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1、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

2、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

3、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

4、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

5、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

6、，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

7、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42614、筒体426142700、试板40015014，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)+2h D：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=2 R=23.14412=129

8、4 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：400150两件,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

9、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

10、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0-2

11、mm； 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

12、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b1mm，（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

13、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b2.5mm，棱角度E3mm。,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

14、艺施焊。要求：对口错边量b2.5mm，棱角度E3mm。 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b3.5mm，棱角度E3.4mm。 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