【導讀】本次設計的加熱槽槽體是加熱及攪拌瀝青的專用容器。高溫蒸氣為熱源加熱瀝青。設計產(chǎn)品普遍應用于石油化學工業(yè)、建筑業(yè)等行。根據(jù)壓力容器的標準，此加熱槽屬于II類壓力容器。其設計、制造、檢。驗和驗收應符合GB150－98《鋼制壓力容器》的規(guī)定。16MnR的硫、磷含量低，抗拉強度、延伸率、沖擊韌性高。因此，16MnR的力學性能和工藝性能良好。除環(huán)境溫度很低或鋼板厚度很大。時，冷裂紋傾向較大以外，不易產(chǎn)生其它種類的裂紋。Q235B鋼的含碳量低，雖然強度不高，但塑性和沖擊韌性很好，焊接性優(yōu)良。一般不會因焊接而出。現(xiàn)嚴重的淬硬組織。主要是筒節(jié)、封頭的加工工藝及加熱槽槽體的總裝配焊接工藝。藝，填寫焊接工藝卡；制定焊后加工工藝。制定夾套的翻邊、翻孔工藝。寸，制作沖壓模具。結合本產(chǎn)品的技術要求，采用無損探傷和水壓試驗進行。最后，為了防止產(chǎn)品生銹需對產(chǎn)品進行涂漆。毒程度）可以將壓力容器分為I、II、III類。

　　

【正文】 No 31 圖 20 自調心式焊接滾輪架 焊接操作機 焊接操作機是在焊接作業(yè)中將焊件回轉或傾斜，使焊件上的焊縫置于有利施焊位置的焊接變位機械。焊接操作機按結構形式可分為伸縮臂式焊接操作機、平臺式焊接操作機、門架式焊接操作機三種。本次設計選用的是伸縮臂式焊接操作機，其焊接機頭和工作臺安裝在伸臂的一端，伸臂可水平伸縮。與所選用的焊接滾輪架配合，可以焊接 加熱槽 的內、外環(huán)縫和縱縫。 No 32 4 加熱槽 檢驗 焊接檢驗工作必須貫穿于加熱槽的整個焊接生產(chǎn)過程中。焊接檢驗主要是為了檢查出焊接 接頭中的缺陷 ， 檢查是否 存在 可能影響焊接接頭質量的工藝，以確保加熱槽的制造質量 。 在各部件整體裝配焊接完成后， 還 需要對加熱槽進行 耐 壓試驗。 耐 壓試驗的目的是檢驗容器的密封性能和強度，它是壓力容器設計和制造質量的綜合性檢驗。 無損檢驗 本加熱槽采用 X 射線探傷的方法進行 焊接缺陷的 無損檢驗。無損檢驗是指不使焊接結構受傷、分離或者破壞，而了解其內部結構的均勻性和完整性所進行的各種檢驗，是保證焊接產(chǎn)品 質 量的有效方法。射線探傷是利用射線可穿透物質和在物質中有衰減的特性來發(fā)現(xiàn)缺陷的一種檢驗方法。按所使用的射線源種類不同， 可分為 X 射線探傷、 ? 射線探傷和高能射線探傷等。 X 射線探傷又分為射線照相法、熒光屏檢測法、工業(yè)電視檢測法、射線劑量檢測法等。在焊接結構制造中多采用射線照相法。射線照相法的探傷原理是利用了射線在穿過物質 時 的衰減規(guī)律及對某些物體產(chǎn)生熒光和光化作用為基礎實現(xiàn)的。射線透照工件時，因為有、無缺陷部位對射線的吸收比不同，因而透過的射線能量大小也不同，就會在底片上引起不同的感光度。 X 射線探傷 適用于檢查加熱槽各 對接 焊縫的內部缺陷。對氣孔、夾渣等體積性缺陷，具有較高的檢測靈敏度 [14]。 加熱槽上的對接焊縫檢測長度為 100%焊縫長度，其檢驗結果必須符合GB3323— 87 中規(guī)定的 II 級合格，并輔以 20%的超聲波探傷。 No 33 水壓試驗 耐壓試驗是用水或其它適宜的液體作為加壓介質（極少數(shù)情況用氣體作加壓介質），對容器進行強度和密封性的綜合檢驗，在絕大多數(shù)場合耐壓試驗用水作為加壓介質的耐壓試驗又稱為水壓試驗。水壓試驗的主要目的是檢驗容器受壓部件的結構強度，驗證其是否具有在設計壓力安全運行所需的承壓能力，在耐壓試驗時，對于高壓或小容器還可進行殘余變 形測定，以判明材料是否出現(xiàn)整體屈服。容器耐壓試驗的壓力應符合圖樣要求，且不小于表 9中規(guī)定。 表 9 容器耐壓試驗的壓力要求 壓力等級 PT 水壓 氣壓 低壓 中壓 高壓 超高壓 注： P為設計壓力， PT為試驗壓力 。 考慮穩(wěn)定因素，本產(chǎn)品的試驗壓力為 兆帕 。 對 16MnR 鋼制容器液壓試驗時，液體溫度不得低于 5℃ ，而水壓試驗的溫度上限一般宜限制在 40℃以下不超過 60℃ 。 對夾套容器的壓力試驗要 先進行內筒壓力試驗，合格后再焊夾套，然后再進行夾套內的壓力試 驗。容器灌滿水后用水泵加壓，達到規(guī)定試驗壓力后，在試驗壓力下持續(xù)不少于 30 分鐘。然后降至試驗壓力的 80%，保持足夠的時間，檢查焊接接頭和連接部位。 涂漆 涂漆工作是焊接結構生產(chǎn)的最后環(huán)節(jié)，產(chǎn)品涂漆主要是為了保護產(chǎn)品表 No 34 面質量，另外還可以增加產(chǎn)品的美觀。為了保證質量，涂漆前必須仔細清理焊件上的氧化皮、鐵銹、油污、飛濺等，清銹后應及時涂漆。涂漆的方法有手工刷涂、滾涂與噴涂 (靜電噴漆 )，本設計采用噴涂的方法，噴涂時應注意薄厚均勻。產(chǎn)品涂漆后還需及時烘干。最后，應在涂漆后的焊接產(chǎn)品上作出必要 的標記，如制造廠名 等 。 No 35 5 沖壓模具設計 沖壓模具的設計要求 (1)熱壓模具應考慮 工件 的收縮量，冷壓模具應考慮工件的回彈量； (2)上模應有脫模斜度，脫模方法應簡單、方便、可靠； (3)模具結構應考慮防止受熱變形而損壞； (4)模具結構應考慮進出料方便、省力、坯料定位裝置簡單、迅速、準確。 上模設計尺寸計算 上模直徑 smD 上模直徑的計算公式為： )1( ??? DgDsm (51) 式中， Dg 封頭內徑， mm； ? 熱壓收縮率。 本加熱槽內筒封頭的直徑為 2021 mm，所以熱壓時收縮率 δ取 %。計算出上模直徑 )mm(2021%)(2021 ???smD 上模曲面部分高度 smH 上模曲面部分高度可以利用封頭的曲面高度來計算，計算公式為： )1( ??? HH sm (52) 式中， H 封頭曲面部分高度； ? 熱壓收縮率。 所以計算出， 5 0 4 ( m m )%)(5 0 0 ???smH 上模直邊高度 0H No 36 43210 HHHHH ???? (53) 式中， 1H 封頭直邊高度， mm； 2H 封頭高度修邊余量， 15~40mm； 3H 卸料板厚度，一般為 40~80mm； 4H 保險余量， 40~100mm。 根據(jù)以上所示，自定義出各個余量。因此， 2 2 0 ( m m )706040500 ?????H 上模壁厚 smS 當壓力機噸位 ≤400 噸時， mm40~30?smS ； 壓力機噸位 ≥1500 噸時，mm09~07?smS 。本設計中采用的是 500t 四柱式油壓機。所以取 smS 為 60 mm。 下模設計尺寸計算 下模直徑 xmD 下模直徑的計算公式為： ZsDD smxm ??? 2 (54) 式中， Z 模具直徑間隙 mm，熱壓時 sZ )~(? 。 間隙選擇原則： (1)薄壁封頭取較小值，厚壁封頭取較大值； (2)球形封頭或直邊較長的橢圓形封頭取較大值； (3)設備能力偏小時取大值，并可適當加大間隙范圍。 根據(jù)上述間隙選擇的原則，本加熱槽的模具直徑間隙取較大值，即取 。所以， )mm( ??????xmD 。 下模的其它尺寸 下模圓角：采用壓邊裝置時， )mm(48163)3~2( ???? sR m ； No 37 下模直邊高度： mm70~401 ?h ，取 50mm1 ?h ； 下?？偢叨龋?mm025~010?h ，取 mm020?h ； 下模外徑： mm)4 0 0~2 0 0(?? xmDD ， m m )( 4 5 0 5 1 ???D ； 壓邊圈內徑： mm)80~50(??? xmDD ， 2 ( m m ). ????D 。 沖壓模具制作材料 本次設計 的封頭沖壓模具的制作材料為 35﹟ 鑄鋼 。 No 38 結論 通過本次設計得出以下結論： (1) 要嚴格制定焊接工藝，以便焊工能夠正確操作 (2) 如何用更好的方法進行封頭沖壓，提高沖壓質量，有待今后研究解決。 (3) 計算機技術在機械行業(yè)有廣泛的應用前景。 (4) 多處運用自動焊、自動切割技術，大大提高了工作效率。 No 39 致謝 本論文是在導師 ***副 教授悉心指導下完成的。導師淵博的專業(yè)知識， 深厚的學術 造詣， 嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度，精益求精的工作作風，誨人不倦的高尚師德，嚴以律己、寬以待人的崇高風范，樸實無華、平易近人的人格魅力對我影響深遠。 在這四年大學生涯中，段志剛副教授作為我的專業(yè)課授課老師及畢業(yè)設計導師， 不僅使我樹立了遠大的學術目標、掌握了基本的研究方法，還使我明白了許多待人接物與為人處世的道理 ，這些都使我終生受益 。本論文從選題到完成， 每個細節(jié)，都離不開導師的細心指導 和不懈的支持 ，傾注了導師大量的心血。在此，謹向導師表示崇高的敬意和衷心的感謝！ 本論文的順利完成， 除了我的導師 ***副教授，我要感謝曾經(jīng)教 授過我的機械學院所有 老師 以及基礎課的所有老師，還要感謝學辦的各位輔導員老師。在此，祝各位老師在工作崗位上再創(chuàng)佳績。 ***焊接班的所有同學，對于他們給予我的幫助，在此表示誠摯的感謝，愿我們同窗之間的友誼永遠長存。最后感謝我的父母及所有關心我、幫助過我的人，感謝他們對我的支持，我所取得的點點成績中凝聚著你們的心血與汗水，祝愿你們工作順利、身體健康。 由于我的設計水平有限以及相關的實踐資料難以獲取，因此論文中還有許多疏漏。不當之處敬請各位老師予以批評指正。 No 40 參考文獻 [1]中國機械焊接學會 . 焊接手冊 [M]. 北京 : 機械工業(yè)出版社 , ： 662671 [2]董大勤，袁鳳隱 . 壓力容器設計手冊 [M]. 北京 : 化學工業(yè)出版社 , ： 9395 [3]張文鉞 . 焊接冶金學 (基本原理 )[M]. 北京 : 機械工業(yè)出版社 , ： 221230 [4]周振豐 . 焊接冶金學 (金屬焊接性 )[M]. 北京 : 機械工業(yè)出版社 , ： 2030 [5]杜國華 . 實用工程材料焊接手冊 [M]. 北京 : 機械工業(yè) 出版社 , ： 206207 [6]周浩森 . 焊接結構生產(chǎn)及裝備 [M]. 北京 : 機械工業(yè)出版社 , ： 817 [7]宗培言 . 焊接結構制造技術與裝備 [M]. 北京 : 機械工業(yè)出版社 , ： 4152 [8]梁桂芳 . 切割技術手冊 [M]. 北京 : 機械工業(yè)出版社 , ： 205207 [9]張述仁 ,宇永福 .焊接結構制造 [M]. 沈陽 : 沈陽冶金機械?？茖W校 , : 3862 [10]李亞江 , 孫 俊 . 實用焊接技術手冊 [M]. 河北 , 河北科學技術出版社 , ：109112 [11]鄭家賢 . 沖壓工藝與模具設計實用 技術 [M]. 北京 : 機械工業(yè)出版社 , ：405415 [12]曾樂 . 現(xiàn)代焊接技術手冊 [M]. 上海 , 上?？茖W技術出版社 , ： 11221123 [13]王國凡 . 鋼結構焊接制造 [M]. 北京 :化學工業(yè)出版社 , ： 109112 [14]張康達 , 洪起超 . 壓力容器 (上 )[M]. 北京 :勞動人事出版社 , ： 272275 [15]徐惠波 . 壓力容器筒體縱縫埋弧焊終端裂紋的防止 [J]. 壓力容器 , 2021, 22(7): 5053 [16]陳建康 . 新型大型容器焊接去應力退火爐的研制 [J]. 壓力容器 , 2021, 22(2): 4144 No 41 [17]胡鴻賓 . 鋼制無縫壓力容器的制造與應用 ， 2021， 2(136): 4144. [18]莫立華 . 高強度鋼瓶人工缺口疲勞試驗的研究 ， 壓力容器， 2021， 22(9): 1317 [19]盧金斌 . Q235B 鋼雙層輝光離子表面冶金超高鉻高碳合金層的研究， 金屬熱處理 ， 2021， 32:1317