【正文】 閔老師每周都按時檢查我的設(shè)計工作，并給予認(rèn)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(dá)到了預(yù)期的效果。目前，國內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)了球罐自動焊的先進(jìn)技術(shù)，并積累了一定的經(jīng)驗。②球罐組裝時，嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，盡量把各項允許偏差控制在最小范圍內(nèi)。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。球殼板外表面赤道帶涂寬600mm的藍(lán)色標(biāo)志帶。 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(jìn)行除銹。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。在球罐焊縫及接管法蘭部位涂肥皂水，檢查有無泄漏。封閉所有接管口，啟動壓縮機(jī)開始升壓。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(jìn)行。 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(jìn)行試驗，水溫不得低于5℃。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。在該處先焊上兩個角鋼，然后裝入試板并加楔打緊。球罐熱處理工藝見圖37。球罐焊縫無損檢測的應(yīng)用范圍見表19。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(jìn)行無損檢測。當(dāng)清除到板厚2/3處還殘留缺陷時，應(yīng)在該狀態(tài)下焊補(bǔ)，然后在其背面再次清除缺陷，確認(rèn)缺陷已根除，將其補(bǔ)滿。每塊球殼板上焊補(bǔ)面積總和，必須小于該球殼板面積的5%。超過時應(yīng)進(jìn)行焊補(bǔ)。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(jìn)行檢驗，合格后，焊工方可離場。⑧焊接小坡口面時，注意不要產(chǎn)生未熔合或未焊透缺陷。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。、下極帶中極板的焊接工藝,焊接時，先焊上極板，還是先焊下極板，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場具體情況而定。⑦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。③焊接時，長焊縫和短焊縫可同時進(jìn)行，并注意各焊工的交接處要留有足夠的長度。圖33 極板方形環(huán)縫焊接方法示意圖、下極帶方環(huán)縫的焊接工藝該焊縫為方形環(huán)縫，分兩次完成先由8名焊工施焊，另4名焊工焊長各為1161mm的焊縫，焊完后，進(jìn)行中極板兩條焊縫的焊接，待兩條中極板焊縫焊完后，具體焊接方法見圖33。⑦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。③焊接位置要求橫焊。、下大環(huán)縫的焊接工藝大環(huán)縫上、焊接方法如圖31所示。⑦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。③焊接時，第一、二層采用分段退向焊，分段長度為500～600mm, 其余各層均為順向焊（包括小坡口面的焊縫）。圖30 極帶板縱縫示意圖具體要求如下：①由4名焊工同時施焊，另4名焊工焊接下極板相同部位的焊縫。焊接方法示意圖見圖28。⑧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。④焊接時，各層之間要錯開20～30mm，防止接頭在一個斷面上。焊接接頭簡圖見圖29，具體焊接工藝參數(shù)見表15。球罐在焊后進(jìn)行整體熱處理時，其產(chǎn)品焊接試板應(yīng)對稱布置在球殼赤道的外側(cè)，且貼緊球殼，與球罐一起進(jìn)行熱處理。產(chǎn)品試板采用與球罐本體焊縫相同的條件和焊接工藝進(jìn)行焊接。球殼上的工裝夾具焊縫也應(yīng)作相同要求的消氫處理。對坡口作滲透檢測，驗明有無裂紋、夾渣等缺陷。碳弧氣刨的電源采用直流電，反接法。采用多層多道焊，焊接時焊條不作橫向擺動，線能量應(yīng)控制在盡可能小的范圍內(nèi)。根據(jù)焊接工藝評定報告，提出合理的線能量應(yīng)用范圍，并應(yīng)反映在焊接工藝規(guī)程中。再次施焊前，必須仔細(xì)檢查，確認(rèn)無誤后方可按原工藝要求繼續(xù)施焊，每一層的接頭至少錯開50mm。④焊接要點。焊條選用E5015焊條。焊前將坡口表面和兩側(cè)至少20mm范圍內(nèi)的油污、水分及其他有害雜質(zhì)清除干凈。 焊接工藝總的焊接順序是：先焊縱縫，后焊環(huán)縫；先焊大坡口面焊縫，后焊小坡口面焊縫。在整個焊接過程中應(yīng)保持此溫度。圖26 球殼板上定位焊焊接接頭簡圖表14 球殼板定位焊工藝參數(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)1～3E5015反接160～18024～26～～焊前對球殼板進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱的目的是：減緩焊接接頭加熱時溫度梯度及冷卻速度，適當(dāng)延長在800℃～500℃區(qū)間的冷卻時間，改善焊縫金屬和熱影響區(qū)的顯微組織，從而減少和避免產(chǎn)生淬硬組織，有利于氫的逸出，可防止冷裂紋的產(chǎn)生[4]。其具體焊接工藝參數(shù)見表14。定位焊的焊接接頭如圖26所示。然后做出有效的焊接工藝評定報告。對停止焊接工作6個月以上的焊工，在參加施焊前，應(yīng)對其重新進(jìn)行技能考試。6 球罐的焊接工藝 施焊環(huán)境當(dāng)施焊環(huán)境出現(xiàn)下列任一情況，且無有效防護(hù)措施時，嚴(yán)禁施焊。表13 焊后幾何尺寸檢驗項目執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)允許偏差檢驗用具棱角GB12337≤10mm（含錯邊量）R樣板和深度游標(biāo)卡尺赤道截面內(nèi)徑差GB12337＜46mm鋼卷尺兩板間凈距與設(shè)計內(nèi)徑差GB12337＜46mm鋼卷尺支柱垂直度GB12337≤2mm線錘、鋼尺注：棱角沿對接焊縫每500mm測量1點。表12 焊前組裝檢驗表項目執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)允許偏差檢驗用具對口間隙GB12337按圖樣規(guī)定間隙尺對口錯邊量GB12337≤3mm深度游標(biāo)卡尺棱角GB12337≤7mm（含錯邊量）R樣板和深度游標(biāo)卡尺赤道水平度工藝控制相鄰赤道板＜177。接著調(diào)節(jié)縱縫、環(huán)縫的間隙，錯邊量和棱角，其允許偏差見表12。接著調(diào)節(jié)縱縫、環(huán)縫的間隙，錯邊量和棱角，其允許偏差見表12。吊裝閉合后，調(diào)整縱縫和環(huán)縫的間隙、錯邊量、棱角和上口圓度，允許偏差見表12。吊裝閉合后，調(diào)整縱縫和環(huán)縫的間隙、錯邊量、棱角和下口圓度，允許偏差見表12。按圖23所示順序?qū)ΨQ安裝。測量赤道截面內(nèi)徑時，必須測量所有赤道板的數(shù)值，以便從中獲得內(nèi)徑的最大值和最小值。其余各塊赤道板依次吊裝，直至完成赤道帶的組裝。圖19 上段支柱與下段支柱組對表11 上段支柱與下段支柱的焊接工藝參數(shù)焊條焊條直徑∕mm焊接電流∕A焊接速度(cm/min)線能量(kj/cm)E4303直流160～170～23～30圖20 赤道帶吊裝總順序吊裝順序見圖20。要求上段支柱與下段支柱的中心偏差不大于177。工裝夾具須焊接牢固，且四周焊滿。所用的電焊機(jī)、焊條烘箱、空壓機(jī)、起重機(jī)、工裝夾具等必須性能良好，數(shù)量能滿足施工需要。2mm。放置墊鐵部位的基礎(chǔ)面應(yīng)鏟削平整，其水平度允許偏差2mm/m。5mm基礎(chǔ)方位1176。檢查基礎(chǔ)的標(biāo)高基準(zhǔn)線、縱橫中心線，沉降觀測水準(zhǔn)點等是否符合標(biāo)準(zhǔn)。球罐安裝前，應(yīng)對球罐零部件進(jìn)行下列復(fù)驗：① 零部件的數(shù)量、編號及標(biāo)志；②球殼板的曲率、幾何尺寸，球殼板和坡口的表面質(zhì)量；③球殼板超聲波抽檢，極帶中間板和極帶側(cè)板各1塊，極帶圍板2塊，赤道帶板2塊。拉桿、下段支柱等桿件宜集束包扎。每塊球殼板上的鋼號、爐批號、球罐號標(biāo)記，應(yīng)醒目地框出。2mm，上段支柱離開球殼板表面的距離允許偏差177。上段支柱與下段支柱在現(xiàn)場的接口端面應(yīng)平行球罐的赤道軸線。圖13 嵌入式人孔的焊接圖14 焊道始、終端的錯開將赤道板置于專用胎架上，并劃好裝配中心線，見圖15。表8 人孔、接管與極板組焊時的焊接工藝參數(shù)焊條焊條直徑∕mm焊接電流∕A焊接速度(cm/min)預(yù)熱溫度∕℃層間溫度∕℃E5015直流反接160～180～120～140≮120焊接時，先焊大坡口面的焊縫，注意控制層間溫度，避免產(chǎn)生夾渣和咬肉缺陷。焊機(jī)選用ZXG 400型弧焊整流器，焊接工藝參數(shù)見表8。坡口表面及邊緣100mm范圍內(nèi)的檢測要求與球殼板的要求相同（ 二次下料）。極板開孔時，按管口方位圖、位置尺寸劃好中心點，并劃好對準(zhǔn)球心的中心軸線。變形量按下式計算： （41） 式中：t——板厚（mm）；Rt——最終加工半徑（mm）；R0——加工前半徑（mm），平板時為無限大。2mm，對角線弦長允許偏差不大于177。圖10 球殼板的對接坡口 球殼板的檢查 將加工成形的球殼板用樣板檢查，對不合格的部位進(jìn)行修整。坡口可采用半自動氣割機(jī)配專用靠模進(jìn)行切割，切割時，要求割炬運動軌跡位于球殼板的圓弧上，并且要求切割坡口的垂直中心線須指向球心。二次號料時將劃線樣板放在已成形的球殼板上，根據(jù)球殼板的具體形狀和技術(shù)要求找出基準(zhǔn)點和基準(zhǔn)線，然后，再按照劃線樣板的輪廓線和球殼板的基準(zhǔn)線劃出其他必要的加工線，以保證劃線準(zhǔn)確性。壓形采取局部成形的方法（見圖8），局部成形屬于冷壓成形，坯料每壓一次后向前移動一段距離，注意要留有一定的壓延重疊面積，以保證曲率均勻一致，要求一次下壓量不要太大，應(yīng)緩慢壓至所規(guī)定的曲率嚴(yán)禁采用急劇加工成形，在壓制過程中，用內(nèi)卡樣板檢查球殼板，合格后方可下胎。號料要求沿凈尺寸向四周內(nèi)打檢查線，距凈尺線距離50mm（見圖7）。要求有一定的強(qiáng)度，不易變形，易攜帶。要求有一定的強(qiáng)度，不易變形。 (a) (b)(c) (d)圖4 球殼板的幾何尺寸示意圖(a) 極帶中間板 (b) 極帶側(cè)板 (c) 極帶圍板 (d) 赤道帶板下料前，應(yīng)逐張核對鋼板的爐批號及編號，然后將其標(biāo)記移植到球殼板的指定位置，并經(jīng)檢查人員檢查確認(rèn)無誤后方可下料，同時將檢查結(jié)果準(zhǔn)確記錄在工藝卡上。鋼板表面除銹選用GYX－3M型鋼材預(yù)處理裝置。為了提高矯平效果，可使輥間距離前后不等，前邊輥間距離較小，使鋼板產(chǎn)生較大的變形，以使彎曲均勻，而后面的輥間距離較大，使鋼板的變形逐漸減小和平直，這樣一次通過便能達(dá)到矯平目的。當(dāng)這些變形超過一定程度時，會給尺寸的度量、劃線、剪裁及其他加工帶來困難，而且會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、焊接和整個產(chǎn)品的質(zhì)量[5]。對球殼用鋼板的具體要求如下：鋼板幾何尺寸必須符合計劃要求，每塊球殼板均不得拼接，球殼板的材質(zhì)為16MnR（化學(xué)成分測定和力學(xué)性能試驗），并要求在正火狀態(tài)下供貨，厚度保證48mm，必