1、焊接結(jié)構(gòu)課程設(shè)計說明書氣液分離器生產(chǎn)工藝姓名：班級：系部：學(xué)號：指導(dǎo)老師：-第二學(xué)期摘要錯誤!未定義書簽。氣液分離器概述 錯誤!未定義書簽。母材的選擇與檢驗錯誤!未定義書簽。表2表2化學(xué)成分表.罐體制造工藝流程筒體的制作工藝封頭壓制總裝配焊接.檢驗涂裝及零件圖.參考文獻錯誤!未定義書簽。錯誤!未定義書簽。錯誤!未定義書簽。錯誤!未定義書簽。錯誤!未定義書簽。錯誤!未定義書簽。錯誤!未定義書簽。錯誤!未定義書簽。摘要本設(shè)計編制的是氣液分離器的制造工藝，按照在承壓等級的基 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）進行 分類，此容器屬于II類容器。此容器受壓元件材料主要為Q245R,故

2、 在討論Q245R焊接性的基礎(chǔ)上對該容器進行制造工藝編制。本產(chǎn)品 制造、試驗和驗收按GB1501998鋼制壓力容器中的技術(shù)條件 規(guī)定執(zhí)行。本次設(shè)計的氣液分離器筒體由o426mmX14mmX2700mm厚的筒 體，封頭0426mmX 14mm由熱壓方法獲得。本設(shè)計首先介紹了氣液分 離器的結(jié)構(gòu)，并分析了制造本產(chǎn)品的材料如Q245R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 細論述了氣液分離器加工、裝配、焊接工藝。同時對容器制作中 容易出現(xiàn)的質(zhì)量問題進行了分析說明，提出了相應(yīng)的解決措施。文中重點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

3、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 容器的焊后試驗、氣密性試驗等進行了必要的說明。壓力容器是容器的一種，是指最高工作壓力M0.1MPa，容積M25 L，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準沸 點液體的容器。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，或具有強烈腐蝕 性，或有毒的物質(zhì)，一旦發(fā)生泄露或者斷裂破壞，就可能產(chǎn)生災(zāi)難 性的后果，造成人民生命財產(chǎn)的嚴重損失。因此，必須保證該類結(jié) 構(gòu)在工作和運行中的安全可靠性，必須按照產(chǎn)品設(shè)計的技術(shù)要求中 專門的技術(shù)規(guī)范來進行制造生產(chǎn)，嚴格

4、控制質(zhì)量，而且要由專設(shè)機 構(gòu)來進行監(jiān)督和檢查。世界各國對于壓力容器的制造和使用都非常 重視，均設(shè)有專門機構(gòu)，制定了詳細的技術(shù)規(guī)范和檢查標準。壓力容器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開機械、冶金、石油化工、電腦信 息、經(jīng)濟管理和安全防護等諸多工程技術(shù)的改革創(chuàng)新，或者說它是 在多項新材料、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 開先進技術(shù)的使用。氣液分離器生產(chǎn)工藝1.氣液分離器概述氣液分離器可安裝在氣體壓縮機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

5、 除雜質(zhì)等多種工業(yè)及民用應(yīng)用場合。1.1結(jié)構(gòu)形式罐體為單層壓力容器，見圖1。氣液分離器示意圖11.2主要技術(shù)參數(shù)（見表1）表1氣液分離罐主要技術(shù)參數(shù)設(shè)計壓力/MPa6腐蝕裕度/mm1.5臥置試壓/MPa設(shè)計溫度/C50焊縫系數(shù)0.9地震烈度計算風(fēng)壓保溫材料泡沫石棉容積/m329.5操作介質(zhì)保溫層厚度/mm60容器類別II類1.3材料分析（見表2）表2 化學(xué)成分表材料CSiMnPSAltQ245RW0.20W0.350.501.00W0.025W0.015N0.0202.母材的選擇與檢驗2.1母材的選擇罐體封頭板采用Q245R,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。表2化學(xué)成

6、分表材料CSiMnPSQ245RW0.20W0.350.501.00W0.025W0.015AltN0.020表3力學(xué)性能鋼板厚度/mm抗拉強度屈服強度伸長率A/%溫度/C沖擊吸收能量180彎曲試驗彎曲直徑R/(N/tf)R/(N/tf)KV2/J(bN35mm)3-16400-520N245N250N31d=1.5a16-36400-520N235N250N31d=1.5a36-60400-520N225N250N31d=1.5a60-100390-510N205N240N31d=2a100-150380-500N185N240N31d=2a2.2 焊接性分析1) 16MnDR的焊接性分析1

7、6MnDR鋼焊接中需注意如何保證焊接接頭的低溫韌性，以防止 低溫使用時發(fā)生脆性裂紋。根據(jù)碳當(dāng)量計算公式計算出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，因此也不易產(chǎn)生熱裂傾向。板厚小于25mm時 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, 可在焊接之前進行預(yù)熱，預(yù)熱溫度為100150C。當(dāng)板厚大于16mm 時,要進行焊后消除應(yīng)力熱處理。為了消除焊接應(yīng)力，進一步改進焊接接頭性能，對氣液分離罐進 行焊后整體熱處理。熱處理溫度為580640C，在600C下保溫3 h, 升溫速度不大于200C/h，降溫速度不大于260

8、C/h，隨爐自然冷卻。2) Q235的焊接性分析Q235的含碳量(W0.25%)低，其它合金元素含量也較少，在一 般情況下不會因焊接而引起嚴重的硬化組織或淬火組織，因而適用 于各種焊接方法進行焊接，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進組織。在焊接Q235鋼時，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。用電弧焊焊接低碳鋼時，為了焊縫金屬的塑性、韌性和抗裂性 能，一般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到與母材等強度。 因此，焊縫金屬會隨著冷卻速度的增加，其強度會提高，而塑性和 韌性會下降。為了防止過快的冷卻速度，當(dāng)厚板單層角焊縫時，其 焊角尺寸不宜過?。欢鄬雍笗r，應(yīng)盡量連續(xù)施焊；焊補表面缺陷時, 焊縫應(yīng)具有一定的尺寸，焊縫長度不得過短，必要時應(yīng)采用100 150C的局部預(yù)熱。