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压力容器焊接论文摘要范文压力容器焊接论文摘要写 压力容器是石油化工行业广泛使用的重要设备,目前利用AutoCAD进行压力容器的设计已经有了广泛的基础,但是多以二维的设计为主要手段.在压力容器宏观设计方面应用三维实体设计的技术是相对少见的,将AutoCAD三维建模技术与压力容器研发的有效结合将会提高设计的效率.压力容器的制造过程中,焊接是影响压力容器制造的重要因素之一,焊接工艺的制定对于最后焊接的质量有着密不可分的联系,设计一款针对于压力容器的焊接工艺系统是非常有利于工艺人员制定合理的焊接工艺,对于完善压力容器的生产设计的具有重要意义. 本文在AutoCAD的平台基础上,利用VBA作为开发语言,完善了压力容器三维组件的参数化设计.通过利用拉伸、扫描、布尔运算、三维旋转等三维建模指令,实现了压力容器支撑式B型支座和人孔了三维组件的智能化建模,极大的提高了设计效率.在压力容器组件建模的基础上,本文针对压力容器的整体建模方法进行了研究,利用ADO数据库连接技术将参数化绘图与Aess数据库技术进行有效的结合,将已开发的组件程序形成了各种三维组件的类模块,优化了程序结构.结合世界坐标系和用户坐标系的识别转换技术,开发出了立式压力容器整体建模系统. 文中还对压力容器焊接工艺规程系统进行了开发.以钢制化工容器结构设计为基础,结合压力容器生产制造的特点,运用SQL Server与数据库无缝集成的技术,实现数据库补充、修改并进行有效筛选数据的能力,提高了数据管理和分析效率；同时将面向用户的界面设计易于操作、简单实用,以利于系统的普及；利用VBA与Excel的交互技术实现焊接工艺卡的和打印输出的功能,有效的丰富了压力容器设计环境. 本文研究的技术成果为后期焊接工艺专家系统的研发奠定了坚实基础,同时对于其他行业的CAD参数化三维建模具有良好的借鉴价值. 我国经济的高速发展,对压力容器的制造提出更高的要求.厚壁高压容器的焊接应重视质量与效率的统一,质量的稳定性更为重要.我国发明的双丝窄间隙埋弧焊技术具有突出的优势,已经成功地应用在诸多重大压力容器的焊接生产.接管与筒体或封头的焊接设备已经从机械仿形向数字化控制发展,适应不同场合的应用,提高了自动化水平,操作更加简便,并已经在核电装备上应用.弯管内壁堆焊不锈钢防腐层一直是一个难点,采用多轴协调运动的控制技术,先后开发了30,和90,弯管内壁堆焊设备,并已经在生产中使用.提出一种新型的激光-精确控制电弧的复合焊接技术,可以采用纯氩作为保护气体,接头力学性能与常规TIG填丝焊相同,而焊接速度是TIG焊的5倍以上,具有很好的发展前景. 压力容器焊接是保证压力容器致密性和强度的关键.压力容器焊接时缺陷产生原因的分析和防治是保证焊接质量的重要保障.本文详细介绍了压力容器焊接中几种常见的缺陷原因并提出相应的焊接质量控制措施,对提高锅炉、压力容器焊接质量有一定指导作用. 压力容器是一种涉及多个行业、多项学科的综合型产品,它的焊接结构十分典型,焊接的质量直接关系到容器的质量,并且焊接工艺也是容器制造中的关键.压力容器工艺的设计不仅依靠相关标准,同时也需要专业技术人员的知识和实践经验.在压力容器的设计生产中,焊接结构以及工艺的设计对其具有重要意义. 压力容器的焊接工艺相关参数,国家都有严格及详细的规定.本课题是以AutoCAD为平台,采用二次开发技术,根据用户输入参数的要求,运用VBA程序的SQL(StructuredQuery Language)语言,连接焊接知识库运用的Microsoft Aess数据库来检索相关参数供用户选择,完成压力容器焊接CAPP系统的设计.系统分为同种材质系统及异种材质系统两个分系统,系统包括知识库模块、焊接接头模块、工艺设计模块、学习功能模块以及系统控制模块五大部分,使系统更全面的体现了压力容器的焊接结构及工艺. 在系统的知识库模块中,添加了碳钢、不锈钢、耐热钢、铝及其合金、铜及其合金、镍及其合金等材料相关的参数以及异种钢焊接参数,库中主要包括母材、焊材、焊接方法、焊接电流、焊接电压等相关焊接参数.焊接接头模块的功能是设计压力容器的焊接结构,根据用户选择的合适的接头形式及输入的接头参数,形成体现层道数的焊接接头.工艺设计模块是焊接设计的主要部分,通过用户输入的基本信息,系统通过推理提供参数供用户选择.系统控制模块是基础,支撑整个系统的运行.同时,系统还具有学习功能,易于知识扩充,其中的检索功能以及查询方面等功能方便实用,达到了压力容器焊接CAPP系统的设计目的,使系统更智能化. 压力容器焊接CAPP系统界面友好,采用人机结合方式运行系统,操作方便、简单实用.系统运用VBA程序的SQL语言与数据库集成,实现了系统的功能.系统的设计,不仅提高了数据管理及分析的效率,及时有效地设计了焊接工艺,而且也提高了技术人员设计压力容器的效率,涉及的CAD二次开发方法对其它领域也有很好的借鉴意义. 综述了国内外压力容器制造过程中焊接自动化技术的应用现状,展望了压力容器制造过程中焊接自动化技术的发展趋势和应用前景. 压力容器焊接工艺国家有着详细和严格的规定,而在实际生产过程中,工艺的制定不仅依靠标准,还要靠相关技术人员的经验作出合理的判断.设计压力容器焊接结构及工艺的专家系统,具有理论及实际意义. 本课题将相关标准与Aess数据库相结合,对焊接工艺进行归类,形成知识库.知识库中包含有手弧焊、埋弧焊和氩弧焊的数据.其详细数据包括焊接材料、焊材直径,电弧电压、焊接电流和焊接速度等.氩弧焊还包括保护气体、气体成分和喷嘴直径等,埋弧焊还包括有焊剂.系统模型主要是依据给出的母材与优选的的焊材或焊剂,根据母材的厚度给出适合的焊接电流、焊接速度等规范参数. 焊接工艺卡是研究专家系统的最终体现形式.带尺寸参数的焊接接头形式由系统接头模块完成.在提供接头形式、母材参数的情况下,系统会给出焊接接头相关的详细参数,如坡口角度、间隙尺寸等,而且还能将CAD接头图自动插入到工艺卡特定的位置.实际中的情况有时答案并不唯一,针对此情况,系统会给用户推荐出几个可能方案,体现了人机互动的良好理念. 本研究还设计了学习功能模块,以满足专家系统不断丰富知识的需要. 系统采用VBA语言,结合ADO数据访问技术,根据界面中输入的参数,使用SQL（Structured Query Language）从数据库中检索出符合条件的数据供用户选择,界面友好,设计出的压力容器焊接结构与工艺专家系统,使焊接结构与工艺设计更快捷、更优化,对压力容器设计具有很好的指导意义. 针对我国钢制压力容器相对薄弱的焊接领域,如厚壁压力容器、承装腐蚀介质的压力容器和不锈钢复合板压力容器,介绍了我国钢制压力容器的焊接新技术,包括窄间隙多丝埋弧焊、激光-电弧复合热源、带极电渣堆焊、药芯焊丝CO2气保护焊、脉冲TIG焊,分析了焊接新技术在压力容器焊接中的应用,并对未来发展进行展望. 疲劳设计是压力容器设计方法研究的一个重要领域.近年来,EN13445-3及A*E -2在疲劳设计中逐渐区分焊接区域与非焊接区域,先后单独给出了焊接接头疲劳评定方法,但国内鲜见有关介绍及研究.同时,我国JB4732标准仍沿用传统的疲劳减弱系数来考虑焊接疲劳影响,设计人员进行疲劳评定时也很少关注焊接区域.JB4732的修订工作已经启动,焊接接头疲劳评定问题则是关注的重点之一.为探讨我国是否应提出新的焊接疲劳评定方法以及具体采用何种方法,有必要首先对EN 13445、A*E -2及JB4732中各方法的关键技术、安全裕度、评定差异等进行系统研究.为对JB4732修订工作提供支撑,本文围绕压力容器焊接接头疲劳评定这一主题,开展了以下基础性研究工作：1)通过调研大量标准释义及原始文献,首次对A*E -2及JB4732疲劳强度减弱系数法、EN 13445热点应力法、A*E -2主S-N法进行全面回顾,对各方法的理论、应力参量选取、疲劳曲线、厚度及平均应力修正、安全系数等关键问题进行了清晰梳理,出实施流程图,并从疲劳驱动力和疲劳抗力角度进行综合比较.分析认为,三种方法本质上都属结构应力法,其中疲劳减弱系数法最便于工程普及,但疲劳减弱系数的使用缺乏理论依据；EN13445使用真实焊接疲劳曲线,且区分焊趾与焊根失效,评定体系最为完善；基于断裂力学的主S-N法考虑了厚度和载荷模式影响,理论严谨.2)对焊接疲劳评定中的关键问题应力参量计算进行研究.以存在应力奇异的角接接头模型为例,考察基于不同方法的结构应力和一次加二次应力强度计算结果对有限元网格的敏感性.分析表明,应用应力积分法时节点应力平均导致结构应力偏小,应选取焊趾前侧的单元应力进行计算,并选用高阶缩减积分单元以降低网格敏感性；节点力法对单元类型及网格大小均不敏感,即使沿壁厚划分一层仍能得到正确的结构应力结果；外推公式对热点应力计算结果影响不大,但单元类型及尺寸的影响较大；应力奇异时某些应力分量不满足平衡条件,应通过“有效线性化区域”外推得到一次加二次应力强度.在上述结论基础上,针对有限元建模及应力计算给出相关建议.3)对搜集的数百个真实容器焊接接头疲劳数据进行重新处理及统计分析,利用试验数据对各评定方法的评定差异、安全裕度及寿命预测准确性几方面进行分析评价,并对各方法可能存在的问题做尝试性探讨.分析结果表明,A*E疲劳减弱系数法在低周疲劳阶段安全裕度充足,但其疲劳曲线高周部分不适用于焊接接头,疲劳减弱系数值存疑；EN13445对接头失效的预测最为准确,但0.4%的失效概率表明EN13445仅考虑与数据分散性相关的安全裕度对于压力容器的安全运行稍显不足,且其疲劳极限偏高；主S-N法疲劳曲线的回归标准差偏小,评定结果十分不安全,对厚度效应的定量分析表明其厚度修正项可能高估了薄板焊接接头的疲劳强度.4)给出了我国JB4732标准中焊接接头疲劳评定方法的若干修订建议. 本文根据焊接工艺设计原理,分析了焊接工艺设计的特点,结合CAPP研究现状和工厂的生产实际,提出了系统设计思想,确定了系统总体框架及各模块功能.运用具有强大数据库功能的可视化编程语言Delphi6.0建立了各种数据库,并进行系统界面设计和功能实现.基于钢制压力容器焊接工艺规程(JBT4709-2000)等标准,开发出钢制压力容器焊接CAPP系统.本系统运行时,采用人机对话的方式,在必要环节根据屏幕上的界面提示,人为作出判断,可有效制订焊接工艺卡,以及进行焊接工艺的管理,大大提高焊接技术人员的工作效率. 本文以高温气冷堆厚壁核压力容器上大开口接管处马鞍型焊缝的残余应力及变形为出发点,通过有限元数值分析,采用“生死单元法”模拟了在多层多道焊工艺条件下的焊接接头的残余应力及变形,以期为厚壁核压力容器焊接制造过程中残余应力的消除和变形控制提供指导. 其次,在焊接制造过程中,由于坡口形式及尺寸对焊后的残余应力及变形影响很大.本文在同种焊接工艺参数下,对三种不同坡口形式的焊接接头进行了焊接数值模拟.计算结果表明,30mm和38mm两种不同宽度的型坡口,在焊后30mm宽的残余应力相对较小,变形相对较大；30mm宽的型坡口和双U型坡口,在焊后双U型坡口的残余应力相对较小,变形相对较大.同时为了分析焊接道数和边界约束对焊接残余应力及变形的影响,对30mm宽的型坡口和双U型坡口进行了