【正文】 2. 結(jié)構(gòu)件所采用的鋼板厚度不同，滑環(huán)處板厚為47mm，筒節(jié)處板厚為38mm，在進行不同板厚之間焊接時容易產(chǎn)生較大的集中應(yīng)力。筒體結(jié)構(gòu)簡圖如圖21所示。綜上可知Q235的焊接性較好，焊后焊接接頭塑性以及沖擊韌性較好，接頭裂紋的可能性較小，焊接性優(yōu)良。對于低碳鋼Q235來說，含碳量低，在HAZ會出現(xiàn)的組織是鐵素體加珠光體，有利于改善HAZ的韌性。此區(qū)的溫度是處在固相線以下到1100℃左右，金屬處于過熱狀態(tài)，奧氏體晶粒發(fā)生嚴重的長大現(xiàn)象，冷卻之后便得到粗大組織即魏氏組織。四、 層狀撕裂層狀撕裂是指在厚板結(jié)構(gòu)焊接時，在強拘束條件下，焊縫收縮時會在母材厚度方向產(chǎn)生很大的拉伸應(yīng)力和應(yīng)變，當(dāng)應(yīng)變超過母材金屬的塑性變形能力時，夾渣物與金屬基體之間就會發(fā)生分離而產(chǎn)生微裂，在應(yīng)力的繼續(xù)作用下形成層狀撕裂特有的階梯形態(tài)。Q235有較高的抗熱裂紋能力，只要在選擇焊接材料時嚴格控制S、P含量，避免窄而深的焊縫，便可以預(yù)防熱裂紋的產(chǎn)生。結(jié)晶裂紋是指在結(jié)晶的固液階段，低熔點共晶被排擠在柱狀晶體交遇的中心部位，形成液態(tài)薄膜，在拉伸應(yīng)力的作用下形成裂紋。只要焊接材料選擇適當(dāng)，便能得到滿意的焊接接頭。公式中K1表示板厚拘束系數(shù)（N／(mm2．mm)），δ一板厚（mm）。 拘束應(yīng)力焊接時的拘束情況決定了焊接接頭所處的應(yīng)力狀態(tài)，從而影響產(chǎn)生冷裂紋的敏感性。焊接時，焊縫中的氫主要來源于焊接材料中的水分、油污、以及環(huán)境濕度等。CE%時，鋼的淬硬和冷裂傾向嚴重，焊接性很差，一般不用于生產(chǎn)焊接結(jié)構(gòu)。Q235C的成分如表21所示：成分CMnSiSP含（%）≤≤≤≤≤碳當(dāng)量是鋼中合金元素的含量按其作用換算成碳的相當(dāng)含量。一、 冷裂紋 冷裂紋是焊后冷至較低溫度下產(chǎn)生的，由于拘束應(yīng)力、淬硬組織和氫的共同作用下產(chǎn)生的，主要發(fā)生在焊接熱影響區(qū)。母材和焊接材料在焊接過程中直接參與熔池或熔合區(qū)的冶金反應(yīng)，對焊接性和焊接質(zhì)量有重要影響。材料的焊接性是材料對于焊接加工的適應(yīng)性，以及使用條件下的可靠性。焊接結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)工藝分析是編制焊接工藝過程、制定工藝文件、設(shè)計工藝裝備和組織焊接生產(chǎn)的前提和基礎(chǔ)。水泥磨機筒體由于須在交變載荷下工作，所以對焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計要求更為嚴格。167。筒體工作時除承受研磨體的靜載荷外，還受到研磨體的沖擊，且筒體是回轉(zhuǎn)的，所以筒體上產(chǎn)生的是交變應(yīng)力。167。對于水泥磨機的一些高端技術(shù)不能把握。近幾年來，隨著我國基礎(chǔ)建設(shè)的不斷發(fā)展，水泥需求量越來越大，水泥生產(chǎn)設(shè)備向大型化發(fā)展，特別是水泥磨機越做越大，結(jié)構(gòu)也有了新的發(fā)展。 熱處理工藝和檢驗方法的設(shè)計 32結(jié)論 33參考文獻 34致 謝 35第一章 緒 論167。 焊接工藝參數(shù)的選擇 30167。 備料工藝設(shè)計 29167。 焊接材料分析 24167。 筒體部技術(shù)要求 18167。 鋼材的預(yù)處理 13167。 筒體焊接的結(jié)構(gòu)工藝性分析 8167。 水泥磨機的發(fā)展現(xiàn)狀 1167。焊接過程中對環(huán)焊縫采用米字型支撐梁剛性固定以及對連續(xù)的環(huán)焊縫采取兩段對稱施焊的方法來控制變形，對于縱焊縫可以采用預(yù)變形法控制變形。工藝設(shè)計內(nèi)容主要有備料工藝設(shè)計和焊接工藝設(shè)計。13m水泥磨機筒體焊接工藝分析和工藝設(shè)計摘 要水泥磨機是水泥廠設(shè)備，主要用于建材、冶金、電力及化工行業(yè)，粉磨各種水泥熟料及其它物料。（4）通過這次課程設(shè)計，我能熟練的使用AutoCAD繪圖軟件。11）當(dāng)試驗過程中發(fā)現(xiàn)泄露時，不得帶壓處理，應(yīng)降壓修復(fù)，待缺陷消除后，應(yīng)重新進行試驗。 8）對位差較大的管道，應(yīng)將試驗介質(zhì)的靜壓記入試驗壓力中。6）當(dāng)管道的設(shè)計溫度高于試驗溫度時，試驗壓力應(yīng)按下式計算： Ps=〔б〕1/〔б〕2 式中 Ps－試驗壓力（表壓），MPa；P－設(shè)計壓力（表壓）MPa； 〔б〕1－試驗溫度下，管材的許用應(yīng)力，MPa； 〔б〕2－設(shè)計溫度下，管材的許用應(yīng)力，MPa。2）試驗時，環(huán)境溫度不應(yīng)低于5℃，當(dāng)環(huán)境溫度低于5℃時，應(yīng)采取防凍措施。 5）持壓。系統(tǒng)充水完畢后，不要急于升壓，而應(yīng)先檢查一下系統(tǒng)有無滲水漏水現(xiàn)象。打開系統(tǒng)最高點的放氣閥，關(guān)閉系統(tǒng)最低點的泄水閥，向系統(tǒng)灌水。其一般程序如下：（1）焊縫表面質(zhì)量檢查（2）核對實物與委托單項目（3）機器預(yù)熱畫草圖（4）貼片、貼標、屏蔽散射線（5）對位選焦距并開機透照（6）膠片處理（7）底片評定并簽發(fā)檢驗報告（8）底片及資料存檔。（3）焊縫表面質(zhì)量：不得有裂紋、飛濺物等。設(shè)備制造完成后進行盛水試漏。 支座與筒體的裝焊其裝焊工藝過程類似筒體與封頭的裝焊工藝過程，坡口形式及尺寸見圖31，采用埋弧自動焊，焊接工藝參數(shù)見表62。 接管與法蘭的裝焊裝配在焊接變位器上進行，它可以將焊件各種位置的焊縫調(diào)整到易焊位置施焊。表61 埋弧自動焊焊焊接工藝參數(shù)表32 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60035H08Mn2SiA30直流反接圖63 裝焊示意圖（4）檢驗 檢查工件的位置、尺寸精度是否符合技術(shù)要求。圖62 筒體與接管裝焊法蘭劃線示意圖（2）裝配 按定位線找正位置進行裝配。焊縫附近的油污等雜質(zhì)要清理干凈。 筒體、封頭與法蘭的裝焊筒體與封頭的連接采用加有密封圈的法蘭進行連接。(2)焊接前采取預(yù)熱，減緩其冷卻速度過大而產(chǎn)生較大的應(yīng)力。在焊接過程中，由于焊接是局部加熱和局部冷卻成型過程，局部區(qū)域各部分金屬處于從液態(tài)到塑性狀態(tài)在到彈性狀態(tài)的不同狀態(tài)，并隨熱源的變化而變化。采取分部件裝配，在裝配過程中，允許偏差值要小于2mm。7 安裝劃線 按設(shè)計圖紙進行支座安裝方位劃線，劃出筒體及封頭上墊板的安裝位置線，劃出墊板上支柱的安裝位置線，劃出筒體及封頭上支柱的安裝位置線。5 鉆孔、切割 按劃線要求進行鉆孔、切割，保證墊板周邊圓角。V型缺槽，接管支柱上劃出90176。 剪切面允許有深度≤1mm的磕痕和厚度≤。（或墊板）連接部分須與封頭外壁相吻合，須進行精確放樣。 支座的制造設(shè)備采用A型腿式支座，其基本結(jié)構(gòu)如圖58所示，按GB ～《固定式壓力容器》和JBT47102005《鋼制塔式容器》進行設(shè)計。：在鋼管上按需要長度劃線：采用等離子弧切割切出相應(yīng)長度鋼管。采用與母材相同材質(zhì)的無縫鋼管。：CA6140車床精車柱面，不再留余量。：X5032銑床粗銑兩端面各留余量1mm。: 對其進行600～650℃回火，保溫4h,空冷，以恢復(fù)組織。2mm。表52 帶頸平焊管法蘭（HG/T 20592~206352009）參數(shù)公稱直徑管 子法 蘭 (毫米)螺 栓焊 縫外徑壁厚外徑螺孔中心圓直徑連接凸出部分高 度厚度螺栓孔直 徑重量數(shù)量規(guī) 格焊縫的直角邊 焊縫離 法 蘭面 距 離DNdHSDD1FbdKgn直徑長度KH140014241216751590145434236M24 190410管法蘭制造工藝如下：、預(yù)處理:與筒體基本一致。：按圖樣要求檢查其尺寸、質(zhì)量等。：LGK8等離子弧切割機切出54mm直邊。綜上，在原材料上劃一直徑為1855mm的圓。：矯正，噴丸處理。將筒節(jié)置于V形鐵上固定，在筒體上已標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。（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。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。如圖54所示。15MnNiDR鋼回彈量較大，需要在最終成形之前進行一次退火。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。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。：采用對稱式三輥卷板機來卷制鋼板。經(jīng)查閱資料及計算，如圖51所示，取劃線尺寸為44502258（長度寬度）的坯料。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。原理：將淬硬鋼丸(一般應(yīng)用錳鋼丸,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。5 主要零件的加工制造 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、表面缺陷及外形尺寸（主要是厚度）的檢驗。4 工藝方案的選擇本次設(shè)計的銅液氨冷凝器，其主體部分由封頭、筒體和腿式支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。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。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(yù)熱來使冷卻速度降到低于不出現(xiàn)裂紋的極限值。接頭的硬度分布是正常的。（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15MnNiDR鋼的標準。 圖34 擺錘沖擊試驗 彎曲試驗將試件放在實驗機帶滾動軸的支座上，用規(guī)定的彎心直徑壓頭將試件彎曲到要求的角度，彎曲試件的中心應(yīng)對準焊縫中心，當(dāng)彎曲到規(guī)定角度后，沿試件長度方向上為不大于3mm。 圖33 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。表31 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）SAW90040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32所示。㈢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。⑴對接焊縫試件的制備 采用V形坡口，坡口型式如前圖所示。尺寸按GB264989中的規(guī)定。 接頭機械性能試驗（一）焊接接頭拉伸試驗 板接頭板形拉伸試樣如圖31所示，至少1個。將螺栓旋緊，在水平、垂直方向頂緊試板。壓板對接（FISCO) ),可用于評定焊條焊縫的熱裂紋敏感性。用選定的焊接輸入進行堆焊（垂直底板縱向，并通過插銷頂端中心），焊道長度100150mm。插銷試件和底板尺寸分別如圖23和圖24所示。本次設(shè)計，鋼板開V型坡口。同時便于進行射線或超聲波探傷，坡口形式以U形為佳，單邊V形也可采用。次焊劑屬低錳中硅中氟熔煉型焊劑，具有弱氧化性，既有降低焊縫金屬的含氧量，又可提高焊縫金屬的低溫韌性。Mn元素即可以溶入鐵素體形成置換固溶體，起強化基體的作用，增加鋼的強度，細化組織，提高韌性，又可以脫硫，因此選擇含Mn量稍高的焊絲。根據(jù)《焊接手冊》的推薦，焊接低溫鋼可用中性熔煉焊劑配合MnMo焊絲或堿性熔煉焊劑配合含Ni焊絲，也可用CMn鋼焊絲配合堿性非熔煉焊劑。本次焊接15MnNiDR鋼采用埋弧自動焊進行對接焊縫和角焊縫的焊接。d：防止焊接接頭的應(yīng)力集中。c：控制焊后熱處理溫度，避免產(chǎn)生回火脆性。其防治措施主要有以下幾種：a：嚴格控制焊接線能量和層間溫度。母材含雜質(zhì)（S、P、C、Si）偏高時，特別是硫和磷偏高會使結(jié)晶溫度區(qū)間明顯加寬。Ni使鋼的淬透性顯著增大，但15MnNiDR鋼含碳量低，S、P也被嚴格控制，故低鎳低溫鋼的冷裂傾向不大?？蓮V泛用于石油、化工、電站、鍋爐等行業(yè)，用于制造反應(yīng)器、換熱器、分離器、球罐、油氣罐、液化氣罐、核反應(yīng)堆壓力殼、鍋爐汽包、液化石油氣瓶、水電站高壓水管、水輪蝸殼等設(shè)備及構(gòu)件。 產(chǎn)品技術(shù)特性及檢驗要求銅液氨冷凝器外殼技術(shù)特性如表21所示：表21 液氨冷凝器殼體技術(shù)特性表名 稱指 標補充說明殼徑管徑容器類別工作壓力16㎏/cm2 ㎏/cm2二類熱設(shè)備設(shè)計壓力176 ㎏/cm22 ㎏/cm2焊縫系數(shù)工作溫度5℃～0℃28℃～8℃Φ=1設(shè)計溫度≥10℃～40℃0℃～40℃工作介質(zhì)液氨腐蝕程度 母材的焊接工藝性分析 15MnNiDR的特性15MnNiDR是低溫壓力容器鋼板。2 焊接生產(chǎn)工藝性分析 焊接結(jié)構(gòu)工藝性審查 產(chǎn)品圖樣結(jié)構(gòu)審查此次設(shè)計的設(shè)備為銅液氨冷凝器殼體，筒體直徑1400mm，容器總長6152mm，壁厚12mm。單輝祖. 材料力學(xué) [第二版]. 北京: 高等教育出版社, 20045.[4]鄭津洋 董其伍 桑芝富. 過程設(shè)備設(shè)計 [第二版]. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 20076.[2]在這個過程中，我也曾經(jīng)因為實踐經(jīng)驗的缺乏失落過，也曾經(jīng)為技術(shù)難點的突破而熱情高漲。剛開始