【正文】 課程設(shè)計論文 1 目錄 1 緒論 ............................................................................................................................ 2 材料的焊接性 ................................................ 2 焊接材料的選擇 .............................................. 4 2 工藝參數(shù)的選擇 .................................................... 6 板厚的計算 ................................................... 6 焊接工藝參數(shù)的選擇 .......................................... 6 焊絲焊條直徑 ............................................................................................... 7 焊接電流的選擇 ................................................................................... 7 焊接電壓 ............................................................................................... 9 焊接層數(shù) ............................................................................................... 9 焊接速度的選擇 ................................................................................. 10 焊縫的布置及焊接接頭坡口選擇 ............................................................... 11 焊縫布置 ............................................................................................ 11 焊接接頭坡口的選擇 ........................................................................ 11 焊接耗材與生產(chǎn)設(shè)備 ...................................................................... 13 3 焊后熱處理和焊接檢驗 ......................................................................................... 16 焊后熱處理 ................................................................................................. 16 焊接檢驗 ..................................................................................................... 16 鋼制立式儲罐的安裝、驗收 ....................................................................... 18 4 焊接工藝卡 .............................................................................................................. 20 沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計論文 2 1 緒論 鋼制立式固定頂儲罐的工藝設(shè)計部分包括材料的焊接性分析，焊接方法的選擇，焊接材料的選擇，焊接參數(shù)的選擇，焊縫位置的布置、焊接坡口的選擇，焊接耗材的計算，焊接設(shè)備以及其它使用設(shè)備的選擇，裝配工序的選擇，以及焊前預(yù)熱、焊后熱處理及焊后檢驗等，根據(jù)以上部分制作焊接工藝卡以便實際生產(chǎn)使用。工藝焊接性就是在一定焊接工藝條件下，獲得優(yōu)質(zhì)、無缺陷的焊接接頭的能力；使用焊接性焊接接頭滿足某種使用性能的能力，通常包括常規(guī)的力學(xué)性能、低溫韌性、抗脆斷性能、高溫蠕變、疲勞性能、持久強度以及抗腐蝕性和耐磨性等指標(biāo) [7]。屬低合金高強度鋼，含 Mn 量低。通過計算得出 ，16MnR 的碳當(dāng)量 CE=%～ %。鋼在軋制中 ， 硫、磷含量控制較低 ， 所以也不易產(chǎn)生熱裂紋。通過上述分析，可以清楚地認(rèn)識到：通過細化晶粒來保證 16MnR 鋼焊接接頭的低溫韌性，這是制定 16MnR 鋼焊接工藝的一個根本出發(fā)點。本設(shè)計主要選擇的焊接方法是焊條電弧焊、 CO2氣體保護焊和埋弧焊。 焊 條焊條電弧焊要求電源具有陡降的外特性，良好的動特性和合適的電流調(diào)節(jié)范圍，選擇時應(yīng)考慮以下因素：所要求的焊接電流的種類、所要求的焊接電流調(diào)節(jié)范圍、弧焊電源的功率、工作條件和節(jié)能要求。 埋弧焊是在焊劑下燃燒進行的熔焊方法，現(xiàn)在主要有自動焊和半自動焊兩種。 埋弧焊的電源種類有直流和交流電源，直流電源包括硅弧焊整流器、晶閘管弧焊整流器。 所以埋弧焊主要用于本儲罐底的邊緣板對焊、中腹板的對焊以及筒壁和罐底T 型焊縫的焊接，罐頂?shù)纳刃伟鍖雍缚p。下表是給出了不同的焊接方法和焊接材料與母材的搭配關(guān)系。焊劑應(yīng)具有良好的冶金性能和焊接工藝性能，同時焊劑顆粒大小滿足所要求的尺寸。 沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計論文 6 2 工藝參數(shù)的選擇 板厚的計算 由于所給體積大于 1000m3，所以按照不等壁厚計算，選擇鋼板寬度為 2m。 焊絲是氣焊、氣體保護焊和埋弧焊時使用的焊接材料，其選擇參照表 所示。焊接電流與焊條直徑大致存在下列經(jīng)驗關(guān)系： 沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計論文 8 I=（ 30~50） d () 式中 I―焊接電流 D―焊條直徑 根據(jù)《焊接材料、工藝及設(shè)備手冊》查得表 給出了焊條電弧焊焊接電流與焊條直徑的關(guān)系 表 焊條直徑與焊接電流的關(guān)系 參數(shù) 選擇原則 焊條直徑 焊件板厚 /mm 4~8 8~12 焊條直徑 /mm 板厚 3~4 4~5 5~6 焊接電流 平焊焊接電流可按式 I=Kd 計算，立焊、橫焊的焊接電流應(yīng)比平焊小 10%~20% 焊條直徑 d/mm 1~2 2~4 4~6 經(jīng)驗系數(shù) K 25~30 30~40 40~60 焊接層數(shù) 焊接層數(shù)根據(jù)焊件厚度制訂，原則上每層焊縫的厚度為焊條直徑的 ~ 倍，但一般不大于 4~5mm 焊接位置不同，則焊接電流也應(yīng)該不同，進行相應(yīng)的變化。 I 形坡口焊接時的焊接電流應(yīng)該大于其實形式坡口的焊接電流以保證熔透。電弧電壓等于焊機輸出電壓減去焊接回路的損耗電壓。隨著焊接電流的提高，電弧電壓大致以100: 的比例相應(yīng)的增高。 對于埋弧焊來講，埋弧焊是在焊劑覆蓋的作用下進行焊接，若果采用多層焊，焊接就會很費功夫，一般都是調(diào)節(jié)電壓和電流來滿足一次焊道成型。對于不同的焊接方法，又有著不同的焊接參數(shù)，如焊條電弧焊焊條直徑，鎢極氬弧焊中鎢極直徑，埋弧焊中焊絲直徑等等。焊接速度 對焊縫的外觀有直接的影響。在高強鋼和不銹鋼的焊接時，為了避免焊接熱影響區(qū)性能的惡化或耐蝕性的降低，通常都要采用焊速較高的窄焊道技術(shù)。當(dāng)焊接速度太快，會產(chǎn)生咬邊和氣孔等缺陷，焊道外形變差。因此，焊接速度應(yīng)與所選定的焊接電流和電弧電壓適當(dāng)匹配。 C 類焊縫：法蘭、平封頭、管板與殼體、接管連接的焊 縫、內(nèi)封頭與筒體的搭接填角焊縫以及多層包括壓力容器層板縱向焊縫。在保證結(jié)構(gòu)的承載能力的條件下，應(yīng)盡量減少焊縫的數(shù)量和焊縫尺寸；焊縫應(yīng)盡量避開最大應(yīng)力和應(yīng)力集中的位置；避免過分密集焊縫和交叉焊縫，一面造成金屬過熱，加大熱影響區(qū)，使組織惡化，一般兩條焊縫的間距要大于三倍的板厚且不小于 100mm；焊縫布置應(yīng)不影響機械切削加工表面，有些焊接構(gòu)件的某些部位需先加工再焊接，則焊縫位置應(yīng)盡量遠離已加工表面，以避免或減少焊接應(yīng)力與變形對已加工表面精度的影響；為了減少和避免大型構(gòu)件的翻轉(zhuǎn)使得焊接操作方便和保證焊接質(zhì)量，焊縫應(yīng)盡量放在 平焊位置，應(yīng)盡量避免仰焊焊縫，減少橫焊縫。 圖 T 形接頭和角型接頭 焊接接頭的功能： 對接接頭：受力均勻，在靜載和動載作用下都具有很高的強度，且外形平整美觀，是應(yīng)用最多的接頭形式。 坡口的作用是使厚度較大的焊件能夠焊 透，常將金屬材料邊緣加工成一定形狀的坡口，并且坡口能起到調(diào)節(jié)母材金屬和填充金屬比例即調(diào)整焊縫成分的作用。 2)坡 H 加工容易 ，成本低。 當(dāng)然，這些因素要綜合考慮，在保證焊透、熔合良好和變形最小