【正文】 法蘭：如果容器有外接管時，必須采用法蘭來連接容器和管道。壓力容器制造工序一般可以分為：原材料驗收工序、劃線工序、切割工序、除銹工序、機加工（含刨邊等）工序、滾制工序、組對工序、焊接工序（產(chǎn)品焊接試板）、無損檢測工序、開孔劃線 工序、總檢工序、熱處理工序、壓 力試驗工序、防腐工序。 壓力容器的分類 壓力容器的應用廣泛，用途各異，因而有眾多的類型和不同的結構以適應不同的使用要求。法蘭按其所連接的部件分為管法蘭和容器法蘭。 焊縫結構的設計與選用 （ 1）作為壓力容器的焊接應盡量采用對接焊縫。所以合格的焊接質量是保證壓力容器的強度和安全可靠性的前提和基礎。容易實現(xiàn)全位置自動化焊接。 （ 2）電弧在氣流的壓縮下熱量集中，熔池體積小，熱影響區(qū)窄，焊件變形小。 (3). 耐久性 :是指設備的使用年限，通常 壓力容器的使用年限為 10年左右，高壓容器使用年限為 20年左右。 表 2— 4 鎢極氬弧焊建議采用的鎢極末端形狀及許用電流 鎢極直徑 /mm 尖端直徑 /mm 尖端角度 （ 176。 焊接電流越大，熔深越大，焊條熔化快，焊接效率也高，但是焊接電流太大時，飛濺和煙霧大，焊條尾部易發(fā)紅，部分涂層要失效或崩落，而且容易產(chǎn)生咬邊、焊瘤、燒穿等缺陷，增大焊件變形，還會使接頭熱影響區(qū)晶粒粗大，焊接接頭的韌性降低；焊接電流太小，則引弧困難，焊條容易粘連在工件上，電弧不穩(wěn)定，易產(chǎn)生未焊透、未熔合、氣孔和夾渣等缺陷，且生產(chǎn)率低。 在選擇坡口形式時主要考慮以下因素： (1) 是否能夠保證工件焊透（手弧焊熔深一般為 2～ 4mm）和便于操作。 焊接質量檢測 焊接質量的檢驗是非常必要的，整個焊接的過程有人的參與，難免會出現(xiàn)些失誤，若有質量的問題的話，在將來使用的過程中發(fā)生事故的話，那損失是可以想像的 — — 非常嚴重，通過檢驗可以彌補這些失誤。 因為 1號焊縫和 26號焊縫材質 都是 20g， 且焊件厚度都小于 50mm，所以不進行預熱。通過這次課程設計，我深刻的體會到： 大學生 不僅僅是要學好專業(yè)理論知識，更重要的是抓住每一次實踐的機會，把自己在課堂中學到的知識充分應用到實踐中去，這樣，才能使自己對本專業(yè)的知識有一個全面深入地掌握，為自己將來從事相關行業(yè)的工 作打下基礎。通常，為了改善焊縫及熱影響區(qū)的性能，減小焊接殘余應力。根據(jù)所用射線種類，可分為 X 射線、γ射線和高能射線檢驗。 (3) 盡可能提高焊接生產(chǎn)率和節(jié)省焊條。首先應保證焊接質量，其次應盡量采用較大 的電流，以提高生產(chǎn)效率。由于這類焊條的熔渣不具由氧化性，一旦有氫侵入熔池將很難脫出。 西安石油大學專業(yè)課程設計說明書 7 2 焊接工藝說明 焊接方法的選擇 20g 的碳含量低，最高不超過 %，故無淬硬傾向，焊接性較好，不必采用特殊的焊接工藝，可采用所有的熔焊方法焊接。焊后無焊接熔渣，所以多層焊時不必中間清渣。直流反極性鎢極氬弧焊，接負 極的熔池表面受到正離子的猛烈撞擊，高熔點的金屬氧化膜被打碎清除，此現(xiàn)象稱為陰極霧化，可以用來焊接鋁、鎂等金屬。下面分別介紹： 手工電弧焊 與別的焊接方法相比較，手工電弧焊的設備簡單、易于維護、使用靈活方便 ，便于在室內 、室外和高空作業(yè)，并且對材料的適應性廣，是壓力容器制造過程中廣泛使用的一種焊接方法。對于接管的焊縫 ,一般是角焊縫應盡量采用全焊透的坡 口結構。支座有立式容器支座和臥式 容器兩類。 (1). 按制造分類：可分單層、鍛焊、多層包扎、繞帶、繞板、熱套、無縫容器等。 工業(yè)生產(chǎn)中具有特定的工藝功能并承受一定壓力的設備，稱壓力容器，壓力容器英文縮寫為 pressure vessel。其主要作用是為貯藏物料或為完成化學反應提供所必須的壓力空間，因此，筒體的容積大小由工藝決定。 焊縫結構的分類 （ 1）對接焊縫： 將兩快鋼板或一塊鋼板的兩個端面彎轉后 (如筒體縱焊縫 )對在一起進行焊接的焊縫。 （ 2）對于形狀復雜 ,鋼性大，焊后殘余應力大的工件 ,也應選用抗裂性好的低氫焊條。電弧在氣流壓縮下燃燒，熱力集中，熔池較小，故焊接速度較快，熱影響區(qū)較窄，焊件焊后變形小，適用于薄板焊接。 CO2 保護焊 利用 CO2氣體在高溫下分解為 CO 和 O2，氧分子繼續(xù)分解為氧原子，原子氧有強烈的氧化作用， 氧化熔池中的 Fe、 Si、 Mn、 C 等元素，形成相應的氧化物 FeO、 SiOMnO、 CO 等。 對壓力容器的要求 (1). 強度 : 壓力容器是帶有爆炸危險的設備，為了保證生產(chǎn)和工人的人身安全，容器的每個部件都必須具有足夠的強度，并且在應力集中的地方還要進行適當?shù)难a強。焊接材料的選擇時應考慮到木材的化學成分、力學性能、焊接性能，并結合壓力容器的特點、適用范圍和條件，以及焊接方法和其經(jīng)濟合理性及來源的綜合考慮來選擇。焊條直徑 d 取決于工件厚度、接頭型式和焊縫在空間的位置，通常是按工件厚度選取，如平焊低碳鋼時， 焊條直徑可按下表選取 。 單位時間內真正進入焊縫金屬的那一部分金屬的質量叫平 均熔敷速度，焊接速度可以用平均熔敷速度來表示。 Y型 坡口 δ 14mm b 2mm K 4mm P 2mm α 50176。焊接后熱是指焊接以后直接在焊接區(qū)加熱，使焊接區(qū)硬化部位軟化，并使氫溢出，但必須防止再熱裂縫的出現(xiàn)。 在設計的過程中，我們多次聚到一塊，商討解決設計過程中遇到的難題，尤其是焊接工藝流程的確定，還有焊接工藝卡的制定等，這些工作的最終完成都是大家一起努力的結果，其中，還包括李老師不斷地指導和糾正我們的錯誤。 焊縫加工和清根 焊后將焊縫的毛刺用砂輪打磨掉，毛刺多；可用機械加工這樣可提高效率。 (2). 超聲波探傷：利用頻率超過 20KHz 的彈性波在試件內部缺陷（如裂縫、氣孔、夾渣等）中傳播的不同聲學特性，來判定是否存在缺陷與尺寸的一種無損檢測技術。 表 2― 15 筒體的縱、環(huán)縫鋼板的對接接頭 ∕ mm 西安石油大學專業(yè)課程設計說明書 13 表 2― 16 不帶補強圈的插入式接管與殼體和封頭的全位置焊頭 所以，對于所要焊接的 1號焊縫 采用 TIG 焊和埋弧焊， 26號焊縫 采用手工電弧焊 。 對于 1號焊縫 ，由上表知 TIG 焊的焊接電流是 100— 150A，埋弧焊的焊接電流是 600— 750A。 min175。 埋弧自動焊焊縫質量好，勞動條件好，飛濺小，易于長而規(guī)則焊縫的焊接，適用于低碳鋼、低合金鋼，可焊厚度范圍 4ｍｍ以上，但只能在平焊位置焊接。 CO2保護焊的缺點是：焊縫成型粗糙，飛濺較大，弧光強烈及紫外線強分別為手工電弧焊的 2～ 3 倍和 20～ 40 倍。由于上述原因， TIG 焊直流反接用的較少，只用于厚度約 3mm 以下的鋁，鎂及其合金焊接 西安石油大學專業(yè)課程設計說明書 5 直流正接 焊件接直流電源正極時，鎢極接直流電源負極。 （ 3） 易于通過工藝的調整（如對稱焊等）來控制工件的變形，改善應力狀態(tài)。 （ 2）焊縫處的應力集中，是由焊縫內部和外部兩個方面引起的。 焊縫結構的分類及設計與選用 焊接接頭分類 A 類：圓筒部分的縱向接頭（多層包扎容器層板層縱向接頭除外）、球形封頭與圓筒連接的環(huán)向接頭、各類凸形封頭中的所有拼焊接頭以及嵌入式接管與殼體對接連接的接頭。容器外徑 與內徑之比小于或等于；大于 。在石油化學工業(yè)中廣泛使用的容器，它主要用于儲存氣態(tài)，液態(tài)或固態(tài)的原料，中間產(chǎn)品或成品，如原油，氧氣及液氨貯罐，硫酸貯罐等。 (9). 按使用方式分類：有固定式容器和移動式容器之分 [1]。但已規(guī)定為 A、 B 類的焊接接頭除外。另外 ,焊縫與鋼材強度應相當 ,以免影響焊縫的塑性和韌性。用作保護氣體的 惰性氣體有氦氣與氬氣。埋弧焊分為埋弧自動焊（過程 全部由機械來完成）和半自動埋弧焊（手工完成送絲）。 (2). 盡量采用全熔透的結構，不允許產(chǎn)生未熔 透缺陷 未熔透：指基體金屬和焊縫金屬局部未完全熔合而留下空隙的現(xiàn)象。 1號焊縫為 筒體環(huán)縫 ，承受一定的內壁壓力，屬于 A 類焊接接頭，由于焊縫較長并規(guī)則，選用 TIG 焊打底 和 埋弧焊焊接的方法 。 10— 100 4— 4— 5 8— 6— 8 100— 150 4— 4— 7 — 11 7— 10