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正文內(nèi)容

中壓容器加工工藝設計(已修改)

2025-08-22 11:57 本頁面
 

【正文】 課程設計——中壓容器加工工藝設計 2 2 3(一).壓力容器焊接接頭分類 2 (二).焊接坡口 4 4(一)焊接材料的選擇原則 4(1).選擇焊接材料等強行原則 4(2).對工藝因素的考慮 4(3).按各種焊接方法的冶金特點選擇焊接材料 4(二)電焊條的選擇 5 5(一). 手工電弧焊的優(yōu)缺點 5(二)手工電弧焊的工作原理 6(三).對焊接設備的基本要求 8(四).弧焊電源的選用 9(五). 手工電弧焊的焊接工藝 11 112. 焊接操作技術 15 161.準備工作 162.安全技術 16 17 17 17課程設計——中壓容器加工工藝設計【摘要】隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展,石油化工及空分產(chǎn)品被大規(guī)模使用,大容 量貯存低溫低壓液體的貯罐被視為優(yōu)先開發(fā)生產(chǎn)的重要產(chǎn)品。結合實際,論述 了貯罐工藝設計中的材料選擇、結構設計以及焊接制造焊接工藝焊后熱處理等 方面的問題。結構名稱:中壓容器主要組成:筒身、封頭、管接頭、入孔圈材 料:16MnR壁 厚:筒身 12mm、封頭14mm、管接頭7mm、人孔圈20mm生產(chǎn)類型:小批量生產(chǎn) 圖 1 焊接結構如上圖所示 注:筒身直徑為824mm、長為3000mm、為保證焊接質(zhì)量,分割成均長為1000mm的三段鋼制壓力容器是典型的焊接結構,主要的制造方法就是焊接,焊接質(zhì)量直接關系到壓力容器的質(zhì)量。有必要在這里了解一下基本的焊接知識。(一).壓力容器焊接接頭分類 壓力容器的焊接接頭分成四類,目的是在設計、制造、維修、管理時可以分別對待,從而保證焊接質(zhì)量。 ①容器圓筒部分的縱向接頭(多層包扎容器層板層縱向接頭除外),球形封頭與圓筒連接的環(huán)向接頭,各類凸形封頭中的所有拼焊接頭以及嵌入式接管與殼體對接連接的接頭,均屬Ⅰ類焊接接頭。 ②殼體部分的環(huán)向焊縫接頭,錐形封頭小端與接管連接的接頭,長頸法蘭與接管連接的接頭,均屬Ⅱ類焊接接頭,但已規(guī)定為Ⅰ、Ⅲ、Ⅵ類的焊接接頭除外。 ③平蓋、管板與圓筒非對接連接的接頭,法蘭與殼體、接管連接的接頭,內(nèi)封頭與圓筒的搭接接頭以及多層包扎容器層板層縱向接頭,均屬Ⅲ類焊接接頭。 ④接管、人孔、凸緣等與殼體連接的接頭,均屬Ⅵ類焊接接頭,但已規(guī)定為Ⅰ、Ⅱ類的焊接接頭除外。 Ⅰ類焊縫是壓力容器中受力最大的接頭,因此一般要求采用雙面焊或保證全焊透的單面焊縫; Ⅱ類焊縫的工作應力一般為Ⅰ類的一半。除了可采用雙面焊的對接焊縫以外,也可采用帶襯墊的單面焊;在中壓焊縫中,Ⅲ類接頭的受力較小,通常采用角焊縫聯(lián)接。 Ⅲ類焊縫是接管與容器的交叉焊縫。受力條件較差,且存在較高的應力集中。這種焊縫的拘束度相當大,殘余應力亦較大,易產(chǎn)生裂紋等缺陷。因此在這種容器中Ⅳ類焊縫應采取全焊透的焊接接頭。 鋼制壓力容器焊接接頭的基本形式:有對接接頭、T形(十字形)接頭、角接頭和搭接接頭。對接接頭是最基本的一種接頭形式,其強度可以達到與材相同,受力均勻,筒體與封頭等重要部件的連接均采用對接接頭。厚度小時不開坡口,當厚度超過8mm是要有坡口。對接接頭中的應力分布比較復雜,焊縫與母材交界處有應力集中現(xiàn)象。應力集中系數(shù)的大小和焊縫的幾何尺寸相關,如果通過打磨將余高磨平,應力的分配情況就有明顯改善。以前叫余高為加強高是從受力橫斷面面積增大角度考慮的。(二).焊接坡口 (1).焊接坡口應根據(jù)圖樣要求或工藝條件選用標準坡口或自行設計。 選擇坡口形式和尺寸應考慮下列因素: a)焊接方法; b)焊縫填充金屬盡量少; c)避免產(chǎn)生缺陷; d)減少殘余焊接變形與應力; e)有利于焊接防護; f)焊工操作方便;(2).焊接接頭和坡口的設計a)對于手工電弧焊,由于熔深較淺,6mm以上的鋼板就需要開V形坡口,由于手工電弧焊焊接時焊條直徑較粗,焊縫表面覆蓋較厚的熔渣層,較大的坡口角能使焊條伸入坡口底部,便于脫渣,因此V形坡口角度必須大于60176。(一)焊接材料的選擇原則(1).選擇焊接材料等強行原則 對于低合金中壓容器用焊接材料,同時應注意焊接材料熔敷金屬的抗拉強度不能大大高于母材的抗拉強度,而導致焊縫塑性性能降低,硬度增大,不利于隨后的制造成型。盡管強度計算僅考慮材料的抗拉強度,各種工藝評定標準對焊縫的屈服強度均無要求,但選擇焊接材料時也應考慮焊接材料熔敷金屬的屈服強度不應低于母材的屈服強度,并注意保證一定的屈強比。(2).對工藝因素的考慮在薄壁容器的制造中,筒節(jié)大都采用冷卷成型,組焊成的整臺容器,由于壁薄,應力容易松弛,不必做消除應力處理,只要焊縫在焊后狀態(tài)能滿足設計要求就可以了. 滿足焊接接頭制造工藝性能和焊接工藝性能的要求。焊接接頭組成的構件,在制造過程中不可避免要進行各種成型和切削加工,例如沖壓、車、刨等,要求焊接接頭具有一定的塑性變形能力和切削性能、高溫綜合性能等。(3).按各種焊接方法的冶金特點選擇焊接材料由于是小批量生產(chǎn),屬于薄壁焊接,從經(jīng)濟性和焊接工藝特點方面分析選擇手工電弧焊比較適合,因此要求選用低氫性的堿性焊條(與酸性焊條相
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