畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-氣液分離罐罐體制作工藝設(shè)計(jì)

1、<p>　　氣液分離罐罐體的制作工藝設(shè)計(jì)</p><p>　　專業(yè)：焊接技術(shù)與工程</p><p><b>　　班級(jí)：08焊接2班</b></p><p><b>　　姓名：</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p>

2、;<b>　　引 言5</b></p><p>　　1 氣液分離罐生產(chǎn)工藝8</p><p>　　1.1 氣液分離罐概述8</p><p>　　1.1.1結(jié)構(gòu)形式8</p><p>　　1.1.2 主要技術(shù)參數(shù)9</p><p>　　1.2 材料分析9</p><p

3、>　　1.2.1母材的選擇9</p><p>　　1.2.2 焊接性分析10</p><p>　　1.3 罐體制造工藝流程11</p><p>　　1.4 筒體的制作工藝12</p><p>　　1.4.1備料加工12</p><p>　　1.4.2筒節(jié)的卷制16</p><p&g

4、t;　　1.4.3 筒體的縱縫焊接23</p><p>　　1.5封頭壓制24</p><p>　　1.5.1封頭尺寸的計(jì)算24</p><p>　　1.5.2 封頭的沖壓25</p><p>　　1.5.3矯正28</p><p>　　1.6 總裝配焊接29</p><p>　　1

5、.6.1環(huán)縫裝配焊接29</p><p>　　1.6.2 附件的焊接30</p><p><b>　　1.7檢驗(yàn)32</b></p><p>　　1.7.1焊接檢驗(yàn)程序的設(shè)計(jì)原則33</p><p>　　1.7.2 X射線檢測33</p><p>　　1.7.3 超聲波檢測34<

6、;/p><p>　　1.7.4 水壓試驗(yàn)34</p><p><b>　　1.8 涂裝35</b></p><p>　　2 20t自調(diào)式焊接滾輪架設(shè)計(jì)36</p><p>　　2.1 焊接滾輪架簡介36</p><p>　　2.2焊接滾輪架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)36</p><p&g

7、t;　　2.3焊接滾輪架的設(shè)計(jì)37</p><p>　　2.3.1焊接滾輪架主要技術(shù)參數(shù)37</p><p>　　2.3.2計(jì)算總傳動(dòng)效率37</p><p>　　2.3.3無級(jí)變速電動(dòng)機(jī)的選擇38</p><p><b>　　致 謝40</b></p><p><b>　　參

8、考文獻(xiàn)41</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)編制的是氣液分離罐罐體的制造工藝，按照在承壓等級(jí)的基礎(chǔ)上，綜合壓力容器工作介質(zhì)的危害性（易燃、致毒等程度）進(jìn)行分類，此容器屬于I類容器。此容器材料主要為16MnDR，故在討論16MnDR焊接性的基礎(chǔ)上對(duì)該容器進(jìn)行制造工藝編制。本產(chǎn)品制造、試驗(yàn)和驗(yàn)收按GB150—20

9、11《壓力容器》中的技術(shù)條件規(guī)定。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的氣液分離罐筒體由16mm厚的筒體，封頭由熱壓方法獲得。本設(shè)計(jì)首先介紹了氣液分離器的結(jié)構(gòu)，并分析了制造本產(chǎn)品的材料如16MnDR鋼的化學(xué)成分、力學(xué)性能及焊接性，然后分析了該容器焊接制作工藝流程。文中詳細(xì)論述了氣液分離罐加工、裝配、焊接工藝。同時(shí)對(duì)容器器制作中容易出現(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。</p><p&g

10、t;　　文中重點(diǎn)闡述了裝配焊接工藝，包括筒節(jié)的縱縫裝配焊接、筒節(jié)與封頭的環(huán)縫裝配焊接、筒節(jié)與筒節(jié)的環(huán)縫焊接等。如裝配方法、焊條、焊劑與焊絲及焊接方法的選擇、焊接參數(shù)的選取等。并對(duì)容器的焊后試驗(yàn)、氣密性試驗(yàn)等進(jìn)行了必要的說明。</p><p><b>　　關(guān)鍵詞：</b></p><p>　　氣液分離罐；裝配；焊接；檢驗(yàn)</p><p><

11、b>　　Abstract</b></p><p>　　Prepared in this design the manufacturing process of the gas-liquid separator jars, in accordance with the pressure rating on the basis of, the dangers of the integrated pr

12、essure vessel media (flammable, toxicity level) classification, this container belongs to Class I container. This container is the main material for 16MnDR Therefore, the preparation of the container manufacturing proces

13、s on the basis of the the discussion 16MnDR weldability. This product is manufactured, testing and acceptanc</p><p><b>　　Keywords:</b></p><p>　　Gas-liquid separator; Assembly; weldin

14、g; testing</p><p><b>　　引 言</b></p><p>　　壓力容器是容器的一種，是指最高工作壓力大于等于0.1MPa，容積大于等于25Ｌ，工作介質(zhì)為氣體、液化氣體或最高工作溫度高于或等于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)液體的容器。這類結(jié)構(gòu)大都在一定的溫度和壓力下工作，且相當(dāng)一部分結(jié)構(gòu)的工作介質(zhì)或內(nèi)部充裝物為易燃易爆，或具有強(qiáng)烈腐蝕性，或有毒的物質(zhì)，一旦發(fā)生泄露或者

15、斷裂破壞，就可能產(chǎn)生災(zāi)難性的后果，造成人民生命財(cái)產(chǎn)的嚴(yán)重?fù)p失。因此，必須保證該類結(jié)構(gòu)在工作和運(yùn)行中的安全可靠性，必須按照產(chǎn)品設(shè)計(jì)的技術(shù)要求中專門的技術(shù)規(guī)范來進(jìn)行制造生產(chǎn)，嚴(yán)格控制質(zhì)量，并且要由專設(shè)機(jī)構(gòu)來進(jìn)行監(jiān)督和檢查。世界各國對(duì)于壓力容器的制造和使用都非常重視，均設(shè)有專門機(jī)構(gòu)，制定了詳細(xì)的技術(shù)規(guī)范和檢查標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　壓力容器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開機(jī)械、冶金、石油化工、電腦信息、經(jīng)濟(jì)管理和安全防護(hù)等諸多工程

16、技術(shù)的改革創(chuàng)新，或者說它是在多項(xiàng)新材料、新技術(shù)、新工藝綜合開發(fā)的基礎(chǔ)上發(fā)展的工業(yè)產(chǎn)品。在科學(xué)技術(shù)不斷提高的今天，壓力容器行業(yè)的發(fā)展當(dāng)然也離不開先進(jìn)技術(shù)的使用。</p><p>　　1)現(xiàn)代先進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用 </p><p>　　壓力容器設(shè)計(jì)單位必須持有國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門頒發(fā)的相應(yīng)類別“壓力容器設(shè)計(jì)單位批準(zhǔn)書”。設(shè)計(jì)人員的資格取證不僅需對(duì)應(yīng)于第一、二類或第三類壓力容器的要求，而且還將

17、區(qū)分能勝任“按應(yīng)力分析設(shè)計(jì)”，或只能擔(dān)任“按規(guī)則設(shè)計(jì)”?，F(xiàn)代先進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)在壓力容器領(lǐng)域的開發(fā)應(yīng)用，主要是指“按應(yīng)力分析設(shè)計(jì)”范疇。除了已較普及的計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算（CAC）和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）外，有待進(jìn)一步開發(fā)的如有限元設(shè)計(jì)、并行設(shè)計(jì)、虛擬設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）等現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)均將在21世紀(jì)取得不同程度的進(jìn)展。</p><p>　　2)先進(jìn)制造技術(shù)理念的推廣普及</p><p>　

18、　壓力容器制造單位必須持有國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門頒發(fā)的“壓力容器制造許可證”，并應(yīng)建立健全的質(zhì)量保證體系。但我國已取證的壓力容器制造企業(yè)的人均GDP值和產(chǎn)品附加值都還很低，技術(shù)裝備、技術(shù)素質(zhì)和管理水平也都很落后。為了面對(duì)21世紀(jì)的挑戰(zhàn)和機(jī)遇，達(dá)到優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、提升國際競爭力，有必要在壓力容器產(chǎn)業(yè)推廣“先進(jìn)制造技術(shù)”理念。所謂先進(jìn)制造技術(shù)（AMT）是美國在上世紀(jì)80年代提出的新概念，它是一項(xiàng)集具體制造技術(shù)與經(jīng)營

19、管理技術(shù)兩個(gè)層面于一體的系統(tǒng)工程。AMT的特點(diǎn)為：以市場為導(dǎo)向，以系統(tǒng)觀念、工業(yè)工程為指導(dǎo)，以全面數(shù)字化技術(shù)為依托，合理使用先進(jìn)技術(shù)，精心組織經(jīng)營管理。作為壓力容器的生產(chǎn)模式，主要包含三個(gè)技術(shù)群，即主體技術(shù)群如備料、滾卷、鍛壓、成形、組裝、焊接、熱處理、檢驗(yàn)測試和壓力試驗(yàn)、爆破試驗(yàn)、疲勞試驗(yàn)等；支撐技術(shù)群如自動(dòng)控制技術(shù)、信息處理技術(shù)、生產(chǎn)物流技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范化技術(shù)等；及管理技術(shù)群如質(zhì)量控制、人員培訓(xùn)、市場電子商務(wù)技術(shù)和售后服務(wù)等。其中尤

20、以焊接（含現(xiàn)場組焊）和熱處理兩個(gè)環(huán)節(jié)是保證產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。當(dāng)前國內(nèi)外都著眼于電腦自動(dòng)化，特別是自動(dòng)控制式焊接設(shè)備和熱處理設(shè)</p><p>　　而在壓力容器的制造過程中對(duì)焊接技術(shù)的應(yīng)用是非常重要的。在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的當(dāng)今時(shí)代，焊接已經(jīng)成功地完成了自身的蛻變。很少有人注意到這個(gè)過程何時(shí)開始，何時(shí)結(jié)束。但它確確實(shí)實(shí)地發(fā)生在過去的某個(gè)時(shí)段。我們今天面對(duì)著這樣一個(gè)事實(shí)：焊接已經(jīng)從一種傳統(tǒng)的熱加工技術(shù)發(fā)展到了集材料、冶金

21、、結(jié)構(gòu)、力學(xué)和電子等多門類科學(xué)為一體的工程工藝學(xué)科。而且，隨著相關(guān)學(xué)科技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，不斷有新的知識(shí)融合在焊接之中。剖析現(xiàn)代的焊接，不難發(fā)現(xiàn)其愈發(fā)顯現(xiàn)出的幾大特征：1、焊接已成為最流行的連接技術(shù)；2、焊接顯現(xiàn)了極高的技術(shù)含量和附加值；3、焊接已成為關(guān)鍵的制造技術(shù)；4、焊接已成為現(xiàn)代工業(yè)不可分離的組成部分。在工業(yè)化發(fā)達(dá)的美國，焊接被視為“美國制造業(yè)的命脈，而且是美國未來競爭力的關(guān)鍵所在”。 其主要根源就是基于這樣一個(gè)事實(shí)：許多工業(yè)產(chǎn)品的

22、制造已經(jīng)無法離開焊接技術(shù)。</p><p>　　1 氣液分離罐生產(chǎn)工藝</p><p>　　1.1 氣液分離罐概述</p><p>　　氣液分離器可安裝在氣體壓縮機(jī)的出入口用于氣液分離，分餾塔頂冷凝冷卻器后氣相除霧，各種氣體水洗塔，吸收塔及解析塔的氣相除霧等。氣液分離器也可應(yīng)用于氣體除塵，油水分離及液體脫除雜質(zhì)等多種工業(yè)及民用應(yīng)用場合。</p><

23、;p><b>　　1.1.1結(jié)構(gòu)形式</b></p><p>　　罐體為單層壓力容器，見圖1。</p><p><b>　　圖1 罐體簡圖</b></p><p>　　1.1.2 主要技術(shù)參數(shù)</p><p>　　表1 氣液分離罐主要技術(shù)參數(shù)</p><p><

24、;b>　　1.2 材料分析</b></p><p>　　1.2.1母材的選擇</p><p>　　罐體封頭板采用16MnDR，其力學(xué)性能與化學(xué)成分見表2和表3。裙座、筋板采用Q235，其力學(xué)性能與化學(xué)成分見表4和表5。</p><p>　　表2 16MnDR鋼板的力學(xué)性能</p><p>　　表3 16MnDR鋼板的化學(xué)

25、成分</p><p>　　表4 Q235的力學(xué)性能</p><p>　　表5 Q235的化學(xué)成分</p><p>　　1.2.2 焊接性分析</p><p>　　1）16MnDR的焊接性分析</p><p>　　16MnDR鋼焊接中需注意如何保證焊接接頭的低溫韌性,以防止低溫使用時(shí)發(fā)生脆性裂紋。根據(jù)碳當(dāng)量計(jì)算公式計(jì)

26、算出16MnDR的碳當(dāng)量為0.49%,說明淬硬傾向小,室溫下焊接一般不易產(chǎn)生冷裂紋,且硫、磷含量控制較低,所以也不易產(chǎn)生熱裂傾向。板厚小于25mm時(shí)不需要預(yù)熱,板厚超過25mm、接頭剛性拘束較大或環(huán)境溫度過低時(shí),可在焊接之前進(jìn)行預(yù)熱,預(yù)熱溫度為100~150℃。當(dāng)板厚大于16mm時(shí),要進(jìn)行焊后消除應(yīng)力熱處理。</p><p>　　為了消除焊接應(yīng)力,進(jìn)一步改善焊接接頭性能,對(duì)氣液分離罐進(jìn)行焊后整體熱處理。熱處理溫度

27、為580~640℃,在600℃下保溫3 h,升溫速度不大于200℃/h,降溫速度不大于260℃/h,隨爐自然冷卻。</p><p>　　2）Q235的焊接性分析</p><p>　　Q235的含碳量(≤0.25%)低，其它合金元素含量也較少，在通常情況下不會(huì)因焊接而引起嚴(yán)重的硬化組織或淬火組織，因而適用于各種焊接方法進(jìn)行焊接，一般而言不需要采用特殊的焊接工藝措施即可得到優(yōu)質(zhì)的焊接接頭。這種

28、鋼材的塑性和沖擊性優(yōu)良,焊接接頭的塑性也很好，在焊接時(shí)一般不需要預(yù)熱，控制層間溫度和后熱，焊后也可不用熱處理改善組織。在焊接Q235鋼時(shí)，應(yīng)著重注意防止結(jié)構(gòu)拘束應(yīng)力和不均衡的熱應(yīng)力所引起的裂紋。</p><p>　　用電弧焊焊接低碳鋼時(shí)，為了焊縫金屬的塑性、韌性和抗裂性能，通常都是使焊縫金屬的碳含量低于母材，依靠提高焊縫中的硅、錳含量和電弧焊所具有較高的冷卻速度來達(dá)到與母材等強(qiáng)度。因此，焊縫金屬會(huì)隨著冷卻速度的增

29、加，其強(qiáng)度會(huì)提高，而塑性和韌性會(huì)下降。為了防止過快的冷卻速度，當(dāng)厚板單層角焊縫時(shí)，其焊角尺寸不宜過?。欢鄬雍笗r(shí)，應(yīng)盡量連續(xù)施焊；焊補(bǔ)表面缺陷時(shí)，焊縫應(yīng)具有一定的尺寸，焊縫長度不得過短，必要時(shí)應(yīng)采用100～150℃的局部預(yù)熱。</p><p>　　某些焊接方法熱源不集中或線能量過大，如氣焊和電渣焊等，引起焊接熱影響區(qū)的晶粒區(qū)晶粒更加粗大，從而降低接頭的沖擊韌性，因此，重要結(jié)構(gòu)焊后往往要進(jìn)行正火處理。</p&g

30、t;<p>　　1.3 罐體制造工藝流程</p><p>　　圖2是此次罐體內(nèi)筒體和封頭設(shè)計(jì)的工藝流程圖，其他部件制作參照流程圖。</p><p><b>　　筒節(jié)制造工藝流程圖</b></p><p>　　鋼板的復(fù)檢→預(yù)處理→下料</p><p><b>　　↓</b></p&

31、gt;<p>　　鋼板的卷制←鋼板的對(duì)中←鋼板的預(yù)彎←邊緣加工 </p><p><b>　　↓</b></p><p>　　縱縫裝配→焊接→矯圓</p><p><b>　　封頭制造工藝流程圖</b></p><p><b>　　鋼板的復(fù)檢→預(yù)處理</b>&l

32、t;/p><p><b>　　↓</b></p><p>　　加熱 ←邊緣加工←下料</p><p><b>　　↓</b></p><p><b>　　壓制 →二次切割</b></p><p><b>　　總裝配焊接工藝</b><

33、;/p><p>　　筒節(jié)間或筒節(jié)與封頭裝配→環(huán)縫焊接→附件裝配焊接</p><p><b>　　↓</b></p><p><b>　　無損探傷 </b></p><p><b>　　↓ </b></p><p><b>　　消除應(yīng)力熱處

34、理</b></p><p><b>　　↓</b></p><p><b>　　包裝出廠</b></p><p>　　圖2 氣液分離罐罐體生產(chǎn)工藝流程圖</p><p>　　1.4 筒體的制作工藝</p><p><b>　　1.4.1備料加工</

35、b></p><p><b>　　1）鋼板的復(fù)檢</b></p><p>　　鋼板在進(jìn)行加工之前要對(duì)其進(jìn)行復(fù)檢，所謂的復(fù)檢就是對(duì)鋼板進(jìn)行必要的化學(xué)成分、各種力學(xué)性能、表面缺陷及外觀尺寸的檢查。</p><p>　　鋼板進(jìn)廠后，要對(duì)其附帶的料單進(jìn)行驗(yàn)收。需要查驗(yàn)料單上列出的鋼板的化學(xué)成分和力學(xué)性能。</p><p>

36、　　在此基礎(chǔ)上還要對(duì)鋼板進(jìn)行抽樣來做化學(xué)成分和力學(xué)性能的檢驗(yàn)（如拉伸試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)等等）。</p><p>　　待復(fù)檢合格后，才能對(duì)其進(jìn)行加工。對(duì)于試驗(yàn)所得出的結(jié)論與料單不符的鋼板，要進(jìn)行返貨。</p><p><b>　　2）鋼板的預(yù)處理</b></p><p>　　(1) 鋼材的矯正 在復(fù)檢合格之后，要對(duì)鋼板進(jìn)行預(yù)處理。進(jìn)廠的鋼材可能在軋制

37、、運(yùn)輸、裝卸和堆放過程中，由于種種原因可能會(huì)產(chǎn)生彎曲、扭曲、波浪等變形。當(dāng)這些變形超過一定程度時(shí)，會(huì)給尺寸的度量、劃線、剪裁及其他加工帶來困難，而且會(huì)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(gè)產(chǎn)品的質(zhì)量。所以在劃線、下料前應(yīng)予以矯正。所謂矯正就是在外力的作用下給鋼板施加一個(gè)與原來變形相反的力，以消除彎曲、扭曲、皺折、表面不平等變形，從而獲得正確形狀的過程。矯正方法有手工矯正、火焰矯正和機(jī)械矯正。本設(shè)計(jì)選用4200&

38、#215;9輥式中厚板矯平機(jī)來對(duì)鋼板進(jìn)行矯正。其工作原理如圖3所示。 </p><p>　　圖3多輥矯平機(jī)工作原理圖</p><p>　　1.導(dǎo)向輥 2. 上支承輥 3. 上工作輥 4. 下支承輥 5. 下工作輥</p><p>　　4200×9輥式中厚板矯平機(jī)技術(shù)參數(shù)如表6所示</p><p>　　表6 4200

39、15;9輥式中厚板矯平機(jī)技術(shù)條件</p><p>　　(2) 鋼板的表面預(yù)處理 鋼板的表面預(yù)處理主要指清除鋼材和零</p><p>　　件表面的銹、油污和氧化物等。清理的方法主要有兩類：機(jī)械法和化學(xué)法。機(jī)械法包括噴砂和噴丸、磨光機(jī)或鋼絲刷、砂布打磨、刮光或拋光等?；瘜W(xué)法主要是用溶液進(jìn)行清理。鋼材表面的預(yù)處理對(duì)于提高產(chǎn)品質(zhì)量、延長產(chǎn)品的壽命、減少環(huán)境污染具有重要的意義。本設(shè)計(jì)采用噴丸的處理

40、方法，因?yàn)榇朔椒ū容^徹底，效率高。</p><p>　　(3) 展開 復(fù)檢合格后，進(jìn)行矯正、噴丸及噴漆等處理加工，之</p><p>　　后進(jìn)行劃線下料。由于內(nèi)筒為圓柱形回轉(zhuǎn)體，劃線前要進(jìn)行展開，采用計(jì)算展開法，考慮壁厚因素，按中徑展開。具體展開公式如下：</p><p><b>　?、?lt;/b></p><p>　　式

41、中 L—筒體毛坯展開長度（mm）；</p><p>　　Dg—容器公稱直徑（mm）；</p><p>　　δ—容器壁厚（mm）；</p><p>　　s—加工余量（包括切割余量、焊接收縮量）（mm）。</p><p>　　L=3.14（2600+10）+8=8203.4（mm）</p><p>　　筒體展開后，其實(shí)就

42、是一塊矩形金屬板。毛坯寬度為內(nèi)筒的長度，其大小取決于原材料的寬度和容器上焊縫的分布情況（焊縫不允許十字交叉）。注意，毛坯實(shí)際寬度也要包括加工余量（可在某一塊板料上加放焊接收縮量）。每邊加30mm，兩邊一共60mm。則8203.4+60=8263.4（mm）。</p><p>　　需要鋼板規(guī)格與數(shù)量：9000500016（1張）如圖4。</p><p>　　(注：圖中虛線為選板尺寸，實(shí)線為毛

43、坯料尺寸)</p><p><b>　　圖4筒體展開圖</b></p><p>　　(4) 劃線、號(hào)料與下料劃線后進(jìn)行下料加工。下料的同時(shí)將坡口加工出來，用氣體火焰切割機(jī)完成此工作。</p><p>　?、?劃線 應(yīng)根據(jù)材料規(guī)格進(jìn)行下料、排版，其尺寸應(yīng)比理論計(jì)算的尺寸每邊再多加30mm。</p><p>　?、?標(biāo)記移植

44、 在劃好線的鋼板上作標(biāo)記移植，并填好《標(biāo)記移植檢查記錄》。</p><p>　?、?下料 采用氣體火焰切割機(jī)下料，長度與寬度誤差不應(yīng)大于0.1mm。</p><p>　　(5) 邊緣加工 用氣割去除加工余量（即二次下料），同時(shí)進(jìn)行坡</p><p>　　口加工，坡口加工后必須仔細(xì)檢查表面質(zhì)量和曲率。坡口表面不得有分層、裂紋或影響焊接質(zhì)量的其他缺陷。經(jīng)著色和超聲波檢

45、驗(yàn)合格后，在坡口上涂上防銹漆，焊接時(shí)不必除去。</p><p>　　本設(shè)計(jì)選用較為方便操作的氣體火焰切割方式來進(jìn)行鋼板的下料。氣體火焰切割原理是利用可燃?xì)怏w與氧氣混合燃燒形成的預(yù)熱火焰，將被切割的金屬加熱到其燃燒溫度，再用噴射出高速氧氣流使割縫被加熱到燃點(diǎn)的金屬發(fā)生劇烈燃燒產(chǎn)生大量熱量，并將產(chǎn)生的氧化物熔渣吹除掉，從而把金屬分割開來的一種加工方法。</p><p>　　CG1—30小車式半

46、自動(dòng)切割機(jī)主要技術(shù)參數(shù)如表7所示。</p><p>　　表7 CG1-30技術(shù)參數(shù)</p><p>　　開坡口是邊緣加工的一種。其方法也很多，有手工鏟削，砂輪打磨，用加工機(jī)床進(jìn)行機(jī)械加工，以及氣體火焰切割和碳弧氣刨等。</p><p>　　本設(shè)計(jì)選用同款式氣體切割機(jī)，進(jìn)行坡口加工。氣割邊緣加工可用自動(dòng)或半自動(dòng)切割機(jī)同時(shí)用兩個(gè)或三個(gè)割嘴。一次切割就可以切割出V型或X

47、型坡口來。</p><p>　　至此內(nèi)筒的備料加工工藝過程結(jié)束。</p><p>　　1.4.2筒節(jié)的卷制</p><p>　　卷板機(jī)的主要結(jié)構(gòu)形式分為三輥、四輥及立式卷板機(jī)。本設(shè)計(jì)采用對(duì)稱式三輥卷板機(jī)進(jìn)行鋼板的卷制。</p><p>　　對(duì)稱式三輥卷板機(jī)的工作原理如圖5所示，其上輥1可在垂直方向上下調(diào)節(jié)。兩下輥為主動(dòng)輥，可正反兩方向旋轉(zhuǎn)，并

48、對(duì)稱于上輥中心線排列。彎曲時(shí)將鋼板放入上下輥之間，然后上輥向下移動(dòng)將鋼板壓緊并使之彎曲，是鋼板達(dá)到塑性變形狀態(tài)，再驅(qū)動(dòng)兩下輥旋轉(zhuǎn)，并借助于鋼板與輥?zhàn)又g的摩擦力使鋼板左右移動(dòng)，同時(shí)上輥也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣，就使鋼板連續(xù)通過垂直面，受到相同的彎曲，產(chǎn)生相同的的變形。鋼板成為曲率相同的弧形板。一次行程之后，再將上輥下壓一定距離，又驅(qū)動(dòng)下輥，使鋼板進(jìn)一步受到彎曲。上輥幾次下壓，就將鋼板彎曲到需要的曲率半徑。板料的兩端不能同時(shí)進(jìn)入三輥之間的部分得不

49、到彎曲，稱為剩余直邊。剩余直邊的長度約為兩下輥中心距的一半。</p><p>　　坯料經(jīng)卷彎后所得的曲率取決于輥軸的相對(duì)位置、板料的厚度和力學(xué)性能。它們之間的關(guān)系可以近似的用下式表示： </p><p><b>　?、?lt;/b></p><p>　　式中：, —輥軸的直徑，mm；</p><p>　　s—板料的厚度，mm；

50、</p><p>　　R—零件的曲率半徑，mm；</p><p>　　H，B—輥軸之間的距離，mm。</p><p>　　鋼板在常溫下彎曲加工時(shí)，其曲率半徑不應(yīng)小于某一最小規(guī)定允許值，若超過規(guī)定值，超過材料常溫下塑性變形能力，則應(yīng)進(jìn)行熱彎。通常根據(jù)規(guī)定D/ s >40，可進(jìn)行冷彎；D/s<40，則必須熱彎（D為圓筒的直徑，s為板厚）。本產(chǎn)品D/s=260

51、0/16=162.5>40，可以冷彎。</p><p>　　圖5 三輥卷板機(jī)工作原理示意圖</p><p>　　1.上輥 2.下輥 3.板料</p><p>　　主要工序步驟有：鋼板的預(yù)彎、對(duì)中、卷圓、矯圓。</p><p><b>　　1）預(yù)彎</b></p><p>　　常用的預(yù)彎方

52、法有二種，利用彎曲模和卷板機(jī)預(yù)彎（適于δ0≥2δ，δ≤24mm），利用楔墊板預(yù)彎（適于較薄板）和利用模具和壓力機(jī)預(yù)彎（適于各種板厚），它分為專用模具預(yù)彎（適用于批量生產(chǎn)）和通用模具預(yù)彎（用于單件小批量生產(chǎn)）。</p><p>　　本產(chǎn)品鋼板厚度為16mm，可采用彎曲模和卷板機(jī)預(yù)彎的方法進(jìn)行預(yù)彎，利用彎曲模和卷板機(jī)預(yù)彎的工作原理如圖6所示，模板厚度一般取卷制鋼板厚度的兩倍或稍多些，其曲率半徑應(yīng)小于被彎曲鋼板的曲率半

53、徑，這樣既可以不致增加卷板機(jī)的負(fù)擔(dān)，免于損壞機(jī)床，又可以保證鋼板的預(yù)彎曲率。預(yù)彎的長度一般應(yīng)大于兩下輥中心距的一半，可?。?～20）δ，通常為150～200mm。</p><p>　　圖6胎板預(yù)彎工作原理圖</p><p><b>　　2）對(duì)中</b></p><p>　　板料預(yù)彎之后，將放入卷板機(jī)上下輥之間進(jìn)行滾卷前必須使板料的母線與輥的軸線

54、平行，使板料的縱向中心線與輥的軸線保持相互垂直，也就是對(duì)中。其目的是防止鋼板在滾卷過程中產(chǎn)生扭斜。本產(chǎn)品用傾斜進(jìn)料對(duì)中的方法進(jìn)行對(duì)中，具體方法如圖7所示。</p><p><b>　　圖7 對(duì)中方法</b></p><p><b>　　3）卷圓</b></p><p>　　鋼板對(duì)中后，即可用上輥壓住板料并使之產(chǎn)生一定彎曲，

55、開動(dòng)機(jī)床進(jìn)行滾卷。每滾卷一個(gè)行程，便適當(dāng)下調(diào)上輥一次，這樣經(jīng)過多次滾卷就可將板料彎曲成所要求的曲率。調(diào)整上輥的次數(shù)和每次調(diào)節(jié)量的大小，可依下述原則來確定：</p><p>　　①冷卷時(shí)不得超過材料允許的最大變形率。</p><p>　　②板料不致打滑，且不超過設(shè)備的額定功率。</p><p>　　在滾卷過程中還應(yīng)注意隨時(shí)用卡樣板測量，看是否達(dá)到曲率要求，不可過卷量太

56、多，因過卷比曲率不足難以修正，且易使金屬性能變壞，但冷卷時(shí)，考慮到回彈的影響，必須施加一定的過卷量。</p><p>　　當(dāng)卷制達(dá)到要求曲率時(shí)，還應(yīng)在此曲率下多卷幾次，以使其變形均勻和釋放內(nèi)應(yīng)力，減少回彈。</p><p><b>　　4）矯圓</b></p><p>　　矯圓大致分三個(gè)步驟：</p><p>　?、偌虞d

57、 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或計(jì)算將輥筒調(diào)到所需的最大矯正曲率位置。</p><p>　?、跐L圓 將滾筒在矯正曲率下滾卷1～2圈（著重滾卷近焊縫區(qū)）使整圓曲率均勻一致。</p><p>　　③卸載 逐漸卸除載荷，使工件在逐漸減少的矯正載荷下多次滾卷。</p><p><b>　　5）卷板質(zhì)量的控制</b></p><p>　　鋼板卷制的質(zhì)

58、量控制，除按工藝要求、正確的選擇加工方法和工藝規(guī)范、正確的施焊外，還要注意防止各種缺陷的產(chǎn)生，以及對(duì)已經(jīng)產(chǎn)生的缺陷加以排除。</p><p>　?。?）外形缺陷 由材料性能、規(guī)格、下料精度，焊接質(zhì)量，操作方式及工藝規(guī)范的差異所引起的筒節(jié)形狀和尺寸產(chǎn)生的誤差。</p><p>　　（2）表面壓傷 在工件表面和輥?zhàn)又g存在的氧化皮和其他夾雜物，造成表面壓傷，特別是熱卷和熱矯時(shí)，氧化皮的危害尤為

59、嚴(yán)重，為此應(yīng)采取相應(yīng)的措施。</p><p>　?。?）卷裂 由冷卷硬化，粗晶組織，應(yīng)力集中及各種脆性條件應(yīng)起材料塑性變壞，導(dǎo)致卷裂，具體注意事項(xiàng)之前已寫到，這里不再重復(fù)。</p><p><b>　　6）筒體的組對(duì)</b></p><p>　?。?）臥式組對(duì)方案的原則 臥式組對(duì)筒體最佳方案的確定，應(yīng)以如何將兩小段形成的橢圓為同向橢圓為準(zhǔn)則，

60、即長軸對(duì)長軸，短軸對(duì)短軸，即使橢圓度再大也不影響組對(duì)；反之，即使橢圓度再小、也不利于組對(duì)。</p><p>　?。?）組對(duì)方法 四套轉(zhuǎn)胎分別置于兩小段筒體之下，且各轉(zhuǎn)胎保證等高度等跨度。主動(dòng)胎放置的位置，根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，必須放在中部,不能放在端頭，這是因?yàn)槎祟^的重量太小，壓力不夠，摩擦力太小，筒體不易轉(zhuǎn)動(dòng)。</p><p>　?。?）調(diào)橢圓度方法 如圖8所示，為千斤頂法，將千斤頂和頂桿置于最

61、大短軸上，施力后短軸擴(kuò)大，長軸縮短，橢圓得以調(diào)整。</p><p>　　圖8千斤頂法調(diào)橢圓度</p><p>　?。?）始焊點(diǎn)位置的確定 由于本設(shè)備材料為16MnDR，所以可以在內(nèi)側(cè)進(jìn)行點(diǎn)焊。通過轉(zhuǎn)動(dòng)主動(dòng)胎側(cè)筒體，對(duì)正度數(shù)線和錯(cuò)口量后，可在最下方或斜下方先點(diǎn)焊以定位，繼而在下部進(jìn)行點(diǎn)焊。</p><p>　　（5） 間隙不均勻的處理方法</p><

62、;p>　　圖9 間隙不均勻的調(diào)整方法</p><p>　　圖9為處理間隙不均勻的常用方法。當(dāng)下部或水平位置間隙合適而上部間隙大時(shí)，可在間隙適合處先點(diǎn)焊一疤，然后利用吊車使上部間隙縮小，如圖9(a)所示；當(dāng)中部間隙合適而下部間隙大時(shí)，可在間隙合適處先點(diǎn)焊一疤，然后用吊車使下部間隙縮小，上部間隙自然擴(kuò)大，如圖9(b)所示。</p><p>　　1.4.3 筒體的縱縫焊接</p>

63、;<p>　　筒體的裝配在焊接滾輪架上進(jìn)行。裝配時(shí)采用夾具來保證質(zhì)量。采用夾具保證縱縫邊緣平齊，且沿整個(gè)長度方向上間隙均勻一致（符合技術(shù)要求）后，可進(jìn)行定位焊。定位焊采用焊條電弧焊，焊點(diǎn)要有一定尺寸，且焊點(diǎn)間距為200~300mm。上述裝配工作也可在卷板機(jī)上完成，但可能會(huì)影響卷板機(jī)的利用率。為防止縱縫裝配后在吊運(yùn)和存放過程中內(nèi)筒發(fā)生變形而影響它的圓度，可在筒內(nèi)焊上臨時(shí)支撐?？v縫焊接時(shí)要備有焊接試板，以及引弧板和引出板。&l

64、t;/p><p>　　本設(shè)計(jì)的筒體縱縫焊接采用無襯墊雙面埋弧焊，此種方法對(duì)邊緣加工和裝配要求較高，要求邊緣必須平直，保證間隙小于等于2mm。焊接第一面的熔深為板厚的40%~50%，第二面要控制熔深達(dá)到板厚的60%~70%，以保證焊透。坡口形式如圖10所示。</p><p>　　圖9筒體縱縫坡口形式</p><p>　　縱縫焊接時(shí)采用伸縮臂式焊接操作機(jī)與焊接滾輪架配合使用

65、，在伸縮臂式焊接操作機(jī)上裝置埋弧焊焊接機(jī)頭與焊工操作平臺(tái)，以便進(jìn)行焊接。之后按照J(rèn)B/T4730—2005《承壓設(shè)備無損檢測》還應(yīng)對(duì)焊縫進(jìn)行100%射線檢測，不低于Ⅱ級(jí)為合格；及100%超聲檢測，不低于Ⅰ級(jí)為合格。</p><p>　　具體規(guī)范參數(shù)如表8所示。</p><p>　　表8 無襯墊雙面埋弧焊規(guī)范參數(shù)</p><p>　　選擇埋弧焊機(jī)型號(hào)為MZ—1000，

66、主要技術(shù)數(shù)據(jù)如表9所示。</p><p>　　表9 MZ—1000埋弧焊機(jī)</p><p><b>　　1.5封頭壓制</b></p><p>　　1.5.1封頭尺寸的計(jì)算</p><p>　　本次設(shè)計(jì)采用橢圓形封頭。GB150中規(guī)定：由封頭內(nèi)直徑Di（長軸）、封頭曲面深度H和直邊高h(yuǎn)（為減小封頭和筒體的連接應(yīng)力而設(shè)）組

67、成。GB150推薦：橢圓形封頭采用長短軸比值為2的標(biāo)準(zhǔn)型。如圖11所示。</p><p>　　封頭的公稱直徑DN（以內(nèi)徑作為公稱直徑） </p><p>　　DN=2600mm；</p><p>　　H=1/4DN=650mm；</p><p><b>　　h=50mm;</b></p

68、><p>　　圖11 橢圓封頭的結(jié)構(gòu)形式</p><p>　　坯料直徑（包括工藝余量）：Dp=1.211（DN＋δ）＋2h ③</p><p>　　=1.211×（2600＋10）+2×50</p><p>　　=3248.6mm </p><p>　　1.5.2 封頭的沖壓</p

69、><p>　　沖壓是利用具有一定半徑的模具，將已下料得到的平板坯料制成各種形狀的開口空心零件的沖壓工序。沖壓所用模具與沖裁模具不同，其凹凸模具沒有鋒利的刃口，而其工作部分都有較大的半徑，并且凸、凹模之間的間隙一般大于板料的厚度。</p><p>　　封頭在沖壓過程中，板料的變形很大，為保證封頭的質(zhì)量，采用熱沖壓進(jìn)行封頭的加工。</p><p>　　1）封頭的成形過程

70、</p><p>　　整體封頭的沖壓過程為先將工件加熱到1100℃。然后將其放在下模上，并對(duì)準(zhǔn)中心，放下壓邊圈，將坯料壓緊到合適程度，以保證沖壓時(shí)使坯料各處能均勻變形，防止封頭產(chǎn)生波紋和起皺，開動(dòng)壓力機(jī)加壓，使坯料逐漸變形并落入下模。最后上提凸模使封頭與上模脫離。</p><p>　　由于成形后的封頭在溫度降低后產(chǎn)生收縮，加之凸模受熱后又稍有膨脹，因而封頭被緊緊地裹在凸模上，使脫模困難。因

71、此要嚴(yán)格控制終壓溫度，并在下模的圓周方向上穿六只活動(dòng)銷來脫模。</p><p><b>　　2）封頭的壁厚變化</b></p><p>　　整體封頭的沖壓過程、無論是否采用壓邊圈，一般在接近大曲率部位封頭壁厚都要變薄。橢圓形封頭在曲率半徑最小處變薄最大，一般壁厚減薄量在8%～10%之間，所以選擇的封頭坯料比筒節(jié)坯料厚4mm。</p><p>　

72、　影響封頭壁厚變化的因素有：</p><p>　?、俨牧蠌?qiáng)度越低，壁厚變薄量越大。</p><p>　　②變形程度越大，封頭底部越尖，壁厚變薄量越大。</p><p>　?、凵?、下模間隙及下模圓角越小，壁厚變薄量越大。</p><p>　?、軌哼吜^大或過小，壓制溫度過高，都會(huì)導(dǎo)致壁厚減小。</p><p><b

73、>　　3）壓延力的計(jì)算</b></p><p>　?。?） 凸模直徑Dsm　</p><p>　　Dsm＝Dn（1＋δ）=2600×（1+0.9%）=2623.4mm?！、?lt;/p><p>　?。?） 凹模直徑Dxm</p><p>　　Dxm＝Dsm＋2δ＋Z=2623.4+2×20+2

74、 ⑤</p><p>　　=2665.4mm　　</p><p>　　式中　δ——封頭坯料厚度（mm）；</p><p>　　Z——模具間隙（mm），熱壓時(shí)Z＝（0.1～0.2）δ；冷壓時(shí)Z＝（0.2～0.3）δ。球形封頭或直邊較長的橢圓形封頭取較大值。設(shè)備能力偏小時(shí)，取大值，并可適當(dāng)加大間隙范圍。取Z=2mm。</p><p>　　封

75、頭沖壓時(shí)，沖壓力采用下面公式計(jì)算：</p><p><b>　?、?lt;/b></p><p>　　=1.2×1.2×3.14×（3248.6-2665.4）×20×510</p><p>　　=26897371N=2.69MN</p><p>　　式中 F——沖壓力（N）

76、；</p><p>　　e——沖壓力影響系數(shù)，無壓邊力時(shí)e=1，有壓邊力時(shí)e=1.2；</p><p>　　K——封頭形狀影響系數(shù)，K=1.2；</p><p>　　Dp——坯料直徑（mm）；</p><p>　　Dxm——下模直徑（mm）；</p><p>　　δ——坯料厚度（mm）；</p><

77、p>　　σbt——材料的高溫抗拉強(qiáng)度（Mpa）。</p><p>　　此封頭的坯料直徑Dp與封頭內(nèi)徑Dn的差滿足條件6δ≤Dp－Dn≤45δ，屬于中厚壁封頭，用普通模具一次沖壓即可成形，不需要特殊措施。</p><p>　　對(duì)于直徑2000mm左右的低碳鋼和低合金鋼中厚板封頭，采用 四柱式雙動(dòng)厚板沖壓液壓機(jī)進(jìn)行壓制。設(shè)備型號(hào)：QYC3150/4000（雙動(dòng)）。采用加熱后壓制

78、（熱壓）的方法來加工封頭，加熱溫度為母材金屬的線以上。封頭壓制成形后，進(jìn)行二次劃線，并借助于焊接回轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行二次切割。經(jīng)驗(yàn)收合格后待裝配。四柱式雙動(dòng)厚板沖壓液壓機(jī)技術(shù)參數(shù)如表10所示。</p><p>　　表10 QYC3150/4000型雙動(dòng)液壓機(jī)技術(shù)參數(shù)</p><p><b>　　4）二次切割</b></p><p>　　封頭在制作過程中為

79、了防止因壓偏而造成產(chǎn)品的報(bào)廢，在下料的時(shí)候多留出一些余量，封頭沖壓完成之后需將多余部分切掉。把沖壓好的封頭放在焊接回轉(zhuǎn)臺(tái)上，找出封頭的中心，將封頭定位進(jìn)行二次劃線，然后進(jìn)行切割，并開出坡口。</p><p><b>　　1.5.3矯正</b></p><p>　　封頭鋼板切割后在多輥式矯平機(jī)上進(jìn)行矯平。矯平時(shí)，鋼板在矯平機(jī)上下輥壓力的作用下，經(jīng)多次反復(fù)彎曲，使鋼板得到

80、均勻的拉伸，多種原始曲率逐漸趨向單一，并不斷減小，最終得以矯平。</p><p><b>　　1.6 總裝配焊接</b></p><p>　　在完成筒體縱縫裝配焊接和封頭壓制后，進(jìn)行總裝配焊接</p><p>　　1.6.1環(huán)縫裝配焊接</p><p>　　在筒節(jié)制作完成后，便可焊接筒節(jié)間及筒節(jié)與封頭間的環(huán)縫，焊接順序?yàn)?/p>

81、先焊內(nèi)側(cè)，后焊外側(cè)。</p><p>　　1）筒節(jié)與封頭的裝配</p><p>　　內(nèi)筒與封頭的坡口形式如圖12所示。</p><p>　　圖12 筒體與封頭對(duì)接坡口示意圖</p><p>　　將筒節(jié)放在滾輪架上，在封頭的直邊上焊一個(gè)吊環(huán)，以便隨時(shí)移動(dòng)封頭便于裝配。用吊車吊起封頭向筒節(jié)靠近，調(diào)整好間隙和錯(cuò)變量后就可進(jìn)行點(diǎn)固焊，點(diǎn)固焊焊接參數(shù)如

82、表11所示。</p><p>　　表11 點(diǎn)固焊焊接參數(shù)</p><p>　　2）筒節(jié)與封頭的焊接</p><p>　　筒節(jié)與封頭的對(duì)接采用雙面埋弧焊。</p><p>　?。?）內(nèi)環(huán)縫埋弧焊工藝 將組裝好的筒體放在滾輪架上，采用伸縮臂式操作機(jī)將埋弧焊焊機(jī)機(jī)頭伸入內(nèi)環(huán)縫處，調(diào)整機(jī)頭位置，滾輪架順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行焊接。具體焊接參數(shù)如表12所示

83、。</p><p>　　表12 環(huán)縫焊接工藝參數(shù)</p><p>　?。?）外環(huán)縫埋弧焊工藝 內(nèi)環(huán)縫焊妥后，須在外側(cè)進(jìn)行清根，然后再進(jìn)行焊接。具體焊接參數(shù)如表12所示。</p><p>　?。?）最后一道環(huán)縫焊接 內(nèi)環(huán)縫采用焊條電弧焊焊接參數(shù)如表11，</p><p>　　外環(huán)焊縫焊接時(shí)必須清根，然后進(jìn)行焊接。具體焊接參數(shù)如表12所<

84、;/p><p>　　示。接頭形式如圖13所示。</p><p>　　圖13最后一道環(huán)縫坡口示意圖</p><p>　　1.6.2 附件的焊接</p><p>　　附件焊接均采用焊條電弧焊，焊接完成后均采用超聲波無損檢測，達(dá)到JB/T4730—2005《承壓設(shè)備無損檢測》標(biāo)準(zhǔn)II級(jí)合格。</p><p>　　1） 接管與筒體

85、的焊接 接管是壓力容器不可缺少的結(jié)構(gòu)，便于物料的進(jìn)出，以及安裝壓力表、液位計(jì)、流量計(jì)和安全閥等接管的開孔。規(guī)格為Ф530×12(直徑×厚度)。接管與筒體材料都是16Mn，接管厚度為12mm，焊接參數(shù)如圖13所示，接頭形式如圖14所示。先焊接內(nèi)側(cè)再焊接外側(cè)。</p><p>　　表13 電弧焊焊接技術(shù)參數(shù)</p><p>　　圖14接管與筒體接頭</p>

86、<p>　　2） 法蘭與接管的焊接 根據(jù)法蘭的分類（管法蘭和容器法蘭）得知該結(jié)構(gòu)的法蘭結(jié)構(gòu)屬于容器法蘭。法蘭與法蘭之間一般加密封元件，并且用螺栓連接起來。法蘭與接管材料都是16Mn，法蘭厚度為12mm，焊接參數(shù)如表13所示。焊接結(jié)構(gòu)如圖15所示。</p><p>　　圖15接管與法蘭焊接結(jié)構(gòu)</p><p>　　3） 裙座 壓力容器依靠支座并固定在基礎(chǔ)上。該容器采用的是立式容

87、器支座。裙座材料為Q235，厚度為16mm。焊接參數(shù)如圖14所示，焊接接頭如圖16所示。</p><p><b>　　表14裙座焊接參數(shù)</b></p><p>　　圖16裙座的接頭形式 </p><p><b>　　1.7檢驗(yàn)</b></p><p>　　容器焊接完成后，需要

88、進(jìn)行焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)。焊縫的質(zhì)量取決于焊接時(shí)所用的焊絲、焊劑、氣體質(zhì)量、接頭的裝配質(zhì)量、焊接順序、坡口的清理、施工條件、焊工操作技術(shù)水平高低和選用的焊接規(guī)范等因素。為保證焊接質(zhì)量，必須使焊接檢驗(yàn)工作貫穿于焊接生產(chǎn)的全過程，只有把焊接檢驗(yàn)工作擴(kuò)展到整個(gè)焊接生產(chǎn)和使用過程中去，才能更好的保證焊接質(zhì)量。</p><p>　　1.7.1焊接檢驗(yàn)程序的設(shè)計(jì)原則</p><p>　　1） 遵守焊接工藝流程

89、焊接工程技術(shù)人員必須根據(jù)不同產(chǎn)品的焊接工藝流程來設(shè)計(jì)檢驗(yàn)程序。按照焊接工藝流程編排檢驗(yàn)程序就是要根據(jù)焊接結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)特點(diǎn)，將檢驗(yàn)內(nèi)容(項(xiàng)目)作為一道單獨(dú)工序納入到焊接工藝流程中去，防止出現(xiàn)漏檢。</p><p>　　2) 符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)程序和檢驗(yàn)內(nèi)容的制定必須受有關(guān)國家、部頒標(biāo)準(zhǔn)及產(chǎn)品技術(shù)條件和產(chǎn)品制作合同的制約。這些法規(guī)性文件是設(shè)計(jì)產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)程序的重要依據(jù)，必須嚴(yán)格遵守，不能隨意改動(dòng)。</p>

90、<p>　　3) 具有先進(jìn)性和可靠性先進(jìn)性就是要執(zhí)行最新的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、使用最新的檢驗(yàn)方法和檢驗(yàn)設(shè)備。可靠性是指緊密結(jié)合產(chǎn)品的制造特點(diǎn)和企業(yè)實(shí)際(工程技術(shù)力量，工人的基本素質(zhì)，設(shè)備先進(jìn)程度、加工能力和使用狀態(tài)，廠房建筑和周圍環(huán)境等等)，嚴(yán)格執(zhí)行質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和檢驗(yàn)程序，正確的使用檢驗(yàn)設(shè)備和儀器，準(zhǔn)確地判定產(chǎn)品質(zhì)量等級(jí)。 </p><p>　　4) 經(jīng)濟(jì)性原則在保證產(chǎn)品達(dá)到質(zhì)量要求的前提下，要盡可能地簡化檢驗(yàn)程序

91、和檢驗(yàn)項(xiàng)目，以降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。不要盲目地增加一些不必要的檢驗(yàn)項(xiàng)目和內(nèi)容，只顧質(zhì)量而不惜工本的做法是不符合經(jīng)常性原則的。</p><p>　　1.7.2 X射線檢測 </p><p>　　X射線探傷是檢查焊縫內(nèi)部是否產(chǎn)生缺陷最有效的方法，它能確定焊縫內(nèi)部的氣孔、夾渣、未焊透、內(nèi)部裂紋的位置等缺陷。但直徑在0.2mm以下的顯微氣孔、顯微裂紋和微小的未焊透等缺陷不易用X射線探

92、傷法探測到。該產(chǎn)品經(jīng)100%X射線探傷達(dá)到JB/T4730.2—2005《承壓設(shè)備無損檢測》標(biāo)準(zhǔn)II級(jí)為合格品。</p><p>　　1.7.3 超聲波檢測</p><p>　　本產(chǎn)品的重要位置焊縫需進(jìn)行超聲波檢驗(yàn)，JB/T4730.3—2005《承壓設(shè)備無損檢測》標(biāo)準(zhǔn)II級(jí)合格。其探傷原理為探傷時(shí)，高頻脈沖發(fā)生器的產(chǎn)生的高頻脈沖加在探頭的壓電晶片上使之產(chǎn)生超聲波，超聲波通過探傷面的耦合劑

93、進(jìn)入工件，傳播過程中，遇到缺陷和工件底面便會(huì)產(chǎn)生反射回波，探頭的壓電晶片將反射波轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，經(jīng)接受放大加到示波管的垂直偏轉(zhuǎn)板上，在相應(yīng)位置上產(chǎn)生缺陷。</p><p>　　1.7.4 水壓試驗(yàn) </p><p>　　水壓試驗(yàn)的目的是檢查焊縫的致密性及焊縫中存在的微小缺陷是否會(huì)影響到產(chǎn)品的工作性能。水壓試驗(yàn)介質(zhì)采用潔凈水。</p><p><b>　　1）

94、水壓試驗(yàn)前準(zhǔn)備</b></p><p>　　水壓試驗(yàn)水溫不得低于5℃，水壓試驗(yàn)壓力為設(shè)計(jì)壓力的1.25倍，并且在試驗(yàn)前應(yīng)在容器頂部和底部各設(shè)置一塊量程相同、其量程為試驗(yàn)壓力的1.5倍，精度等級(jí)不低于1.5級(jí)的壓力表。壓力表的直徑以不小于150mm為宜，試驗(yàn)壓力以容器頂部壓力表讀數(shù)為準(zhǔn)。</p><p><b>　　2）水壓試驗(yàn)過程</b></p>

95、;<p>　　(1) 充水時(shí)容器頂部應(yīng)設(shè)排氣口，以便將容器內(nèi)的空氣排盡。試驗(yàn)過程中應(yīng)保持容器外表面的干躁。</p><p>　　(2) 試驗(yàn)時(shí)壓力應(yīng)緩慢上升，壓力升至試驗(yàn)壓力的50％時(shí)，保持15min，然后對(duì)容器所有焊縫和連接部位進(jìn)行滲漏檢查，確認(rèn)無滲漏、無異?，F(xiàn)象后再升壓。</p><p>　　(3) 壓力升至試驗(yàn)壓力的80％時(shí)，保持15min，再次進(jìn)行滲漏檢查，確認(rèn)無滲漏

96、、無異?，F(xiàn)象后再升壓。</p><p>　　(4) 升壓至試驗(yàn)壓力后，保持30 min，然后將壓力降至設(shè)計(jì)壓力，進(jìn)行檢查，以無滲漏及其他異?，F(xiàn)象為合格。</p><p>　?。?）水壓試驗(yàn)完畢后，應(yīng)將水排盡并用壓縮空氣將容器內(nèi)部吹干。</p><p><b>　　1.8 涂裝</b></p><p>　　產(chǎn)品的涂漆（噴涂

97、、作標(biāo)志以及包裝）是焊接生產(chǎn)的最后環(huán)節(jié)，罐體涂漆后表面粗糙度高，色彩柔和典雅，并且突出了金屬的質(zhì)感。表面覆蓋的一層漆膜晶瑩剔透，不僅能抵抗水、泥、砂漿和酸雨的浸蝕，而且對(duì)于產(chǎn)品也有很好的裝飾效果，這是其他處理方法不能相比的。近些年，隨著涂漆工藝中反滲透技術(shù)的成熟與應(yīng)用，為涂漆工藝的推廣使用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。產(chǎn)品涂裝質(zhì)量不僅決定了產(chǎn)品的表面質(zhì)量，而且也反映了生產(chǎn)單位的企業(yè)形象。</p><p>　　2 20t自調(diào)式

98、焊接滾輪架設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1 焊接滾輪架簡介</p><p>　　隨著焊接生產(chǎn)技術(shù)的高速發(fā)展，對(duì)焊接生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化提供了越來越多的要求，焊接機(jī)械設(shè)備的要求量也越來越大。焊接滾輪架設(shè)備正是為了滿足市場需要而設(shè)計(jì)市場的。它是借助焊件與主動(dòng)滾輪架間的摩擦力來帶動(dòng)圓筒形焊件旋轉(zhuǎn)地機(jī)械裝置，主要用于圓筒形焊件的焊接與裝配。它主要應(yīng)用于筒形工件的縱向焊縫,環(huán)向焊縫的裝配和焊接作業(yè),

99、也可以在焊接滾輪架上進(jìn)行修整,割孔及探傷等作業(yè)。滾輪架是容器生產(chǎn)中最常用的一種工藝裝備。 焊接滾輪架按結(jié)構(gòu)形式分為兩類。第一類是長軸式滾輪架,主動(dòng)滾輪裝置一根有電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，從動(dòng)輪裝在另一公共軸，滾輪中心距一般是可調(diào)節(jié)，適用于焊接薄壁，長度大的筒形工件。第二類是組合式滾輪架，主動(dòng)滾輪架與從動(dòng)滾輪架各自獨(dú)立，可根據(jù)工件的長度任意組合，使用方便、靈活、適應(yīng)性強(qiáng)，是目前應(yīng)用最廣一種的滾輪架。</p><p>　　2.2焊

100、接滾輪架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)</p><p>　　(1)可根據(jù)焊件的重量、長度任意組合，使用方便、靈活；</p><p>　　(2)在規(guī)定的范圍內(nèi)自動(dòng)調(diào)節(jié)滾輪中心距，適用不同直徑的焊件，圓筒體焊件放置平穩(wěn)；</p><p>　　(3)采用可控硅供電直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，無級(jí)調(diào)速，焊速范圍大，速度定； (4)適用性強(qiáng)，使用廣泛； (5)采用組合式滾輪，鋼輪外包橡膠，

101、傳動(dòng)平穩(wěn)，摩擦力大，壽命長； </p><p>　　(6)對(duì)工件輪壓小，可避免工作表面產(chǎn)生冷作硬化。</p><p>　　2.3焊接滾輪架的設(shè)計(jì)</p><p>　　焊接滾輪架是借助于主動(dòng)輪與焊件之間的摩擦力帶動(dòng)焊件旋轉(zhuǎn)地變位機(jī)械。焊接滾輪架主要用于筒體焊件的裝配與焊接。本產(chǎn)品筒體直徑為2600mm，，總重為10503kg，因此工藝裝配選用YHT51型20T

102、自調(diào)式焊接滾輪架，鋼輪外包橡膠輪面。焊接滾輪架如圖17所示。</p><p>　　圖17YHT51型20T自調(diào)式焊接滾輪架</p><p>　　2.3.1焊接滾輪架主要技術(shù)參數(shù)</p><p>　　(1)額定載重量：20T；</p><p>　　(2)工件直徑：900～4000mm；</p><p>　　(3)滾輪直徑

103、：450mm；</p><p>　　(4)滾輪寬度：2×120mm；</p><p>　　(5)焊接滾輪的圓周速度：V=20～60m/h；</p><p>　　2.3.2計(jì)算總傳動(dòng)效率</p><p>　　蝸輪蝸桿傳動(dòng)效率η1=0.72；軸承傳動(dòng)效率η2=0.99；聯(lián)軸器效率η3=0.99。 </p><p>

104、;<b>　　總傳動(dòng)效率：</b></p><p>　　η3=η×η12η26×η33 （2-1）</p><p>　　則總傳動(dòng)效率：η總=0.9×0.72²×0.99³×0.99³×0.99³=0.41</p><p>

105、;　　2.3.3無級(jí)變速電動(dòng)機(jī)的選擇</p><p>　　電動(dòng)機(jī)及主動(dòng)滾輪架的傳動(dòng)過程，實(shí)質(zhì)上是一個(gè)減速過程，且總的傳動(dòng)比比較大，為適應(yīng)封頭與筒體環(huán)焊縫焊接時(shí)焊接速度的要求，電動(dòng)機(jī)要經(jīng)常變更轉(zhuǎn)速。在電動(dòng)機(jī)與蝸桿減速器之間，采用三級(jí)減速：一級(jí)渦輪蝸桿減速和兩級(jí)齒輪減速。</p><p>　　整個(gè)傳動(dòng)過程，分三級(jí)進(jìn)行減速，傳動(dòng)比的分配如下：第一級(jí)采用渦輪蝸桿減速，傳動(dòng)比為i12=Z2/Z1=4

106、0；第二級(jí)采用齒輪減速，傳動(dòng)比為i23= Z3/Z2=1；第三級(jí)采用齒輪減速 i34= Z4/Z3=30/23。所以總傳動(dòng)比i總=Z4/Z1=1200/23=52.17</p><p>　　又因?yàn)榭倐鲃?dòng)比i總=n1/n4，式中n1為輸入軸轉(zhuǎn)速，n4為輸出軸轉(zhuǎn)速。如滾輪與工件無相對(duì)滑動(dòng)，則滾輪圓周速度為：</p><p>　　V=Dπn4/1000 （2-2）&l

107、t;/p><p>　　式中V----滾輪圓周速度（m/min）</p><p>　　D----滾輪直徑（mm）</p><p>　　那么，在甲烷化爐制造過程中，封頭與筒體環(huán)焊縫焊接時(shí)焊接速度就是通過調(diào)整滾輪架的滾輪轉(zhuǎn)速得來的。將D=450mm、環(huán)焊縫外側(cè)埋弧焊焊接速度V=42cm/min和環(huán)焊縫內(nèi)側(cè)埋弧焊焊接速度V=40cm/min帶入公式，所以：</p>

108、<p>　　(1)環(huán)焊縫外側(cè)埋弧焊焊接時(shí)，輸出軸轉(zhuǎn)n4=1000×0.42/450π=0.30，單位r/min；</p><p>　　(2)環(huán)焊縫內(nèi)側(cè)埋弧焊焊接時(shí)，輸出軸轉(zhuǎn)速n4=1000×0.4/450π=0.28，單位r/min。</p><p>　　將求得的總傳動(dòng)比i總和輸出軸轉(zhuǎn)速n4帶入i總=n1/ n4。則有：</p><p&g

109、t;　　環(huán)焊縫外側(cè)埋弧焊焊接時(shí)，輸入軸轉(zhuǎn)速n1=15.65，單位r/min；</p><p>　　環(huán)焊縫內(nèi)側(cè)埋弧焊焊接時(shí)，輸入軸轉(zhuǎn)速n1=14.61，單位r/min。</p><p>　　所選的電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 YHT51,符合本工藝要求，其主要參數(shù)如表15所示。</p><p>　　表15 3-2

110、 YHT51換向式調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)的主要參數(shù)</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　時(shí)間過得飛快，轉(zhuǎn)眼歷時(shí)一學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)結(jié)束。在這期間里給我留下了許多難以忘懷的美好回憶，尤其是各位老師和同學(xué)給予我的幫助，在此我對(duì)他們表示感謝。</p><p>　　我的畢業(yè)設(shè)

111、計(jì)是在宗培言老師的細(xì)心指導(dǎo)下完成的，從畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題到研究方案的制定，每個(gè)細(xì)小的環(huán)節(jié)都浸透了老師的心血。在老師認(rèn)真的指導(dǎo)、耐心的幫助和嚴(yán)格的要求下，我克服了種種困難，順利完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。</p><p>　　通過畢業(yè)設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)，使我鞏固并加強(qiáng)了大學(xué)四年所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，也使我大學(xué)中所學(xué)習(xí)的理論知識(shí)在實(shí)踐中得到了較好的應(yīng)用，對(duì)氣液分離罐罐體的生產(chǎn)過程有了更深刻的理解。 </p><p>　　最

112、后，我要特別感謝我的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師—宗培言老師。在設(shè)計(jì)過程中，我遇到了很多不易解決的棘手問題，都是宗培言老師耐心細(xì)致的講解才使我的設(shè)計(jì)得以順利地進(jìn)行下去，而且他還給我推薦了一些參考資料和寶貴的意見，這使我在畢業(yè)設(shè)計(jì)中節(jié)省了很多的時(shí)間和精力，避免了很多的彎路。</p><p>　　謹(jǐn)此設(shè)計(jì)完成之際，向宗老師以及所有教導(dǎo)過我的老師致以深深的敬意和由衷的感謝！學(xué)生在今后工作中每取得一點(diǎn)成績，都會(huì)感謝老師們的指導(dǎo)！&l

113、t;/p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 劉湘秋.常用壓力容器手冊[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004.6：21-24</p><p>　　[2] 張述仁.焊接結(jié)構(gòu)制造[M].沈陽:沈陽冶金機(jī)械?？茖W(xué)校,1988.1：10-25</p><p>　　[3] 束德林.工程材料力學(xué)性能[M].

114、北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006.5：5-15</p><p>　　[4] 王宏偉.焊接用氣體特性[J].焊割氣技術(shù), 2004.2：1</p><p>　　[5] 魏玉啟.埋弧焊常見缺陷[J].河南化工,2005,7：23-30</p><p>　　[6] 杜國華.實(shí)用工程材料焊接手冊[M].北京:北京大學(xué)出版社,2004.8：11-13</p>&l

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