【正文】 05 520 1560 mm ③上模直邊高度 H0 H1 封頭高度修邊余量一般為 1540mm 取 H1 20 mm H2 卸料板厚度一般為 4080mm 取 H2 50 mm H3 保險(xiǎn)余量一般為 40100mm 取 H3 50mm 所以 H h1 H1 H2 H3 98205050 218 mm 上模上部分直徑 Dsm Dsm Dsm 23 mm 10423123 mm 上模壁厚 S 當(dāng)水壓機(jī)噸位小于等于 400 t 時(shí) S 3040 mm 取 S 35 mm 下模沖環(huán)其結(jié)構(gòu)及主要設(shè)計(jì)參數(shù) 上下模間隙 a 附加值 z 熱沖壓時(shí) z 0102 a S z 981764 11564 mm ②下模內(nèi)徑 Dxm Dxm Dsm2a Sm Sm 下模制造公差取 Sm 2 mm Dxm 104031202115642 127328 335328mm ③下模圓角半徑 r 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選取采用壓邊圈時(shí) r 23 Smm 2 98 196 mm ④下模直邊高度 h1 h1 4070mm 取 h1 50 mm ⑤下模總高度 h h 100250mm 取 h 200 mm ⑥下模外徑 D1 D1 Dxm200400mm 147328375328mm ⑦下模座 外徑 D 應(yīng)大于毛坯直徑 D03500 mm 高度 H h60100mm 下口內(nèi)徑 D2 應(yīng)比與之 配套的最大壁厚封頭的下模內(nèi)徑 Dxm 大 510mm 壓邊圈結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)參數(shù) 主要尺寸如下內(nèi)徑 Dn Dxm5080mm 132328343328mm 厚度 S 70120 mm 取 S 80 mm 外徑 Dw D 下模座外徑＞ 3500mm 五．封頭沖壓及其應(yīng)力分析典型缺陷分析 尿素合成塔上下半球形封頭均采用厚板在 3525t 水壓機(jī)上整體沖壓成形關(guān)鍵條件是有合適噸位開檔行程的水壓機(jī)和相應(yīng)的工裝模具高溫加熱爐以及合理的沖壓工藝如附圖所示將毛坯 4對(duì)中放在下模 5沖環(huán)上然后開動(dòng)水壓機(jī)使活動(dòng)橫梁 1空程向下當(dāng)壓邊圈 2與毛坯接觸后開動(dòng) 壓邊缸將毛坯的邊緣壓緊接著上模沖頭 3 空程下降當(dāng)與毛坯接觸時(shí)開動(dòng)主缸使上模向下沖壓對(duì)毛坯進(jìn)行拉伸至毛坯完全通過下模后封頭便沖壓成形最后開動(dòng)提升缸和回程缸將上模和壓邊圈向上提起與此同時(shí)用脫模裝置 6 將包在上模上的封頭脫下并將封頭從下模支座中取出沖壓過程即告結(jié)束 封頭的沖壓過程屬于拉延過程在沖壓過程中各部分的應(yīng)力狀態(tài)和變形情況都不同處于壓邊圈下部分的毛坯邊緣 A 部分由于封頭的下壓力使其經(jīng)受徑向拉伸應(yīng)力并向中心流動(dòng)坯料外直徑減小邊緣金屬沿切向收縮產(chǎn)生切向壓縮應(yīng)力會(huì)使毛坯邊緣喪失穩(wěn)定而產(chǎn)生褶皺常用壓邊圈將邊緣壓緊則在板厚 方向又產(chǎn)生壓應(yīng)力即 A部分材料承受三向應(yīng)力狀態(tài)處于下模圓角 B部分的材料除受到徑向拉伸應(yīng)力和切向壓縮應(yīng)力外還受到彎曲而產(chǎn)生彎曲應(yīng)力在沖頭與下模空隙的 C 部分金屬材料仍受徑向拉伸應(yīng)力和切向壓縮應(yīng)力而板厚方向不受力處于自由狀態(tài)封頭底部 D 處的金屬材料徑向和切向都受到拉應(yīng)力有較小的伸長所以壁厚略有減薄 封頭沖壓時(shí)常出現(xiàn)的缺陷有拉薄褶皺和鼓包等其影響因素很多簡要分析如下 ①拉薄 碳鋼封頭沖壓后其壁厚會(huì)產(chǎn)生不等程度的變化球形封頭深度大底部拉伸減薄最多 ②褶皺 沖壓時(shí)板坯周圍的壓縮量最大其值為 △ L ∏ DpDm 奧氏體不銹 鋼封頭在冷壓后不需要進(jìn)行熱處理但在熱壓后一定要進(jìn)行熱處理沖壓后進(jìn)行熱處理的溫度為 870900 攝氏度應(yīng)該是材料的正火熱處理不銹鋼封頭熱處理是機(jī)械零件和工模具制造過程中的重要工序之一大體來說它可以保證和提高工件的各種性能 如耐磨耐腐蝕等還可以改善毛坯的組織和應(yīng)力狀態(tài)以利于進(jìn)行各種冷熱加工 熱處理工藝一般包括加熱保溫冷卻三個(gè)過程有時(shí)只有加熱和冷卻兩個(gè)過程這些過程互相銜接不可間斷加熱是熱處理的重要工序之一金屬熱處理的加熱方法很多最早是采用木炭和煤作為熱源進(jìn)而應(yīng)用液體和氣體燃料電的應(yīng)用使加熱易于控制且無環(huán)境污染利用 這些熱源可以直接加熱也可以通過熔融的鹽或金屬以至浮動(dòng)粒子進(jìn)行間接加熱整體熱處理是對(duì)工件整體加熱然后以適當(dāng)?shù)乃俣壤鋮s以改變其整體力學(xué)性能的金屬熱處理工藝鋼鐵整體熱處理大致有退火正火淬火和回火四種基本工藝 加熱和冷卻過程中不銹鋼封頭由于表層和心部的冷卻速度和時(shí)間的不一致形成溫差就會(huì)導(dǎo)致體積膨脹和收縮不均而產(chǎn)生應(yīng)力即熱應(yīng)力在熱應(yīng)力的作用下由于表層開始溫度低于心部收縮也大于心部而使心部受拉當(dāng)冷卻結(jié)束時(shí)由于心部最后冷卻體積收縮不能自由進(jìn)行而使表層受壓心部受拉即在熱應(yīng)力的作用下最終使工件表層受壓而心部受拉這種現(xiàn)象受到冷 卻速度材料成分和熱處理工藝等因素的影響當(dāng)冷卻速度愈快含碳量和合金成分愈高冷卻過程中在熱應(yīng)力作用下產(chǎn)生的不均勻塑性變形愈大最后形成的殘余應(yīng)力就愈大另一方面鋼在熱處理過程中由于組織的變化即奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變時(shí)因比容的增大會(huì)伴隨工件體積的膨脹工件各部位先后相變?cè)斐审w積長大不一致而產(chǎn)生組織應(yīng)力不銹鋼封頭組織應(yīng)力變化的最終結(jié)果是表層受拉應(yīng)力心部受壓應(yīng)力恰好與熱應(yīng)力相反組織應(yīng)力的大小與工件在馬氏體相變區(qū)的冷卻速度形狀材料的化學(xué)成分等因素有關(guān)只不過熱應(yīng)力在組織轉(zhuǎn)變以前就已經(jīng)產(chǎn)生了不銹鋼封頭而組織應(yīng)力則是在組織轉(zhuǎn)變過程中產(chǎn) 生的在整個(gè)冷卻過程中熱應(yīng)力與組織應(yīng)力綜合作用的結(jié)果就是工件中實(shí)際存在的應(yīng)力這兩種應(yīng)力綜合作用的結(jié)果是十分復(fù)雜的受著許多因素的影響如成分形狀熱處理工藝等就其發(fā)展過程來說只有兩種類型即熱應(yīng)力和組織應(yīng)力作用方向相反時(shí)二者抵消作用方向相同時(shí)二者相互迭加不管是相互抵消還是相互迭加兩個(gè)應(yīng)力應(yīng)有一個(gè)占主導(dǎo)因素?zé)釕?yīng)力占主導(dǎo)地位時(shí)的作用結(jié)果是工件心部受拉表面受壓組織應(yīng)力占主導(dǎo)地位時(shí)的作用結(jié)果是工件心部受壓表面受拉 封頭是主要受壓元件應(yīng)進(jìn)行 100 探傷 100RT100UT 檢測 對(duì)該整體沖壓成形的半球形封頭對(duì)接焊縫可進(jìn)行局部射線或 超聲檢測202075 專業(yè)綜合訓(xùn)練任務(wù)書 題 目 ZY1 型反應(yīng)釜的焊接工藝制定 材 料 1Cr18Ni9Ti 焊接方法手工電弧焊 MIG 焊 要求 1 看懂圖紙 2 根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)畫出焊縫布置圖并標(biāo)注焊縫類別 3 制定焊接工藝總則 4 設(shè)計(jì)焊接工藝卡 5 重要的焊縫制定相應(yīng)的焊接工藝卡 6 工藝卡中應(yīng)標(biāo)明焊接檢驗(yàn)的方法及標(biāo)準(zhǔn) 學(xué)生 班級(jí) 指導(dǎo)教師 接 頭 編 號(hào) 表 焊 接 工 藝 規(guī) 程 焊縫簡圖 序號(hào) 焊縫號(hào) 母材鋼號(hào) 母材厚度 焊縫形式 焊接材料 焊接方法 1 A1 1Cr18Ni9Ti δ 101δ 101δ 1212δ 1212δ 6 12 對(duì)接 H0Cr18Ni9Ti TIGMIG 6 C4 12 1Cr18Ni9Ti δ 6 12 對(duì)接 H0Cr18Ni9Ti TIGMIG 7 D1 1Cr18Ni9Ti δ 1212δ 1212δ 1212δ1212δ 6 6 對(duì)接 H0Cr18Ni9Ti TIGMIG 12 E4 1Cr18Ni9Ti δ 6 6 對(duì)接 H0Cr18Ni9Ti TIGMIG 13 14 15 16 焊接工藝總則 一焊前準(zhǔn)備及施焊環(huán)境 1 焊條焊劑及其他焊接材料的貯存庫應(yīng)保持干燥相對(duì)濕度不得大于 60 2 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(shí)禁止施焊 a 手工焊時(shí)風(fēng)速大于 10m s b 氣體保護(hù)焊時(shí)風(fēng)速大于 2m s c 相對(duì)濕度大于 90 d 雨 雪 環(huán)境． 3 當(dāng)焊件溫度低于 0℃時(shí)應(yīng)在 始焊處 100 mm 范圍內(nèi)預(yù)熱到 15℃左右 二焊接工藝 1 容器施焊前的焊接工藝評(píng)定應(yīng)按 JB 4708 進(jìn)行 2 焊接工藝評(píng)定報(bào)告焊接工藝規(guī)程施焊記錄及焊工的識(shí)別標(biāo)記其保存期不少于 7 年 焊縫表面的形狀尺寸及外觀要求 1 CDE 類接頭的焊腳在圖樣無規(guī)定時(shí)取焊件中較薄者之厚度補(bǔ)強(qiáng)圈的焊腳當(dāng)補(bǔ)強(qiáng)圈的厚度不小于 8 mm 時(shí)其焊腳等于補(bǔ)強(qiáng)圈厚度的 70 且不小于 8 mm 2 焊縫表面不得有裂紋氣孔弧坑及飛濺物 3 CDE 類接頭焊縫與母材呈圓滑過渡 4 用標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限值 540 MPa 的鋼材及 CrM 低合金鋼材和不銹鋼材制造的容器以及焊接接頭系數(shù)價(jià)取為 1 的容器其焊縫表面不得有咬邊其他容器焊縫表 面的咬邊深度不得大于 0 5 mm 咬邊連續(xù)長度不得大于 100 mm 焊縫兩側(cè)咬邊的總長不得超過該焊縫長度的 10 壓力容器焊接工藝卡 接頭簡圖 技 術(shù) 要 求 焊接工藝卡編號(hào) 09A051 1 本設(shè)備各部位焊縫的焊接和檢驗(yàn)均嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn) 接頭部位 殼體縱環(huán)縫 封頭縱縫 GB1501998 鋼制壓力容器和壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察 規(guī)程的規(guī)定執(zhí)行 接頭編號(hào) E3E4 2 容器施焊前的焊接工藝評(píng)定應(yīng)按 JB 4708 進(jìn)行 3 下料和組焊前檢查標(biāo)記移植 焊工持證項(xiàng)目 4 按 JB4730 對(duì)焊接接頭進(jìn)行射線超聲磁粉和滲透檢 測 焊接工藝評(píng)定 報(bào)告編號(hào) 5 未注明坡口形式者按圖紙要求組對(duì) 無損檢測要求 100RT 不低于Ⅱ級(jí)合格 母材 1Cr18Ni9Ti 厚度 mm 6 1Cr18Ni9Ti 6 焊接位置 平焊 層－道 焊接方法 牌號(hào) 直徑 mm 極性 電流 A 噴嘴孔徑 mm 送絲速度 cmmin 鎢極直徑 mm 預(yù)熱溫度 NA 層間溫度 NA 打底 TIG H0Cr18Ni9Ti 3 直正 300340 1418 334342 6 焊后熱處理 NA 蓋面 MIG H0Cr18Ni9Ti 4 直正 250300 20 270320 NA 鎢極直徑 4mm 噴嘴直徑 NA 碳弧氣刨清根 氣體成分 純Ar 氣體流量 正面 18～ 24 Lmin 背面 NA 壓力容器焊接工藝卡 接頭簡圖 技 術(shù) 要 求 焊接工藝卡編號(hào) 09A051 1 本設(shè)備各部位焊縫的焊接和檢驗(yàn)均嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn) 接頭部位 夾套環(huán)縫 GB1501998 鋼制壓力容器和壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察 規(guī)程的規(guī)定執(zhí)行 接頭編號(hào) C1C2 2 容器施焊前的焊接工藝評(píng)定應(yīng)按 JB 4708 進(jìn)行 3 下料和組焊前檢查標(biāo)記移植 焊工持證項(xiàng)目 4 按 JB4730 對(duì)焊接接頭進(jìn)行射線超聲磁粉和滲透檢 測 焊接工藝評(píng)定 報(bào)告編號(hào) 5 未注明坡口形式者按圖紙要求組對(duì) 無損檢測要求 100RT 不低于Ⅱ級(jí)合格 母材 1Cr18Ni9Ti 厚度 mm 12 1Cr18Ni9Ti 12 焊接位置 平焊 層－道 焊接方法 牌號(hào) 直徑 mm 極性 電流 A 噴嘴孔徑 mm 送絲速度 cmmin 鎢極直徑 mm 預(yù)熱溫 度 NA 層間溫度 NA 打底 TIG H0Cr18Ni9Ti 3 直正 280320 1418 125133 5 焊后熱處理 NA 蓋面 MIG H0Cr18Ni9Ti 4 直正 250300 20 270320 NA 鎢極直徑 6mm 噴嘴直徑 NA 碳弧氣刨清根 氣體成分 純 Ar 氣體流量 正面 18～ 24 Lmin 背面 NA 壓力容器焊接工藝卡 接頭簡圖 技 術(shù) 要 求 焊接工藝卡編號(hào) 09A051 1 本設(shè)備各部位焊縫的焊接和檢驗(yàn)均嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn) 接頭部