1、第四章中國地質(zhì)大學(xué)（武漢） 工程學(xué)院 安全工程 倪曉陽第四章 鍋爐壓力容器制造質(zhì)量控制 第一節(jié) 殼體的成形與裝焊 第二節(jié) 制造缺陷與安全第四章中國地質(zhì)大學(xué)（武漢） 工程學(xué)院 安全工程 倪曉陽第一節(jié) 殼體的成形與裝焊 一、封頭的壓制 二、筒身的卷焊 三、殼體總裝及熱處理第四章中國地質(zhì)大學(xué)（武漢） 工程學(xué)院 安全工程 倪曉陽第一節(jié) 殼體的成形與裝焊 作為承壓的特殊設(shè)備，控制和保證鍋爐壓力容器的加工制造質(zhì)量，是確保其使用安全的基礎(chǔ)，較之一般產(chǎn)品的質(zhì)量控制意義更為重大。 鍋爐的鍋筒、鍋殼及壓力容器本體，大部分屬于薄殼結(jié)構(gòu)，而且大多數(shù)是圓筒形殼體。目前最常用的制造方法是卷制焊接筒身與沖壓封頭，再用焊接的

2、方法連接。第四章中國地質(zhì)大學(xué)（武漢） 工程學(xué)院 安全工程 倪曉陽一、封頭的壓制 封頭通常用水壓機或油壓機模壓成形，小型薄壁封頭用油壓機壓制大中型厚壁封頭則用水壓機壓制。壓制封頭的鋼板毛坯最好是整塊鋼板，需要拼接時，拼接焊縫的布置應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。 封頭在壓制中變形比較大(通常大于5)。當(dāng)封頭較薄，封頭鋼板毛坯的厚度與直徑之比/D0.5時，可冷態(tài)壓制；當(dāng)封頭較厚，鋼板毛坯厚度與直徑之比/D 0.5時，為了避免裂紋和嚴(yán)重的冷加工硬化，應(yīng)采用熱態(tài)壓制。鍋爐、壓力容器殼體上的封頭，除用于承受低壓的小型薄壁結(jié)構(gòu)外，大都采用熱態(tài)壓制。第四章中國地質(zhì)大學(xué)（武漢） 工程學(xué)院 安全工程 倪曉陽一、封頭的壓制

3、 壓制封頭時，將鋼板毛坯置于水壓機(油壓機)的下沖模之上，通常還用壓邊圈將鋼板周圍壓緊，再用上沖模沖壓鋼板，封頭在上下沖模之間成形。不用壓邊圈而鋼板厚度又較薄時，鋼板材料在切向壓應(yīng)力作用下會失去穩(wěn)定，形成皺紋和鼓包，甚至造成廢品。采用壓邊圈增加了鋼板的穩(wěn)定性，改善了材料的變形條件，通常在封頭鋼板毛坯厚度與直徑之比/D4.5(1-K)時，即需采用壓邊圈。此處K為材料拉伸系數(shù)， 一般為0.750.8。第四章中國地質(zhì)大學(xué)（武漢） 工程學(xué)院 安全工程 倪曉陽一、封頭的壓制 壓制封頭時，封頭鋼板各部分產(chǎn)生了復(fù)雜的變形，各部分壁厚發(fā)生了程度不同的變化。 影響壁厚變化的主要因素：材料的性能，如鋁制封頭的變薄

4、量比鋼制封頭大得多；封頭的形狀，如半球形封頭的變薄量比橢球封頭大，半球形封頭在接近底部2030范圍內(nèi)減薄較嚴(yán)重，橢球形封頭在短半袖向長半袖過渡部位減薄最大；下沖模圓角半徑越大，封頭變薄量越??；上下沖模之間的間隙越小，變形越嚴(yán)重；潤滑情況越好，變薄量越小；鋼板加熱溫度越高，變薄量越大；壓邊力越大，變薄量越大。第四章中國地質(zhì)大學(xué)（武漢） 工程學(xué)院 安全工程 倪曉陽一、封頭的壓制 封頭壓制過程：u根據(jù)經(jīng)驗公式計算封頭展開尺寸，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)條件規(guī)定拼接鋼板；u劃線；u用火焰切割方法下料；u在加熱爐中加熱鋼板，加熱溫度根據(jù)材質(zhì)而定，通常不超過1100；u在水壓機或油壓機上沖壓封頭；u檢查沖壓后封頭的尺

5、寸、幾何形狀和缺陷；u切割余量，即將沖壓成形的邊緣參差不齊而且較長的圓柱部分割去；u在有人孔的封頭上，裝置人孔加強圈；u機械加工，將封頭圓柱部分邊緣加工成坡口；u準(zhǔn)備與筒身焊接，將人孔密封面加工平齊。第四章中國地質(zhì)大學(xué)（武漢） 工程學(xué)院 安全工程 倪曉陽二、筒身的卷焊 卷板機卷制筒身過程：a.校平鋼板(厚度大于30mm時可不校平)；b.根據(jù)筒身的展開圖劃線，劃線后進行檢查；c.火焰切割下料(薄鋼板也可以機械切割)；d.鋼板邊緣加工，清除下料時鋼板邊緣金屬組織變壞部分，并加工焊接坡口；e.拼接鋼板，拼接焊縫的布置應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定；f.(熱卷時)加熱鋼板，加熱溫度約1000左右；g.在卷板機上彎卷鋼

6、板(當(dāng)筒節(jié)縱縫用自動焊焊接時，上卷板機前鋼板邊緣要進行預(yù)彎，以消除縱縫邊緣卷板機無法彎卷的平直部分。當(dāng)縱縫用電渣焊焊接時不需要預(yù)彎)；h.裝配縱縫(為了保證焊透，防止夾渣、氣孔等缺陷，在縱縫兩端應(yīng)裝焊引弧板及收弧板)；i.焊接縱縫；j.熱處理；k.在卷板機上進行熱校圓；l.無損探傷檢查，發(fā)現(xiàn)缺陷進行修補，并對修補部分再次進行無損探傷檢查；m.加工筒節(jié)兩端的坡口；裝配備節(jié)筒節(jié)之間的環(huán)縫，并進行焊接形成整個筒身。n.在上述各工序中，縱縫、環(huán)縫的裝配與焊接是影響筒身制造質(zhì)量的主要環(huán)節(jié)。第四章中國地質(zhì)大學(xué)（武漢） 工程學(xué)院 安全工程 倪曉陽二、筒身的卷焊縱縫裝配 縱縫裝配間隙的大小依焊接方法和鋼板厚度

7、而定。對于手工電弧焊，當(dāng)鋼板厚度90；下雨或下雪。焊接環(huán)境溫度時，沒有預(yù)熱措施，不得進行焊接。第四章中國地質(zhì)大學(xué)（武漢） 工程學(xué)院 安全工程 倪曉陽（二）焊接3、焊縫表面質(zhì)量要求 鍋爐、壓力容器焊縫的內(nèi)外表面應(yīng)符合以下的規(guī)定： (1)焊縫的外形尺寸應(yīng)符合圖紙和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，焊縫與母材應(yīng)圓滑過渡。 (2)焊縫和熱影響區(qū)表面不得有裂紋、氣孔、弧坑和夾渣等缺陷。第四章中國地質(zhì)大學(xué)（武漢） 工程學(xué)院 安全工程 倪曉陽（二）焊接(3)鍋筒及合金鋼容器的焊縫不允許存在咬邊缺陷，發(fā)現(xiàn)有任何咬邊都必須進行磨光修補，修磨部位的厚度不應(yīng)小于母材的厚度。其它容器焊縫局部咬邊的深度0.5mm，咬邊的連續(xù)長度100mm，焊縫兩側(cè)咬邊的總長該焊縫長度的10。(4)焊縫兩側(cè)的熔渣和飛濺金屬應(yīng)清除干凈。第四章中國地質(zhì)大學(xué)（武漢） 工程學(xué)院 安全