【正文】 edure parameters were chose.After the installation and welding of the spherical container, there need to conduct process when the 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.Keywords:spherical container。400m3球罐制造工藝設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)目 錄引言 31 400m3球罐概況 5 5 結(jié)構(gòu)形式 5 球殼板材料 5 焊接方法與焊接材料 6 遵守的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn) 62 400m3球罐生產(chǎn)工藝流程 73 球殼板的備料工藝 8 備料 8 材料復(fù)驗(yàn)、入庫(kù) 8 鋼材的預(yù)處理 94 球殼板的成形工藝 11 球殼板的排板 11 樣板的制作 12 一次號(hào)料 12 一次下料 13 球殼板的壓形 13 二次號(hào)料 14 二次下料 14 球殼板的檢查 15 球殼板的修形 16 半成品及成品的中間檢驗(yàn) 165 球罐的組裝工藝 17 零部件的組焊 17 整球組裝 206 球罐的焊接工藝 28 施焊環(huán)境 28 焊工資格 28 焊前準(zhǔn)備 28 焊接工藝 30 焊縫外觀質(zhì)量檢查要求 43 焊后修補(bǔ) 447 球罐成品質(zhì)檢與驗(yàn)收 45 無(wú)損檢測(cè) 45 焊后整體熱處理 45 水壓試驗(yàn)和氣密性試驗(yàn) 47 去銹、涂裝 48 球罐成品驗(yàn)收 49結(jié)論 50致謝 51參考文獻(xiàn) 52 沈陽(yáng)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 摘 要本次設(shè)計(jì)中的400m3球罐用于貯存氧氣，其球殼板的材質(zhì)為16MnR，本文對(duì)其母材的焊接性做了簡(jiǎn)要的分析，并在此基礎(chǔ)上選擇了球罐焊前的預(yù)熱溫度，以及焊接方法和焊接材料。球罐組裝、焊接之后，需要進(jìn)行焊后處理，包括無(wú)損檢測(cè)，焊后熱處理，以及耐壓試驗(yàn)等，本文也都進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析和說(shuō)明，并介紹了相應(yīng)的處理方法和注意事項(xiàng)。球罐就是其中的典型代表之一。但是，球罐制造較困難，加工費(fèi)用高。在設(shè)計(jì)工作過(guò)程中，采取“邊設(shè)計(jì)，邊學(xué)習(xí)，邊調(diào)研，邊改進(jìn)”的“四邊”原則，真正做到理論與實(shí)際相結(jié)合，力求達(dá)到學(xué)以致用，并為自己日后參加工作，奠定理論知識(shí)基礎(chǔ)，積累實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)。 焊接方法與焊接材料焊接方法為焊條電弧焊。球殼板毛坯規(guī)格見表5。當(dāng)這些變形超過(guò)一定程度時(shí)，會(huì)給尺寸的度量、劃線、剪裁及其他加工帶來(lái)困難，而且會(huì)影響到成形零件的尺寸和幾何形狀的精度，從而影響到裝配、焊接和整個(gè)產(chǎn)品的質(zhì)量[5]。鋼板表面除銹選用GYX－3M型鋼材預(yù)處理裝置。要求有一定的強(qiáng)度，不易變形。號(hào)料要求沿凈尺寸向四周內(nèi)打檢查線，距凈尺線距離50mm（見圖7）。二次號(hào)料時(shí)將劃線樣板放在已成形的球殼板上，根據(jù)球殼板的具體形狀和技術(shù)要求找出基準(zhǔn)點(diǎn)和基準(zhǔn)線，然后，再按照劃線樣板的輪廓線和球殼板的基準(zhǔn)線劃出其他必要的加工線，以保證劃線準(zhǔn)確性。圖10 球殼板的對(duì)接坡口 球殼板的檢查 將加工成形的球殼板用樣板檢查，對(duì)不合格的部位進(jìn)行修整。變形量按下式計(jì)算： （41） 式中：t——板厚（mm）；Rt——最終加工半徑（mm）；R0——加工前半徑（mm），平板時(shí)為無(wú)限大。坡口表面及邊緣100mm范圍內(nèi)的檢測(cè)要求與球殼板的要求相同（ 二次下料）。表8 人孔、接管與極板組焊時(shí)的焊接工藝參數(shù)焊條焊條直徑∕mm焊接電流∕A焊接速度(cm/min)預(yù)熱溫度∕℃層間溫度∕℃E5015直流反接160～180～120～140≮120焊接時(shí)，先焊大坡口面的焊縫，注意控制層間溫度，避免產(chǎn)生夾渣和咬肉缺陷。上段支柱與下段支柱在現(xiàn)場(chǎng)的接口端面應(yīng)平行球罐的赤道軸線。每塊球殼板上的鋼號(hào)、爐批號(hào)、球罐號(hào)標(biāo)記，應(yīng)醒目地框出。球罐安裝前，應(yīng)對(duì)球罐零部件進(jìn)行下列復(fù)驗(yàn)：① 零部件的數(shù)量、編號(hào)及標(biāo)志；②球殼板的曲率、幾何尺寸，球殼板和坡口的表面質(zhì)量；③球殼板超聲波抽檢，極帶中間板和極帶側(cè)板各1塊，極帶圍板2塊，赤道帶板2塊。5mm基礎(chǔ)方位1176。2mm。工裝夾具須焊接牢固，且四周焊滿。圖19 上段支柱與下段支柱組對(duì)表11 上段支柱與下段支柱的焊接工藝參數(shù)焊條焊條直徑∕mm焊接電流∕A焊接速度(cm/min)線能量(kj/cm)E4303直流160～170～23～30圖20 赤道帶吊裝總順序吊裝順序見圖20。測(cè)量赤道截面內(nèi)徑時(shí)，必須測(cè)量所有赤道板的數(shù)值，以便從中獲得內(nèi)徑的最大值和最小值。吊裝閉合后，調(diào)整縱縫和環(huán)縫的間隙、錯(cuò)邊量、棱角和下口圓度，允許偏差見表12。接著調(diào)節(jié)縱縫、環(huán)縫的間隙，錯(cuò)邊量和棱角，其允許偏差見表12。表12 焊前組裝檢驗(yàn)表項(xiàng)目執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)允許偏差檢驗(yàn)用具對(duì)口間隙GB12337按圖樣規(guī)定間隙尺對(duì)口錯(cuò)邊量GB12337≤3mm深度游標(biāo)卡尺棱角GB12337≤7mm（含錯(cuò)邊量）R樣板和深度游標(biāo)卡尺赤道水平度工藝控制相鄰赤道板＜177。6 球罐的焊接工藝 施焊環(huán)境當(dāng)施焊環(huán)境出現(xiàn)下列任一情況，且無(wú)有效防護(hù)措施時(shí)，嚴(yán)禁施焊。然后做出有效的焊接工藝評(píng)定報(bào)告。其具體焊接工藝參數(shù)見表14。在整個(gè)焊接過(guò)程中應(yīng)保持此溫度。焊前將坡口表面和兩側(cè)至少20mm范圍內(nèi)的油污、水分及其他有害雜質(zhì)清除干凈。④焊接要點(diǎn)。根據(jù)焊接工藝評(píng)定報(bào)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。碳弧氣刨的電源采用直流電，反接法。球殼上的工裝夾具焊縫也應(yīng)作相同要求的消氫處理。球罐在焊后進(jìn)行整體熱處理時(shí)，其產(chǎn)品焊接試板應(yīng)對(duì)稱布置在球殼赤道的外側(cè)，且貼緊球殼，與球罐一起進(jìn)行熱處理。④焊接時(shí)，各層之間要錯(cuò)開20～30mm，防止接頭在一個(gè)斷面上。焊接方法示意圖見圖28。③焊接時(shí)，第一、二層采用分段退向焊，分段長(zhǎng)度為500～600mm, 其余各層均為順向焊（包括小坡口面的焊縫）。、下大環(huán)縫的焊接工藝大環(huán)縫上、焊接方法如圖31所示。⑦焊接封面層焊縫時(shí)，要注意焊條運(yùn)條要到位，以免產(chǎn)生咬肉現(xiàn)象。③焊接時(shí)，長(zhǎng)焊縫和短焊縫可同時(shí)進(jìn)行，并注意各焊工的交接處要留有足夠的長(zhǎng)度。、下極帶中極板的焊接工藝,焊接時(shí)，先焊上極板，還是先焊下極板，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體情況而定。⑧焊接小坡口面時(shí)，注意不要產(chǎn)生未熔合或未焊透缺陷。超過(guò)時(shí)應(yīng)進(jìn)行焊補(bǔ)。當(dāng)清除到板厚2/3處還殘留缺陷時(shí)，應(yīng)在該狀態(tài)下焊補(bǔ)，然后在其背面再次清除缺陷，確認(rèn)缺陷已根除，將其補(bǔ)滿。球罐焊縫無(wú)損檢測(cè)的應(yīng)用范圍見表19。在該處先焊上兩個(gè)角鋼，然后裝入試板并加楔打緊。 水壓試驗(yàn)和氣密性試驗(yàn)水壓試驗(yàn)時(shí)要求采用清潔的工業(yè)用水進(jìn)行試驗(yàn)，水溫不得低于5℃。封閉所有接管口，啟動(dòng)壓縮機(jī)開始升壓。檢查結(jié)束后，如無(wú)異常，打開排放管緩慢的降壓，以免發(fā)出噪聲。球殼板外表面赤道帶涂寬600mm的藍(lán)色標(biāo)志帶。②球罐組裝時(shí)，嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，盡量把各項(xiàng)允許偏差控制在最小范圍內(nèi)。閔老師每周都按時(shí)檢查我的設(shè)計(jì)工作，并給予認(rèn)真、耐心的指導(dǎo)，這使我更明確了畢業(yè)設(shè)計(jì)的思路，從而使畢業(yè)設(shè)計(jì)順利完成，并達(dá)到了預(yù)期的效果。目前，國(guó)內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)了球罐自動(dòng)焊的先進(jìn)技術(shù)，并積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。證明書至少包括下列內(nèi)容：球殼板及其組焊件的質(zhì)量證明書；球罐基礎(chǔ)檢驗(yàn)記錄；球罐施焊記錄（附焊縫布置圖）；焊接材料質(zhì)量證明書及復(fù)驗(yàn)報(bào)告；產(chǎn)品焊接試板試驗(yàn)報(bào)告；焊縫無(wú)損檢測(cè)報(bào)告；焊縫返修記錄；球罐焊后整體熱處理報(bào)告；球罐幾何尺寸檢查記錄；球罐支柱檢查記錄；球罐壓力試驗(yàn)報(bào)告；基礎(chǔ)沉降觀測(cè)記錄以及球罐氣密性試驗(yàn)報(bào)告。 去銹、涂裝在無(wú)損檢測(cè)、水壓試驗(yàn)和氣密性試驗(yàn)結(jié)束后，且檢測(cè)與試驗(yàn)結(jié)果滿足要求的情況下，對(duì)球殼的內(nèi)表面進(jìn)行除銹。在球罐焊縫及接管法蘭部位涂肥皂水，檢查有無(wú)泄漏。氣密性試驗(yàn)應(yīng)在水壓試驗(yàn)合格、經(jīng)焊縫表面第二次磁粉檢測(cè)合格后進(jìn)行。距人孔與球殼板焊縫邊緣200mm以內(nèi)及產(chǎn)品焊接試板上，必須設(shè)測(cè)溫點(diǎn)。球罐熱處理工藝見圖37。7 球罐成品質(zhì)檢與驗(yàn)收 無(wú)損檢測(cè)球罐焊縫經(jīng)外觀檢查合格后，按要求進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)。每塊球殼板上焊補(bǔ)面積總和，必須小于該球殼板面積的5%。圖36 下極帶中極板焊接接頭簡(jiǎn)圖表18 下極帶中極板焊接工藝參數(shù)層、道填充材料焊接電流電弧電壓(V)焊接速度(cm/min)線能量(kj/cm)型號(hào)直徑極性電流(A)1E5015反接160～18024～26～～2E5015反接160～18024～26～～3E5015反接160～18024～26～～4E5015反接160～18024～26～～5～6E5015反接160～18024～26～～7E5015反接160～18024～26～～8E5015反接160～18024～26～～9～12E5015反接210～23029～31～～ 焊縫外觀質(zhì)量檢查要求焊縫外觀質(zhì)量先由焊工自檢，合格后再由專職檢查人員進(jìn)行檢驗(yàn)，合格后，焊工方可離場(chǎng)。圖34 中極板焊縫焊接方法示意圖④先焊大坡口面第一層焊縫，焊接時(shí)背面成形，盡可能焊透。⑦焊接封面層焊縫時(shí)，要注意焊條運(yùn)條要到位，以免產(chǎn)生咬肉現(xiàn)象。圖33 極板方形環(huán)縫焊接方法示意圖、下極帶方環(huán)縫的焊接工藝該焊縫為方形環(huán)縫，分兩次完成先由8名焊工施焊，另4名焊工焊長(zhǎng)各為1161mm的焊縫，焊完后，進(jìn)行中極板兩條焊縫的焊接，待兩條中極板焊縫焊完后，具體焊接方法見圖33。③焊接位置要求橫焊。⑦焊接封面層焊縫時(shí)，要注意焊條運(yùn)條要到位，以免產(chǎn)生咬肉現(xiàn)象。圖30 極帶板縱縫示意圖具體要求如下：①由4名焊工同時(shí)施焊，另4名焊工焊接下極板相同部位的焊縫。⑧大坡口面焊完后，采用碳弧氣刨清根，檢查合格后再焊接小坡口面焊縫。焊接接頭簡(jiǎn)圖見圖29，具體焊接工藝參數(shù)見表15。產(chǎn)品試板采用與球罐本體焊縫相同的條件和焊接工藝進(jìn)行焊接。對(duì)坡口作滲透檢測(cè)，驗(yàn)明有無(wú)裂紋、夾渣等缺陷。采用多層多道焊，焊接時(shí)焊條不作橫向擺動(dòng)，線能量應(yīng)控制在盡可能小的范圍內(nèi)。再次施焊前，必須仔細(xì)檢查，確認(rèn)無(wú)誤后方可按原工藝要求繼續(xù)施焊，每一層的接頭至少錯(cuò)開50mm。焊條選用E5015焊條。 焊接工藝總的焊接順序是：先焊縱縫，后焊環(huán)縫；先焊大坡口面焊縫，后焊小坡口面焊縫。圖26 球殼板上定位焊焊接接頭簡(jiǎn)圖表14 球殼板定位焊工藝參數(shù)層、道填充材料焊接電流電弧電壓(V)焊接速度(cm/min)線能量(kj/cm)型號(hào)直徑極性電流(A)1～3E5015反接160～18024～26～～