压力容器封头制造工艺设计指导.doc

普通高等学校“十一五”国家级规划教材 过程设备制造与检测压力容器封头制造工艺设计指导陕西科技大学 编著 机电过控系 审化学工业出版社教材出版中心第一章. 封头制造通用工艺规程1 范围1.1本规程规定了椭圆形封头下料、拼板、焊接、成形、检验等的方法和要求。1.2 本规程规定Q345R材料制椭圆形封头的制造。2 总则封头的制造除符合本规程的规定外，还应遵守国家颁布的有关法令、法规、标准、和其它相应规程和图样及专用工艺文件的要求。3 材料3.1 封头用材料应符合相应材料标准的规定，并附有钢板生产单位的钢材质量证明书和确认标记。3.2制造一、二类及无类压力容器的封头的材料质量证明书项目齐全，实物标志清楚，可不复验。若材料质量证明书项目不齐全或齐全但实物标志不清楚者，必须复验合格。3.3 三类压力容器的封头的材料必须质量证明书项目齐全，并与实物标志相符，且经本公司复验合格。4 制造检验流程4.1 封头制造检验流程见图4-1。4.2下料4.2.1 封头尽量下整体料，如需拼接时，封头各种不相交的拼焊焊缝中心线间距离至少应为封头钢材厚度的3倍，且不小于100。当封头由瓣片和顶圆板拼接制成时，接头方向只允许是径向和环向的，中心顶圆板直径应小于1/2DN。4.2.2 封头瓣片和顶圆板应用整板制造，不得拼接。4.2.3封头按展开尺寸（外协成形封头下料尺寸按外协厂家要求）划线，采用机械加工、等离子切割或氧乙炔焰气割等方法进行下料和切割坡口，切割后必须去净割瘤、飞溅、毛刺及氧化层，并用砂轮打磨呈金属光泽，坡口表面不得有裂纹、分层、夹渣等缺陷。Q345R钢材经火焰气割的坡口表面，应进行磁粉或渗透检测。 图4-14.3 拼接4.3.1 封头拼接坡口型式及尺寸按专用焊接工艺，坡口表面应平整、光滑。4.3.2 封头拼接时，对口错边量不得大于钢板厚度的10%，且不大于1mm，复合钢板的对口错边量不得大于钢板复层厚度的30%，且不大于1mm，棱角度应不大于0.1n+1且不大于2mm(n为名义厚度)。4.3.3封头拼焊前，须将焊缝两侧各30mm范围内的氧化物、油污、锈蚀等杂物彻底清除干净。采用手工电弧焊方法施焊的焊缝两侧各150mm范围内应涂刷石灰水，以防止飞溅沾附在钢板上。4.3.4焊接规范按专用焊接工艺进行。4.3.5封头拼接板在成形前应清除焊瘤、焊渣、飞溅物，椭圆形的拼接焊缝、锥形封头过渡部分的拼接焊缝内外表面在成形前应将焊缝余高打磨至与母材平齐。拼接焊接接头表面不得有裂纹、咬边、气孔、弧坑和飞溅物。4.3.6 拼接接头外观检查合格后，按有关规定打上焊工钢印对低温压力容器和采用疲劳分析设计的封头，不得打钢印。4.3.7封头在成形前，可根据实际情况进行必要的无损检测(射线或超声)，以作为工序间的质量控制。4.4成形4.4.1 依据封头的类型、规格、材质，可采用冲压、旋压和卷制等方法成形。4.4.2采用冲压成形的Q345R的封头，一般应采用热压4.4.4封头压制时，其模具应分别按冷成形选取；模具的规格应与被压的封头一致，模具的表面不得有毛刺或硬块。4.4.4.3 压边时凹模及压边圈的工作表面应保证光洁。4.4.4.4 对热冲压封头使用中性火焰或电炉加热；封头坯料装炉时，板材要垫起，防止局部发烧。4.4.4.5 升温 随炉升温，升温温度按表4-2。4.4.4.6 保温 保温时间：Mk分/min(板厚，k1分/min)。4.4.4.7 压制前应清除坯料氧化皮，并将有材质钢印标记的一面朝外。4.4.4.8 压制时使坯料在模具上放正，其偏心值不应大于3mm。4.4.4.10 模具需润滑，润滑剂的配方可参考表4-3。表4-2 热压封头加热和停压温度材料 Q345R加热温度 9601050保温时间 分按 板 材 厚 度 ，每 分 钟 1 计 算始压温度 9301000停压温度 800注：*压后应尽快冷却。表4-3 模具润滑剂配方碳素钢、低合金钢石墨粉40机油604.4.4.11 封头压形后，标记产品工号、件号、直径、厚度。4.4.5 成形封头端部应切边，作为尺寸形状检测的测量基准，封头不允许毛边交货，端部坡口型式和尺寸由技术部门在图样和技术附件中规定。4.4.5.1成形后的封头应置于坡口切割机上找正，划出直边位置线，并打上洋冲眼(低温钢设备除外)，对于不锈钢封头及其有特殊要求的设备，应在线外留 3-5mm机加余量。4.4.5.2 Q345R应采用机械加工或火焰气割法切除直边的多余部分和切出端部坡口，若采用火焰气割法切割除直边的多余部分并割出端部坡口时，须用手砂轮修磨坡口至呈金属光泽。4.4.5.3采用机加时 先在背面点焊装卡支脚(支脚材料与母材一致)。加工完毕后， 应去掉装卡支脚，并将焊瘤、焊渣飞溅等打磨干净，并对合金钢、不锈钢封头的打磨处进行着色检查。4.4.6外协压制的封头，检验部门应对外协封头的几何尺寸和形状、最小成形厚度、无损检测等按本规程及相应的封头标准要求进行检查和复验。4.6 检验4.6.1外协压制的封头，检验部门应对外协封头的几何尺寸和形状、最小成形厚度、无损检测等按本规程及相应的封头标准要求进行检查和复验。4.6.2椭圆形封头的直边倾斜度应符合表4-4的规定。测量封头直边倾斜度时，不应计入直边增厚部分。 表4-4 mm直边高度 h倾斜度向外向内251.51.0402.51.5其它6%h，且不大于54%h，且不大于34.6.3封头直径和外圆周长公差应符合表4-5的规定。4.6.4封头切边后，在直边部分实测等距离分布的四个内直径，以实测最大值与最小值之差作为圆度公差，圆度公差应不大于0.5%Di，且不大于25mm，且s12mm时，应不大于0.8%Di，且不大于25mm。4.6.5封头切边后，在封头端面任意两直径位置上放置直尺或拉紧钢丝，在直尺或钢丝交叉处测量封头总深度（高度），封头总深度（高度）公差为(-0.20.6) Di。4.6.6用弦长相当于封头内直径的间隙样板，检查封头内表面的形状公差，如图4-2示。检查时应使样板垂直于待测表面，可避开焊缝进行测量。椭圆形、碟形、球冠形封头内表面的形状公差应符合以下要求：a) 样板与封头内表面间的最大间隙：外凸不得大于1.25% Di,，内凹不得大于0.625% Di；表4-5封头主要尺寸允许偏差 公称直径DN钢材厚度s直径公差Di外圆周长公差1600DN300010s22-3+4-9+12b) 样板轮廓曲线线性尺寸的极限偏差按GB/T18042000中m级的规定。4.6.8 椭圆形封头的直边部分不得存在纵向皱折。直边高度公差为（-510）%h4.6.9对于按规则设计的封头，成形封头实测的最小厚度不得小于封头名义厚度减去钢板厚度负偏差C1(即min-C1)，若图样标注了封头成形后的最小厚度，则成形封头实测的最小厚度不得小于图样标注的封头成形后的最小厚度。对于按分析设计的封头，则成形封头实测的最小厚度不得小于封头设计厚度。4.6.9.1沿封头端面圆周0、90、180、270四个方位，用超声波测厚仪、卡钳、或千分卡尺在厚度的必测部位检测成形封头的最小厚度。4.6.9.2成形封头厚度的必测部位按图4-3所示。4.6.10无损检测4.6.10.1封头成形后，椭圆形封头的全部拼接焊接接头应采用图样或订货技术协议中规定的方法和合格级别按JB4730-2005进行100%射线或超声检测。4.6.10.2 按规则设计的折边锥形封头A、B类焊接接头，应按GB1501998的有关规定，采用图样或订货技术协议中规定的方法和合格级别按JB4730-2005进行100%或局部射线或超声检测，当采用局部无损检测时，检测部位必须包括过渡段部位的焊接接头。按分析设计的折边锥形封头A、B类焊接接头，应采用图样或订货技术协议中规定的方法按JB4730-2005进行100%射线或超声检测，射线检测级、超声检测级为合格。4.6.10.3凡符合下列条件之一者，应采用图样或订货技术协议中规定的方法按JB4730-2005进行100%磁粉或渗透检测，检测结果级为合格。a）封头堆焊表面；b）复合钢板制封头的复合层焊接接头；4.7 封头的油漆、包装和运输及出厂质量证明文件应符合有关标准的规定。1 适用范围本规则规定了板制封头的下料、锥形封头用锥体卷制、拼缝对接与焊接、封头压制、热处理、表面质量检查、尺寸形状检查、焊缝无损检测、焊缝返修、母材修磨及补焊、矫形、试板评定、不锈钢与有色金属制封头的其它要求及封头质量证明书等要求。本规则适用于单层焊接压力容器、常压容器的整板或拼板（包括不锈钢复合板）采用冲压、旋压及卷制成形的碳素钢、低合金钢、高合金钢及有色金属等材料的封头。本规则中的封头包括椭圆形、碟形、球冠形封头、折边平底封头和折边锥形封头。 2 引用标准GB 1502011 压力容器GB 1511999 管壳式换热器GB/T 18042000 一般公差 线性尺寸的未注公差 JB/T 4730.22005 承压设备无损检测 第2部分：射线检测JB/T 4730.32005 承压设备无损检测 第3部分：超声检测JB/T 4730.42005 承压设备无损检测 第4部分：磁粉检测JB/T 4730.52005 承压设备无损检测 第5部分：渗透检测NB/T470162011 承压设备产品焊接试件的力学性能检验GB/T251982010 压力容器封头YDHM-GY-002 下料和坡口加工工艺守则YDHM-GY-007 焊缝返修工艺守则YDHM-GY-016 不锈钢酸洗钝化工艺守则TSG R0004-2009 固定式压力容器安全技术监察规程3 总则压力容器封头的制造除应符合本工艺守则的要求外，还应遵守国家有关法令、法规、规章、国家规则、行业规则及设计图样和工艺文件的规定。4 下料4.1 按YDHM-GY-002规定进行下料、加工拼缝坡口。封头的毛坯厚度应按工艺规定考虑工艺减薄量, 以确保封头成形后的实测厚度符合要求.4.2 椭圆形、碟形、球冠形封头、折边平底封头采用整板制作时，周边打磨、去除毛刺，对旋压和冷压的封头，应按6.9条修磨周边，然后送外协压制（材料标记应朝下，以使压制时材料标记朝外）。 4.3 椭圆形、碟形、球冠形封头、折边平底封头采用拼板制作时，按第6条进行拼接。4.4 折边锥形封头采用拼板制作时，卷制前的平板拼接按第6条进行。5 锥体卷（压）制5.l 板边预弯（压头）5.1.l 板边预弯时应使有标记的一面朝外，纵焊缝坡口朝向应符合要求。5.1.2 板边预弯用卷板机或外协进行（公司30mm卷板机最大预弯能力为钢板厚度s24mm），预弯弧长不小于350mm，模板曲率半径应与锥体各部曲率半径一致。预弯后用样板检查，最大间隙不大于2mm。5.2 当锥体板边不便作预弯时，两头放直边余量250300mm，并打样冲眼标记线，两头卷圆一部分后，沿标记线割去直边余量，有坡口者一并割出。5.3 锥体卷（压）制成形后，用样板检查，最大间隙不大于2mm。5.4 锥体纵缝按第6条进行对接，有产品焊接试板者一并施焊。5.5 钢制锥体纵缝焊接后，在卷板机上矫圆，并按以下要求检查锥体的圆度及焊缝处的棱角度：a） 承受内压的锥体，同一断面上最大内径与最小内径之差e，应不大于该断面设计内直径 Di的1，且不大于25mm（按JB/T 4735制造时为不大于30mm）；b） 承受外压的锥体及真空容器的锥体，其圆度用内弓形样板或外弓形样板测量，样板弦长及测量的最大允许间隙e按工艺文件规定（具体数值按GB 150中的 10.2.3.12条选取）。c） 因焊接在环向形成的棱角E，用弦长等于16Di且不小于300mm的内样板或外样板检查，其E值不得大于（sl0+2） mm且不大于5mm。5.6 钢制热卷锥体热卷后的实测厚度不得小于名义厚度n减去钢板厚度负偏差 C1所得值与封头冲压（或扳边）厚度减薄量之和。5.7 锥体分段卷（压）制时，其环缝的对接按第6条进行。5.8 锥体母线的直线度 l2L1000（L为锥体母线长度），最小值可为 3mm。5.9 冷成形或中温成形的锥体的钢材厚度符合以下条件者应进行焊后消应力热处理：a）碳素钢、Q345R的钢材厚度s不小于3Di（Di为封头大端内径，下同）；b）其他低合金钢的钢材厚度 s不小于 2.5Di。5.10 高合金钢锥体冷成形或中温成形后，一般不进行热处理。5.11 有色金属锥体成形后的热处理按图样、工艺文件规定。6 对接与焊接6.l 坡口表面要求a) 坡口表面不得有裂纹、分层、夹杂等缺陷。b) 规则抗拉强度下限值 b540 MPa的钢材及CrMo低合金钢材经火焰（包括等离子体）切割的坡口表面应进行磁粉或渗透检测。c) 施焊前，焊接接头表面的氧化物、油污、熔渣及其他有害杂质清除干净，清除的范围（以离坡口或板边缘计）不得小于20mm。6.2 按工艺要求进行对接和焊接（必要时应按焊接工艺规定进行预热），有产品焊接试板者一并施焊，钢制封头焊缝对口错边量 b0.1s且不大于 1.5mm，复合钢板拼接焊缝对口错边量 b不大于钢板复层厚度的30%且不大于 1.0mm ，有色金属封头焊缝对口错边量按工艺文件和有关规则执行。6.3 椭圆形、碟形、球冠形封头、折边平底封头的内表面拼焊焊缝，以及影响成形质量的外表面拼焊焊缝，在成形前应将焊缝余高打磨至与母材齐平。6.4 折边锥形封头成形前，应将过渡部分的内外表面的焊缝余高打磨至与母材齐平。6.5 钢制封头未打磨的焊缝余高，应符合GB 150第10章表10-3的规定，有色金属制封头未打磨的焊缝余高，应符合其相关规则的规定。 6.6 拼接焊接接头表面不得有裂纹、未焊透、未熔合、未填满、夹渣、咬边、气孔、弧坑等缺陷和飞溅物。6.7 焊后，清除焊缝上的熔渣和两侧的飞溅物。对板厚大于等于6mm的碳素钢、低合金钢封头，在规定的位置打焊工代号钢印；对低温容器封头、高合金钢封头、有色金属封头及板厚小于6mm的碳素钢、低合金钢封头，则焊工代号作书面记录，而禁止在封头上打钢印。6.8 压制前，对接焊缝如需进行无损检测，应按工艺文件的规定进行：6.9 旋压封头及冷冲压封头的坯料周边应修磨圆滑，棱角倒钝或磨成圆角，周边不得有裂纹、分层、夹渣等缺陷。7 封头压制（外协）7.1 封头按图样、工艺要求进行外协压制（冷冲压、热冲压、冷旋压、热旋压等）。7.2 封头压制时，其材料标记应朝外。7.3 封头热压时，其热加工规范应符合表1规定。必要时，应出具热压加热实测自控记录曲线图。表1 封头热压热加工规范材料牌号工件温度，保温时间min/mm始压温度加工终止温度Q235-B900105019001050750Q245R900105019001050750Q345R950105019501050850Q370R95010501.5950105085018 MnMoNbR、13 MnNiMoR95010501.5950105080016MnDR95010501950105085014Cr1MoR、12Cr2Mo1R、15CrMoR、12Cr1MoVR90010001.590010007500Cr18Ni9、0Cr18Ni10Ti95011001.5950110085000Cr19Ni10、00Cr19Ni13Mo395011001.595011008500Cr17Ni12Mo2、00Cr17Ni14Mo295011001.59501100850L2、LF2、LF213504501.5350450250TA2、TA3、TC4低加温型2003501200350100高温型60080016008005007.4 对热成形的封头，当工艺规定制备焊接试板或母材热处理试板时，其试板应与封头热压时一并加热、出炉冷却。7.5 端面坡口加工7.5.l 封头端部应切边后交货。端面坡口的形状、尺寸按图样、工艺文件规定控制。7.5.2 对碳素钢、低合金钢封头，其端面、坡口可采取自动切割机切割（切割后应经砂轮打磨），对小直径和薄壁封头，其坡口可在车床上加工。7.5.3 对高合金钢、有色金属封头，其端面、坡口在车床上加工，或采用自动切割机切割后打磨去除热影响区。7.6 封头压制单位应确保封头压制成形后，封头的实测厚度及其它必要的指标符合工艺文件的要求，并提供真实的实测记录。8 封头热处理8.1 对压制后需热处理的封头，根据供需双方约定，可由封头压制单位（封头外购时为封头制造单位）进行相应的热处理。8.2 封头的热处理方法由设计和工艺规定确定，并符合容规、GB 150、GB 151等规范、规则的规定。8.3 除符合以下要求外，冷成形的椭圆形与碟形封头应进行热处理：a) 当封头制造单位确保冷成形的材料性能符合设计、使用要求时，可不进行热处理；b) 除图样另有规定外，冷成形的奥氏体不锈钢制椭圆形、碟形封头可不热处理。8.2 封头压制后需热处理时，其热处理规范应按图样、工艺规定进行，并出具热处理实测自控记录曲线图。8.3 热处理时，当工艺规定制备焊接试板或母材热处理试板时，其试板应与封头同炉热处理。当钢板的供货与使用状态一致时，则热成形封头在热成形过程中不得破坏供货时的热处理状态，否则应重新进行热处理。 9 封头表面质量检查9.1 封头表面应光滑，无过烧、过热迹象，不得有裂纹和影响使用的机械损伤和腐蚀等缺陷。封头表面的严重尖锐伤痕允许进行修磨，使修磨范围内的斜度不超过1：3。封头外观用肉眼检查，必要时用磁粉、渗透等方法进行表面无损检测。9.2 封头成形前打磨的拼焊焊缝表面，在封头成形后，当符合下列所有条件时，可低于相邻母材表面： a) 焊缝部位的最小厚度应符合表2规定；b) 焊缝表面不得低于母材表面0.5mm以上。10 封头形状、尺寸检查10.1 钢制椭圆形、碟形、折边锥形及球冠形封头的尺寸、形状应符合表2表4的要求。10.1.1 以外圆周长为对接基准时，封头外圆周长的公差应符合表3的要求，以内直径为对接基准时，封头内直径的公差应符合表4的要求。10.1.2 封头切边后，在封头端面直径方向拉一根钢丝或放一直角尺，用直角尺的一直角边与拉紧的钢丝或直尺重合，另一直角边与封头接触，在直边部位测量直角尺与封头间的最大距离即为封头的直边倾斜度。测量封头直边倾斜度时，不应计入直边增厚部分。10.1.3 封头切边后，在直边部分实测等距离分布的四个内直径，以实测最大值与实测最小值之差作为圆度公差。10.1.4 用弦长相当于封头内直径的间隙内样板，检查封头内表面的形状公差。检查时应使样板垂直于待检表面，允许避开焊缝进行测量。内样板轮廓曲线线性尺寸的极限偏差按GB/T 1804中的m级的规定。10.1.4 沿封头端面圆周0、90、180、270四个方位，用超声波测厚仪、卡钳或千分卡尺，在厚度的必测部位（按GB/T25198中的图5、6、7）检测成形封头的厚度。 表2 封头尺寸、形状要求 mm 允差内直径项目300 DN6000直径允差Di外圆周长为对接基准（按表3）以内直径为对接基准（按表4）圆度公差(最大最小内直径之差)e当S/Di0.005时， e0.5% Di，且不大于25当S/Di0.005且S12时， e0.8% Di，且不大于25形状偏差允值（内样板检查）（注1）外凸1.25% Di, 内凹0.625% Di直边高度允差h2+10% h-5% h封头全高允差h（-0.2+0.6）% Di直边部分的纵向皱折深度不允许存在过渡段转角内半径（碟形、折边锥形封头）不小于图样的规定值最小壁厚（注2）不小于名义厚度n减去钢板厚度负偏差C1，或不于设计图样标注的封头成形后的最小厚度直边倾斜度直边高度 h=25向外倾斜1.5向内倾斜1.0直边高度 h=40向外倾斜2.5向内倾斜1.5直边高度 h：其它向外倾斜6% h，且不大于5向内倾斜4% h，且不大于3端面坡口角度允差2.5端面坡口钝边允差1.5锥形封头两端中心线偏移不大于封头大端公称直径的1%且不大于20封头人孔扳边处厚度不小于封头板厚的0.7倍封头人孔尺寸允差椭圆形长短轴a、b+4-2圆形直径d+4-2扳边高度+5-3 表3 封头外圆周长公差（以外圆周长为对接基准） mm公称直径DN钢材厚度S外圆周长公差300 DN6002S44S66S16-4+4-6+6-9+9600 DN10004S66S1010S22-6+6-9+9-9+121000 DN16006S1010S2222S40-9+9-9+12-12+181600 DN30006S1010S2222S60-9+9-9+12-12+183000 DN400010S2222S60-9+12-12+184000 DN500012S2222S60-9+12-12+185000 DN600016S60-12+18 表4 封头内直径公差（以内直径为对接基准） mm公称直径DN钢材厚度S外圆周长公差300 DN6002S44S66S16-1.5+1.5-2+2-3+3600 DN10004S66S1010S22-2+2-3+3-3+41000 DN16006S1010S2222S40-3+3-3+4-4+61600 DN30006S1010S2222S60-3+3-3+4-4+63000 DN400010S2222S60-3+4-4+64000 DN500012S2222S60-3+4-4+65000 DN600016S60-4+6 10.2 平底圆管板（封头）底面平面度的允差按表5的规定。 表5 平底圆管板（封头）底面平面度允差 mm公称直径DN10001000150015001800180022002200250025001000mm内平面度3整个面内平面度34567810.3 其它钢制封头的尺寸、形状检查应符合图样设计要求及相关规则要求10.4 有色金属制封头的尺寸、形状检查应符合图样设计要求及相关规则要求。11 焊缝无损检测11.l 钢制压力容器用椭圆形、碟形、球冠形封头，在压制成形后，焊缝应按JB/T 4730.2作100 射线检测，或按JB/T 4730.3作100 超声波检测，合格级别与所在容器壳体相应的对接接头一致（或按设计图样和订货技术协议规定）。受容规管辖的压力容器用封头应100 射线检测。11.2 钢制压力容器用锥形封头在压制成形后，焊缝按图样或技术协议规定的方法作100或局部射线（JB/T 4730.2）或超声波检测（JB/T 4730.3），合格级别与所在容器壳体相应的对接接头一致，其中受压制变形的部位的焊缝应作100射线检测或超声波检测。11.3 复合钢板制封头的复合层焊接接头应按JB/T4730.5进行100渗透检测，级合格。11.4 规则抗拉强度下限值b540MPa的高强度钢及及CrMo低合金钢板制旋压封头，其拼焊焊接接头的内外表面应进行100磁粉检测（按JB/T4730.4）或100渗透检测（按JB/T4730.5），级合格。11.5 有色金属封头在压制成形后，其焊缝的无损检测应符合相应规则、图样、工艺的规定（受容规管辖的压力容器用椭圆形、碟形、球冠形封头压制后，焊缝应作100 射线检测）。12 焊缝返修12.1 封头焊缝的返修按YDHM-GY-007的规定进行。12.2 封头焊缝返修后按规则、规范和图样、工艺的要求进行无损检测，其合格等级按原焊缝的要求。13 母材表面修磨及焊补13.1 钢制封头母材表面严重的尖锐伤痕、深度超过钢板负偏差之半的划痕、轧痕、麻点、氧化皮脱落后的粗糙等局部缺陷以及任何裂纹、结疤、折叠、压入氧化皮、夹杂、焊疤、打弧弧坑、飞溅等均应予以打磨清除，并使修磨范围内的斜度不大于1：3，修磨深度不大于钢板厚度 s的5且不大于 2mm，否则应予以焊补。当图样标注了封头的成品最小厚度，则修磨处的最小厚度不小于封头成品最小厚度。对于复合钢板制的封头，其复层侧的修磨深度不得大于复层厚度的30%，且不大于1 mm。13.2 除10.l条规定外，钢制封头母材表面的超标缺陷按以下规定进行焊补：a）焊补前，缺陷应予彻底清除，缺陷清除后的凹坑必要时可用渗透或磁粉检测方法进行检查，凹坑的形状应适宜于焊接；b）焊补应选择在封头热处理前进行；c） 返修过程应按返修工艺文件的要求执行，焊接应符合焊接工艺文件的规定；d）补焊焊缝余高一般凸出钢材表面1.52mm，然后打磨至与母材平齐，焊缝不得存在咬边；13.3 钢制封头修磨及焊补后的无损检测13.3.1 补焊深度大于4mm者，补焊后应作射线检测，合格级别与封头拼接接头要求相同；13.3.2 规则抗拉强度下限值b540MPa的高强度钢及CrMo低合金钢的缺陷修磨或焊补表面应作100%磁粉(按JB/T4730.4)或渗透检测(按JB/T4730.5)，级合格。13.4 有色金属封头的修磨及焊补应符合有关规则及工艺文件的规定。14 矫形14.1 冷作矫形14.1.l 冷作矫形应使用千斤顶、平锤、锲铁、垫块、胎具等器具进行，禁止用锤子直接敲打变形部位。14.1.2 矫形完成后，应拆去矫形工具。封头组装时，禁止使用矫形工具作强力组装。14.l.3 冷作矫形不适用于变形剧烈部位的矫形。14.2 加热矫形14.2.l 矫形温度参照表1规定。14.2.2 加热矫形应符合以下规定： a）加热到规定温度范围后，应均热一段时间（ l1.5min/mm），然后进行矫形。工件温度低于加工终止温度时应停止矫形。如仍需矫形，则应重新加热。同一部位热矫形加热次数一般不得超过3次；b）矫形应使用平锤、垫块、胎具等作过渡，禁止用锤子直接敲打变形部位；c）矫形时，应防止矫形过度、钢板变薄、氧化严重、材质恶化等现象出现；d）必要时，热矫形后应作热处理，具体按工艺规定。15 试板评定15.1 母材热处理试板力学性能应符合板材规则的规定；15.2 承压设备产品焊接试件力学性能应符合NB/T47016的规定；15.3 有色金属压力容器产品焊接试件力学性能应符合容规、有关规则或设计图样的规定：15.4 试板的抗晶间腐蚀性能应符合图样的规定。16 不锈钢与有色金属制封头的其它要求16.1 不锈钢和有色金属制封头的制造，必须有专用的制造车间，不得与黑色金属制品混杂进行，工作场所要保持清洁、干燥、严格控制灰尘，必须严格控制表面机械损伤和飞溅物。16.2 铝及铝合金制封头16.2.1 母材和焊接接头的腐蚀试验，应符合专门的技术条件和设计要求。16.2.2 接触腐蚀介质的表面，不应有机械损伤和飞溅物。16.2.3 焊接接头的坡口面应采用机械方法加工，表面应光洁平整，在焊接前应做专门的清洗。16.3 钛及钛合金制封头16.3.1 焊接接头的坡口面必须采用机械方法加工。16.3.2 焊接材料必须进行除氢和严格的清洁处理。16.3.3 承担焊接接头组对的操作人员，必须戴洁净的手套，不得触摸坡口及其两侧附近区域，严禁用铁器敲打钛材表面。16.3.4 焊件组对清洗完成后，应立即进行焊接。16.3.5 焊接用氩气和氦气的纯度不应低于99.99%，露点不应高于零下50。16.3.6 钛材焊接前，应对坡口及两侧25mm范围内进行严格的机械清理和脱 脂处理。在焊接过程中，应采取措施防止坡口受到污染。 16.3.7 应采取有效措施避免在焊接时造成钢与钛互熔。当图样有要求时，应做铁污染试验。16.3.8 在焊接过程中，每焊完一道，都必须进行焊层表面颜色检查，焊缝及热影响区的表面颜色应呈银白色或金黄色。对表面颜色不合格的，应全除去，然后重焊。表面颜色检查应参照有关规则的规定。16.3.9 必须采用惰性气体双面保护电弧焊接或等离子焊接。16.3.10 焊后的焊缝表面不得有咬边、气孔、弧坑和裂纹等缺陷。16.4 铜及铜合金制封头16.4.1 焊接接头的坡口及两侧附近区域，应进行认真清理，露出金属光泽，并应及时施焊。16.4.2 若采用氢氧焰或氧乙炔焰焊接，应满足以下要求：a) 采用退火状态铜材；b) 采用瓶装乙炔气，并应控制乙炔气的纯度；c) 根据材料和焊接工艺，焊前应预热到规定的温度范围；d) 多层焊接时，在焊接过程中，应连续完成，不宜中断；e) 在焊条或被焊接接头上，应涂有适当的焊剂； f) 铜基材料应采用中性到微氧化性火焰，铜镍合金应采用中性到微还原性火焰；g) 焊接环境温度一般不应低于0，否则应进行预热；h) 纯铜不应采用氢氧焰焊接，可采用气体保护焊或等离子焊接。16.5 镍及镍合金制封头16.5.1 材料的切割应采用剪切、机械加工或合适的热切割方法（如等离子切割）。热切割之后，在使用或焊接前应用打磨、切削或其它机械方法将切割边缘的污染区去除；16.5.2 镍材焊接时，应对坡口及两侧25mm范围内区域进行严格的机械清理，彻底清除油污和一切含硫杂物，用清洗剂进行清洗后及时施焊。中间焊道表面的氧化物应用砂轮打磨清除，直至露出金属光泽。16.5.3 在焊接过各地中，应严格控制焊接线能量和层间温度。层间温度一般不应高于150。16.5.4 焊后的焊缝表面不得有咬边、气孔、弧坑和裂纹等缺陷。焊缝及热影响区的表面颜色应呈银白色或浅黄色。16.5.5 热成形或热处理后，应彻底清除工件上的油污、油漆及润滑剂等一切含硫或含铅的污染物。加热炉的气氛中应严格控制含硫理。加热用煤气或天然气的含硫量应小于0.57g/m3，燃料油的含硫量应小于0.57%，不得用焦炭或煤加热。16.6 表面酸洗、钝化处理16.6.1 奥氏体不锈钢封头热压后，表面应作酸洗、钝化处理，具体按YDHM-GY-016进行.16.6.2 有色金属封头热压后，表面应作酸洗、钝化处理，配方及操作按有关工艺。17 封头产品质量证明书17.1 封头压制单位（外购封头时为封头制造单位）必须具有相应封头制造资质。17.2 封头压制（制造）完成后，应出具封头产品质量证明书，产品质量证明书应符合容规的规定。封头压制（制造）单位应至少提供2份封头产品质量证明书（1份供压力容器制造单位存挡，1份由压力容器制造单位转发压力容器用户）第二章 压力容器封头制造论文第一章 封头的介绍封头作为常压及承压容器中不可或缺的零部件，广泛用于制药、食品、化工、生物、水处理、环保、电力、锅炉压力容器等领域。由于应用面广泛，封头现在在市场的需求量也是供不应求的，正因如此，封头的市场竞争也是相当的激烈，所以各个封头制造厂家都在发展自己的加工特点。比如：昆山的福鼎拥有大封头分片成型技术，南通中集的大型封头旋压成型技术，还有就是我们企业的薄壁封头的加工成型技术。当然还有封头行业的领军企业北海封头，他们则是以强硬的质量品质，成为封头行业的佼佼者。1.1 定义封头顾名思义，就是容器的两端的端盖，所以一般都是用于与各种筒体配对，组成压力容器。1.2 种类封头种类繁多，按用途可分为承压封头和常压封头，按形状可分为椭圆封头，蝶形封头，球冠形封头，半球形封头，弓形封头，平底形封头，锥形封头等。而椭圆封头根据内径，外径又可以分为EHA和EHB，蝶形封头根据内总高的算法不同，分为DHA和DHB。（图见附录1）1.3 用途封头是压力容器的重要受压元件之一，它不但直接影响容器的制造质量和成本，而且影响生产装置的安全长期运行。例如有反应压力容器，换热压力容器，分离压力容器，储存压力容器等。第二章 封头制作的加工工艺以材质为0Cr18Ni9，1700mmEHA标准椭圆内径封头为例;见图2-1根据客户订单需要确定封头的材质，内外直径，直边高度，是否按标准封头尺寸进行制作，如是非标封头则要确定封头的R和r，以及特殊的直边高度;另外还需确定客户订做的封头是否需要进行热处理，拍片（RT）以及监检等特殊技术要求。确定完毕，制定工艺流转卡，并且注明特殊工艺要求。16001900mm的封头是唯一三种需要进行冲压，压鼓，旋压三道工序的封头。 图2-1 1700mm椭圆封头成型图1700mm封头与其他封头相比不仅仅需要是单单的冲压，或是压鼓，旋压，而是需要先经过冲压的初步成型，然后还要经过压鼓整体成型，最后经过旋压的最后成型1。2.1下料工序根据工艺流转卡，1700mm的封头下料尺寸为2050mm；通常下料的板材的标准宽度只有1500,2000,2200mm等，为了节省材料，我们大多选用宽度1500mm的板材进行下料。由于宽度不够，所以通常需要下两块料，最后进行拼接。小的那块拼接板，称为接头。在下料前需要在原板材上切取试样，需要对试样进行，物理性能测试和化学元素含量的测试，因为物理性能决定封头的减薄率，化学元素含量决定焊接质量，0Cr18Ni9中物理性能和化学元素含量见表2-1、表2-2。2并且要符合新容规(固定式压力容器安全技术监察规程)中规定的用于压力容器的材料P0.03%，S0.02% 3表2-1 力学性能数值表力学性能（不小于）硬度值（不大于）规定非比例延伸强度抗拉强度断后伸长率HBWHRBHV2055154020192210表2-2 毛坯化学元素含量表（不大于）CSiMnPSNiCr0.080.7520.450.038-10.518-202.1.1下料操作下料是封头制作的首道工序，下料下的好不好是一个封头质量最后是否过关的前提。在下料的同时也要考虑到怎么样排列下料才会使用料最省，达到成本最低，并且在切割圆片的时候要考虑下料圆片公差-5+5mm。盛博封头主要加工的是不锈钢封头和碳钢封头，其切割的工具是不同的，不锈钢切割的时候用的是等离子切割，而碳钢则是用乙炔气割，如果是比较薄的碳钢也是可以用等离子切割的，而切割圆片的圆规，则是根据要切割的半径调节圆规上的活动扣来确定切割半径。2.1.2 下料作业标准(1)根据工艺卡对照实物，确认工艺流转卡（包括公务下达的排料图）的要求，材料规格确认是否与实物一致。(2)确认板材厚度，材质，以及表面质量是否符合要求。(3)材料入库检查时，每张钢板应该配有相应的材料质量保证书，这是钢板的检验数据，是钢板合格使用有确实的依据。(4)根据工艺流转卡（或排料图）选择需要的材料。(5)根据工艺卡确认下料直径，下料尺寸公差标准为5，标记中心后画线下料。1(6)下料完成后将产品的指令号，单位号，形状，材质，炉批号，用油漆笔移植在同张板表面，如果有半圆，在半圆上也要移植同样内容，最后由检验员确认。(7)根据工艺卡要求将在圆片压外的一面打上钢印，钢印内容为炉批号和材料牌号，如有特别指示按照要求打钢印，并将钢印内容拓印，以便复查，操作者要在拓印纸上签名。3(8)圆片在切割时，如圆片有一定的熔渣和飞溅物，一定要打磨干净彻底，否则在以后圆片搬运过程中相互摩擦容易给钢板表面带来划伤。(9)圆片四周有缺口时，如果缺口深5mm以上，则以缺口为中心向两端30mm的范围打磨去除，一定要打磨光滑，缺口在5mm以上且坡口可以去除时，应提交焊接班补焊后打磨，如果坡口无法去除缺口，需要和客户进行联系，商量后解决。(10)将切割好的圆片表面异物清除后，要按圆片（半圆片）单件号顺序堆放整齐，随工艺卡一起流转到下道工序，由下道工序检验员或班长确认。22 焊接工序2.2.1 焊接操作我们厂常用的焊接方法有：手工焊、氩弧焊、埋弧焊。（1）手工焊主要用于碳钢3-6mm板材的焊接。（2）埋弧焊以8mm以上碳钢不锈钢板材的的焊接为主。（3）氩弧焊以3-6mm不锈钢的焊接为主。常用的不锈钢焊丝有ER304和ER316L等，碳钢常用焊丝以J422和J507等和低温焊材J426和J427。焊剂碳钢常用的是HJ431，不锈钢常用的是HJ260,。由于焊丝焊剂易受潮，平时将焊丝焊剂储存在红外线电子烘干机内，焊剂HJ431以及HJ260的烘干温度为250-300。焊丝J422以及J350的烘干温度分别为150和300焊接工序是完全按照焊接工艺执行的，板材的厚度决定了焊接时需要单面焊或者双面焊，在焊接结束后要对焊缝进行RT探伤（X射线）判断有没有气孔，裂纹等缺陷，如发现以上缺陷，要进行返修，直至拍片过关。2.2.2 焊接作业标准（1）焊接工序接到工艺流转卡后，确认工艺流转卡和实物的材质，数量，单件号，规格，大小片的指令号等是否一致，圆片周围是否有杂物，圆片上的飞溅物是否去除干净，如没有处理干净，就要用砂轮打磨干净。（2）有无焊接试板，坡口切割质量能否达到要求，材料表面有无明显缺陷，如发现异常要及时反应。（3）根据焊接工艺卡的规定检查焊接坡口形式及尺寸是否符合。（4）每侧坡口面打磨，对接错边量不大于10%板厚，且不大于1.5mm。（5）点固 第一层焊缝终端处电焊长度不小于50mm，收弧板规格应为150*150mm且一面具有R的圆弧，组队后的圆片应在8小时内焊接，否则须用火焰烘去坡口内的水分。（6）焊工持焊接工艺与焊接记录领取焊材，焊材二级库处进行登记，领用的焊剂现场放量不得超过4小时，否则要放回烘箱继续进行重新烘干。（7）预热 a、板厚不小于30mm的碳钢，低合金钢，预热温度按焊接工艺卡、焊接技术标准的规定进行。b、预热范围宽度不小于4mm且不小于100mm。c、在焊接过程中任何时候坡口处温度不得低于规定的预热温度。d、当焊件温度低于0（任意板厚）时必须预热到15以上才能进行焊接。（8）焊接 a、焊接前必须对焊接设备进行检查，检查正常后方可施焊。b、按焊接工艺的要求焊接，同时填写焊接记录c、焊接规范，焊接层数须符合焊接工艺的要求，焊接时不得采用大电流，少层数。（9）清根 a、不锈钢清根前，坡口两侧各300mm范围内，涂防飞溅涂料。b、采用碳弧气刨清根时，应按要求选用碳棒直径。 c、清根后，砂轮打磨清理坡口及两侧存在着渗碳层，氧化物，熔渣等杂物。打磨宽度：手工焊、锈、氧化物20mm以上，油污30mm以上，自动焊，锈，氧化物25mm、油污50mm坡口内侧打磨要求，碳钢，低合金钢n10mm的焊缝，其两端各300mm范围内渗碳层必须彻底清除，其余部分允许清除50%以上。其他有色金属必须彻底清除。3d、清根后，复合钢Cr-Mo钢，手工焊及板厚n30mm的焊缝应进行PT检查。（10）焊接过程中缺陷返修 返修焊工由焊接班长指令返修经验丰富的焊工担任。补焊过程中应杜绝粘焊现象，否则经打磨后再补焊，下列缺陷必须清除后方才继续焊接，焊偏裂纹凹坑气孔a、焊缝不得低于母材。b、不得有咬边现象。c、不去除余高的焊缝。其表面不得有裂纹、气孔、弧坑、咬边和夹渣等缺陷，并不得保留有熔渣和飞溅物。d、去除余高的焊缝PT检查不得有任何缺陷显示。e、如有缺陷碳钢，低合金钢返修程序：砂轮或碳弧气刨打磨