【正文】 e spherical container for welding, the welding process, and the welding material were selected. The preheat temperature is 120~140℃ , the welding process is the shield metal arc welding, the covered electrodes are E5015. The produce technologic course of the 400m3 spherical container was piled according to the experience of the manufacturing plant and related standards. In the entire production process, the press of forming spherical shell plate, the installation and welding of spherical container belong to important and difficult in the production. In this paper, they were carried out a detailed analysis and exposition. The methods of forming the spherical shell plate was part forming. The installation of the spherical container was divided two parts, they are the parts installation and the whole installation, the whole installation use of the entire of the ball installation method, and it should be conducted at the scene. According to the different character of each weld on the spherical container. in this paper, the concrete welding process of every weld was plied, and the welding procedure parameters were chose. After the installation and welding of spherical container. There need to conduct process when welding finished, which include nondestructive testing, postweld heat treatment, and the pressure test, and so on. In the paper, they were conducted a brief analysis and exposition, and were introduced the corresponding resolve methods and attention matters. Key word: Spherical container。 forming。球罐與圓筒容器（即一般貯罐）相比，在相同直徑和壓力下，殼壁厚度僅為圓筒容器 的一半，鋼材用量省，且占地較小，基礎(chǔ)工程簡單。 球罐殼板承載能力比圓筒形容器大一倍，即在相同直徑、壓力下，采用同樣鋼板時，球罐的板厚只需圓筒形容器的一半。 多品種 有針對低溫深冷操作的雙層殼結(jié)構(gòu)球罐、鋁制球罐。采用最廣泛的為單層圓球型球罐（見彩圖）。更大容積時 ,應(yīng)采用復(fù)式橢球型球罐。常溫球罐的設(shè)計溫度大于20℃ 低溫球罐 這類球罐的設(shè)計溫度低于或等于 20℃ ，一般不低于 100℃ 。 按結(jié)構(gòu)形式分類 ： 按形狀分有圓球形、橢圓形、水滴形或上述幾種的混合。本次400 球罐制造工藝設(shè)計依據(jù)工廠設(shè)計圖紙和國家相關(guān)標準規(guī)定進行編制 設(shè)計目的是全面了解 400m3 球罐的制造工藝使所學(xué)到的焊接專業(yè)理論知識能夠應(yīng)用到實際生產(chǎn)當中，并最終完成設(shè)計畢業(yè)工作。球殼設(shè)計要按照以下的設(shè)計準則進行 必須滿足所處物料在容量、壓力、溫度方面要求，且安全可靠。由于這種結(jié)構(gòu)取橘瓣式和足球瓣式倆種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，所以球殼板的用量減少、焊縫的長度縮短、材料利用率較高。 當 CE=%～ %，鋼的淬硬傾向逐漸增加 [8]，所以 16MnR 屬于有淬硬傾向的鋼。 焊接材料如下：球殼板主體焊接采用 E5015 焊條，球罐附件焊接采用 E4303焊條，關(guān)于焊條的具體要求見表 4。 備 料材料復(fù)驗、入庫鋼材預(yù)處理球殼板的成形球罐的組裝球罐的焊接無損檢測熱處理水壓試驗去銹、涂裝氣壓試驗驗收、交貨一次號料一次下料二次號料二次下料檢 查球殼板的壓制極板的開孔組裝各種管口的組裝赤道帶與支柱上部組裝其它附件組裝整球組裝 修 形 圖 2 球罐生產(chǎn)工藝流程 常州機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 12 第 12 頁 共 54 頁 勤奮、和諧、求實、進取 球殼板的備料工藝 備料 根據(jù)設(shè)計圖紙，對每塊球殼板用計算機放大樣，根據(jù)放樣后的實樣，提出球殼板的備料計劃，要求備料球殼板的同時，要考慮到球罐焊接產(chǎn)品的試板用量，需復(fù)驗的材質(zhì)要求和安裝用胎具用量以及球殼板所需的工藝余量和加工余量等，并且應(yīng)盡量節(jié)省材料。 表 6 球殼板的規(guī)格 名稱 材質(zhì) 厚度 /mm 長度 /m 寬度 /m 數(shù)量 供貨狀態(tài) 極帶中間板 15CrMoV 48 2 正火 極帶側(cè)板 15CrMoV 48 4 正火 極帶圍板 15CrMoV 48 8 正火 赤道帶板 15CrMoV 48 12 正火 對于球罐的一些標準附件，如開口銷、墊圈等，在選購時，要求購買的數(shù)量要多于圖紙上的規(guī)定數(shù)量，以便互換使用和方便維修。 當材料經(jīng)檢驗合格后，存入倉庫，并做好標記，妥善保管。所以，劃線、下料前必須進行鋼板的矯平。 360340320 圖 3 42009 輥式中厚板矯平機 原理圖 2) 鋼板表面除銹 鋼板的表面除銹采用噴丸的方法。 其技術(shù)特性參數(shù)見表 6。要求制作過程中的所有工序都必須作好施工記錄，包括施工作業(yè)時間、作業(yè)人員、施工過程中的自檢、互檢、專檢的確認以及施工過程中停止點的見證檢驗等。圖 為赤道帶劃線樣板示意圖。內(nèi)卡樣板示意圖見圖 6。 基準中心線凈尺線檢查線 圖 7 檢查線位置示意圖 利用小車式直線氣割機（半自動切割機）按照鋼板毛坯上的下料線進行切割，若條件允許，且所切球殼板尺寸對稱，可采用兩臺半自動 切割機分別沿球殼板兩側(cè)同時切割。當球殼板弦長在2020mm 以上時，檢查樣板弦 長不得小于 2020mm，當球殼板弦長小于 2020mm 時，檢查樣板的弦長不得小于球殼板的弦長。 此外，部分球殼板需要進行鉆孔，為確定其準確位置和保證其正確的孔形，須在此時進行人孔的劃線號料。 坡口加工后必須仔細檢查其面質(zhì)量和曲率。球殼板的幾何尺寸允許偏差見圖 11。 3mm，兩條對角線應(yīng)在同一平面上，用兩直線對角測量時，兩直線的垂直距離偏差不得大于5mm。L /2B 2 177。 2B 1 177。 2D 177。當球殼板成形后的塑性變形超過 3%時，應(yīng)按焊后熱處理規(guī)范進行熱處理。根據(jù)人孔、接管接頭的實際尺寸，劃出開孔尺寸線，并做好標記。坡口如圖 12 所示。焊接時由 A、 B、 C、 D 4 名焊工同時對稱施焊，焊接方向如圖 13 所示，采用多層多道焊。大坡口面焊完后，再焊小坡口面的焊縫，焊前須對其進行清根、打磨。接縫兩側(cè) 500mm范圍內(nèi)除銹，打磨光潔。 上段支柱赤道板 圖 15 上段支柱與赤道板組對 在上段支柱與赤道板組裝時，在球殼板周邊 100mm 范圍內(nèi)、與支柱連接的已成形赤道板在距支柱與赤道板預(yù)焊位置周邊 150mm 范圍內(nèi)進行 100%超聲檢驗，以 JB/ 規(guī)定的Ⅲ級合格。 3mm。相同規(guī)格的球殼板應(yīng)具有互換性。所有加工體表面應(yīng)涂防銹油脂，拉桿螺紋應(yīng)妥善保管。若發(fā)現(xiàn)超標缺陷，應(yīng)加倍抽檢。檢查基礎(chǔ)外觀是否有裂紋、 蜂窩狀氣孔、空洞和露肋等缺陷。2mm 地腳螺栓預(yù)留孔中心與基礎(chǔ)中心圓的間距 sb 177。斜墊鐵應(yīng)成對使用，墊鐵應(yīng)伸進支柱管壁位置內(nèi) 10～ 15mm，露出支柱底板外 10～ 20mm。 施工現(xiàn)場的電源、水源、預(yù)熱和后熱用的氣源、道路等應(yīng)滿足施工要求。 i. 工裝夾具焊接 小方塊均焊在球殼板外側(cè)，焊接位置距球殼板邊緣 150mm，其相互間距按各帶焊縫長度和球殼板厚度而定，在 500～ 1500mm 范圍內(nèi)。 預(yù)埋地腳固定的基礎(chǔ)上表面平面度 2mm 常州機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 25 第 25 頁 共 54 頁 勤奮、和諧、求實、進取 (a) (b) (c) (d) 圖 18 工裝夾具示意圖 (a) 龍門夾具； (b) 小方塊； (c) 馬蹄形夾板； (d) 定位塊 ii. 下段支柱與上端支柱焊接 將下段支柱與已焊接在赤道板上的上段支柱在平臺上進行拼接，按圖 19 所示。 ，支柱與底板組焊后應(yīng)垂直，其垂直度偏差不大于 2mm。 然后用同樣方法吊裝第 2 塊帶支柱的赤道板，用纜繩臨時固定，調(diào)整好垂直度后擰緊地腳螺栓。調(diào)整方法可用支柱底板的墊鐵或定位塊上的螺絲。 利用龍門夾具、斜楔調(diào)節(jié)對口間隙、錯邊量和棱角，使其滿足標準要求，見圖 22。下極帶的圍板用吊機從赤道帶上口吊入安裝，利用中心桅桿、鋼絲繩、手拉葫蘆穩(wěn)定每一塊下極帶的圍板（圖 24）。上極帶圍板用吊機安 裝，利用中心桅桿上的吊桿及手拉葫蘆、鋼絲繩穩(wěn)定，每隔一塊上極帶圍板用一根吊桿。 中心桅桿支柱下極帶圍板 圖 24 下極帶圍板吊裝 圖 25 下極帶中間板吊裝 vi. 極帶中間板與極帶側(cè)板的安裝 按圖紙方位用吊機將焊有人孔、接管的下極帶中間板從上極帶圍板上口吊入，注意對準中心線方位（圖 25），然后吊裝 左、右側(cè)板就位。按圖紙方位用吊機將焊有人孔、接管的上極帶中間板從上極帶圍板上口吊入，注意對準中心線方位，然后吊裝左、右側(cè)板就位。其錯邊、間隙、棱角、內(nèi)徑差、支柱垂直度和赤道水平度，均應(yīng)符合標準要求。 viii. 組焊的檢驗 焊前組裝檢驗按表 12 的規(guī)定。 ① 雨天及雪天； ② 風速超過 8m/s，相當于 Ⅴ 級風； ③ 環(huán)境溫度在 5℃ 以下； ④ 相對濕度在 90%以上。對每一個持證焊工，頒發(fā)識別鋼印。 b) 焊條的干燥 焊條貯存應(yīng)保持干燥，相對濕度不得大于 60%，焊條使用前應(yīng)按要求進行烘干，對于 E5015 焊條，烘干溫度為 350℃ ～ 380℃ ，烘干時間為 1h；對于 E4315和 E4303 焊條，烘干溫度為 100～ 150℃ ，烘干時間為 。球殼板上的定位焊采用焊條電弧焊，焊機選用 ZXG 400 型弧焊整流器 ，焊接時采用短弧操作，焊接位置要求平焊、仰焊、立焊、橫焊。 定位焊時，引弧和熄弧都應(yīng)在坡口內(nèi)，嚴禁在球殼表面引弧和熄弧。在整個焊接過程中應(yīng)保持此溫度。焊前對球殼 板進行預(yù)熱，預(yù)熱的目的是：減緩焊接接頭加熱時溫度梯度及冷卻速度，適當延長在800℃ ～ 500℃ 區(qū)間的冷卻時間，改善焊縫金屬和熱影響區(qū)的顯微組織，從而減少和避免產(chǎn)生淬硬組織，有利于氫的逸出，可防止冷裂紋的產(chǎn)生 [4]。球罐焊縫見圖 27。所有焊縫施焊前，均須對施焊處坡口及邊緣進行預(yù)熱，預(yù)熱溫度為 120～ 140℃ 。焊條選用 E5015 焊條。 ④ 焊接要點。再次施焊前，必須仔細檢查，確認無誤后方可按原工藝要求繼續(xù)施焊，每一層的接頭至少錯開 50mm。根據(jù)焊接工藝評定報告，提出合理的線能量應(yīng)用范圍，并應(yīng)反映在焊接工藝規(guī)程中。采用多層多道焊，焊接時焊條不作橫向擺動，線能量應(yīng)控制在盡可能小的范圍內(nèi)。碳弧氣刨的電源采用直流電，反接法。對坡口作滲透檢測，驗明有無裂紋、夾渣等缺陷。球殼上的工裝夾具焊縫也應(yīng)作相同要求的消氫處理。產(chǎn)品試板采用與球罐本。 ⑩產(chǎn)品焊接試板。為了使氫充分逸出，防止延遲裂紋， 球殼 板 以及嵌入式接管與球殼的對接焊縫，焊后須立即進行 后熱 消氫處理，后熱溫度為 200～ 250℃ ，后熱時間為 ～ 1h。刨槽成形應(yīng)為 U 形，表面平齊。 ⑧ 碳弧氣刨清根和打磨。為了控制起來簡便，應(yīng)用每根焊條應(yīng)焊接的 最小焊縫長度來控制焊接線能量。在焊接過程中，層間溫度不應(yīng)低于 120℃ 。所有焊縫焊接時，均采用短弧操作，盡量控制電弧電壓，使其穩(wěn)定 。要求對稱均勻分布焊工，所有焊工應(yīng)在統(tǒng)一指揮下同步施焊。 球罐對接焊縫總長為 。 大環(huán)縫赤道帶縱縫極帶縱縫方形環(huán)縫中極板拼縫 圖 27 球罐焊縫示意圖 2. 焊接注意事項 ① 坡口處理。注意應(yīng)保證加熱的均勻性，預(yù)熱溫度為120