【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 桂 林 航 天 工 業(yè) 學(xué) 院 7 焊縫位置分布 主要焊縫位置如圖 22 所示，內(nèi)筒分為兩節(jié)有兩道縱縫、兩道環(huán)縫，夾套分為上夾套和下夾套，上夾套有一道縱縫，下夾套有一道縱縫一道環(huán)縫，夾套與筒節(jié)間有四道環(huán)縫。 桂 林 航 天 工 業(yè) 學(xué) 院 8 圖 22 焊縫位置分布圖 1筒節(jié)縱縫 2筒節(jié)環(huán)縫 3夾套縱縫 4夾套與筒節(jié)環(huán)縫 5筒節(jié) 與封頭的環(huán)縫 焊前準(zhǔn)備 焊前準(zhǔn)備工作主要包括熟悉圖樣和技術(shù)要求。除了對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、形狀及尺寸進(jìn)行審核和分析外，還要綜 合考慮與加工制造有關(guān)的國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。壓力容器的可靠性與所選用材料有密切關(guān)系，首先要考慮所選材料有足夠的強(qiáng)度、塑性、韌性及穩(wěn)定性；其次應(yīng)具有良好的冷、熱加工性能，尤其保證焊接性良好。 1）生產(chǎn)圖紙和工藝 焊前必須熟悉生產(chǎn)圖紙和工藝，這是保證焊接產(chǎn)品順利生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。主要內(nèi)容如下： ①熟悉瀝青熔化槽的結(jié)構(gòu)形式、采用的材料種類及技術(shù)要求。 ②熟悉瀝青熔化槽的焊接部位的尺寸、焊接接頭及坡口的結(jié)構(gòu)形式。 桂 林 航 天 工 業(yè) 學(xué) 院 9 ③熟悉采用的焊接方法、焊接電流、焊接電壓、焊接速度、焊接順序、焊前預(yù)熱溫度及層間溫度等。 ④熟悉焊后熱處 理工藝、焊接檢驗(yàn)方法及焊接產(chǎn)品的質(zhì)量要求。 2）材料檢驗(yàn) 材料檢驗(yàn)包括母材和焊接材料的檢驗(yàn)，這也是焊前準(zhǔn)備的重要組成部分。 ①母材檢驗(yàn) 母材檢驗(yàn)包括焊接產(chǎn)品母材和外協(xié)委托加工件的檢驗(yàn)。母材檢驗(yàn)的內(nèi)容如下： a 材料入庫(kù)要有材質(zhì)證明書(shū)，要有符合規(guī)定的材料標(biāo)記符號(hào)。要對(duì)材料的數(shù)量和幾何尺寸進(jìn)行檢驗(yàn)復(fù)核。對(duì)材料的表面質(zhì)量進(jìn)行檢查驗(yàn)收（如表面光潔情況、生銹腐蝕情況、變形情況和表面機(jī)械損傷情況等）。 b 根據(jù)有關(guān)規(guī)定，對(duì)材料進(jìn)行化學(xué)成分復(fù)驗(yàn)。 c 對(duì)母材進(jìn)行力學(xué)性能復(fù)驗(yàn)，包括拉伸試驗(yàn)、彎曲試驗(yàn)、脆性試驗(yàn)、斷裂試驗(yàn)、 蠕變?cè)囼?yàn)等。 ②焊接材料檢驗(yàn) 對(duì)焊條、焊絲的化學(xué)成分、力學(xué)性能（主要指熔敷金屬）的檢驗(yàn)及腐蝕檢驗(yàn)等。對(duì)焊劑和保護(hù)氣體的成分和純度進(jìn)行檢驗(yàn)。 ③操作人員資格審核 在焊接產(chǎn)品制造之前，必須檢查該焊工所持合格證的有效性，包括審核焊工考試記錄表上的焊接方法、試件形式、焊接位置及材料類別等是否與焊接產(chǎn)品要求的一致，所有考試項(xiàng)目是否合格。 第四章 鋼材預(yù)處理 金屬材料預(yù)處理是指在下料、裝配、焊接前，進(jìn)行矯正、材料表面除銹清理、噴涂防護(hù)層和烘干等加工工序。它是提高產(chǎn)品質(zhì)量，延長(zhǎng)產(chǎn)品使用壽命，減少環(huán)境污染，提高零件氣割下 料質(zhì)量，尤其有利于數(shù)控切割機(jī)正常工作和設(shè)備保養(yǎng)的有效措施。 鋼材的矯正 1）鋼材矯正目的 鋼材在軋制、運(yùn)輸、裝卸和堆放過(guò)程中，由于自重、支撐桂 林 航 天 工 業(yè) 學(xué) 院 10 不當(dāng)，或裝卸不良及其他原因，可能會(huì)產(chǎn)生彎曲、扭曲、波浪及表面不平等變形。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。所以劃線、下料前應(yīng)予以矯正。 2）矯正的基本原理 矯正的基本原理是使鋼板在外力的作用下產(chǎn)生與原來(lái)變形相反的塑性變形，以消除彎曲、扭曲 、皺折、表面不平等變形，從而獲得正確形狀的過(guò)程。對(duì)鋼材進(jìn)行的矯平和矯直統(tǒng)稱為矯正。 金屬材料矯正后的允許變形值與所制造的產(chǎn)品精度有關(guān)。一般鋼結(jié)構(gòu)制造的通用技術(shù)條件規(guī)定，軋制鋼材下料前允許偏差如表 21 所示。在這范圍內(nèi)視為允許可不進(jìn)行矯正。 表 21 號(hào)料前鋼材變形允許值 3）鋼材的矯正方法 采用十一輥式矯平機(jī)對(duì)鋼板進(jìn)行矯平。鋼板矯平機(jī)的工作原理如圖 23所示，采用多輥對(duì)板材進(jìn)行多次正反彎曲，使其多種曲率逐步變?yōu)閱我磺?，最終將板材矯正。常用的是 7～ 11 輥的鋼板矯平機(jī)，輥數(shù)最多可達(dá)21 輥 ，鋼板越薄，矯平時(shí)要求的輥數(shù)越多；板材越寬，要求的輥?zhàn)又睆胶烷L(zhǎng)度比越大。為了提高鋼板矯平機(jī)的工作效率，通常在矯平機(jī)兩端附設(shè)兩個(gè)滾輪工作臺(tái)，以便鋼材在矯平過(guò)程中來(lái)回移動(dòng)。 桂 林 航 天 工 業(yè) 學(xué) 院 11 圖 23 多輥矯平機(jī)工作原理圖 1上支承輥 2上工作輥 3下支承輥 4 下工作輥 5導(dǎo)向輥 鋼材的表面處理 瀝青熔化槽屬于Ⅱ類壓力容器，在各工序之前應(yīng)先對(duì)鋼材表面進(jìn)行除銹處理，采用噴砂的方法對(duì)鋼板表面進(jìn)行除銹，噴砂的工作原理是將砂粒噴射在鋼材表面，使氧化皮和銹斑剝離，除銹較徹底，生產(chǎn)效 率較高，但粉塵多，勞動(dòng)條件差，需在要封閉場(chǎng)所進(jìn)行操作。對(duì)厚度在 4mm 以下的薄鋼板表面容易造成損傷。 表面防護(hù)處理 原材料的表面清理工作完成后，立即進(jìn)行表面防護(hù)處理，以防短期內(nèi)再度生銹。在鋼板表面噴涂專用防護(hù)底漆。表面所加的防護(hù)底漆在焊接時(shí)無(wú)需去除，對(duì)焊接質(zhì)量沒(méi)有影響。 第五章 內(nèi)筒的下料和卷制 內(nèi)筒的下料 內(nèi)筒總長(zhǎng) 4340mm，內(nèi)徑φ 2021mm，板厚 16mm，內(nèi)筒的展開(kāi)按中性層內(nèi)徑展開(kāi)，由周長(zhǎng)公式 L=π d=（ 2021+16） =6331mm，查《實(shí)用鋼鐵材料手冊(cè)》知，可選用的鋼 板尺寸為 6500mm 2700mm 16mm，將內(nèi)筒平均分為兩段進(jìn)行加工，每節(jié)內(nèi)筒的展開(kāi)尺寸為 6331mm 2128mm 16mm，由于軋制等原因，鋼板邊緣處厚度不均勻，影響焊接質(zhì)量，因此，下料時(shí)每邊需預(yù)留出修邊余量約 30mm。內(nèi)筒的展開(kāi)下料圖如圖 24所示，采用數(shù)控火焰切割機(jī)進(jìn)行切割。 桂 林 航 天 工 業(yè) 學(xué) 院 12 火焰切割后用刨邊機(jī)將每邊刨掉 5mm，以消除割口組織的變化對(duì)焊接接頭質(zhì)量的影響。 圖 24 內(nèi)筒展開(kāi)圖 （圖中虛線為選用板材尺寸，實(shí)線為內(nèi)筒展開(kāi)尺寸） 內(nèi)筒的卷制 鋼板的卷制是對(duì)已經(jīng)按尺寸要求剪裁 下料，并經(jīng)邊緣加工后的板材實(shí)施彎曲的工藝方法。 1）卷板機(jī)的工作原理 卷板機(jī)的主要結(jié)構(gòu)形式分為三輥、四輥及立式卷板機(jī)。本設(shè)計(jì)采用對(duì)稱式三輥卷板機(jī)進(jìn)行鋼板的卷制。 對(duì)稱式三輥卷板機(jī)的工作原理如圖 25 所示，其上輥 1 可在垂直方向上下調(diào)節(jié)。兩下輥為主動(dòng)輥，可正反兩方向旋轉(zhuǎn)，并對(duì)稱于上輥中心線排列。彎曲時(shí)將鋼板放入上下輥之間，然后上輥向下移動(dòng)將鋼板壓緊并使之彎曲，是鋼板達(dá)到塑性變形狀態(tài)，再驅(qū)動(dòng)兩下輥旋轉(zhuǎn)，并借助于鋼板與輥?zhàn)又g的摩擦力使鋼板左右移動(dòng)，同時(shí)上輥也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣，就使鋼板連續(xù)通過(guò)垂直面，受到相同的彎曲，產(chǎn)生相同的的變形。鋼板成為曲率相同的弧形板。一次行程之后，再將上輥下壓一定距離，又驅(qū)動(dòng)下輥，使鋼板進(jìn)一步受到彎曲。上輥幾次下壓，就將鋼板彎曲到需要的曲率半徑。板料 的兩端不能同時(shí)進(jìn)入三輥之間的部分得不到彎曲，稱為剩余直邊。剩余直邊的長(zhǎng)度約為兩下輥中心距的一半。 坯料經(jīng)卷彎后所得的曲率取決于輥軸的相對(duì)位置、板料的厚度和力學(xué)性能。桂 林 航 天 工 業(yè) 學(xué) 院 13 它們之間的關(guān)系可以近似的用下式表示： 式中： ,d輥軸的直徑， mm； s板料的厚度， mm； R零件的曲率半徑， mm； H， B輥軸之間的距離， mm。 鋼板在常溫下彎曲加工時(shí)，其曲率半徑不應(yīng)小于某一最小規(guī)定允許值，若超過(guò)規(guī)定值，超過(guò)材料常溫下塑性變形能力，則應(yīng)進(jìn)行熱彎。通常根據(jù)規(guī)定 D/ s 40，可進(jìn)行冷彎； D/s40，則必須熱彎（ D 為圓筒的直徑， s 為板厚）。本產(chǎn)品D/s=2021/16=12540，可以冷彎。 圖 25 三輥卷板機(jī)工作原理示意圖 2）內(nèi)筒卷制工藝 對(duì)稱式三輥卷板機(jī)彎卷鋼板時(shí)，鋼板兩端各有一平直段無(wú)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。 桂 林 航 天 工 業(yè) 學(xué) 院 14 ① 預(yù)彎 常用的預(yù)彎方法有三種，利用彎曲模和卷板機(jī)預(yù)彎（適于δ 0≥ 2δ，δ≤ 24mm），利用楔墊板預(yù)彎（適于較薄板）和利用模具和壓力機(jī)預(yù)彎（適于各種板厚）， 它分為專用模具預(yù)彎（適用于批量生產(chǎn)）和通用模具預(yù)彎（用于單件小批量生產(chǎn)）。 本產(chǎn)品鋼板厚度為 16mm，可采用彎曲模和卷板機(jī)預(yù)彎的方法進(jìn)行預(yù)彎，利用彎曲模和卷板機(jī)預(yù)彎的工作原理如圖 26 所示，模板厚度一般取卷制鋼板厚度的兩倍或稍多些，其曲率半徑應(yīng)小于被彎曲鋼板的曲率半徑，這樣既可以不致增加卷板機(jī)的負(fù)擔(dān)，免于損壞機(jī)床，又可以保證鋼板的預(yù)彎曲率。預(yù)彎的長(zhǎng)度一般應(yīng)大于兩下輥中心距的一半，可取（ 6～ 20）δ，通常為 150～ 200mm。 圖 26 彎曲模具和卷板機(jī)預(yù)彎工作原理圖 ② 對(duì)中 板料預(yù)彎之后，將放入卷板機(jī)上下輥之間進(jìn)行滾卷前必須使板料的母線與輥的軸線平行，使板料的縱向中心線與輥的軸線保持相互垂直，也就是對(duì)中。其目的是防止鋼板在滾卷過(guò)程中產(chǎn)生扭斜。本產(chǎn)品用傾斜進(jìn)料對(duì)中的方法