则取对应温度曲线右端点的纵坐标为 B 值。 若 A 值小于设计温度曲线的最小值，则按式计算 B 值： 12 ( 1 ) 表 4 外压应力 B 曲线选用表 of 钢号 eL M P a 设计温度范围 适用 B 曲线图 345D 345 475 图 4 系数 A 注 ：只适用于 。 表 4 外压应力系数 B 曲线 of 确定许用外压力 p ： ( 2 ) 符号 B：外压应力系数， C：厚度附加量（按 筒内直径， 筒外直径（ i+2 n） ,mm 设计温度下材料的弹性模量， L：圆筒计算长度，应取圆筒两相邻支撑线之间的距离 3 / 13 p ：许用外压力 n ：圆筒的名义厚度， mm n ：圆筒的有效厚度， 圆筒的材料标准在温室下的屈服强度（或 2%非比例延伸强度）， 圆筒材料在设计温度下的屈服强度（或 2%非比例延伸强度）， 制作步骤： 图 5 筒体 1）划线，首先核对材质；根据图 封头实测周长尺寸，确认筒体下料尺寸并划线 (划线长宽尺寸偏差 1角线偏差 2移植标识。 （ 2）下料，尺寸为 1594 1800 6（尺寸下料前需实测封头周长尺寸确认周长尺寸与下料尺寸偏差 3可下料 ,并用广告粉在封头外表面标识封头外径实测尺寸）。 （ 3）开破口，筒体需焊接边缘开破口，角度为 30 2，要求坡口面无分层，夹杂，裂纹等缺陷，具体标准按：分汽缸焊接工艺规程 （ 4）清磨，焊接坡口及两侧母材表面至少 20坡口边缘距离计算）无氧化皮、油污及其他有害物质。 （ 5）卷筒，下料后卷筒成型，成型尺寸为 500板前板材对接焊两边需压头， 14 预压长度离边缘 150压完成开始卷板。 （ 6）筒体装配，筒体对接处装配，板材坡口组对时保证错边量 认合格后点焊固定，间隔 400 点焊一处 。 （ 7）焊接，卷筒后对筒体实施焊接，焊接方式，打底：氩弧焊；填充、盖面采用：气保焊。焊缝厚度 6间温度 180，焊接过程控制筒节外表面焊缝余高 0表面焊缝余高 0 2、焊接完毕自检合格后打上焊工钢印，钢印位置在焊缝全长中部距焊缝融合线 50印间隔 1000。 （ 8）整形，焊接完毕后筒体重新校圆，内径偏差 5 （ 9）检验，用模板和直尺检测环向轴向焊接接头棱角值应 筒体焊接完毕后进行 100%按 准级合格，射线质量技术等级不低于。 法 兰 法兰采用外协购置，型号规格如下表 5 所示： 表 5 法兰型号规格 称 标准号 规格 材料 单台数量（件） 法兰 20592)6 1 法兰 20592)6 5 法兰 20592)6 1 法兰结构形式 平焊法兰是将管子插入法兰内孔中进行正面和背面焊接，具有容易对中价格便宜等特点。多用于介质条件比较缓和的情况下。 法兰密封面形式 法兰的法兰面上有凸出台面的密封面，凸台高度国内机标法兰与 关， 2为 250 为 300 为 4于或等于 5公称压力无关。美国法兰则与工程压力有关， 300凸面高度一律为 N 400公称直径无关。 法兰力矩按下列规定计算： (a)预紧状态的法兰力矩按式（ 3）计算 (b)操作状态的法兰力矩计算： 15 作用于法兰内径截面上的内压引起的轴向 式（ 4）计算 ： 内压引起的总轴向力 T,按式（ 5）计算： 法兰力矩按式（ 6）计算： 式中： 计算； 封 头 满足 准 3 。 图 6 封头 计算步骤： 椭圆封头（ 设 a,有： 21 ( 7 ) 232 ( 8 ) 16 62222 103232 ( 9 ) 对于标准椭圆封头，有： a=,a=2b,于是： 内表面积（ : 22 141 ( 10 ) 容积（ 3 424 ( 11 ) 质量（ : 622 1032653 ( 12 ) 总深度（ : i 4 （ 13 ） 可以算出公称直径 60表面积为 积为 表 7 封头成型厚度减薄率 in 称直径DN/材厚度 s/度减薄率 /% 300 600 6 s 8 12 13 8 s 12 11 12 12 s 16 10 12 接管 我国的钢管制造标准中，有结构用钢管和流体输送用钢管之分。 17 图 7. 接管 构用钢管主要用于一般金属结构如桥、梁、钢构架等，它只要求保证强度与刚度，而对钢管的严密性不作要求。流体输送用钢管主要用于带有压力的流体输送，它除了要保证有符合相应要求的强度与刚度外，还要求保证严密性，即在出厂前要求逐根进行水压试验。对压力管道来说，它输送的介质常常是易燃、易爆、有毒、有温度、有压力的介质，故应选用流体输送用钢管，分 汽缸中采用 20 号钢为接管材料如上图 切下料时按装配需求预留 5 支座及铭牌座 支座制作步骤 图 8 支座 1）划线，核对材质；根据图 植标识。 18 （ 2）气割下料，件 1、 242 6/2件）；件 2、 385 452 8/件 )；件 3、 295 122 8/件 )；件 4、 462 152 10/ 件 )。 （ 3） 倒角，工件 1两端倒圆角 件 3倒角 16 45。 （ 4）钻孔，按下图 、工件 3、工件 4钻孔（ （ 5）装配，工件 2、工件 3、工件 4装配，装配前对焊接周围 20磨见金属光泽（工件 1在支座与筒体对接时装焊，装配尺寸图 （ 6）焊接，工件 2、工件 3、工件 4焊接，支座焊接采用连续焊，焊角高取较薄板厚的 不小于 5接方式： 接电流： 150170A 电压： 2224V 焊接速度： 56cm/ 铭牌座 制作步骤： 图 9 铭牌座 1）下料，下料尺寸： 390 130 4，材料为 料后边缘要求无毛刺。 （ 2）折弯，按如图 8 所示对铭牌座进行折弯。 （ 3）气割，气割缺口。 5 装配焊接 焊接方法的种类虽然很多 ,但对锅炉 ,压力容器 ,压力管道汗液来说 ,现行的焊接方法主要采用融化焊 ,因为它具有强度高 ,致密性好 ,材质和板厚选择范围大 ,工艺成熟可靠性好等优点 压力容器和压力管道主要的焊接方法有：焊条电弧焊，埋弧焊，气体保护焊和等离子焊等。 19 焊接环境 当施焊环境出现下列一种情况时，应采取有效防护措施，否则不能焊接： （ 1） 气保焊时风速大 于 10m/s（ 风速过大易引起熔滴飞溅，熔滴过渡受到影响），应采取防风措施； （ 2） 氩弧焊时风速大于 1m/s（氩气的保护性较差，容易产生气孔等缺陷），操作者应注意换气以免造成伤害； （ 3） 相对湿度大于 90%（湿度大， 焊接的高温情况下会发生H+O反应，产生 制定合理的焊接工艺对保证产品质量，提高生产率，减轻劳动强度，降低生产成本非常重要，组队装配是 焊接最关键的步骤之一。 焊前预热 预热是焊前对焊件进行全部或局部加热，目的是减缓焊接接头加热时温度梯度及冷却速度，适当延长在 800500区的冷却时间，从而减少或避免产生淬硬组织，有利于氢的逸出，可防止冷裂纹产生。预热温度的高低应根据钢材淬硬倾向大，冷却速度快，结构刚性大，其预热温度要相应提高。 法兰与接管组装 法兰开坡口，坡口尺寸按分汽缸焊接工艺规程 兰与接管装配，要求法兰相对接管中心线垂直度偏差 1兰与接管点焊、焊接（采用气保焊，采用三层施焊， K 6 封头与筒体组装 圆筒体对接装配的要点在于保证对接环缝和筒体和封头的同轴度误差符合技术要求，为使两节圆筒易于获得同轴度和便于装配中翻转，装配前两圆筒节应分别进行矫正，使其圆度符合技术要求。 20 图 10 封头与筒体组装 0 开孔 （ 1）先开筒体底部孔，开孔居中，其余孔先不开（开孔位置为筒体底部，与筒体对接焊方向垂直）。 （ 2）检测筒体与封头对接处周长尺寸，并在筒体外表面采用广告粉标识（依据 筒体与封头的实测尺寸选用两者周长偏差最小的实施装配）。 装配 （ 1）筒体与封头装配、对接，对接错边量 （ 2）焊前打磨，要求焊接周边 20磨见金属光泽（金属本色），无毛刺、熔渣等。封头 2与筒体焊接， 焊接方式：气保焊；焊材： 径： 两层施焊 ,焊缝厚度 6180，焊接完毕后控制筒节外表面焊缝余高 0 （ 3）按图 次对筒体开孔（开孔位置为筒体顶部，与筒体对接焊方向垂直），对于 159的孔，先开 80，若孔边缘无变 形情况可直接加工至要求尺寸。 （ 4）检测，封头 2与筒体焊接完毕后进行 100%测，按 准级合格，射线质量技术等级不低于 接管与筒体组装 接管与筒体装配，先装配顶部六个接管，筒体两侧面采用工装固定垫实、不晃动。接管与筒体点焊、焊接（层间温度 180），从中间往两边依次焊接，单面焊双面成型，多层多道焊接，组装成型后如图 罐体焊接前，应将坡口及内壁两侧各 20内的油漆、铁锈等杂物清除干净。由于焊接表面上的氧化皮和铁锈对金属有氧化作用使焊缝中增氧 ，导致气孔的产生，并且降低焊缝的力学性能，对接接头的错边量要求最大不能超过 2 21 图 11 接管与筒体组装 1 76/159 接管焊接方式 表 8 76/159 接管焊接方式 76/159 接层数 焊接方法 焊条牌号 直径（） 电流极性 电流 (A) 电压 (V) 打底焊 气保焊 流反接 90110A 1820V 填充焊 气保焊 流反接 120130A 1922V 盖面焊 气保焊 流反接 120130A 1922V 32 接管焊接方式 32接管焊接方式表 8 表 9 32 接管焊接方式 32 接层数 焊接方法 焊条牌号 直径（） 电流极性 电流 (A) 电压 (V) 打底焊 气保焊 流反接 80100A 1214V 填充焊 气保焊 流反接 120150A 1418V 盖面焊 气保焊 流反接 120150A 1418V 6 成型组装 （ 1）支座垫板与筒体装配、支座垫板与支座装配。 （ 2）支座垫板与筒体及支座焊接 ,采用气保焊，焊材： 多层多道焊接 ,K 5 （ 3）铭牌座与封头装配，铭牌座与筒体点焊、焊接，采用氩弧焊，焊材： 接电流： 80 100A, （ 4） K 3面焊，焊长 30 50间距 100 150 。 （ 5）密封件及封 板安装，对分汽缸进行 压）水压试验。 （ 6）水压试验合格后采用泄压阀门缓慢泄压（速率一般为 严禁采用松开法兰连接螺栓和其他不正确的方法。水压试验依据标准：国内压力容器水压试验规程 验前挂牌标识出水压试验场地，做好安全防护措施，并经过技术负责人和环安委负责人检查认可后方可进行。 22 （ 7）铭牌制作，检查铭牌内容，铭牌安装（居中安装）。 （ 8）铭牌与铭牌座焊接，采用氩弧焊，焊材： 接电流： 60 80A，铭牌四角包边 10对称焊接）。 （ 9）刷漆。 (10)整体外观检查完善。 7 焊后处理 外观质量检测 焊接完成后，按照产权单位的要求进行超声波探伤，按规范 力容器无损探测级要求 98%以上均能达到要求。外观质量检查按照 焊接时允许的最低环境温度如下：碳素钢： 低合金钢、普通低合金钢： 中高合金钢： 0。 严禁在被焊工件表面引燃电弧、试验电流或随意焊接临时支撑物，高合金钢 材料表面不得焊接对口用卡具，淬硬性倾向较大的合金钢焊件的表面不应有电弧擦伤 等 施焊过程除工艺和检验上要求分次焊接外，应连续完成。若被迫中断时，应采取防止裂纹产生的措施（如后热、缓冷、保温等）。再焊时，应仔细检查并确认无裂纹后，方可按照工艺要求继续施焊。 初次使用的新钢种、采用新的焊接方法或焊接材料以及超出已评定合格的焊接工艺的使用范围，均应在焊接前进行焊接工艺评定，施焊中，应特别注意接头和收弧的质量，收弧时应将溶池填满。多层多道焊的街头应错开。 对容易产生延迟裂纹的钢材，焊后应立即进行热处理，否则应作后热处理，其温度 300 350为宜，恒温时间不小于 2小时。 无损探伤 无损探伤方法及检验 钢管（筒体）应按 5777 的规定统一进行超声波探伤，对比样管处理表面纵焊缝向刻槽深度等级，冷拔（冷轧钢管该产品的接管）按 163 7 执行。 经供需双方协商，可增做其他无损探伤检验 16 。 钢管各项性能检验复验与规定应符合 2102（包装要求）、 17505 规定。 （ 1） 理论 1定义：借用于现今的手段和一起在不损坏和破坏材料机器及其结构的情况下对它们的化学性质、机械性能以及内部结构