压力容器焊接设计说明书.doc

焊接工艺说明书一.零件的名称及批量名称：压力容器1 批量：100件/年二.零件的作用分部件名称：1.瓶体； 2.瓶嘴； 三.零件的工艺分析（一）.结构分析：1.金属材料的焊接性 2.金属材料的选择及利用 3.划分结构的零部件 4.焊接的结构形式 5.焊缝布置 6.装配焊接顺序；（二）.方法分析：1.从焊接材料分析选择焊接方法 2.从焊接方法直接考虑；（三）.缺陷分析: 1.材料焊接性 2.焊接应力 3.焊接变形。四.确定毛坯的制造形式1.瓶体上部：产量100件，由于加工面只存在圆弧面和平面，结构较为简单，可使用拉深成型并冲孔； 2.瓶体下部：产量100件，直接由板材拉深成型； 3.瓶嘴：产量100件，拉深成型并车内螺纹。五.零件的焊接工艺分析（一）.结构分析 1.金属材料的焊接性 金属材料的焊接性包括两个方面的内容：一是焊接接头产生工艺缺陷的倾向，尤其是出现给中裂纹的可能性；二是焊接接头在使用中的可靠性，包括焊接接头的机械性能及其他特殊性能。 2.金属材料的选择及利用钢号化学成分（）机械性能CSiMnPS屈服强度（MPa）抗拉强度（MPa）延伸率（）收缩率（）200.170.240.170.370.350.650.400.402504202355焊接母材选择20钢。如上图所示，可以看到20钢的化学成分及抗拉强度b、抗压强度s、延伸率等机械性能。同时根据碳当量法：Cegu=C+Mn/6+1/5（Cr+Mo+V）+1/15（Ni+Cu）来估算及测定该碳钢的焊接性。当Cegu0.4%时，钢材的淬硬性倾向不明显，可焊性优良，焊接时不需要预热。由计算可得，20（ Cegu）0.4%。3.划分结构的零部件 零件整体为支座，依据结构和焊接位置可将其划分为三个分部件，为：瓶嘴、瓶体上部、瓶体下部。具体可由补绘的CAD部件图中查看。4.焊接的结构形式在此零件的焊接工艺中，焊缝的接头形式主要是不开坡口的角接接头以及对接接头。对接接头不开坡口，因为压力容器壁薄，不易开坡口。焊接时应尽量减少焊缝金属的填充量，便于装配和保证焊接接头的质量，应尽量考虑下列几条原则: (1)是否能保证焊接焊透；(2)应尽量可能的提高生产率，节省填充金属；(3)焊后焊件变形应尽可能小。5.焊缝布置 该零件的焊缝主要形式为环缝平焊，因有的焊缝位于底面和侧边，应考虑使用翻转架和支撑板。支板垂直焊接于横底板正中，其焊缝位于支板与横底板两接触边；横底板和下底板的焊接为四条焊缝，两条角焊缝，两条对接焊缝，两块下底板分别焊接于横底板下，并与两端对齐。6.装配焊接顺序焊接顺序为：瓶体上部-瓶嘴；主环缝（瓶体上部-瓶体下部）； （二）.方法分析 焊接母材为20钢，属于低碳钢，其塑性好，含碳及其他合金少，淬硬倾向小，具有良好的焊接性能，一般不需要进行焊前预热和焊后热处理。几乎可采用所有的焊接方法进行焊接，且都能够保证焊接接头的良好质量。常用的焊接方法是手工电弧焊、埋弧自动焊、二氧化碳气体保护焊和电渣焊等。由于工件产量小，整体形状不大且较为简单，因此选用焊接方法较为简单的手工电弧焊或者二氧化碳气体保护焊。在此，具体选用手工电弧焊和埋弧自动焊。六.零件的焊接工艺确定1.工艺方案（1）工艺路线方案一:共三条焊缝，其中包括两条环形焊缝和一条轴向焊缝。（2）工艺路线方案二:只有容器中部一条环形焊缝（3）工艺方案的比较与分析方案一定优点是上下封头的拉伸变形小，容易成型；缺点是焊缝多，焊接工作量大。同时，因为简体上的轴向焊缝处于拉应力最高的位置（径向拉应力是轴向拉应力的两倍），破坏的可能性很大。方案二只在中部有一条焊缝，完全避免了方案一的缺点，因此选用方案二2.具体工艺过程（1）设计焊接接头连接瓶体与瓶嘴的焊缝，采用不开坡口的角焊缝即可。而瓶体主环缝的焊接形式，采用衬环对接。这样便于上下定位装配，避免由于板材薄而出现焊漏等缺陷。由于是薄壁件，因此不开V形坡口。（2）选择焊接方法设备和焊接材料瓶嘴的焊接材料及电流：选用焊条，焊条型号：E4303（钛钙型）牌号J422（酸性焊条）,焊丝直径3mm；电流为105A。瓶体的焊接采用生产率高、焊接质量稳定的埋弧自动焊。焊接材料可用焊丝H08A配合焊剂HJ431，焊丝直径3mm，焊剂颗粒度0.452.5。使用自动埋弧焊机：MZ2-1500,电流范围为：2001000A（3）具体工艺过程1) 落料：2) 拉伸：拉伸出上下封头3) 除锈：用细油石或；粒度为150到180号的砂布沾机械油擦拭或进行酸洗除锈4) 装焊衬环、瓶嘴：装焊衬环，瓶嘴：将瓶嘴2和瓶体1用手工电弧焊焊接起来。用衬环3把1-2和4连接起来。5) 装配上、下封头：封头是石油化工、原子能到食品制药诸多行业压力容器设备中不可缺少的重要部件。6) 封头是压力容器上的端盖，是压力容器的一个主要承压部件。封头的品质直接关系到压力容器的长期安全可靠运行7) 除锈：用砂轮、钢丝刷、刮具、砂布、喷砂、或酸洗除锈8) 焊主环缝：将1-