【正文】 同時，在這次的畢業(yè)設(shè)計中，我也得到了很多同學(xué)的幫助，正是他們的鼓勵、幫助，讓我在每一次挫敗后，能迅速的調(diào)整好心態(tài)，重振旗鼓，繼續(xù)完成畢業(yè)設(shè)計。在我們的每一次答疑過程中，老師都會認(rèn)真檢查我們的畢設(shè)筆記本，時刻督促我們的進(jìn)程，并針對我們設(shè)計中所遇到的疑難問題，老師都會做出仔細(xì)地分析，并解答我們所遇到的問題，當(dāng)然李老師也給我提過很多寶貴的建議，并且認(rèn)真糾正我設(shè)計中所出現(xiàn)的每一個錯誤。老師嚴(yán)謹(jǐn)求實的治學(xué)態(tài)度、高度的敬業(yè)精神、孜孜以求的工作作風(fēng)和大膽創(chuàng)新的進(jìn)取精神對我都產(chǎn)生了重大的影響。所以，我非常感謝學(xué)校給予我的這次學(xué)習(xí)機(jī)會。綜合所測的偏差值，調(diào)整三大段，合格后裝焊成一體。使用測微準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡，利用已定出上下法蘭上的兩中心點建立爐體中心基準(zhǔn)線；裝配過程中使用準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡測量凸緣法蘭定位中心點與爐體中心基準(zhǔn)線間的距離偏差并加以調(diào)整。托轉(zhuǎn)盤以及大法蘭都在中間熱處理后加工，以保證整體零件尺寸公差滿足要求，利于后續(xù)總裝。其中凸緣法蘭和球形封頭組焊后進(jìn)行中間熱處理，再進(jìn)行燒嘴中心孔和封頭環(huán)縫坡口加工，以保證二者同心。該氣化爐需要對接的各部件，都是由卷制或壓制成型厚壁筒體或錐體組成，零件本身存在一定的公差，在總裝過程中的調(diào)整難度非常大，生產(chǎn)效率低，還存在一定的安全風(fēng)險。由于焊縫金屬是局部急劇加熱到熔化溫度，在熔化溫度下連續(xù)冷卻過程中形成的復(fù)雜的不平衡相變組織，焊接區(qū)有較高的殘余應(yīng)力。當(dāng)需要在分段容器上點焊時，其所采用的焊接材料、焊接工藝、焊后處理、焊后無損檢測等，都應(yīng)與產(chǎn)品焊縫的焊接條件、要求相同。 分段容器的現(xiàn)場組裝，采取臥式組裝工藝組裝厚壁容器，將分段容器吊放到事先調(diào)整好的滾輪架上，由于其滾輪架上的任意滾輪都可上升、下降，而滾輪的上下移動，導(dǎo)致被支承的分段容器隨著上升、下降，當(dāng)容器轉(zhuǎn)動時，容器相對滾輪架產(chǎn)生軸向竄動，從而實現(xiàn)了調(diào)節(jié)坡口的裝配間隙、錯邊量、容器直線度等。5 氣化爐的組裝 隨著國民經(jīng)濟(jì)及科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，國內(nèi)外石化工業(yè)中應(yīng)用的容器不僅日趨大型化，而且日漸向欠發(fā)達(dá)的邊遠(yuǎn)地區(qū)發(fā)展。圖44 筒體鍛件與內(nèi)件的焊接示意圖表48 筒體鍛件與內(nèi)件焊接工藝焊接過程檢驗要求1坡口表面檢查100%MT JB/T47302005 Ⅰ級2清理坡口、組對、預(yù)熱，點焊檢查3外口SMAW封底+埋弧自動焊焊接并磨平，（CMA96MB/US511N/PF200）4里口清根、打磨100%MT JB/T47302005 Ⅰ級5里口SMAW焊滿6及時消氫處理，300～350℃/2h100%UT JB/T47302005 Ⅰ級100%MT JB/T47302005 Ⅰ級7待堆焊表面磨平及檢查8預(yù)熱溫度≧100℃，SMAW堆焊過渡層一層100%PT JB/T47302005 Ⅰ級9SMAW堆焊耐蝕層，與母材圓滑過渡100%PT JB/T47302005 Ⅰ級10焊后熱處理680177。內(nèi)壁堆焊接管與下錐形封頭的焊接，焊接形式如圖所示，焊接工藝見表47。熱影響區(qū)各一組）HV≦24012水壓試驗后100%MT JB/T47302005 Ⅰ級層次焊接方法焊材牌號規(guī)格/mm電流/A電壓/V速度/(cm/min)烘烤溫度/℃保溫時間/hSMAWCMA96MB∮4160～18023～243502∮5230～25024～263502A042∮4120～14023～242002A042∮4120～14023～242002 接管與復(fù)合鋼板筒體的焊接球封頭和帶燃燒器的筒節(jié)與燃燒室其余筒體組裝焊接，完成整個燃燒室殼體的施工，進(jìn)行劃線和開孔接管組裝焊接；激冷室最上節(jié)鍛造筒節(jié)與錐封頭和大法蘭組件以及激冷室其余筒節(jié)組裝焊接，完成整個激冷室殼體的施工，進(jìn)行劃線和開孔接管組裝焊接。圖43 錐封頭與下法蘭組焊示意圖表46 錐封頭與大法蘭組焊工藝焊接過程檢驗要求1清理坡口及坡口檢查，并對不銹鋼測涂保護(hù)涂料100%MT JB/T47302005 Ⅰ級2組對、預(yù)熱，預(yù)熱溫度≧200℃、點焊檢查3里口焊條電弧焊打底焊；里口焊條電弧焊焊到離交界面1mm4外口清根、打磨100%MT JB/T47302005 Ⅰ級5預(yù)熱溫度≧200℃，外口SAW焊滿6及時消氫處理，300～350℃/2h100%RT JB/T47302005 Ⅱ級；100UT JB/T47302005 Ⅰ級7待堆焊表面磨平及檢查8預(yù)熱溫度≧100℃，SMAW堆焊過渡層一層100%PT JB/T47302005 Ⅰ級9SMAW堆焊耐蝕層，與母材圓滑過渡100%PT JB/T47302005 Ⅰ級10整體焊后熱處理100%UT JB/T47302005 Ⅰ級。以錐形封頭大口和法蘭密封面及外圓為基準(zhǔn)進(jìn)行測量和組裝焊接，所有焊接工作完成并進(jìn)行中間熱處理后，機(jī)加工法蘭密封面、鉆螺栓孔、車錐封頭坡口，待組裝。20℃/h測厚 100%PT JB/T47302005 Ⅰ級5SMAW堆焊耐蝕層，總堆焊厚度≧6mm100%PT JB/T47302005 Ⅰ級6隨設(shè)備整體焊后熱處理層次焊接方法焊材牌號規(guī)格/mm電流/A電壓/V速度/(cm/min)烘烤溫度/℃保溫時間/hSMAWA042∮4120～14023～242002A022∮4120～14023～242002 下錐形封頭與大法蘭組焊其關(guān)鍵是同軸度。筒體鍛件在激冷室的內(nèi)表面需要對接耐蝕層如圖所示，其堆焊工藝見下表，錐體封頭的堆焊工藝與此相同。過渡層因是異種鋼焊接，經(jīng)試驗確定其預(yù)熱溫度應(yīng)大于200℃，層間溫度不超過200℃。 筒體鍛件的局部堆焊筒體鍛件上部與燃燒室筒體相接，下部與激冷室筒體相接，其錐形部分與內(nèi)件相接。20℃/2h測厚9SMAW堆焊耐蝕層，總堆焊厚度≧5mm（與兩邊復(fù)層平齊）100%PT JB/T47302005 Ⅰ級10校圓層次焊接方法焊材牌號規(guī)格/mm電流/A電壓/V速度/(cm/min)烘烤溫度/℃保溫時間/hSMAWCMA96MB∮4160～18023～243502∮5230～25024～263502A042∮4120～14023～242002A042∮4120～14023～242002SAWUS511N∮4500～60030～34PF2003502 校圓合格后，在大立車床上加工筒節(jié)兩端環(huán)縫坡口，坡口表面進(jìn)行100%MT。激冷室筒體的縱焊縫采用X坡口，其縱焊縫焊接工藝的關(guān)鍵是保證過渡層的焊接質(zhì)量，焊接工藝見下表。 5）焊接過渡層時應(yīng)選用最小電流，焊過渡層時，必須蓋滿基層焊縫；且要高出基層與復(fù)層交界面約1mm，焊縫成型要光滑，不可凸起，否則用手砂輪打磨掉。過渡層因是異種鋼焊接，經(jīng)試驗確定其預(yù)熱溫度≧120℃，層間溫度不超過200℃。 3）焊前對坡口兩側(cè)20~40mm范圍內(nèi)進(jìn)行仔細(xì)清理。（4）復(fù)合鋼板焊后熱處理溫度選擇（SH 35271992《石油化工不銹鋼復(fù)合鋼板焊接規(guī)程》）表43 復(fù)合鋼板焊后熱處理溫度選擇復(fù)層材料基層材料溫度/℃不銹鋼鉻系低碳鋼低合金鋼600～650℃奧氏體系（穩(wěn)定化，低碳）600～650℃奧氏體系550℃奧氏體系CrMo鋼620～680℃ 本設(shè)計中的復(fù)合板復(fù)層為316L奧氏體不銹鋼，基層材料為鉻鉬鋼，所以由上表可知，復(fù)合板焊后熱處理溫度為620~680℃之間。焊接復(fù)層時嚴(yán)禁采用埋弧自動焊，因為它有很大的熔深，會使過多的基層材料溶入焊縫，焊后易產(chǎn)生焊后冷裂紋，而且會對焊接接頭的腐蝕性能產(chǎn)生影響。復(fù)層及過渡層的焊接，一般采用鎢極氬弧焊和手工電弧焊。根據(jù)舍弗勒組織圖和實踐證明，過渡層的焊材必須采用高鉻鎳不銹鋼焊材，才能在正常焊接參數(shù)下，得到雙相組織的焊縫，避免了大量馬氏體組織的產(chǎn)生，也從而避免產(chǎn)生冷裂紋。）圖41 復(fù)合板筒體縱焊縫示意圖 焊接過渡層時，存在碳鋼焊縫對不銹鋼焊縫的稀釋問題。不銹鋼復(fù)合鋼板的坡口形式主要根據(jù)板厚、板材、焊材方法而確定，常用對接接頭坡口形式，如下圖。（1）坡口設(shè)計 復(fù)合鋼板的焊接接頭主要有對接接頭和角接接頭2類，復(fù)合鋼板的焊縫由基層焊縫、過渡層焊縫和復(fù)層焊縫三部分組成。熱影響區(qū)各一組）HV10≦24010水壓試驗后100%MT JB/47302005 Ⅰ級層次焊接方法焊接牌號規(guī)格/mm電流/A電壓/V速度/(cm/min)烘烤溫度/℃保溫時間/hSMAWCMA96MB∮4160～18022～253502續(xù)表41層次焊接方法焊接牌號規(guī)格/mm電流/A電壓/V速度/(cm/min)烘烤溫度/℃保溫時間/h∮5200～23023～263502SAWUS511N∮4500～60030～34PF2003502 燃燒室筒體縱焊縫焊接 表42 筒體縱焊縫焊接工藝焊接過程檢驗要求1清理坡口機(jī)坡口檢查100%MT JB/T47302005 Ⅰ級2組對、預(yù)熱，預(yù)熱溫度≧200℃、點焊3外口SAW焊縫外觀4里口清根、打磨100%MT JB/T47302005 Ⅰ級5SAW焊滿6立即消氫處理300～350℃/h；或立即中間消應(yīng)力600177。主要部件的焊接工藝： 本次焊接工藝的研究，主要以幾個具有代表性的對象進(jìn)行分析說明。 主要結(jié)構(gòu)的焊接工藝分析 根據(jù)GB150《鋼制壓力容器》規(guī)定，壓力容器進(jìn)行焊縫施工前應(yīng)進(jìn)行焊接工藝評定。一般經(jīng)驗認(rèn)為，鋼的回火脆性與鋼中的雜質(zhì)含量有密切的關(guān)系。所以在焊接時，盡量采用高溫塑性優(yōu)于母材的焊接材料，或?qū)㈩A(yù)熱或?qū)娱g溫度控制在200℃～250℃范圍內(nèi)。 一般在500℃～700℃溫度范圍內(nèi)，會產(chǎn)生再熱裂紋。它能促進(jìn)焊縫及熱影響區(qū)中氫擴(kuò)散逸出，凡有消氫處理的要求，都應(yīng)在焊后立即進(jìn)行。環(huán)、縱縫的焊接方法是：首先用手工焊打底焊兩道，然后用埋弧焊焊接里口，在整個焊接過程中，應(yīng)至始至終保持工件溫度不低于200℃，如因特殊原因必須中斷焊接過程，則工件必須保溫進(jìn)行消氫熱處理。對于厚板材，焊前預(yù)熱、焊后消氫及熱處理是防止冷裂紋的重要措施。還有這類鋼焊后，在經(jīng)受再一次加熱的過程中（如焊后熱處理以及在高溫條件下運轉(zhuǎn)），會在焊接接頭的熱影響區(qū)產(chǎn)生開裂。所有壓力容器制造企業(yè)必須嚴(yán)格貫徹。焊接接頭中的各種缺陷和性能的變化都可能導(dǎo)致壓力容器的提前失效，甚至是整臺容器的破裂造成災(zāi)難性的后果。表37 下錐體封頭制造工序序號工序名稱工序說明1準(zhǔn)備原材料復(fù)驗、超聲波探傷、標(biāo)志移植、氣割下料2油壓高溫壓型，用樣板檢查壓型質(zhì)量續(xù)表37序號工序名稱工序說明3熱處理4拼縫坡口加工、檢測按線切割拼接接頭坡口，坡口為X形坡口；坡口表面100%MT檢測5焊接、檢測SMAW焊接縱向接頭，焊前預(yù)熱，焊后消氫、熱處理；100%RT檢測，符合JB473094中的Ⅱ級要求6熱處理中間消除應(yīng)力熱處理620177。焊接完成后再拆除固定夾。組對時，把準(zhǔn)備好的三塊瓣片在胎具上放置到位，在錐體專用裝配平臺上組裝，裝配過程中，先加工其中2個瓦片的拼接坡口并拼裝固定，用固定夾焊在兩塊瓣片間固定尺寸，剩余一片試裝調(diào)整合格后加工余量和坡口，再與其余兩片裝焊固定。（3）拼縫坡口加工及焊接 壓型合格后，兩直邊進(jìn)行二次精確加工并加工拼接焊縫坡口。其熱壓型的加熱情況同上球形封頭壓型的加熱。 其主要制作工序有：（1）下料錐形封頭的展開尺寸計算：圖38 錐體封頭展開示意圖 展開后的錐體圖形為扇形，需要求的幾何參數(shù)為展開后的圓心角，錐形封頭小端半徑r和大端半徑R。下錐體采用先分瓣壓制，后拼接成型的方法制造，然后為了防止腐蝕，在其內(nèi)表面堆焊3mm的高含鎳量的不銹鋼過渡層309L，和3mm的不銹鋼耐蝕層316L。 下錐體封頭的成型 下錐體的結(jié)構(gòu)如圖所示，基層材料與球形封頭相同，在下