【正文】 由4名焊工對稱施焊。②焊接位置要求平焊和仰焊兩種位置，采用平焊時，電流可適當增大，采用仰焊時，電流可適當減小。③焊接第一、第二層焊縫時，采用分段退向焊法，分段長度為500～600mm，其余各層（包括小坡口面焊縫）均為順向焊，焊接方法見圖34。圖34 中極板焊縫焊接方法示意圖④先焊大坡口面第一層焊縫，焊接時背面成形，盡可能焊透。⑤焊接第2～7層焊縫，焊接時注意坡口兩側(cè)熔合情況，不要產(chǎn)生夾渣或未焊透現(xiàn)象。⑥焊接封面層焊縫時，要注意焊條運條要到位，以免產(chǎn)生咬肉現(xiàn)象。⑦大坡口面焊完后，采用碳弧氣刨清根，檢查合格后再焊接小坡口面焊縫。⑧焊接小坡口面時，注意不要產(chǎn)生未熔合或未焊透缺陷。⑨長焊縫焊完后，再焊最后兩端的封底焊縫，焊接工藝要求與長焊縫相同。⑩焊后打磨焊縫，去除飛濺、焊瘤，圓滑過渡焊縫。上極帶中極板接頭簡圖見圖35，上極帶中極板焊接工藝參數(shù)見表17；圖35 上極帶中極板焊接接頭簡圖表17 上極帶中極板焊接工藝參數(shù)層、道填充材料焊接電流電弧電壓(V)焊接速度(cm/min)線能量(kj/cm)型號直徑極性電流(A)1E5015反接160～18024～26～～2E5015反接210～23029～31～～3～7E5015反接210～23029～31～～8E5015反接160～18024～26～～9E5015反接160～18024～26～～10～12E5015反接160～18024～26～～13E5015反接160～18024～26～～下極帶中極板接頭簡圖見圖36，下極帶中極板焊接工藝參數(shù)見表18。圖36 下極帶中極板焊接接頭簡圖表18 下極帶中極板焊接工藝參數(shù)層、道填充材料焊接電流電弧電壓(V)焊接速度(cm/min)線能量(kj/cm)型號直徑極性電流(A)1E5015反接160～18024～26～～2E5015反接160～18024～26～～3E5015反接160～18024～26～～4E5015反接160～18024～26～～5～6E5015反接160～18024～26～～7E5015反接160～18024～26～～8E5015反接160～18024～26～～9～12E5015反接210～23029～31～～ 焊縫外觀質(zhì)量檢查要求焊縫外觀質(zhì)量先由焊工自檢，合格后再由專職檢查人員進行檢驗，合格后，焊工方可離場。焊縫表面不得有裂紋、氣孔、夾渣、咬邊、弧坑、焊瘤以及飛濺物。焊縫接頭過渡應(yīng)圓滑，焊縫邊緣與母材熔合處也必須圓滑過渡。 焊后修補球殼板局部表面和焊縫表面的缺陷及工裝夾具痕跡，必須用砂輪修磨，修磨范圍內(nèi)的斜度至少為3 ：1。，超過時應(yīng)進行焊補。當球殼板表面焊補深度超過3mm時，還應(yīng)進行超聲波檢測。對球殼板表面缺陷進行焊補時，每處的焊補面積控制在5000mm2以內(nèi)。如有兩處以上焊補時，任何兩處的凈距應(yīng)大于50mm。每塊球殼板上焊補面積總和，必須小于該球殼板面積的5%。補焊后的表面須修磨平滑。焊補長度應(yīng)大于50mm。對焊縫內(nèi)部超標缺陷焊補時，為控制角變形，缺陷的清除深度不應(yīng)超過球殼板厚度的2/3，即32mm。當清除到板厚2/3處還殘留缺陷時，應(yīng)在該狀態(tài)下焊補，然后在其背面再次清除缺陷，確認缺陷已根除，將其補滿。為防止超次返修，可根據(jù)X射線底片和超聲波儀器來正確定位缺陷，以保證缺陷徹底清除。返修焊縫的工藝應(yīng)與主體焊縫相同。需預(yù)熱時，以修補處為中心在直徑300mm范圍內(nèi)加熱，預(yù)熱溫度取上限，為140℃，補焊后立即作消氫處理。7 球罐成品質(zhì)檢與驗收 無損檢測球罐焊縫經(jīng)外觀檢查合格后，按要求進行無損檢測。要求檢測人員必須持有有效期內(nèi)的無損探傷資格證，并且探傷經(jīng)驗豐富。 球殼上的所有對接焊縫，須進行100%的射線檢測，按JB473094中Ⅱ級為合格，并且須進行20%的超聲波復(fù)驗，按JB473094中Ⅰ級為合格。球罐的所有焊縫表面以及嵌入式接管與球殼連接的對接焊縫表面，須按照JB473094規(guī)定進行磁粉檢測，檢查結(jié)果不得有任何裂紋、任何橫向缺陷顯示、不得有單個尺寸4mm以上的圓形缺陷顯示，即按JB473094Ⅰ級為合格。球罐焊縫無損檢測的應(yīng)用范圍見表19。表19 球罐焊縫無損檢測應(yīng)用范圍焊接接頭接頭形式無損檢測方法RTUTMTPT球殼板與球殼板對接100%20%100%100%球殼板與上段支柱角接100%上段支柱與下段支柱對接100%球殼板與連接板角接100%工裝夾具去除區(qū)域角接100%球殼板與人孔接管角接100%人空、法蘭接管頸圈對接100%產(chǎn)品焊接試板對接100%100%100% 焊后整體熱處理球罐經(jīng)無損檢測合格后，須進行整體消除應(yīng)力熱處理。由于球罐的體積龐大，無法在熱處理爐內(nèi)進行消除應(yīng)力熱處理，所以采用內(nèi)燃加熱法對球罐進行整體熱處理。此法是將球罐本身作為一個燃燒爐，借助于底部開口（人孔）安裝噴火嘴，以燃油或液化石油氣為燃料，熱處理前球罐外部須包覆細纖維玻璃棉作為保溫材料，然后進行內(nèi)部加熱處理。球罐熱處理工藝見圖37。圖37 球罐熱處理工藝在熱處理之前，應(yīng)將平臺、梯子的予焊件焊好，用于固定產(chǎn)品銘牌和注冊銘牌的銘牌架也應(yīng)在熱處理之前焊在球殼板上，并避開焊縫。經(jīng)熱處理后的球罐殼體不允許再施焊。此外， 在熱處理之前，還應(yīng)把試板對稱地設(shè)置在球罐赤道帶外側(cè)赤道線上。在該處先焊上兩個角鋼，然后裝入試板并加楔打緊。試板焊縫與其所模擬的焊縫方向一致?？障短幖鱼~絲或銅屑填實，使傳熱改善。400m3球罐測溫點數(shù)為12點，測溫點應(yīng)均勻布置在球殼表面各帶上。距人孔與球殼板焊縫邊緣200mm以內(nèi)及產(chǎn)品焊接試板上，必須設(shè)測溫點。在熱處理過程中，在300℃以上升溫和降溫時，℃。保溫層外表面溫度不應(yīng)超過60℃。并隨時調(diào)整支柱位置，以保證其垂直度。 水壓試驗和氣密性試驗水壓試驗時要求采用清潔的工業(yè)用水進行試驗，水溫不得低于5℃。水壓試驗流程見圖38。圖38 球罐水壓試驗流程球罐進行水壓試驗時，設(shè)基礎(chǔ)沉降觀測點，基礎(chǔ)為環(huán)形基礎(chǔ)，要求均勻沉降，并做好實測記錄。放液后，相鄰支柱基礎(chǔ)沉降差不大于2mm，若超過此范圍，應(yīng)采取措施處理。氣密性試驗應(yīng)在水壓試驗合格、經(jīng)焊縫表面第二次磁粉檢測合格后進行。，試驗介質(zhì)為干燥、清潔的壓縮空氣，溫度不低于5℃。試驗前，球罐內(nèi)部及配管內(nèi)積水全部排除干凈。在球罐頂部安裝兩只安全閥，～。封閉所有接管口，啟動壓縮機開始升壓。升壓時要觀察球罐各部位，特別是附件、接管等的緊固部位。同時按預(yù)定的升壓曲線緩慢、均勻升壓。升壓至試驗壓力的一半左右時，保壓10min，檢查有無壓力下降。在球罐焊縫及接管法蘭部位涂肥皂水，檢查有無泄漏。確認無泄漏后繼續(xù)升壓。達到氣密試驗壓力后，保壓10min，檢查有無壓力下降。在球罐焊縫及接管法蘭部位涂肥皂水，檢查有無泄漏。檢查結(jié)束后，如無異常，打開排放管緩慢的降壓，以免發(fā)出噪聲。尤須注意：升壓及穩(wěn)壓檢查時應(yīng)避免中午陽光直射到球體上，以免球罐內(nèi)壓力升高。試驗區(qū)域應(yīng)懸掛安全標志，嚴禁非工作人員入內(nèi)。達到試驗壓力時，把壓力表讀數(shù)拍攝下來，歸入竣工驗收資料。 去銹、涂裝在無損檢測、水壓試驗和氣密性試驗結(jié)束后，且檢測與試驗結(jié)果滿足要求的情況下，對球殼的內(nèi)表面進行除銹。要求球殼內(nèi)表面除銹達Sa3級，見金屬光澤，把內(nèi)表面與氧氣接觸的部位按HGT20282《脫脂工程及驗收規(guī)范》進行脫脂處理，脫脂處理后用波長3200～3800埃的紫外線檢查，無油脂熒光為合格。內(nèi)表面經(jīng)脫脂吹干后，立即涂上兩道無機富鋅漆。球殼板外表面噴砂除銹達Sa2級，并涂兩道紅丹醇防銹漆，然后再刷銀粉兩道。球殼板外表面赤道帶涂寬600mm的藍色標志帶。 球罐成品驗收球罐涂裝完畢后，可進行梯子、平臺的安裝。并須對球罐做靜電接地處理。施工單位與定貨廠家交貨時，施工單位應(yīng)提交竣工圖和竣工驗收證明書。證明書至少包括下列內(nèi)容：球殼板及其組焊件的質(zhì)量證明書；球罐基礎(chǔ)檢驗記錄；球罐施焊記錄（附焊縫布置圖）；焊接材料質(zhì)量證明書及復(fù)驗報告；產(chǎn)品焊接試板試驗報告；焊縫無損檢測報告；焊縫返修記錄；球罐焊后整體熱處理報告；球罐幾何尺寸檢查記錄；球罐支柱檢查記錄；球罐壓力試驗報告；基礎(chǔ)沉降觀測記錄以及球罐氣密性試驗報告。待施工單位與定貨廠家達成交貨協(xié)議后，400m3球罐制造工程竣工。結(jié) 論通過以上對球殼板的壓制成形、組裝、焊接、無損檢測、焊后整體熱處理等方面的學(xué)習(xí)與研究，可以初步了解球罐的制造工藝，擬訂的球罐制造工藝基本可行。為保證球罐的質(zhì)量，應(yīng)注意以下幾點：① 保證球殼板的成形精度。②球罐組裝時，嚴格按照相關(guān)標準進行，盡量把各項允許偏差控制在最小范圍內(nèi)。③在球罐的焊接過程中，嚴格控制焊接線能量和焊縫的角變形。④采用焊條電弧焊時，要求焊工掌握全位置的焊接技能。⑤要求焊前預(yù)熱，焊后進行整體熱處理。目前，國內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)了球罐自動焊的先進技術(shù)，并積累了一定的經(jīng)驗。但我國球罐行業(yè)的整體制造水平較國外相比，還有很大差距，還必須不斷努力學(xué)習(xí)，以提高本國的球罐制造水平。致 謝在這次畢業(yè)設(shè)計中，由于各位老師的指導(dǎo)、幫助，才使我的畢業(yè)設(shè)計順利完成，在此我向各位老師表示由衷的感謝和崇高的敬意！感謝段志剛老師、閔慶凱老師、張文明老師、宗陪言老師和任傳富老師四年來對我的培養(yǎng)與幫助，讓我學(xué)到了很多的專業(yè)知識和做人的道理。特別要感謝的是：我的畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)老師—閔慶凱老師。閔老師每周都按時檢查我的設(shè)計工作，并給予認真、耐心的指導(dǎo)，這使我更明確了畢業(yè)設(shè)計的思路，從而使畢業(yè)設(shè)計順利完成，并達到了預(yù)期的效果。再次向閔老師表示感謝！最后，向答辯委員會的各位老師致敬，祝各位老師身體健康，工作順利。謝謝！參考文獻[1] 中國機械工程學(xué)會焊接學(xué)會，焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計與制造（XV）[M].北京：機械工業(yè)出版社，：479497[2] （第3卷）：焊接結(jié)構(gòu)[M].北京：機械工業(yè)出版社，：671676[3] [M].上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，：154169[4] [M].福州：福建科學(xué)技術(shù)出版社，：695696[5] [M].北京：機械工業(yè)出版社，：3741[6] [M].上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，：13641374[7] （基本原理）[M].北京：機械工業(yè)出版社，：7689[8] （金屬焊接性）[M].北京：機械工業(yè)出版社，：1732[9] 閔慶凱，[M].沈陽：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，：6465[10] 中國機械工程學(xué)會，李春勝，[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，：84[11] GB150—[S].北京：中國標準出版社，2005.[12] JB4708—[S].昆明：云南科技出版社，2002.[13] JB/T4709—[S].昆明：云南科技出版社，2002.[14] [C].2005.[15] [C].[16] [J]. ，No 54 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）