【正文】 栓孔。 中北大學(xué)課程設(shè)計說明書 第 21 頁 共 29 頁 鋼管支柱與封頭（或墊板）連接部分須與封頭外壁相吻合，須進(jìn)行精確放樣。 7 安裝劃線 按設(shè)計圖紙進(jìn)行支座安裝方位劃線，劃出筒體及封頭上墊板的安裝位置線，劃出墊板上支柱的安裝位置線，劃出筒體及封頭上支柱的安裝位置線。 筒體、封頭與法蘭的裝焊 筒體與封頭的連接采用加有密封圈的法蘭進(jìn)行連接。 接管與管法蘭的連接采用對口焊形式，如圖 64 所示。 補充： X 射線檢驗： X 射線衍射法是一種研究晶體結(jié)構(gòu)的分析方法，而不是直接研究試樣內(nèi)含有元素的種類及含量的方法。壓縮空氣儲罐內(nèi)外部檢驗周期為每五年一次，運行中發(fā)現(xiàn)有嚴(yán)重缺陷的容器和焊接質(zhì)量差、材質(zhì)對介質(zhì)抗腐蝕能力不明的容器也均應(yīng)縮短檢驗周期。 (4)試驗時， 壓力應(yīng)緩慢上升，升至試驗壓力的 50% 時保持 15 分鐘，對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 驗壓力的 90 ％時， 保持 15 分鐘，檢查確認(rèn)無滲漏后升壓。 (2)試驗用５℃以上的清潔水，注滿水時，應(yīng)將空氣排盡，試驗過程中應(yīng)保持罐體外表面干燥，并有業(yè)主、監(jiān)理及當(dāng)?shù)貏趧硬块T參加。通過內(nèi)外部檢驗，對檢驗出的缺陷要分析原因并提出處理意見。 B．補焊前應(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、規(guī)格，返修工藝編制人，批準(zhǔn)人簽字等并及時做好返修記錄。 其裝配同接管與筒體的裝配工藝。裝焊過程中采取了降低焊縫拘束度的工藝措施，補償焊縫的縮量。 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。 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。 ： X5032 銑床粗銑兩端面各留余量 1mm。 ：量取直邊高度 54mm劃線，同時對Ф 20mm的孔劃線。經(jīng)測量，直到合乎要求為止。如圖 52 圖 52 預(yù)彎 本次設(shè)計利用壓力機預(yù)彎。 ：復(fù)檢合格后對鋼板進(jìn)行矯正。這個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。其工 藝參數(shù)見表 42。為了降低焊接應(yīng)力，可采用雙 V 或雙 U坡口。 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。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。 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。采用小規(guī)范，目的就是為了減少危險溫度范圍停留時間，采用小電流、快焊速、短弧焊及不做橫向擺動。 控制熱裂紋的措施： （ 1） 應(yīng)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。空氣儲罐使用不銹鋼制作的低壓容器，雖然壓力低，但是受 力較大。 （ 2）選用適當(dāng)?shù)暮笚l藥皮類型。接觸介質(zhì)的那面焊縫最后焊接。經(jīng)過這種處理后，力學(xué)性能可以改善；但延伸率沒有改變。 b．埋弧焊 埋弧焊是一種高效的焊接方法，特別是熱輸入大，熔池尺寸較大，冷卻速度和凝固速度 慢，因此焊接熱裂紋敏感性增大。 ：筒節(jié)的裝配應(yīng)在滾輪架上進(jìn)行，如筒節(jié)的環(huán)縫焊接，見圖 33。酸洗的目的是去除焊縫及熱影響區(qū)表面的氧化皮；鈍化的目的是使酸洗的表面重新形成一層無色的致密氧化膜，起到耐蝕作用。坡口形式見下圖 34。 圖 43 拉伸試件 沖擊試驗 將試樣置于低溫槽的均溫區(qū)冷卻到 45℃ 后，保溫足夠長的一段時間，然后將試樣取出進(jìn)行沖擊試驗。 ① 焊接線能量 如果焊接線能量較大，使得熱影響區(qū)的晶粒粗大，則焊縫中的柱狀晶也粗大，焊接線能量大，必然會引起結(jié)晶時的冷卻速度較慢，最高加熱溫度 Tm 升高和 Ac3 以上停留的時間長。鋼丸沖擊金屬表面 :第一使零件表面生成 深的硬化層 , 增加零件表面對塑性變形和斷裂的抵抗能力 ,并使表層產(chǎn)生壓應(yīng)力 ,提高其疲勞強度 。 （ 3）卷圓 鋼板對中后，即可用上輥壓住板料并使之產(chǎn)生一定彎曲，開動機床進(jìn)行滾卷。 10．制孔：須在筒體上開 1 個Ф 89mm的孔。 ：用 CWC200 擴孔機擴孔至Ф 20mm。 ：銑床精銑兩端面，不再留余量。 角鋼垂直度允差按型鋼相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。方位允差為177。筒體、封頭分別與法蘭連接，焊縫為角焊縫 ,焊后進(jìn)行法蘭間的裝配。 采用埋弧自動焊進(jìn)行焊接，焊接工藝參數(shù)見表 61，坡口形狀及尺寸見圖 31。當(dāng) X 射線照射晶態(tài)結(jié)構(gòu)時，將受到晶體點陣排列的不同原子或分子所衍射。 3． 儲罐全面檢驗： 壓縮空氣儲罐全面檢驗除了上述檢驗項目外，還要進(jìn)行耐壓試驗（一般進(jìn) 行水壓試驗）。當(dāng)壓力升至試驗壓力時，保持 30 分鐘，然后將壓力降至設(shè)計壓力，進(jìn)行檢查，以無滲漏為合格。并應(yīng)有業(yè)主、監(jiān)理及當(dāng)?shù)貏趧硬块T參加。若測得壁厚小于容器最小壁厚時，應(yīng)重新進(jìn)行強度校核，提出降壓使用或修理措施；對可能引起金屬材料的金相組織變化的容器，必要時應(yīng)進(jìn)行金相檢驗；高壓、超高壓容器的主要螺栓應(yīng)利用磁粉或著色進(jìn)行有無裂紋的檢查等。返修焊工由焊接工程師指定，同一部位的返修次數(shù)不應(yīng)超過二次。 中北大學(xué)課程設(shè)計說明書 第 24 頁 共 29 頁 封頭與接管的裝焊 封頭與接管的焊接接頭是角接接頭， 采用 埋弧自動焊進(jìn)行焊接，其焊接工藝參數(shù)見表 61， 其坡口形狀及尺寸見圖 31，裝焊示意圖如圖 63。焊接采取了合理的焊接順序和方向，調(diào)整了其應(yīng)力分布。鉆孔粗糙度 ，加工后表面不得有毛刺、鐵屑等雜物。 圖 57 支座 1 號料 按設(shè)計圖紙、標(biāo)準(zhǔn)圖尺寸號料。 ：檢驗鍛造后尺寸是否在允許范圍，是否存在夾層等內(nèi)部缺陷。 中北大學(xué)課程設(shè)計說明書 第 18 頁 共 29 頁 ：先加熱至 1000℃，再 1000t 水壓機壓制成形并預(yù)留直邊加工余量。 （ 2）使工件在矯正曲率下多次滾卷，并著重于焊縫區(qū)的矯正，使圓筒曲率均勻一致。為使鋼板都能彎曲成同一曲率，在卷板前要先將其兩端彎曲成 所需要的曲率，稱為預(yù)彎。一般采用抽檢法，抽檢的百分比15%。 焊接工藝參數(shù)的選擇 從防止冷裂紋出發(fā)，要求冷卻速度慢為佳，但對防止脆化來說，卻要求冷卻較快為好，因此應(yīng)該確定兼顧兩者的冷卻速度范圍。 表 41 埋弧自動焊工藝參數(shù) 焊接方法 焊絲牌號及規(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 采用埋弧自動焊 焊接， 如圖 42 所示。但必須在工藝規(guī)程中注明要求兩個坡口面必須完全焊透。 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。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。如不允許用利器劃傷鋼材表面，不允許隨意到處引弧等。 防治措施： 對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 。 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。 (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)停留的時間，同時焊接區(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。如焊接中發(fā)生較大的錯邊，未焊透，裂紋，氣孔，夾渣等缺陷，會引起較大的應(yīng)力集中，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)損壞，甚至爆炸。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。 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。 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。埋弧焊對母材稀釋率變化范圍大（ 10%~75%），這就會對焊縫金屬成分產(chǎn)生重大影響，關(guān)系到焊縫組織中鐵素體含量的控制。 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。常用的酸洗方法有兩種：酸液酸洗。 圖 34 V 型坡口 4．焊接工藝性評定 焊接試件的制備 采用刨邊機進(jìn)行坡口加工。使用液體冷卻介質(zhì)，保溫時間不得少于 5min。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。第二使零件表面上的缺陷和由于機械加工所帶來的損傷減少 , 從而降低應(yīng)力集中。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。先要進(jìn)行劃線、打標(biāo)記 來確定孔中心的位置。 ：按圖樣要求檢查其尺寸、質(zhì)量等。 ： CA6140 車床精車柱面，不再留余量。 2 下料 按號料線剪切和切割墊板、支柱、底板。 1mm。 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接觸，以避免擦傷密封面。焊縫附近的油污等雜質(zhì)要清理干凈，焊接過程穩(wěn)定。 X 射線照射兩個晶面距為 d 的晶面時，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 ,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 X 射線的這種折射規(guī)則稱 為布拉格規(guī)則。對主要焊縫進(jìn)行無損探傷抽查或全部焊縫檢查。 (5)水壓試驗完畢后，應(yīng)將水排盡，用壓縮空氣將罐內(nèi)吹干。 補充：水壓試驗 ： (1)水壓試驗必須在罐體焊縫檢驗合格，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。檢驗的主要內(nèi)容除包括外部檢查的全部內(nèi)容外，還要檢驗內(nèi)外表面的腐蝕磨損現(xiàn)象；用肉眼和放大鏡對所有焊縫、封頭過渡區(qū)及其他應(yīng)力集中部位檢查有無裂紋，必要時采用超聲波或射線探傷檢查焊縫 內(nèi)部質(zhì)量；測量壁厚。氣刨長度不得小于 50 ㎜，氣刨后用砂輪機磨去氧化皮及滲碳層，并經(jīng)檢驗合格后，方