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广西工业职业技术学院实验、实训、实习及设计等用纸 摘要*是广西一安四分压力容器公司即将投产的生产合同。本文通过对*的使用要求和结构分析，多次到压力容器公司实习考察，结合压力容器公司的现有生产设备情况，制定了的焊接生产工艺，编制了焊接工艺卡，并计算生产成本。前言高等职业技术教育是我国高等教育的重要组成部分，是培养适应生产、建设、管理、服务于第一线需要的高等技术应用型人才的摇篮。高职学生应具有基础理论知识适度，技术应用能力强，知识面较宽和高素质等特点。随着我国经济不断腾飞，为能满足广大工程所需要的人才，尤其是刚刚走出大学校门的我们能够快速适应新的工作岗位，毕业设计便是不可缺少的科目。毕业设计即使不能够帮助每一位刚刚毕业的学生马上适应其新工作，但能够帮助我们为以后的工作打下基础，能够锻炼我们的自主思考能力为以后的工作做准备，以适合现代化建设所需人才的要求。焊接工艺设计及成本预算是我们走出学校面向工作岗位的一次重要演练，也算是我们工作的第一步。目的是了解焊接生产结构的工艺过程以及生产工艺设计的内容、方法、原则，熟悉生产过程各环节对产品质量的影响和保证质量的措施，初步具有进行生产工艺设计的能力。其次，还要了解焊接生产所使用的工艺设备的原理、特点、使用要求等。并且需要了解焊接生产组织和管理方法，初步掌握常见的焊接结构的成本测算和制作焊接项目投标书的方法。焊接工艺设计及成本预算培养了我们自主思考的能力；学会了解钢材市场的钢材价格、焊接设备、焊接劳动力等焊接项目的市场价格；培养了我们更加了解焊接接头的形式及焊接工艺卡片编制；懂得计算整个工程的成本。毕业设计让我们注重理论和实际相结合，将课堂中学到的知识与实际工作中遇到的问题结合起来，培养了我们解决实际问题的能力。正文 焊接工艺卡是焊接工艺设计中的重要部分，它包含了焊接工艺设计中的几个重点。例如：焊条电弧焊所需焊条型号、直径大小，在不同的焊接结构中所需的焊接工艺参数。焊缝的接头形式、接头的简图、焊接位置的先后顺序等。因此焊接工艺卡是产品零件加工、装配焊接、工时定额、材料消耗定额、质量管理以及设备选用等生产活动的技术依据。焊接工艺的技术先进性和经济性，决定着产品的质量与成本，决定着产品的竞争性，是生产过程的核心。 一、焊接接头形式焊接接头是整个焊接结构中最重要的，接头形式的正确选择直接决定着整个焊接结构的质量。整个的焊接结构有环焊缝和纵焊缝的板板对接，加强板的搭接，管管对接，法兰与接管角接，接管与筒体角接。按照的图纸说明及要求，所选用的钢材是不锈钢，除支承底座和人孔是碳钢钢管外，板板对接选用开V形60坡口，接管与筒体、接管与封头选用开Y形单边50角坡口，筒体与锥顶开K形坡口，蛇管对接选用开V形60坡口。所以的主要焊接接头的形式有：对接接头、搭接接头、角接接头。二、焊接工艺焊接工卡是焊接方法与设备科学应用的技术规范，直接决定着焊接结构的质量、成本及制造工期。工艺卡的编写技术上要具有先进性、可行性，经济上要有合理性，实际生产中还必须保证焊接操作者具有较好的安全劳动条件，应尽量采用机械化和高生产率的先进制造技术，以减轻工人的体力劳动强度，确保工人的身体健康。焊接工艺制定要做到生产与实际相结合,尽量使焊接方法最简化、最实用，可以根据不同接头类型和工厂生产条件采用灵活的焊接设备及焊接参数。因为是压力容器，所以要求比较严格，接头的焊接工艺参数也相对严格。根据的结构特点，选择的焊接方法是埋弧焊、熔化极氩弧焊、焊条电弧焊。埋弧焊焊丝选用直径4.0mm，焊接电流350A，焊接电压28V，焊接速度300mm/min,氩弧焊选用直径2.4mm,焊接电流100A，焊接电压21V,焊接速度20mm/min,焊条电弧焊选用直径3.2mm,焊接电流130-250A,焊接电压20-30V,焊接速度50mm/min。焊接参数详见表1表4焊接工艺卡。在满足所受压力及使用要求的条件下，筒体的环焊缝和纵焊缝的打底焊选用焊条电弧焊，埋弧焊焊接加强板及筒体的环焊缝和纵焊缝盖面，选用氩弧焊焊接里边的蛇管，选用焊条电弧焊焊接其他接头。埋弧焊的焊丝选用304，焊剂选用HJ260。氩弧焊丝选用304。碳钢与不锈钢焊接焊条选用302，碳钢与碳钢焊接的焊条选用J422。钢材下料按照所需的材料规格，法兰和封头到市场上直接购买。切割工具选用氧乙炔气割。三、生产成本1罐体材料预算 （1）筒体 规格：；材质：；质量：8kg；单价：元/kg；价格：元。 （2）接管 规格：；材质：；质量：8kg；单价：元/kg；价格：元。规格：；材质：；质量：8kg；单价：元/kg；价格：元。 规格：；材质：；质量：8kg；单价：元/kg；价格：元。 规格：；材质：；质量：8kg；单价：元/kg；价格：元。 规格：；材质：；质量：8kg；单价：元/kg；价格：元。 规格：；材质：；质量：8kg；单价：元/kg；价格：元。 （3）法兰 ；材质：；质量：8kg；单价：元/kg；价格：元。规格：规格。 规格：。规格4）人孔 ；材质：；质量：8kg；单价：元/kg；价格：元。 （5）锥顶与加强板 ；材质：；质量：8kg；单价：元/kg；价格：元。 （6）蛇管及其附件 ；材质：；质量：8kg；单价：元/kg；价格：元。 （7）椭圆形封头 ；材质：；质量：8kg；单价：元/kg；价格：元。 （8）弯管 ；材质：；质量：8kg；单价：元/kg；价格：元。 (9)支承式支座 ；材质：；质量：8kg；单价：元/kg；价格：元。 2.焊接材料 （1）焊条型号：；预购kg；单价kg；价格：元。型号：；预购kg；单价kg；价格：元。牌号：；预购kg；单价kg；价格：元。 （2）焊丝、焊剂氩弧焊丝，：；预购kg；单价kg；价格：元。埋弧焊丝，：；预购kg；单价kg；价格：元。埋弧焊剂，：；预购kg；单价kg；价格：元。 （3）气体 氩气瓶；单价8元/瓶；价格：元。 （4）切割材料 乙炔瓶；单价元/瓶；价格：元。 氧气瓶；单价8/瓶；价格：元。 3.电能消耗 每天度，市场价1.1元/度，需要制造天，共元。 4.材料耗损元 5.焊机、剪板机、起重机、探伤设备、切割设备等设备的折旧费元。 6.人工费及附材费 冷工人工费：750元/吨2.212吨=1659元 焊工人工费：500元/吨2.212吨=1106元 冷、焊工附材费：1300元/吨2.212吨=2875.6元 盘管弯制（0Cr18Ni9）：1668（323）/0.334吨；850元/吨0.334吨=283.9元；付材费：63元 弯头：323 R150,901件5元/件=5元 支撑划钻：25025020，（2个-24）0.7元/件=4.2元 接管车制:6550 1件18元/件=18元 人孔法兰盖机加工:620d535-14, 20个-18车工:30元/套1套=30元；划钻:10.5元/套1套=10.5元 合计:6940元。 7.其他费用120元。 总造价： 20+100+73+226+70+60+33.2+207.2+17.25+67.2+4429.46+8008.8+24347.28+33.6+8800+15+14.4+600+1080+270+40+400+150+800+20+255+1201056+4000+6940+2500=64803.39元算得含税的最终价格为64803.39*17%+64803.39=75819.9663元 在现代市场经济中，生产企业作为竞争与盈利的主体，成本管理就不能只局限于产品的生产（制造）过程，而是应该将视野向前延伸到产品的市场需求分析、相关技术的发展态势分析，以及产品的设计；向后延伸到顾客的使用、维修及处置等。生产成本预算的准确与否关系着的生产方的利润收成，关系着生产的可持续发展,影响着生产产品的质量安全。所以在保证质量的前提下，应力求最小误差合理地计算整个生产成本,才能使生产企业公平的参与市场竞争。表1 焊接工艺卡一产品零部件名称 接管f与封头焊接母材牌号 焊接方法 焊条电弧焊规格 焊前准备1. 焊前将2. 接缝装配3. 采用定位焊4. 焊条烘干h 焊接 材料焊条牌号 保护气体 流量预热预热温度层间温度300焊后热处理后热 消氢消除应力处理焊接工艺参数板厚/mm层次焊接电流 /A电弧电压 /V送丝速度（mm/min）焊接速度（mm/min）电流种类8121212交流电源技术操作1. 单面焊双面成型2. 第一层焊后，用砂轮打磨3. 第二层加大电流焊接焊后检查1. 外表检查，无焊瘤，咬边编制校对审核表2 焊接工艺卡二产品零部件名称 筒体与接管母材牌号 0Cr18Ni9焊接方法 焊条电弧焊规格 6-8mm焊前准备1. 1/102. 采用定位焊3. 焊剂在350400烘干34h4. 焊 接 材 料焊条牌号A102 保护气体 流量预热预热温度层间温度300焊后热处理后热消氢消除应力处理焊接工艺参数板厚/mm层次焊接电流 /A电弧电压 /V送丝速度（mm/min）焊接速度（mm/min）电流种类10121212交流电源技术操作1. 双面单道焊2. 第一层焊后，背面砂轮打磨焊后检查1. 外表检查，无焊瘤、咬边编制校对审核表3 焊接工艺卡三产品零部件名称 锥顶与筒体焊接型式焊接方法 焊条电弧焊母材牌号 0Cr18Ni9规格 6-8mm 焊前准备1. 2. 3. 采用定位焊4. 焊条在350400烘干1-2h 焊 接 材 料焊条牌号 保护气体 流量预热预热温度层间温度300焊后热处理后热消氢消除应力处理焊接工艺参数板厚/mm层次焊接电流 /A电弧电压 /V送丝速度（mm/min）焊接速度（mm/min）电流种类6-8121212交流电源技术操作1. 双面焊2. 第一层焊后，用砂轮打磨3. 第二层加大点电流焊接焊后检查1. 外表检查，无焊瘤，咬边编制校对审核表4 焊接工艺卡四产品零部件名称 对接焊缝型式母材牌号 0Cr18Ni9焊接方法 焊条打底 埋弧焊盖面规格 6-8mm焊前准备1. 焊 接 材 料焊条牌号 A102 焊丝牌号H0Cr21Ni10焊剂牌号 HJ260保护气体 流量预热预热温度层间温度300焊后热处理后热消氢消除应力处理 焊接工艺参数板厚/mm层次焊接电流 /A电弧电压 /V送丝速度（mm/min）焊接速度（mm/min）电流种类6-812交流技术操作1. 双面单道焊2. 第一层用焊条焊后，背面电弧气刨3. 第一层在焊剂垫上焊接焊后检查1. 外表检查，无焊瘤、咬边编制校对审核 四、生产工艺1.放样、号料 （1）熟悉设备图，发现有疑问之处，应与有关技术部门联系解决。 （2）准备好做样板、样杆材料，一般可采用薄铁皮和小扁钢。 （3）放样需要钢尺必须经过计量部门的校验复核，合格后方可使用。 （4）号料前必须了解原材料的材质及规格，检查原材料的质量。不同规格、不同材质的零件应分别号料。并依据先大后小的原则依次号料。 （5）样板样杆上应用油漆写明加工号、构件编号、规格，同时标注上孔直径、工作线、弯曲线等各种加工符号。 （6）放样和号料应预留收缩量（包括现场焊接收缩量）及切割、铣端等需要的加工余量。切割余量：自动气割割缝宽度为3mm，手工气割割缝宽度为4mm。 焊接收缩量根据构件的结构特点由工艺给出。 （7）主要受力构件和需要弯曲的构件，在号料时应按工艺规定的方向取料，弯曲件的外侧不应有样冲点和伤痕缺陷。 （8）号料应有利于切割和保证零件质量。 （9）本次号料后的剩余材料应进行余料标识，包括余料编号、规格、材质及炉批号等，以便于余料的再次使用。 2.切割 下料划线以后的钢材，必须按其所需的形状和尺寸进行下料切割。 （1） 剪切时应注意以下要点： 当一张钢板上排列许多个零件并有几条相交的剪切线时，应预先安排好合理的剪切程序后再进行剪切。 材料剪切后的弯曲变形，必须进行矫正；剪切面粗糙或带有毛刺，必须修磨光洁。 剪切过程中，切口附近的金属，因受剪力而发生挤压和弯曲，重要的结构件和焊缝的接口位置，一定要用铣、刨或砂轮磨削等方法。 （2）锯切机械施工中应注意以下施工要点： 型钢应进行校直后方可进行锯切。 单件锯切的构件，先划出号料线，然后对线锯切。成批加工的构件，可预先安装定位挡板进行加工。 加工精度要求较高的重要构件，应考虑预留适当的加工余量，以供锯切后进行端面精铣。 锯切时，应注意切割断面垂直度的控制。 （3）在进行气割操作时应注意以下工艺要点： 气割前必须检查确认整个气割系统的设备和工具全部运转正常，并确保安全。 气割时应选择正确的工艺参数。切割时应调节好氧气射流（风线）的形状，使其达到并保持轮廓清晰，风线长和射力高。 气割前，应去除钢材表面的污垢、油污及浮锈和其它杂物，并在下面留出一定的空间，以利于熔渣的吹出。 气割时，必须防止回火。 为了防止气割变形，操作中应先从短边开始；应先割小件，后割大件；应先割较复杂的，后割较简单的。 3.矫正和成型 （1）矫正 成品冷矫正，一般使用翼缘矫平机、撑直机、油压机、压力机等机械力进行矫正。 火焰矫正，加热方法有点状加热、线状加热和三角形加热三种。 低碳钢和普通低合金钢的热矫正加热温度一般为600900，而800900为热塑性变形的理想温度，但不准超过900。 中碳钢则会由于变形而产生裂纹，所以中碳钢一般不用火焰矫正。 普通低合金钢在加热矫正后应缓慢冷却。 （2）注意的问题 当对钢材有疑义时，应抽样复验，只有试验结果达到国家标准的规定和技术文件的要求时，方可采用。 放样使用的钢尺必须经计量单位检验合格，并与土建、安装等有关方面使用的钢尺相核对。 用火焰矫正时，对钢材的牌号Q345的焊件不准浇水冷却，一定要在自然状态下冷却。 高强度螺栓孔及孔距必须符合规范要求，它直接关系到安装质量的大问题。 处理后的摩擦面应妥为保护；自然生锈，一般生锈期不得超过90天，摩擦面不得重复使用。 （3）安全措施： 认真执行各工种的安全操作规程。 对用电设备采取漏电保护措施，以防触电。 对起重机要严禁超载吊装。 各工种操作时，要佩带好劳动保护用品。 4.主要机具 起重机（履带、塔式、汽吊）根据构件重而定，用途：钢构件拼装、安装 千斤顶 螺旋式2030t，用途：钢柱校正、构件变形校正 砂轮 100120，用途：打磨焊缝 全站仪、经纬仪、水平仪、钢尺 3050M，用途：轴线测量、标高测量12 5.安全措施: （1)根据工程特点，在施工以前要对吊装用的机械设备和索具、工具进行检查，如不符合安全的不准使用。 （2)现场用电必须严格执行GB5019493、JGJ4688等的规定，电工须持证上岗；焊工要有上岗证和中级焊工证以上。 （3)起重机的行驶路线必须坚实可靠，起重机不得停置在斜坡上工作，也不允许两个履带板一高一低。 （4)严禁超载吊装，歪拉斜吊；要尽量避免满负荷行驶，构件摆动越大，超负荷就越多，就可能发生事故。双机抬吊各起重机荷载，不允许大于额定起重能力的80%。 （5)进入施工现场必须戴安全帽，高空作业必须戴安全带，穿防滑鞋。 （6)吊装作业时必须统一号令，明确指挥，密切配合。 （7)高空操作人员使用的工具及安装用的零部件，应放入随身佩带的工具带内，不可随便向下丢掷。 （8)钢构件应堆放整齐牢固，防止构件失稳伤人。 （9)要搞好防火工作，氧气、乙炔要按规定存放使用。电焊、气割时要注意周围环境有无易燃物品后再进行工作，严防火灾发生。氧气瓶、乙炔瓶应分开存放，使用时要保持安全距离，安全距离应大于10m。 （10)在施工以前应对高空作业人员进行身体检查，对患有不宜高空作业疾病（心脏病、高血压、贫血等）的人员不得安排高空作业。 （11)做好防暑降温、防寒保暖和职工劳动保护工作，合理调整工作时间，合理摆放劳动用品。 （12)雨雪天气尽量不要进行高空作业，如需高空作业则必须采取必要的防滑、防寒和防冻措施。遇6级以上强风、浓雾等恶劣天气，不得进行露天攀登和悬空高处作业。 （13)施工前应与当地气象部门联系，了解施工期的气象资料，提前做好防台风、防雨、防冻、防寒、防高温等措施。 （14)基坑周边、无外脚手架的屋面、梁、吊车梁、拼装平台、柱顶工作平台等处应设临边防护栏杆。 （15)对各种使人和物有坠落危险或危及人身安全的洞口，必须设置防护栏杆，必要时铺设安全网。 （16)施工时尽量避免交叉作业，如不得不交叉作业时，不得在同一垂直方向上操作，下层作业的位置必须处于依上层高度确定的可能坠落范围之外，不符合上述条件的应设置安全防护层。 6.焊接检测 为了确保焊接结构的完整性、可靠性、安全性和使用性要求，除了对焊接技术和焊接工艺的要求以外，焊接检测也是焊接结构质量管理的重要一环。焊接检测在生产中具有保证生产正常进行的技能，具有预防焊接缺陷的技能，具有提供质量管理信息的技能，因此，焊接检测与焊接生产是平行互动的，是开展焊接生产质量管理的主要工作。 （1）里边的蛇管采用氩弧焊进行焊接，焊缝进行X射线探伤。当射线穿透蛇管时，由于物质对射线有吸收和散射作用使部分能量失去，从而引起射线能量减少。发现蛇管底片没有任何裂纹、未熔合以及未焊透，有少量短的条状夹渣和圆形缺陷。符合设备的设计要求和使用要求，等级为三级。 （2）对所有的法兰进行车制密封水线，进行水压试验。水压试验是用来检查焊接容器设备的密封性。水压试验的规范包括环境温度、水的温度及试验压力、保压时间等。水压试验的环境温度不应高于5度，水的温度不应高于49度，预防汽化，试验压力按照国家标准选择，保压时间8-12小时。试验时，将容器充满水，彻底排完空气，用水压机逐步加大容器静水压力，加大到工作压