【正文】 沈陽理工大學課程設(shè)計專用紙 No 一 設(shè)計的性質(zhì)、目的及任務(wù) 性質(zhì) ： 焊接工藝課程設(shè)計是焊接專業(yè)教學中綜合性和實踐性較強的教學 環(huán)節(jié)，是理論聯(lián)系實際的橋梁，是使學生體察工程實際問題復(fù)雜性的初次嘗試；是對學生在規(guī)定的時間內(nèi)完成指定的焊接工藝操作設(shè)計任務(wù)的初步訓練。 目的、任務(wù)： （ 1）通過對壓力容器生產(chǎn)線的總體設(shè)計，培養(yǎng)學生能綜合運用本課程和前修課程的基礎(chǔ)知識，進行融會貫通的獨立思考能力，鞏固和強化焊接原理有關(guān)課程的基本理論和基本知識，使同學們了解壓力容器生產(chǎn)中的全過程，并培養(yǎng)同學們綜合運用專業(yè)知識獨立進行設(shè)計 ,特別是對工藝的設(shè)計，焊接原理焊接材料焊接電源焊接生產(chǎn)和焊接檢驗等方面的知識能力，讓同學們結(jié)合自己的設(shè)計產(chǎn)品正確的選擇焊 接方法、焊接工藝參數(shù)、焊接設(shè)備及檢測方法，并對生產(chǎn)車間進行合理的布局。通過焊接專業(yè)課程設(shè)計，使學生在機械制圖和機械零件課程設(shè)計的基礎(chǔ)上，進一步學習和提高對各種焊接接頭、焊接坡口、焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計、焊接工藝以及各種焊接生產(chǎn)用機械裝置圖紙的看圖、識圖能力，合理結(jié)構(gòu)形式的判斷能力和具體焊接接頭、焊接結(jié)構(gòu)機械裝置的生產(chǎn)設(shè) 計能力。 （ 4）使學生熟悉查閱并能綜合運用各種有關(guān)的設(shè)計手冊、規(guī)范、標準、圖冊等設(shè)計技術(shù)資料；進一步掌握識圖、制圖、運算、編寫設(shè)計說明書等基本技能；完成作為工程技術(shù)人員在工藝設(shè)計方面所必備的設(shè)計能力的基本訓練。為了進一步推廣焊接在生產(chǎn) ,生活中的應(yīng)用， 我們做為焊接專業(yè)的學生更應(yīng)在這方面上深入的研究，又因為焊接專業(yè)課程設(shè)計是培養(yǎng)焊接專業(yè)技術(shù)人才的一個重要教學環(huán)節(jié)，是一種實踐性極強的必不可少的教學環(huán)節(jié)，是焊接生產(chǎn)實習和各門焊接專業(yè)課程的補充，通過課程設(shè)計，使同學們了解焊接車間的組成與合理布局，并掌握焊接工藝的設(shè)計及其生產(chǎn)用機械裝置的設(shè)計方法和焊接工藝的編制與審查工作等。 二 產(chǎn)品簡介 油品和各種液體化學品的儲存設(shè)備 —— 儲罐，是石油化工裝置和儲運 系統(tǒng)設(shè)施的重要組成部分。以上，習慣稱為大型儲罐。 沈陽理工大學課程設(shè)計專用紙 No 按溫度劃分，可以分為低溫儲罐、常溫儲罐（ 90℃）和高溫儲罐（ 90— 250℃） 按壓力劃分可分為接近常壓儲罐（ 490— 2020Pa）和低壓儲罐（ 2020Pa—）。按幾何形狀可分為五大類，即立式圓筒形儲罐、臥式圓筒形儲罐、球形儲罐、雙曲線儲罐和懸鏈式儲罐。而球形儲罐適 用于儲存容量較大用一定的壓力的液體。 （一）拱頂儲罐的構(gòu)造 拱頂儲罐是指罐頂為球冠狀、罐體為圓柱形的一種鋼制容器。 罐底：罐底由鋼板拼裝而成，罐底中部的鋼板為中幅板，周邊的鋼板為邊緣板。一般情況下，儲罐內(nèi)徑＜ 時，宜采用條形邊緣板，儲罐內(nèi)徑 ≥ 時，宜采用弓形邊緣板。 套筒式罐壁板環(huán)向焊縫采用搭接，縱向焊縫為對接。 直線式罐壁板環(huán)向焊縫為對接。 罐頂：罐頂有多塊扇形板組對焊接而成球冠狀，罐頂內(nèi)側(cè)采用扁鋼制成加強筋，各個扇形板之間采用搭接焊縫，整個罐頂與罐壁板 上部的角鋼圈（或稱鎖口）焊接成一體。浮頂隨罐內(nèi)介質(zhì)儲量的增加或減少而升降，浮頂外緣與罐壁之間有環(huán)形密封裝置，罐內(nèi)介質(zhì)始終被內(nèi)浮頂直接覆蓋，減少介質(zhì)揮發(fā)。 罐壁：采用直線式罐壁，對接焊縫宜打磨光滑，保證內(nèi)表面平整。 浮頂：浮頂分為單盤式浮頂、雙盤 式浮頂和浮子式浮頂?shù)刃问?。單盤頂板底部設(shè)有多道環(huán)形鋼圈加固。 雙盤式浮頂：由上盤板、下盤板和船艙邊緣板所組成，由徑向隔板和環(huán)向隔板隔成若干獨立的環(huán)形艙。 （三）內(nèi)浮頂儲罐的構(gòu)造 內(nèi)浮頂儲罐是在拱頂儲罐內(nèi)部增設(shè)浮頂而成，罐內(nèi)增設(shè)浮頂可減少介質(zhì)的揮發(fā)損耗，外部的拱頂又可以防止雨水、積雪及灰塵等進入罐內(nèi)，保證罐內(nèi)介質(zhì)清潔。內(nèi)浮頂儲 罐采用直線式罐壁，壁板對接焊制，拱頂按拱頂儲罐的要求制作。 三、 材料焊接性的分析 沈陽理工大學課程設(shè)計專用紙 No 材質(zhì) 00Cr11Ti 的焊接性的分析 00Cr12 的化學成分和力學性能 00Cr12 鋼化學成分要求 ( %) 元素 C Ti Si Mn S P 要求 ≤ .60 ≤ ≤ ≤ ≤ 00Cr12 力學性能的要求 σ /MPa σ b /MPa δ 5 / % HB ≥ 196 ≥ 370 ≥ 22 ≤ 183 熱處理規(guī)范：退火 900— 1050℃ 快冷 通常在鋼中加 w（ Cr） ? 18%可使鋼在 1000— 1100℃抗氧化，加入 w（ Al） 3%— 4%可使鋼在 900℃抗氧化，加入 w（ Si） 2%— 3%可使鋼在 900— 1100℃抗氧化。加熱溫度如果超過 900℃，晶粒將迅速粗化，且不能用熱處理方法細化。因此鉻鋼焊接時，常要求低溫預(yù)熱使接頭韌性提高，防止產(chǎn)生裂紋。在 680— 850℃緩冷（或加熱）時，容易出現(xiàn) ? 相脆化，所以預(yù)熱應(yīng)盡可能得低，一般在 150℃。有時不得不高到 200— 300℃。 焊接接頭的 塑性與韌性，對于普通鐵素體不銹鋼，一般盡可能在地的溫度下進行熱加工，在經(jīng)短時的 780850℃退火熱處理，得到晶粒細化、碳化物均勻分布的組織，并具有良好的力學性能與耐蝕性能。還容易產(chǎn)生焊接裂紋。所以容器的計算壓力等于 沈陽理工大學課程設(shè)計專用紙 No = [2]《壓力容器原理及工程應(yīng)用》 材料的腐蝕裕量 C2，取 k= mm/y,設(shè)計壽命 10年， C2=BK=1 [3]《腐蝕數(shù)據(jù)手冊》 筒體設(shè)計壁厚的計算公式 : c2+2[ ] PPDSC??? ? P容器的計算壓力 D容器的公稱直徑 φ 焊縫系數(shù)，當采用雙面全焊透無損檢驗時，取 1 設(shè)計厚度得 c2 3 . 3 6 1 4 0 0+ 1 1 3 . 72 [ ] P 2 2 0 0 1 3 . 3 6PDSC?? ?? ? ? ?? ? ? ? n c 1S S 1 3 .7 1 = 1 4 .7C? ? ? ? 圓整后取 15mm 壁厚的校核公式： C2C2P [ D + ( S C ) ] 3. 36 [ 14 00 ( 13 .7 1 ) ] 18 6. 88 20 0 MPa2( S C ) 2( 13 .7 1 ) 1? ?? ??? ? ? ?? ? ?符合要求 [4]《化工設(shè)備設(shè)計全書》公式（ 34） 表（ 31） 封頭厚度的計算： 計算壓力 ，封頭內(nèi)徑 1400mm，腐蝕裕量為 1，封頭材料 0Cr11Ti，焊縫系數(shù)為 ，采用 2： 1 標準橢圓型封頭。 圖 封頭 立式儲罐的法蘭設(shè)計 《壓力容器設(shè)計手冊》 P687 立式儲氣罐選擇長頸對焊法蘭（平面密封面） 在 PN= 法蘭的公稱直徑 DN=300mm 沈陽理工大學課程設(shè)計專用紙 No 圖 長頸對焊法蘭 根據(jù)表 314（ A）長頸對焊法蘭尺寸 查 得 : D=440mm D1=400mm D3=355mm Q=32mm H=85mm h=25mm ? 1=12mm 2? =22mm R=12mm d=23mm 立式儲罐支座的設(shè)計 《壓力容器設(shè)計手冊 》 P804 根據(jù)立式圓筒的公稱直徑 DN=1400mm 查表 3315 得 B型支承式支座尺寸 圖 B 型支柱 沈陽理工大學課程設(shè)計專用紙 No 選擇 120176。該 類鋼在焊接熱循環(huán)的作用下，熱影響區(qū)的晶粒長大嚴重，碳 氮化合物在晶界聚集，焊接接頭的塑韌性很低，在拘束度較大時，容易產(chǎn)生焊接裂紋，接頭的耐蝕性也嚴重惡化。 ⑵附加拖罩，增加尾氣保護，這對于多道多層焊尤為重要。 ⑷盡量減少焊接熱輸入，多道多層焊時，控制層間溫度低于 100176。手上電弧焊操作方便設(shè)備簡單，能夠?qū)臻g不同位置、不同接頭形式的焊縫進行焊接，是焊接中應(yīng)用最廣泛的方法。在焊接中占有重要地位 焊條電弧焊的優(yōu)點 1）使用的設(shè)備比較簡單 2）不需要輔助氣體保護 3）操作靈活，適應(yīng)性強 4）應(yīng)用范圍廣，適用于大