【正文】 選用優(yōu)質(zhì)的奧氏體不銹鋼母材和焊接材料．即嚴(yán)格控制其 C， Si， P，S 等雜質(zhì)的含量。用低氫型焊條藥皮焊條可以使焊縫晶粒細(xì)化，減少雜質(zhì)偏析，提高抗裂性。 （ 4）采用適當(dāng)?shù)暮附右?guī)范和冷卻速度。它是奧氏體不銹鋼最危險(xiǎn)的一中北大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 第 3 頁 共 29 頁 種破壞形式，它的特點(diǎn)是腐蝕沿晶界深入金屬內(nèi)部，并引起金屬機(jī)械性能和耐腐蝕性能的下降；奧氏體不銹鋼在 450～ 850℃的敏化溫度區(qū)間內(nèi)停留一定時(shí)間后，就會(huì)使碳化鉻沿奧氏體晶界析出，造成晶粒表層區(qū)域的 cr 含量下降到耐腐蝕所要 求的極限值訓(xùn) fCr)12％。采用小規(guī)范，目的就是為了減少危險(xiǎn)溫度范圍停留時(shí)間，采用小電流、快焊速、短弧焊及不做橫向擺動(dòng)。 3 .應(yīng)力腐蝕開裂 應(yīng)力腐蝕開裂的原因： 應(yīng)力腐蝕開裂是焊接接頭在特定的腐蝕環(huán)境下，受拉伸應(yīng)力的作用是所產(chǎn)生的延遲開裂的現(xiàn)象。焊縫與母材應(yīng)有良好的匹配，不產(chǎn)生任何不良組織，如晶粒粗化，及脆硬的馬氏體等。 4．焊縫成形不良 焊縫成形不良的原因： 奧氏體不銹鋼焊接的時(shí)候，由于焊縫中合金元素含量高，熔池的流動(dòng)性差，易造成焊縫表面成形不良。 00Cr19Ni13Mo3 鋼熱處理 a．固溶處理 這種熱處理是將 1Cr18Ni9Ti 奧氏體不銹鋼零件加熱到固溶溫度（ 1050～1100℃），讓所有碳化物及冷加工形成的馬氏體全部溶入和轉(zhuǎn)變成奧氏體，然后快冷，在室溫下保持單相高溫組織。 c．穩(wěn)定化處理 為了防止晶間腐蝕，在 00Cr19Ni13Mo3 奧氏體不銹鋼中加入少量的鈦或銀，并進(jìn)行所謂的穩(wěn)定化處理。產(chǎn)品外觀圖樣大體如圖 31 所示： 中北大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 第 5 頁 共 29 頁 圖 31空氣儲(chǔ)罐殼體 主要加工手段為焊接，此外還采用 沖壓、卷彎、機(jī)加工等輔助工藝。 c．焊前清理 為了保證焊接質(zhì)量，焊前應(yīng)將坡口兩側(cè) 20~30mm 范圍內(nèi)的焊件表面清理干中北大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 第 6 頁 共 29 頁 凈，如有油污，可用丙酮或酒精等有機(jī)溶劑擦拭。 3． 焊接方法選擇 ： 奧氏體不銹鋼具有較好的焊接性，可以采用焊條電弧焊、埋弧焊等進(jìn)行焊接。埋弧焊對(duì)母材稀釋率變化范圍大（ 10%~75%），這就會(huì)對(duì)焊縫金屬成分產(chǎn)生重大影響，關(guān)系到焊縫組織中鐵素體含量的控制。經(jīng)檢驗(yàn)合格后進(jìn)行下道工序的裝焊。 中北大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 第 7 頁 共 29 頁 3. 容器環(huán)縫焊接： 環(huán)縫埋弧焊技術(shù)與筒節(jié)縱縫埋弧焊技術(shù)類似。正火焊道應(yīng)高出母材表面~3mm，焊后熱處理后再磨去正火焊道。 3． 焊接材料選擇 ： 00Cr19Ni13Mo3 奧氏體不銹鋼焊接材料的選用原則，應(yīng)使焊縫金屬的合金成分與母材成分基本相同，并盡量降低焊縫金屬中碳含量和 S、 P 等雜質(zhì)的含量。 圖 32：封頭在專用胎具上的裝配與焊接 圖 33：筒節(jié)環(huán)縫焊接 中北大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 第 8 頁 共 29 頁 對(duì)在腐蝕介質(zhì)中工作的奧氏體不銹鋼，主要按腐蝕介質(zhì)和腐蝕性要求來選擇焊接材料，一般選用與母材成分相近或相同的焊接材料。多層焊時(shí)要避免道間溫度過高，一般應(yīng)冷卻到 100℃以下再焊下一層；否則接頭冷卻速度慢，將促使產(chǎn)生碳化鉻而造成耐晶間腐蝕性下降。 d．焊后熱處理 奧氏體不銹鋼焊接后，原則上不進(jìn)行熱處理。常用的酸洗方法有兩種：酸液酸洗。中北大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 第 9 頁 共 29 頁 適用于大型結(jié)構(gòu)，是將配制好的酸膏敷于結(jié)構(gòu)表面，停留幾分鐘后，再用清水沖凈。合理的接頭設(shè)計(jì)應(yīng)使應(yīng)力集 中系數(shù)盡可能的小，且具有好的可焊性，便于焊后檢驗(yàn)。為了降低焊接應(yīng)力，可采用雙 V 或雙 U坡口。 圖 34 V 型坡口 4．焊接工藝性評(píng)定 焊接試件的制備 采用刨邊機(jī)進(jìn)行坡口加工。 （一）電源極性 埋弧自動(dòng)焊焊接鋼時(shí)應(yīng)采用直流反接。大多數(shù) 埋弧自動(dòng) 焊工藝都采用短路過渡焊接。其工 藝參數(shù)見表 42。使用液體冷卻介質(zhì)，保溫時(shí)間不得少于 5min。 （ 2）接頭力學(xué)性能 根據(jù)接頭力學(xué)性能試驗(yàn)的結(jié)果，其接頭強(qiáng)度、塑性均能滿足規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值。 （ 4）根據(jù)試驗(yàn)可以看出，焊接接頭無淬硬組織。這個(gè)范圍的上限取決于不產(chǎn)生冷裂紋，下限取決于熱影響區(qū)不出現(xiàn)脆化的混合組織。線能量較小，焊速過快，焊工操作困難，而且易產(chǎn)生夾渣等焊接缺陷，所以焊接線能量一般應(yīng)以 8～ 12kJ/cm 為宜。 在堆放、運(yùn)輸和起吊過程中應(yīng)采取有效措施防止變形。 ，可以采用必要的裝配夾具等。 ：復(fù)檢合格后對(duì)鋼板進(jìn)行矯正。第二使零件表面上的缺陷和由于機(jī)械加工所帶來的損傷減少 , 從而降低應(yīng)力集中。毛坯寬度為筒節(jié)的長(zhǎng)度，其大小取決于原材料的寬度和容器上焊縫的分布情況（焊 縫不允許十字交叉）。 中北大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 第 15 頁 共 29 頁 ：采用刨邊機(jī)進(jìn)行鋼板的直線邊緣加工和開坡口，加工精度高，坡口尺寸準(zhǔn)確。如圖 52 圖 52 預(yù)彎 本次設(shè)計(jì)利用壓力機(jī)預(yù)彎。每滾卷一次行程，便適當(dāng)下調(diào)上輥一次，這樣經(jīng)過多次滾卷 就可將板料彎曲成所要求的曲率。 00Cr19Ni13Mo3 鋼回彈量較大，需要在最終成形之前進(jìn)行一次退火。定位焊時(shí)，焊點(diǎn)要有一定尺寸，且焊點(diǎn)間距 300mm。經(jīng)測(cè)量，直到合乎要求為止。先要進(jìn)行劃線、打標(biāo)記 來確定孔中心的位置。 圖 55 橢圓形封頭 封頭制造工藝如下： ：復(fù)檢材料成分、規(guī)格、牌號(hào)。 考慮加工余量后，封頭毛坯直徑可按下式計(jì)算： D0=P+2hk0+2S 式中： — 封頭沖擊成形是的拉伸系數(shù)，取 k0=1 S— 封頭邊緣加工余量 h— 直邊高可求得 D0=1800mm。 ：量取直邊高度 54mm劃線，同時(shí)對(duì)Ф 20mm的孔劃線。 ：按圖樣要求檢查其尺寸、質(zhì)量等。 ：始鍛溫度 1150～ 1200℃，終鍛溫度 800～ 850℃，使直徑達(dá)φ 1800177。 : 對(duì)其進(jìn)行 600～ 650℃回火，保溫 4h,空冷，以恢復(fù)組織。 ： X5032 銑床粗銑兩端面各留余量 1mm。 ： CA6140 車床精車柱面，不再留余量。 表 53 接管參數(shù) 序號(hào) 公稱直徑 連接標(biāo)準(zhǔn) 緊密面形式 公稱壓力 用途 a 250 HG5010 平面 16 空 氣透口 b 250 HG5010 平面 16 空氣出口 c 80 HG5010 平面 16 安全閥接口 d / M20 15 內(nèi)螺紋 / 壓力表接口 e 300 400 / / / 橢圓形人孔 f / G1 內(nèi)螺紋 / 排放口 中北大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 第 20 頁 共 29 頁 其制造工藝過程如下： ：檢查鋼管材質(zhì)、圓度、型號(hào)。將熔化的材料排開，直至等離子氣流束穿透工件背面而形成切口，從而達(dá)到切割的目的。 A 型支腿角鋼支柱的材料為 A3 鋼，底板材料為 A3 鋼，墊板材料與殼體材料相同。 2 下料 按號(hào)料線剪切和切割墊板、支柱、底板。 3 滾制 墊板按筒體外徑制作。在長(zhǎng)條弧板上進(jìn)行墊板劃線，并劃出周邊圓角。 V 形、 U 形開槽及墊板表面須均勻光滑，不得有溝槽、缺肉等缺陷，不得有氧化鐵等雜物，零件加工邊緣的表面粗糙度不得低于 Ra50μ m。 1mm。為此，夾緊所需的力應(yīng)能克服操作過程在紅產(chǎn)生的各種力，如工件的重力、慣性力、因控制焊接變形而產(chǎn)生的拘束力等。 在工藝 設(shè)計(jì)中要采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄈケM量減少焊接應(yīng)力和變形。裝焊過程中采取了降低焊縫拘束度的工藝措施，補(bǔ)償焊縫的縮量。 封頭與法蘭的裝配、焊接都在小型變位器上進(jìn)行，禁止將法蘭密封面與裝配平臺(tái)接觸，以避免擦傷密封面。焊后對(duì)焊縫進(jìn)行 X射線探傷。然后采用 埋弧自動(dòng)焊焊進(jìn)行焊接，坡口形式及尺寸見圖 31，焊接工藝參數(shù)見表 61，裝焊示意圖如圖 62 所示。 其裝配同接管與筒體的裝配工藝。焊縫附近的油污等雜質(zhì)要清理干凈，焊接過程穩(wěn)定。后熱溫度為 300～ 350℃，保溫 ～ 1 小時(shí)。根據(jù)線能量范圍，選擇正確的電弧電壓、電流、焊接速度進(jìn)行控制，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)配一名焊接記錄員，及時(shí)作好焊接線能量等焊接記錄。 B．補(bǔ)焊前應(yīng)編制返修工藝，分析缺陷產(chǎn)生的原因，提出返修方案，經(jīng)焊接責(zé)任工程師批準(zhǔn)同意后實(shí)施，返修工藝至少應(yīng)包括缺陷產(chǎn)生的原因，避免再次產(chǎn)生缺陷的技術(shù)措施，焊接工藝參數(shù)的確定，返修焊工的指 定，焊材牌號(hào)、規(guī)格，返修工藝編制人，批準(zhǔn)人簽字等并及時(shí)做好返修記錄。 X 射線照射兩個(gè)晶面距為 d 的晶面時(shí)，受到晶面的反射，兩束反射 X 光程差 2dsinθ使入射波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí) ,即 2dsinθ =nλ（ n為整數(shù)），兩束光的相位一致，發(fā)生相長(zhǎng)干涉，這種干涉現(xiàn)象稱為衍射，晶體對(duì) X 射線的這種折射規(guī)則稱 為布拉格規(guī)則。晶面間距一般為物質(zhì)的特有參數(shù)，對(duì)一個(gè)物質(zhì)若能測(cè)定數(shù)個(gè) d 及與其相對(duì)應(yīng)的衍射線的相對(duì)強(qiáng)度，則能對(duì)物質(zhì)進(jìn)行鑒定。發(fā)現(xiàn)危及安全中北大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 第 27 頁 共 29 頁 現(xiàn)象（如受壓元件產(chǎn)生裂紋、變形、嚴(yán)重泄?jié)B等）應(yīng)予停車并及時(shí)報(bào)告有關(guān)人員。通過內(nèi)外部檢驗(yàn)，對(duì)檢驗(yàn)出的缺陷要分析原因并提出處理意見。對(duì)主要焊縫進(jìn)行無損探傷抽查或全部焊縫檢查。操作人員必須嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程，嚴(yán)格控制工藝條件，嚴(yán)防容器超溫、超壓運(yùn)行。 a．儲(chǔ)罐工作壓力、工作溫度超過允許值，采取了措施都不能使之恢復(fù)正常時(shí)； b．壓縮空氣儲(chǔ)罐所在崗位發(fā)生火災(zāi)或相鄰設(shè)備發(fā)生事故已直接威脅容器安全運(yùn)行時(shí)； c．儲(chǔ)罐的主要受壓元件產(chǎn)生裂紋，鼓包、變形、泄漏危及安全運(yùn)行時(shí)； 中北大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 第 28 頁 共 29 頁 d．發(fā)生安全生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程中所不允許儲(chǔ)罐繼續(xù)運(yùn)行的其他情況。 (2)試驗(yàn)用５℃以上的清潔水，注滿水時(shí)，應(yīng)將空氣排盡，試驗(yàn)過程中應(yīng)保持罐體外表面干燥，并有業(yè)主、監(jiān)理及當(dāng)?shù)貏趧?dòng)部門參加。 (5)水壓試驗(yàn)完畢后，應(yīng)將水排盡，用壓縮空氣將罐內(nèi)吹干。在這一個(gè)月的時(shí)間里，我也感受到了劉老師和丁老師對(duì)我們的耐心 教導(dǎo)，使我學(xué)會(huì)了很多東西，在此非常感謝兩位老師對(duì)我們的教誨。 9． 結(jié)束語 通過這次課程設(shè)計(jì)，使我對(duì)焊接各方面的知識(shí)有了個(gè)全面的認(rèn)識(shí)，尤其對(duì)埋弧焊及手工電弧焊有了進(jìn)一步的了解。 (4)試驗(yàn)時(shí)， 壓力應(yīng)緩慢上升，升至試驗(yàn)壓力的 50% 時(shí)保持 15 分鐘，對(duì)罐體的所有焊縫和連接部位進(jìn)行滲漏檢查， 確認(rèn)無滲漏后繼續(xù)升壓，當(dāng)壓力升至試 驗(yàn)壓力的 90 ％時(shí)， 保持 15 分鐘，檢查確認(rèn)無滲漏后升壓。 補(bǔ)充：水壓試驗(yàn) ： (1)水壓試驗(yàn)必須在罐體焊縫檢驗(yàn)合格，配件安裝