焊接结构制造工艺及实施.ppt

书名 焊接结构制造工艺及实施ISBN 978 7 111 31889 7作者 朱小兵出版社 机械工业出版社本书配有电子课件 焊接结构制造工艺及实施ppt课件 第二单元典型焊接结构制造工艺流程 焊接结构制造工艺及实施ppt课件 焊接结构的品种繁多 往往应用于航空 能源 工程机械 建筑 桥梁 船舶等多种领域 应用十分广泛 在众多的焊接结构件中 压力容器的焊接制造工艺尤为具有典型的代表性 焊接结构制造工艺及实施ppt课件 2 1气液分离器总装图分析 1 压力容器结构特点压力容器基本组成一般包括内件和外壳 外壳一般包括筒体 封头 密封装置 开孔接管 支座和安全附件 其功能是提供能承受一定温度和压力的密闭空间 焊接结构制造工艺及实施ppt课件 筒体作用提供工艺所需的承压空间 是压力容器最主要的受压元件之一 其内直径和容积往往需由工艺计算确定 结构形式需根据筒体的直径 长度和壁厚 确定结构形式 焊接结构制造工艺及实施ppt课件 封头形式 凸形封头 球形 球冠形 椭圆形 蝶形 锥壳 平盖 焊接结构制造工艺及实施ppt课件 半球形封头特点 受力最好 同情况下 壁厚最小 制造困难 应用大型或小型高压容器的封头 焊接结构制造工艺及实施ppt课件 椭圆形封头特点 应用最广与筒体等厚度焊接受力仅次于半球形多应用于中低压容器 焊接结构制造工艺及实施ppt课件 冠球形封头 无折边球形封头 特点 部分球面直接和筒体焊接 它的优点是可以降低封头的高度 应用 球冠形封头多数用作端盖或用作容器中的两独立受压室的中间封头 焊接结构制造工艺及实施ppt课件 锥形封头主要优点 便于加工 若有球面模具 可用人工锻打成型 且可以在安装现场制造 主要缺点 球形部分 过渡区的圆弧部分及直边部分的连接处曲率半径有突变 有较大的边缘应力 应用 一般不用 只有在加工椭圆封头有困难或直径较大 压力较低的情况下才选用碟形封头 焊接结构制造工艺及实施ppt课件 2 总装图 2 1气液分离器总装图分析 3 气液分离器结构特点该气液分离器设计压力为6MPa 最高工作压力为5 5MPa 设计温度为50 为中压容器 设计 制造 验收技术要求按照GB150 1998 钢制压力容器 执行 气液分离器主要由三个部分组成 筒体 封头及附件 管接头 法兰 补强圈 支座 名牌等 其中筒体 封头是气液分离器制造的关键部分 筒体筒体是气液分离器最主要的组成部分 由它构成气液反应所需要承载大部分压力的空间 气液分离器由三个筒体组成 一般用钢板卷制或压制而成 筒体一 当直径较小时也可以直接选用无缝钢管制作 筒体二 筒体三 筒体一材料为Q245R 直径426mm 厚度14mm 长度2964mm 长度较长 需要由2个筒节拼接而成 封头压力容器封头的类型较多 有椭圆形封头 蝶形封头 无折边封头 半球形封头 气液分离器采用的封头形式是椭圆形封头 其深度较浅 易于压力加工 法兰法兰按照位置不同 可分为管法兰和容器法兰 接管由于工艺要求和检修时的需要 在气液分离器上卡设了各种孔并或安装接管 用以安装压力表 液位计 流量计 安全阀等接管 支座气液分离器靠支座支撑并固定在基础上 属于卧式容器支座 采用的是鞍形结构 也叫做鞍座 属于非受压元件 制造过程比较简单 2 2气液分离器制造工艺流程 工艺流程图是指导结构生产的重要文件之一 工艺流程图包含的内容 各个零部件名称 零件装焊顺序及各工序见证点通常用R表示 为要见书面报告 如 探伤 成型 水压试验 热处理 检验点通常用V表示 为工序检验 常规性 核实 停止点通常用H表示 为该序见证书面报告未合格之前 不准向下序进行 如在探伤 机械性能试验 水压试验和热处理时 资格认可点通常用X表示 焊接时为焊工资格认可 探伤时为检测人员资格认可 焊接工艺文件在焊接序上的表述 通常用W表示 气液分离器制造工艺流程图见教材 3 6气液分离器备料工艺规程的编制 备料是一项细致而重要的工作 必须按有关技术要求进行 同时要着眼于产品整个工艺 充分地考虑合理用料问题 在产品投料前 要求编制出正确的备料工艺 以指导操作者灵活而准确地在各种板料 型材或某些成形零件上直接画出工件的切割线 备料前的准备分析产品总装图划分出零部件 并根据明细表的内容 列出产品用材的种类 牌号及规格 气液分离器属二类压力容器 其受压元件有封头 筒体 法兰 接口 补强圈 其中 主要受压元件是封头与筒体 用料的主体也是封头与筒体 封头 426 14 筒体 426 14 2700 试板400 150 14 它们用料的类型 牌号 规格相同 应统一号料 封头的展开尺寸该封头是非标准椭圆形封头 坯料展开尺寸公式 D k d t 2hD 坯料展开直径k 系数d 封头内径t 板料厚度h 封头直边高度 筒体坯料的展开尺寸中性层与板料的中心层重合 可按中径计算L 2R 2 3 14 412 1294在没有预弯模的情况下应考虑在展开长度两端留出余量 筒体试板尺寸下料 400 150两件 产品工艺过程编制 5 3气液分离器装焊工艺的编制与装焊质量要求 气液分离器结构制造重点及工艺性分析气液分离器的制造过程主要包括选材 备料 零部件组装 总装 热处理 检验等六个环节 生产制造过程中要严格按照装配图纸制造施工 同时执行GB150 2002 钢制压力容器 和 压力容器安全监察规程 并严格遵守生产厂家压力容器制造的相关规定 选材受压元件 筒体和封头 用钢应具有钢材质检证书 制造单位应按该质检书对钢材进行验收 必要时尚应进行复检 并在备料时要进行标记移植 备料筒体筒体是气液分离器的主要承压元件 分为大小三个筒体 项5 项7 项23 构成了气液分离的主要空间 筒体一 项5 材料为Q245R 直径426mm 厚度14mm 长度2964mm 由于长度较长 制造时分为两段 用钢板卷制或压制后焊接而成 避免十字焊缝 在卷制过程中 要严格控制A类焊缝对口错边量及棱角度 如图2 5 33 装配焊接过程中 重要的是对筒体圆度偏差和焊接质量的控制 筒体二 项7 筒体三 项23 材料为Q245R 直径为219mm 厚度10mm 由于尺寸较小 可用无缝钢管制作 制造重点在于筒体二 筒体三与筒体一相贯线的备制 确保在总装时筒体二 筒体三与筒体一总装后时内壁齐平 封头封头为椭圆形封头 一般采用冲压成形工艺加工 可根据制造单位实际情况自制或者外委加工 尺寸较大时在冲压成形前需要进行钢板的拼接 制造重点在于封头的成形外观尺寸精度 厚度精度 成形后封头边缘的加工尺寸精度 装配装配的精度是保证气液分离器尺寸最终能够达到设计图纸要求 装配的过程比较复杂 可以分两个阶段 零部件组装和整体总装 法兰与接管 封头与法兰 管接头 鞍座等可先行组装 然后与筒体一进行总体装配 筒体一为总装的定位基准 总装时可采用卧装组对的方式进行 必要的时候还可以用变位设备配合装配 组装及总装的要求 1 控制各个零部件的相对位置尺寸 2 控制装配间隙及错变量 装配筒体与封头时要求环缝错边量 5mm 间隙0 2mm 3 筒体如发生较大变形 可用火焰校正或用滚扳机校正 要求筒体棱角度E不小于5mm 直线度小于5mm 3 试验试板与筒体一一起装配焊接 4 焊接及评定实验按照不同的焊缝类型 在工艺评定的基础上制定相应的焊接工艺规程 5 检验在气液分离器制造的各个环节都要有检验点 一般工厂常用ITP 质量检验规程 进行对制造各个环节的质量监控 在装配环节中 各序列应设立控制点 经检查合格后进入下一工序 6 热处理按照热处理工艺进行消除应力退火处理 热处理时应注意保护螺孔和加工面 同时产品试板也应同炉热处理 然后进行机械性能试验 气液分离器焊接结构装焊工艺及质量要求零部件组装在零部件组装前需要按产品总图备齐各零件 清除待焊部位20mm范围内的油 锈 污渍等 停止点检查 1 法兰 管接头装焊接管项4 与法兰项9 两组 定位点焊 接管项10与法兰项9定位点焊 接管项10 接管项11与法兰项9定位点焊 接管项21与法兰项20定位点焊 接管项15与法兰项14定位点焊 接管项17 19及弯头项18定位点焊 点焊后检查装配尺寸 要求 法兰应垂直于接管的主轴中心线 其误差不大于3mm 组对时两零件应相互对中 接管与法兰内壁的错边量b 1mm 检查点 最后按焊接工艺卡规程施焊 最后用磁粉探伤机对接焊缝经外观检查合格后 按 JB T4730 4 2005 标准及探伤工艺 工艺停止点 2 筒体二 三组装筒体二组装 按图纸尺寸装焊筒体二项7与法兰项6 定位点固 按焊接工艺施焊 对口错边量对口错边量b 2 5mm 棱角度E 3mm 筒体三组装 接管项21与封头项22装配点焊 按焊接工艺施焊 操作要求 法兰项20应与封头项22 十 字中线跨中布置 且法兰密封面应与封头端面平行 其误差不得大于2mm 在筒体三项23管壁划出 十 字中线 并按总装图划出接管项17开孔位置 然后在筒体三上装配接管项17 项15定位点焊 按焊接工艺施焊 组焊后应保证接管项15垂直于筒体三 误差不大于2mm 且法兰项件14密封面处于铅直方向 筒体三项23与封头项22 定位点焊 按焊接工艺施焊 要求 对口错边量b 2 5mm 棱角度E 3mm 以上环焊缝经外观检查合格后 按JB T4730 2 2005标准要求进行100 RT检测 级合格 总装 1 划线按总图管口方位要求划筒体一 十 字中心线及各管口尺寸线 位置线 划筒体二 筒体三 十 字中心线 划封头 项22 及接管 项15 十 字中心线及各管口尺寸线 位置线 划线经检验员检查无误后 按线开孔及坡口 割后清除氧化残渣 并打磨坡口 总装 2 组焊挡板组件项1与筒体一定位点焊 按焊接工艺施焊 筒体一与封头 项2 定位点焊 按焊接工艺施焊 要求 对口错边量b 3 5mm 棱角度E 3 4mm 根据总图及已开孔位置 将已经组装好的各法兰和接管 项3和项4 项9和项10 定位点焊 按焊接工艺施焊在装焊平台上组对 补强圈