材料成型及控制工程(焊接)課程設(shè)計說明說-尾氣回收塔外殼的焊接生產(chǎn)工藝設(shè)計(編輯修改稿)
2024-12-09 17:58 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 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。 ② 預(yù)熱溫度 預(yù)熱主要希望它能降低馬氏體轉(zhuǎn)變時的冷卻速度 ，通過馬氏體 的自回 火作用來提高抗裂性能。 由于殼體厚度僅 8mm，所選用的鋼板厚度為 8mm，所以不需要預(yù)熱。 ③ 焊后熱處理： 考慮到 WCF62 鋼調(diào)質(zhì)時的回火溫度為 640～ 660℃ ，所以焊后退火處理 溫度， 只能是 600℃ 左右。 在此溫度范圍內(nèi)，焊縫 40℃ 沖擊韌性是可以滿足所規(guī)定的要求的。 4 工藝方案的選擇 本次設(shè)計 的尾氣回收塔殼體，其主體部分由封頭、三段筒體和圓筒形裙座采用法蘭連接組成，封頭和筒體上連接有接管，接管與法蘭連接。由此可以確定其制造工藝方案如下： ，可采用鍛、焊、機加工等手段，零件制造完成后，需要進行尺寸、質(zhì)量等檢驗。 ，可以采用必要的裝配夾具等。裝焊完成后，需要進行無損檢驗，可以采用射線探傷、磁粉探傷等。 ，需要按要求盛水試漏。 5 主要零件的加工制造 筒節(jié)的制造 筒節(jié)的制造工藝流程如下： 1. 鋼板復(fù)檢： 對鋼板進行復(fù)檢，內(nèi)容包括鋼的化學(xué)成分、各種力學(xué)性能、表材料成型及控制工程（焊接） 課程設(shè)計說明書 第 11 頁 共 26 頁 面缺陷及外形尺寸（主要是厚度）的檢驗。一般采用抽檢法，抽檢的百分比 15%。 ：復(fù)檢合格后對鋼板進行矯正，原理如圖 51 所示。矯正 后對鋼板 圖 51 七輥矯平機 矯正原理 進行噴丸、噴漆等表面處理。原理： 將淬硬鋼丸 (一般應(yīng)用錳鋼丸 ,直徑為 ,硬度為 HRC4750),以壓縮空氣噴出 或離心式噴丸機借離心力甩到金屬表面 , 利用鋼丸對金屬表面的沖擊作用使零件表面硬化 。 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 。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 。 ： 劃線前應(yīng)展開，可采用計算展開法。具體展開公式如下： L=π（ Dg+δ） +S 式中 L筒節(jié)毛坯展開長度（ mm） Dg容器公稱直 徑（ mm） δ 容器壁厚（ mm） S加工余量（包括切割余量、刨邊余量和焊接收縮量等）（ mm），如兩側(cè)均需刨邊，則取 10～ 15mm。 筒體展開后，其實就是一塊矩形金屬板。毛坯寬度為筒節(jié)的長度，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）。注意，毛坯實際寬度也要包括加工余量 S。 經(jīng)查閱資料及計算，如圖 52 所示，取劃線尺寸為 2547 2158（長度寬度）的坯料。 材料成型及控制工程（焊接） 課程設(shè)計說明書 第 12 頁 共 26 頁 圖 52 下料尺寸示意圖 ：采用 QH11 剪板機下料。 ：采用刨邊機進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。坡口型式及加工尺寸如圖 22所示。 ：采用對稱式三輥卷板機來卷制鋼板。 （ 1）預(yù)彎 采用對稱式三輥卷板機彎卷鋼板時，鋼板兩端各有一平直段無法彎卷。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。 本次設(shè)計利用壓力機預(yù)彎。受模具長度限制，板料的壓彎需逐段進行，且在壓制過程中需要隨時用樣板檢查曲率半徑的大小，以保證成形尺寸滿足要求。如 圖53 所示。 圖 53 利用 壓彎機預(yù)彎 （ 2） 對中 板料預(yù)彎后，放入卷板機上下輥之間進行輥卷前必須使板料的母材與輥的軸線平行，使板料的縱向中心線與輥的軸線保持相互垂直，即對中，其目的是防止鋼板在滾卷過程中產(chǎn)生扭斜變形。 （ 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，開動機床進行滾卷。 材料成型及控制工程（焊接） 課程設(shè)計說明書 第 13 頁 共 26 頁 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。在滾卷過程中要注意：隨時用卡樣板測量，看是否達到曲率要求，不可過卷量太多，因為過卷要比曲率不足難以修正，且易使金屬性能變壞。在冷卷時要考慮到回彈的影響，必須施加一定的過卷量。當(dāng)卷制達到曲率要求時，還應(yīng)在此曲率下多卷幾次，以使其變形均勻和釋放內(nèi)應(yīng)力，減少回彈。 WCF62 鋼回彈量較大，需要在最終成形之前進行一次退火。卷板機輥子的位置關(guān)系如圖 54所示。 圖 54 三輥卷板機輥子的位置關(guān)系 7．縱縫裝焊： 筒節(jié)的裝配一般在 V 形鐵或焊接滾輪上進行。 帶Ⅱ鐵的螺旋壓緊器 和斜楔式壓緊器可以防止錯邊， 螺旋拉緊器 可以調(diào)整間隙。如圖 55所示。 a． 帶Ⅱ鐵的螺旋壓緊器 b． 螺旋拉緊器 C． 斜楔式壓緊器 圖 55 輔助夾具 材料成型及控制工程（焊接） 課程設(shè)計說明書 第 14 頁 共 26 頁 通過采用夾具保證縱縫邊緣齊整，且沿著整個長度方向上間隙均勻一致后，可進行定位焊。定位焊時，焊點要有一定尺寸，且焊點間距 300mm。 筒節(jié)縱縫采用 CO2 氣體保護焊焊接， 坡口形式與尺寸見圖 22，采用 NBC160 CO2 半自動焊機，其焊接工藝參數(shù)見表 51： 表 51 筒節(jié)縱縫焊接工藝參數(shù) 板厚/mm 坡口 形式 氣體流量 L/min 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 8 Y 型 23～ 25 140 ～160 18～ 20 H08Mn2MoA 22 直流反接 焊后退火溫度： 600℃ 左右 其焊接工藝卡見附錄一。 8．矯圓：焊接結(jié)束后，在卷板機上進行矯圓，大致可分三個步驟。 （ 1） 工件放入卷板機上輥之后，根據(jù)計算，將上輥調(diào)至所需要的最大矯正曲率的位置進行加載。 （ 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。經(jīng)測量，直到合乎要求為止。 （ 3）逐漸卸除載荷，并使工件在逐漸卸除載荷的過程中多次滾卷。 9．無損檢驗：焊縫進行 X 射線局部無損探傷，探傷長度分別不少于縱環(huán)焊縫長度的 10%，質(zhì)量評定按 《焊縫射線探傷標(biāo)準(zhǔn)》達到Ⅱ級為合格。 10．制孔：須在筒體上開 1 個Ф 50mm 的孔。先要進行劃線、打標(biāo)記來確定孔中心的位置。將筒節(jié)置于 V 形鐵上固定， 在筒體上已標(biāo)記的孔中心位置分別沿筒體徑向和周向劃出接管的尺寸和位置線。仔細(xì)檢查核對孔的大小、方位后開孔，選用型號為 Z3080 搖臂鉆床鉆出。 標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭的制造 按 JB/T 47462020《鋼制 壓力容器用封頭 》 ，標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭由半個橢球和一個高度為 h 的圓柱形短節(jié)（封頭直邊部分）構(gòu)成，如圖 56 所示。其型式參數(shù)關(guān)系為： 材料成型及控制工程（焊接） 課程設(shè)計說明書 第 15 頁 共 26 頁 Di＝ 4（ Hh） DN＝ Di 圖 56 橢圓形封頭 封頭 外形尺寸如下： 公稱直徑： DN＝ 800mm 封頭壁厚：δ a＝ 8mm 直邊高度： h＝ 63mm 封頭總深度： H＝ 263mm 封頭制造工藝如下： ： 復(fù)檢材料成分、規(guī)格、牌號 。 ：矯正，噴丸處理 。 ：橢圓形封頭毛坯尺寸的計算： 222 )(41)(22 babaP ???? ? 式中： P— 封頭橢圓部分的半周長 a
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