【正文】 0 70 138 8 250 90 580 485 54 12 M48 425 330 17 11 88 230 224 380 10 191． 6 圖 56 法蘭 中北大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 第 19 頁 共 29 頁 管法蘭制造工藝如下： 、預(yù)處理 :與筒體基本一致。 ：用 Z3080 搖臂鉆床鉆出φ 1846mm孔。 ：對(duì)法蘭進(jìn)行表面檢驗(yàn)，法蘭的表面應(yīng)光滑，不得有裂紋及其它降低法蘭強(qiáng)度或連接可靠性的缺陷。 支座的制造 設(shè)備采用 A 型腿式支座，其基本結(jié)構(gòu)如圖 57 所示，按 GB ～《固定式壓力容器》和 JBT471020xx《鋼制塔式容器》進(jìn)行設(shè)計(jì)。 剪切面允許有深度≤ 1mm的磕痕和厚度≤ 的毛刺。 5 鉆孔、切割 按劃線要求進(jìn)行鉆孔、切割，保證墊板 周邊圓角。采取 分部件裝配， 在裝配過程中，允許偏差值要小于 2mm。 (2)焊接前采取預(yù)熱，減緩其冷卻速度過大而產(chǎn)生較大的應(yīng)力。 焊縫附近的油污等雜質(zhì)要清理干凈。對(duì)焊縫進(jìn)行磁粉探傷。 中北大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 第 25 頁 共 29 頁 表 62 埋弧自動(dòng)焊工藝參數(shù) 坡口 形式 焊絲直徑/mm 焊接電流/A 焊接電壓/V 焊絲 焊接速度 m/h 電流極性 單邊 V 型 600 35 H08Mn2SiA 30 直流反接 7．焊接質(zhì)量的控制方法和措施 1．預(yù)熱、層間溫度控制和后熱管理： 焊接過程中預(yù)、后熱對(duì)焊縫緩慢冷卻，改善熱循環(huán)，促使焊縫中擴(kuò)散氫的充分逸出，防止產(chǎn)生冷裂紋具有重要作用，因此，在壓力筒焊接中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)預(yù)、后熱及層間溫度控制的管理，具體要求如下： A、焊條電弧焊的預(yù)熱、后熱及層間加熱采用電加熱，加 熱部位在施焊部位的另一側(cè)，加熱寬度為距焊縫中心兩側(cè)各≥ 150mm，即加熱寬度不少于 300mm。氣刨長度不得小于 50 ㎜，氣刨后用砂輪機(jī)磨去氧化皮及滲碳層，并經(jīng)檢驗(yàn)合格后，方可補(bǔ)焊。 n 相當(dāng)于相干波之間的位相差， n＝ 1， 2…時(shí)各稱 0 級(jí)、 1 級(jí)、 2 級(jí)……衍射線。檢驗(yàn)的主要內(nèi)容除包括外部檢查的全部內(nèi)容外，還要檢驗(yàn)內(nèi)外表面的腐蝕磨損現(xiàn)象；用肉眼和放大鏡對(duì)所有焊縫、封頭過渡區(qū)及其他應(yīng)力集中部位檢查有無裂紋，必要時(shí)采用超聲波或射線探傷檢查焊縫 內(nèi)部質(zhì)量；測量壁厚。 壓縮空氣儲(chǔ)罐操作人員必須經(jīng)考試合格后，方可獨(dú)立操作。 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，焊接完畢，支柱找正固定， 完成熱處理， 內(nèi)部清掃后進(jìn)行。 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。 (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。 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。對(duì)主要焊縫進(jìn)行無損探傷抽查或全部焊縫檢查。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。 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。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。焊縫附近的油污等雜質(zhì)要清理干凈，焊接過程穩(wěn)定。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。 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。 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。 1mm。在長條弧板上進(jìn)行墊板劃線，并劃出周邊圓角。 2 下料 按號(hào)料線剪切和切割墊板、支柱、底板。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。 ： CA6140 車床精車柱面，不再留余量。 : 對(duì)其進(jìn)行 600～ 650℃回火，保溫 4h,空冷，以恢復(fù)組織。 ：按圖樣要求檢查其尺寸、質(zhì)量等。 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。先要進(jìn)行劃線、打標(biāo)記 來確定孔中心的位置。定位焊時(shí)，焊點(diǎn)要有一定尺寸，且焊點(diǎn)間距 300mm。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。 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。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。 ，可以采用必要的裝配夾具等。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。 （ 4）根據(jù)試驗(yàn)可以看出，焊接接頭無淬硬組織。使用液體冷卻介質(zhì)，保溫時(shí)間不得少于 5min。大多數(shù) 埋弧自動(dòng) 焊工藝都采用短路過渡焊接。 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。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)。常用的酸洗方法有兩種：酸液酸洗。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。 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。 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。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。 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。 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。 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。 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。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％。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。當(dāng)焊接熔池繼續(xù)冷卻而產(chǎn)生收縮時(shí)，被液膜分隔的晶體邊界就會(huì)被拉開而形成裂紋。如焊接中發(fā)生較大的錯(cuò)邊，未焊透，裂紋，氣孔，夾渣等缺陷，會(huì)引起較大的應(yīng)力集中，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)損壞，甚至爆炸。 2． 母材的焊接工藝性分析 00Cr19Ni13Mo3 的特性 00Cr19Ni13Mo3 是超低碳鋼，具有良好的耐腐蝕性、塑形和高溫性能。 (3)由于奧氏體不銹鋼的熱導(dǎo)率小，線膨脹系數(shù)大，也延長了焊縫金屬在高溫區(qū)停留的時(shí)間，同時(shí)焊接區(qū)在冷卻期間焊接接頭必然承受較大的拉應(yīng)力，從 而導(dǎo)致熱裂紋的產(chǎn)生。保證裝配間隙均勻一致，避免強(qiáng)制組裝定 位，以免產(chǎn)生過大的裝配應(yīng)力。 防止晶間腐蝕的措施： 選用超低碳 C≦ %，添加鈦或鈮等穩(wěn)定元素的不銹鋼焊條。 。 防治措施： 對(duì)于焊縫成形不良及焊接熱影響區(qū)的晶間腐蝕問題，可以通過焊接工藝加以解決 。 3． 焊接生產(chǎn)工藝性分析 焊接結(jié)構(gòu)工藝性審查 產(chǎn)品圖樣結(jié)構(gòu)審查 此次設(shè)計(jì)的設(shè)備為空氣儲(chǔ)罐外殼體，筒體直徑 1800mm，容器總長 4708mm，壁厚 12mm。如不允許用利器劃傷鋼材表面，不允許隨意到處引弧等。同時(shí)根據(jù)焊縫數(shù)量，由多名焊工同時(shí)分布在對(duì)稱位置上焊接，采用逆向分段坡焊的焊接順序，在胎架上焊完內(nèi)壁焊縫，然后翻身放在平臺(tái)上清根后，采用和內(nèi)壁同樣的焊 接方法焊完所有焊縫。此外，在該容器的制造中，為了改善表面焊縫及熱影響區(qū)組織，降低硬度，提高冷彎角度，常在最終焊縫上堆焊正火焊 道。在鉻鎳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均大于 20%的奧氏體不銹鋼中，為獲得抗裂性高的純奧氏體組織，選用 WMn=6%~8%的焊接材料是一種行之有效且經(jīng)濟(jì)的解決方法。 c．要保證焊件表面完好無損 焊件表面損傷是產(chǎn)生腐蝕的根源，避免碰撞損傷，尤其避免 在焊件表面進(jìn)行引弧造成局部燒傷等。刷洗法 是用刷子或抹布反復(fù)刷洗，直到呈白亮色后用清水沖凈，適用于大型焊件。但必須在工藝規(guī)程中注明要求兩個(gè)坡口面必須完全焊透。采用埋弧自動(dòng)焊，埋弧自動(dòng)焊的規(guī)范參數(shù)包括電源極性、焊絲直徑、電弧電壓、焊接電流、焊接速度等。 表 41 埋弧自動(dòng)焊工藝參數(shù) 焊接方法 焊絲牌號(hào)及規(guī)格 /mm 焊接電流 /A 電弧電壓 /V 極性 焊接速度 /（ m/h） SAW H08Mn2SiAФ 900 40 直流反接 36 （ 2）角接焊縫試件的制備 采用埋弧自動(dòng)焊 焊接， 如圖 42 所示。 圖 44 擺錘沖擊試驗(yàn) 中北大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 第 12 頁 共 29 頁 工 藝評(píng)定試驗(yàn)分析 （ 1）無損探傷 試驗(yàn)試板焊后