【正文】 ，因此除有強(qiáng)度要求外塑性和韌性也必須滿足要求。因此與一般的結(jié)構(gòu)鋼相比，壓力容器用鋼要求硫、磷在一個較低的水平。 （ 5）較低的硫、磷含量 在鋼材中硫、磷是主要的有害元素。 （ 4）耐蝕性能 在許多生產(chǎn)中，壓力容器所接觸的介質(zhì)存在一定的腐蝕性，因此導(dǎo)致容壁減薄而不能滿足最初的設(shè)計載簡要求，因此為了保 證壓力容器在設(shè)計壽命內(nèi)安全運(yùn)行，就必須根據(jù)介質(zhì)性質(zhì)選擇不同要求的耐蝕性能的材料。 (3)制造工藝性 壓力容器的殼體都是通過一定的熱變形或冷變形而得到所需形狀的，因此對所用材料要求具有良好的焊眺能和較好的冷（熱）加工性能，以保證冷（熱）加工時不出現(xiàn)斷裂等缺陷，而且得到質(zhì)量可靠的焊接結(jié)構(gòu)。使用過程中由于壓力、溫度等存在波動，勢必造成出現(xiàn)交變載荷，導(dǎo)致存在缺陷的地方產(chǎn)生應(yīng)力集中而使缺陷出現(xiàn)擴(kuò)展的趨勢，因此要求材料有較好的塑性，以減少缺陷延展的趨勢。對于有特殊要求的高溫、高壓、有氫介質(zhì)的壓力容器，選 擇材料時除考慮蠕變極限和持久極限外，還要考慮抗氫腐蝕和氫脆的影響。材料的強(qiáng)度過低，勢必造成材料厚度增大，但無原則地選用高強(qiáng)度的材料，將會帶來材料和制造成本的提高以及抗脆性能力的降低。 第二章 高壓儲罐的常用材料 和選擇 儲罐的選材原則 (1)強(qiáng)度要求 壓力容器在工作過程中，需要承受壓力和其他載荷，所用材料強(qiáng)度應(yīng)能滿足其使用要求。熱處理方式也出現(xiàn)了輕型加熱爐，淬火工藝也出現(xiàn)了噴淋式和浸人式方法，退火出現(xiàn)了內(nèi)部燃燒和局部加熱退火。在自動焊接設(shè)備方面，出現(xiàn)了跟蹤焊縫系統(tǒng)的自動焊機(jī)。我國壓力容器用鋼從單純的 碳鋼過渡到普通低合金鋼，進(jìn)而發(fā)展到低溫鋼、高強(qiáng)常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)論文 6 / 48 度鋼和特殊鋼，目前已能利用 CrMoV抗氫鋼制造出加氫反應(yīng)器。日本神鋼公司研制的 UL 系列超低氫焊條，使用時止裂溫度可降低 2550。這一新技術(shù)出現(xiàn)，在原鑄、鍛、軋三種傳統(tǒng)制造方法基礎(chǔ)上增加了第四種制造方法 —— 焊接制造。為在一些腐蝕環(huán)境中保證壓力容器的安全使用，雙向不銹鋼， Ni 基不銹鋼、哈氏合金等材料的應(yīng)用越來越多。隨著冶煉技術(shù)的不斷發(fā)展，出現(xiàn)了大線能量下焊接性良好的鋼板，且復(fù)合鋼板的使用也越來越普遍。通過降低含碳量和增加微量合金元素來 保證強(qiáng)度，同時通過提高冶煉技術(shù)以降低雜質(zhì)來保證抗裂性和韌性。重型旋壓機(jī)可加工直徑為 7m，厚 165mm 的橢圓形封頭。 為 了適應(yīng)大型容器的制造，其制造裝備也得到了迅猛發(fā)展。液化石油氣、化工原料氣儲運(yùn)中，臥式儲罐已能生產(chǎn)φ 7400mmX 38mmX 7400mm，單臺設(shè)備達(dá) 600t 的設(shè)備。目前板焊結(jié)構(gòu)形式的煤氣化塔厚度達(dá) 200mm，其內(nèi)徑為 9100mm，單臺質(zhì)量已達(dá) 2500t；現(xiàn)在年產(chǎn) 30 萬噸合成氨和 52萬噸尿素裝置的四個關(guān)鍵設(shè)備均已實現(xiàn)國產(chǎn)化。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，壓力容器制造技術(shù)的水平越來越高，其制造進(jìn)展主要表現(xiàn)在四個方面。這種多樣性的操作特點(diǎn)給壓力容器從選材、制造、檢驗到使用、維護(hù)以致管理等諸方面造成了復(fù)雜性，因此對壓力容器的制造、現(xiàn)場組焊、檢驗等諸多環(huán)節(jié)提出了越來越高的要求。據(jù)統(tǒng)計，化工廠中 80%左右的設(shè)備都屬于壓力容器的范疇。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，特別是國民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域持續(xù)穩(wěn)定壓力容器已在石油、化工、輕工、醫(yī)藥、環(huán)保、冶金、食品、生物工程及國防等工業(yè)領(lǐng)域以及人們的日常生活中得到廣泛應(yīng)用，且數(shù)量日益增大，大容積的設(shè)備也越來越多。 detail tank fabrication, assembly, welding. At the same time prone to gas tank production quality issues analysis shows, the corresponding measures to resolve. Welding and submerged arc welding players work。 關(guān)鍵詞： 高壓儲罐、焊接、工藝設(shè)計 常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)論文 2 / 48 畢業(yè)設(shè)計（論文）外文摘要 Title： Boiler and pressure vessel welding method monly used technological parameters of choice Abstract： With the continuous development of manufacturing industry, boiler and pressure vessel in all walks of life is widely used, and because of its production process in a more and more important role in, usage is also up year by year. Compared with the traditional pressure vessel manufacture method and by means of welding production of pressure vessels because of its high production efficiency and lower cost of production gradually bee the mainstream of the pressure vessel manufacturing industry. But in the process of welding production more qc point is difficult, the influence factors on the quality of the welding seam more, lead to the welding products a qualified rate more difficult to have the further promotion. Product manufacturing process instructions, a brief analysis of the position of the gas tank。同時對 儲氣罐 制作中容易出現(xiàn)的質(zhì)量問題進(jìn)行了分析說明，提出了相應(yīng)的解決措施。但焊接生產(chǎn)過程中有較多的質(zhì)控點(diǎn)較難把握，影響焊縫質(zhì)量的因素較多，導(dǎo)致所焊接產(chǎn)品的一次合格率較難有進(jìn)一步的提升。常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)論文 1 / 48 畢業(yè)設(shè)計（論文）中文摘要 隨著制造業(yè)的不斷發(fā)展，鍋爐以及壓力容器在各行各業(yè)中被廣泛使用，并且因其在生產(chǎn)過程中發(fā)揮著越來越重要的作用，使用量也正在逐年攀升。 相比于傳統(tǒng)的壓力容器制造方法，通過焊接的手段生產(chǎn)的壓力容器正因為其高的生產(chǎn)效率、低的生產(chǎn)成本逐漸成為壓力容器制造業(yè)中的主流。 產(chǎn)品制作工藝說明書中，簡要分析了 儲氣罐 的構(gòu)成；根據(jù)材料的特點(diǎn)和產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)尺寸制作出適合本產(chǎn)品的工藝流程；詳細(xì)論述 儲氣罐 加 工、裝配、焊接工藝。焊接方法選 手工電弧焊和埋弧焊 ；焊接材料選用焊 條 J85 焊 絲 H10MnSi和焊劑 HJ350。 the characteristics of the material and product structure size to produce products for the process。 welding electrode material selection J857, wire H10MnSi and flux HJ350. Keywords： High pressure tank、 Welding、 Design of technology 常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)論文 3 / 48 目錄 第一章 緒論 壓力容器的應(yīng)用 ????????????? ??????? 4 壓力容器制造技術(shù)的發(fā)展 ???????????????? 4 第二章 高壓儲罐的常用材料和選擇 儲罐的選材原則 ???????????????????? 6 高壓儲罐的常用鋼 ??????????????????? 7 主體材料的制備 ???????????????????? 9 第三章 高壓儲罐的結(jié)構(gòu)制造 高壓儲罐的結(jié)構(gòu)參數(shù) ?????????????????? 10 本課題用鋼 ?????????????????????? 10 高壓儲罐板材的制作過程 ??????? ????????? 11 高壓儲罐的裝備 ???????????????????? 12 第四章 高壓儲罐 的焊接工藝 14CrMoVB 的焊接性分析 ?????????????? ? 16 焊接方法的選擇 ???????????????????? 19 焊接材料的選擇 ???????????????????? 20 焊前準(zhǔn)備 ??????????????????????? 23 坡口的制備及方法 ??????????????????? 27 分層焊接 ???????????????????? ??? 30 焊接工藝卡 ?????????????????????? 40 第五章 檢驗 無損檢驗 ??????????????????????? 41 高壓容器的常見缺陷及處理 ??????????????? 42 壓力實驗 ??????????????????????? 46 成品驗收 ??????????????????????? 49 結(jié)論 ????????????????????????? ??? 49 致謝 ????????????????????????????? 51 參考文獻(xiàn) ????? ?????????????????????? 52 常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)論文 4 / 48 第一章 緒論 壓力容器的應(yīng)用 石油、化工、醫(yī)藥等產(chǎn)品是按照一定的工藝過程，在一定的條件下利用與之相匹配的機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)出來的。例如，生產(chǎn)尿素就需要與之配套的合成塔、換熱器、分離器、反應(yīng)器、儲罐等壓力容器；加工原油就需要與原油生產(chǎn)工藝配套的精餾 塔、換熱器、加熱爐等壓力容器；此外，用于精溜、解析、吸收、萃取等工藝的各種塔類設(shè)備也為壓力容器；用于流體加熱、冷卻、液體汽化、蒸汽冷凝及廢熱回收的各種熱交換器仍屬于壓力容器；石油化工中三大合成材料生產(chǎn)中的聚合、加氫、裂解等工藝用的反應(yīng)設(shè)備，用于原料、成品及半成品的儲存、運(yùn)輸、計量的各種設(shè)備等都是壓力容器。 壓力容器種類多，操作條件復(fù)雜，有真空容器，也有高壓超高壓設(shè)備和核能容器；溫度也存在從低溫到高溫的較大范圍，處理的介質(zhì)大多具有腐蝕性，或易燃、易爆、有毒 ，甚至劇毒。 壓力容器涉及多個學(xué)科，綜合性很強(qiáng)，一臺壓力容器從參數(shù)確定到投入正常使用，要通過很多環(huán)節(jié)及相關(guān)部門的各類工程技術(shù)人員的共同努力才能實現(xiàn)。 大型化的壓力容器可以節(jié)省材料、降低投資、節(jié)約能源、提高生產(chǎn)效率 、降低生產(chǎn)成本。煉油處理裝置也由 250 X 104 t/a 原油提高到 1000 X 104 t/a常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)論文 5 / 48 原油的處理能力。在核電設(shè)備的生產(chǎn)中，已能生產(chǎn)總重達(dá) 380t 的 350MV 核反應(yīng)堆壓力容器，以及總重達(dá) 345t 的 1000MV 核電蒸汽發(fā)生器。目前，單臺吊車的起吊質(zhì)量已達(dá) 1200t，水壓機(jī)在 6000t 以上，卷板機(jī)在 4000t 以上，冷彎最大厚度達(dá) 380mm，寬 6m,熱沖壓封頭直徑達(dá) 4. 5m，厚度達(dá) 300mm。 壓力容器用鋼的發(fā)展 由于壓力容器的大型化以及生產(chǎn)過程中的工藝條件越來越苛刻，導(dǎo)致對壓力容器用鋼的要求日益嚴(yán)格，因而促使材料技術(shù)不斷發(fā)展，在要求鋼材強(qiáng)度越來越高的同時，還要求改善鋼材的抗裂性和韌性指標(biāo)。目前日本的冶煉技術(shù)己能使磷含量降低到 ％下，硫含量降低到 ％以下。隨著加氫工藝技術(shù)，特別是煤加氫液化工藝的發(fā)展，鋼的抗氧能力，抗蠕變性能，最高使用溫度限制及抗拉強(qiáng)度已不能滿足要求，因此近年來國外相繼開發(fā)了新型的 CrMoV抗氫鋼。 壓力容器制造方 法的發(fā)展 傳統(tǒng)的壓力容器制造方法主要有鍛造式、卷焊式、包扎式、熱套式等方法，1981 年德國首次推出了焊接成形技術(shù)的新方法，采用多絲埋弧焊法制造壓力容器。 、新技術(shù)的產(chǎn)生和應(yīng)用 為了提高高強(qiáng)度鋼的斷裂韌性，必須降低焊縫中氫的含量，因此超低氫材料的研制和使用受到了容器制造廠家的關(guān)注。 C，同時它的吸濕性很小，管理也很簡便。 此外，自動焊接技術(shù)和焊接機(jī)器人使大型容器的焊縫實現(xiàn)了自動化，提高了焊接質(zhì)量和效率，降低了工人的勞動強(qiáng)度。并能用數(shù)控技術(shù)來控制焊接參數(shù)，用工業(yè)電視監(jiān)視焊接過程等。工頻電加熱、電阻加熱和紅外線加熱等局部加熱方法也得到廣泛應(yīng)用。材料的強(qiáng)度指標(biāo)是確定壓力容器壁厚的依據(jù)，但鋼材的各項力學(xué)性能具有相互聯(lián)系和相互約束的機(jī)制，因此，選材時不能單純地考慮強(qiáng)度指標(biāo)，而且還要考慮材料的塑性、韌性、耐蝕性等指標(biāo)。在滿足強(qiáng)度的條件下，盡量選擇塑性和韌性比較好的材料 。 (2)塑性、韌性要求 在壓力容器的結(jié)構(gòu)上不可避免地存在小圓角和缺口結(jié)構(gòu)；在焊接中也不可避免地存在氣孔、夾渣、未焊透、未熔合、裂紋等