【文章內(nèi)容簡介】 參數(shù)包括電源極性、焊絲直徑、電弧電壓、焊接電流、焊接速度等。 （一）電源極性 埋弧自動焊焊接鋼時應采用直流反接。 （二） 焊絲直徑 埋弧自動焊的焊絲直徑一般可根據(jù)板厚選擇?？諝鈨拗斜贝髮W課程設計說明書 第 10 頁 共 29 頁 的壁厚為 12mm可選 Ф 的焊絲。 （三）電弧電壓和焊接電流 對于一定直徑的焊絲來說，在埋弧自動焊中，采用較低的電弧電壓，較小的焊接電流焊接時 ，焊絲熔化所形成的熔滴把母材和焊絲連接起來，呈短路狀態(tài)稱為短路過渡。大多數(shù) 埋弧自動 焊工藝都采用短路過渡焊接。當電弧電壓較高、焊接電流較大時，熔滴呈小顆粒飛落稱為顆粒過渡。 綜上所述， 其焊接工藝參數(shù)如表 41 所示。 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。其工 藝參數(shù)見表 42。 表 42 埋弧自動焊工藝參數(shù) 坡口形式 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 單邊 V 型 600 35 H08Mn2SiA 30 直流反接 圖 42 角接試件 中北大學課程設計說明書 第 11 頁 共 29 頁 焊接試件試驗方法 拉伸試驗 金屬拉伸實驗是測定金屬材料力學性能的一個最基本的實驗，是了解材料力學性能最全面，最方便的實驗 。 按 GB/T 22820xx 規(guī)定對試件 進行拉伸強度試驗，如圖 43 所示。 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，然后將試樣取出進行沖擊試驗。使用液體冷卻介質(zhì)，保溫時間不得少于 5min。試樣移出冷卻介質(zhì)至打斷的時間不超過 5s，如超過 5s則應將試樣放回冷卻介質(zhì)重新冷卻，保溫，再進行試驗。采用擺錘沖擊試驗，其示意圖如圖 44 所示。 圖 44 擺錘沖擊試驗 中北大學課程設計說明書 第 12 頁 共 29 頁 工 藝評定試驗分析 （ 1）無損探傷 試驗試板焊后經(jīng)射線探傷，均末發(fā)現(xiàn)焊接缺陷。 （ 2）接頭力學性能 根據(jù)接頭力學性能試驗的結(jié)果，其接頭強度、塑性均能滿足規(guī)定的標準值。 （ 3）接頭沖擊韌性 試驗結(jié)果表明，焊縫金屬的 45℃卻貝沖擊值可以達到規(guī)定標準，熱影響區(qū) 45℃卻貝沖擊值比規(guī)定的標準值要高得多，其沖擊值完全可以滿足 00Cr19Ni13Mo3 奧氏體不銹 鋼的標準。熔合線的沖擊值所反映的是焊縫或熱影響區(qū)的沖擊韌性?？梢哉J為，只要是熱影響區(qū)尤其是焊縫金屬的沖擊韌性解決好了，熔合線的沖擊韌性應該能獲得較為滿意的結(jié) 果。 （ 4）根據(jù)試驗可以看出，焊接接頭無淬硬組織。 接頭的硬度分布是正常的。調(diào)質(zhì)鋼焊接后，如不再進行調(diào)質(zhì)處理，則熱影響區(qū)的軟化將成為調(diào)質(zhì)鋼焊接的一個重要問題， 而 00Cr19Ni13Mo3 奧氏體不銹鋼的焊接接頭并無軟化現(xiàn)象。 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，因此應該確定兼顧兩者的冷卻速度范圍。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。但在焊接厚板時，即使采用了大的線能量，冷卻速度往往還是超過了它的上限，這就 必須通過預熱來使冷卻速度降到低于不出現(xiàn)裂紋的極限值。因此，正確選擇線能量和預熱這兩個參數(shù)使保證不出現(xiàn)裂紋和脆化的關(guān)鍵。 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。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以 8～ 12kJ/cm 為宜。 ② 預熱溫度 預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。 ③ 焊后熱處理： 考慮到 00Cr19Ni13Mo3 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。 設計技術(shù)要求 ，焊條型號為 J422，圖中未標明焊接接頭形式與尺中北大學課程設計說明書 第 13 頁 共 29 頁 寸按 GB98588《氣焊、手工電弧焊及氣體保護焊焊逢坡口的基本形式與尺寸》進行。 在堆放、運輸和起吊過程中應采取有效措施防止變形。 ，罐體外表面刷二遍底漆 環(huán)氧 樹脂漆，二遍面漆 聚氨酯面漆 ,涂層厚度參照國家標準規(guī)定執(zhí)行。 5． 工藝方案的選擇 本次設計的空氣儲罐，其主體部分由封頭、筒體和支座，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 100%射線探傷或 100￥超聲波探傷且加 70%射線探傷復檢。 產(chǎn)品生產(chǎn)的工藝流程圖： 筒節(jié)制造工藝 封頭制造工藝 總裝配焊接工藝 鋼板復檢 預處理 下料 邊緣加 工 卷制 縱縫裝配 焊接 矯圓 加熱 壓制 二次切割 邊緣加工 焊接 拼接焊縫裝配 下料 預處理 鋼板復檢 附件裝配焊接 環(huán)縫焊接 筒節(jié)間或筒節(jié)與封頭裝配 X 射線檢驗 包裝出廠 水壓試驗 消除應力熱處理 壓縮空氣儲罐制造的工藝流程圖 中北大學課程設計說明書 第 14 頁 共 29 頁 5． 1 筒節(jié)的制造 工藝流程如下： 1. 鋼板復檢：對鋼板進行復檢，內(nèi)容包括鋼的化學成分、各種力學性能、表面缺陷及外形尺寸（主要是厚度）的檢驗。一般采用抽檢法，抽檢的百分比15%。 ：復檢合格后對鋼板進行矯正。矯正后對鋼板進行噴丸、噴漆等表面處理。原理：將淬硬鋼丸 (一般應用錳鋼丸 ,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 , 從而降低應力集中。 ：劃線前應展開，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 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 51 所示，取劃線尺寸為 5700 3450（長度寬度）的坯料。 圖 51 鋼板劃線 尺寸 5700 3450 ：采用氣體火焰切割。 中北大學課程設計說明書 第 15 頁 共 29 頁 ：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，坡口尺寸準確。 ：采用對稱式三輥卷板機來卷制鋼板。 （ 1）預彎 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，稱為預彎。如圖 52 圖 52 預彎 本次設計利用壓力機預彎。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。 （ 2）對中 板料預彎后，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。每滾卷一次行程，便適當下調(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。當卷制達到曲率要求時，還應在此曲率下多卷幾次，以使其變形均勻和釋放內(nèi)應力，減少回彈。 00Cr19Ni13Mo3 鋼回彈量較大，需要在最終成形之前進行一次退火。如圖 53 中北大學課程設計說明書 第 16 頁 共 29 頁 圖 53 卷圓 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。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。如圖 54 圖 54 縱縫裝焊 表 51 筒節(jié)縱縫焊接工藝參數(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 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