課程設計苯氨計量罐說明書序言壓力容器部件在制造過程中經(jīng)歷了較復雜加工工藝，如冷彎、冷校、冷卷、冷沖、熱沖、熱卷、熱切割、焊接和熱處理等。這些加工過程對鋼材性能產(chǎn)生了不一樣影響，其中焊接和熱處理對受壓部件最終性能起著決定性作用。熱加工對鋼材性能另一個影響是熱加工溫度遠遠高于鋼材正常正火溫度而使晶粒長大，造成材料塑性和韌性下降。為了使鋼材性能恢復到原有水平，通常在熱加工后重新作一次正火處理。采取經(jīng)細晶粒處理鋼材能夠減輕過熱影響，并使鋼材經(jīng)高溫熱加工后性能保持在鋼材標準要求范圍之內(nèi)。在壓力容器受壓部件制造中，應用較普遍方法有：電渣焊、埋弧自動焊、等離子弧焊、熔化極氣體保護焊、鎢極氬弧焊、熱絲鎢極氬弧焊、手工電弧焊、感應壓力加熱焊和摩擦焊等。其中極大多數(shù)是熔焊法。焊接過程對鋼材性能影響與其余加工工藝相比要復雜多。其影響程度還取決于所采取焊接工藝和鋼種。壓力容器受壓部件在制造過程中，可能在焊前或焊后經(jīng)受以下各種不一樣熱處理：退火、正火、淬火、正火+回火、淬火+回火、一次或多交回火、消除應力處理等。淬火加熱溫度和正火相同，加熱結(jié)束后在油或水中激冷，水淬后立刻回火處理組成了水調(diào)質(zhì)處理，能很好發(fā)揮低合金高強度鋼厚板綜合性能，水調(diào)質(zhì)處理既提升了鋼強度，又改進了塑性和韌性。壓力容器用鋼必須具備足夠強度，尤其是經(jīng)過熱加工和數(shù)次熱處理后鋼材仍應確保強度性能不低于標準要求下限值。為減輕容器自重，減薄壁厚，已廣泛采取低合金高強度鋼，這些鋼對熱處理反應較敏感。具備足夠塑性和韌性貯備是壓力容器抗脆斷必要條件之一，也是壓力容器各種部件，封頭，筒體和接管沖壓，卷制，熱壓成形等制造工藝需要。壓力容器用鋼優(yōu)良焊接性是確保產(chǎn)品焊接質(zhì)量首要條件。不不過指被焊鋼材在一定工藝條件下焊成無缺點接頭特征，而且還擴充為焊接接頭經(jīng)長久運行后保持可靠綜合性能能力。鋼耐蝕性與其余性能不一樣，它取決于所接觸介質(zhì)特定腐蝕性。目錄一、產(chǎn)品技術(shù)要求及原始數(shù)據(jù)分析 61.1產(chǎn)品技術(shù)要求 61.2原始數(shù)據(jù)、選材、機器選取 6二、備料加工工藝 102.1槽面法蘭和凹面法蘭備料及成型工藝 102.1.1材料選擇 102.1.2機加工法蘭 102.2接管備料 102.2.1材料選擇 102.2.2切割鋼管 102.2.3表面處理 102.3筒體備料及成型工藝 102.3.1下料： 102.3.2校正： 102.3.3劃線 102.3.4切割 112.3.5卷制： 112.3.7焊接 112.3.7鉆孔 122.3.8校正 122.4封頭備料及成型工藝 122.4.1下料 122.4.2校正 122.4.3劃線 122.4.4壓制： 132.4.5機加工 132.4.5鉆孔： 132.4.6校正 13三、20g與Q235鋼焊接性分析： 133.1化學成份： 133.2力學性能： 143.3焊接性能： 14四、焊接材料選擇 154.1焊條選擇 154.2焊接電源選擇 16五、夾具選擇: 16六苯氨計量罐裝配 186.1裝配次序： 186．1．1裝配過程中主要次序： 186．1．2各部件裝配與焊接： 18七、焊接技術(shù)要求 21八、產(chǎn)品質(zhì)量檢驗 228.1外觀檢驗 228.2超聲波探傷 228.3水壓試驗 228.4焊后處理 22一、產(chǎn)品技術(shù)要求及原始數(shù)據(jù)分析1.1產(chǎn)品技術(shù)要求1、對接接頭應采取射線檢測；因為結(jié)構(gòu)等原因不能采取射線檢測時，允許用可統(tǒng)計超聲檢測2、對角接接頭不能進行射線或超聲檢測時，應做100%表面檢測3、鐵磁性材料容器表面檢測應優(yōu)先選取磁粉檢測4、嚴格按照圖紙施工，要確保根部焊透1.2原始數(shù)據(jù)、選材、機器選取1.2.1焊接母材選擇筒體、封頭、接管采取優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼20g材料化學成份機械性能C%Si%Mn%P%S%σbMPaσsMPaσ5%AKVJ/cm220g≤0.240.15～0.300.35～0.65≤0.035≤0.035400～540≥2452659支腿底板、支腿、手孔、槽面法蘭、凹面法蘭、加強筋、加強角鋼、拉筋均采取Q235，成份及性能以下列圖：材料化學成份機械性能C%Si%Mn%P%S%σbMPaσsMPaσ5%AKVJ/cm2Q2350.14～0.22≤0.300.30～0.65≤0.045≤0.050375～46024025651.2.2鋼材或板材表面清理對鋼材表面進行去除鐵銹、油污、氧化皮清理等為后序加工做準備工藝稱為預處理。慣用預處理方法有機械法和化學法。因為化學法成本高，并會對環(huán)境造成一定污染。所以我們采取機械法。噴砂或拋丸工藝是將干沙或鐵丸從專門壓縮空氣裝置中急速噴出，轟擊到金屬表面，將其表面氧化物、污物打落，這種方法清理較徹底，效率也較高。本設計采取DT-4720P移動式噴砂機，其主要技術(shù)規(guī)格以下：型號噴砂機外形尺寸自重總?cè)萘侩娫磯嚎s空氣源DT-4720Pφ600×1450260Kg0.3m3220V/50Hz壓力4-8bar(kg/m3)流量3-6m3/min干燥壓縮空氣利用它能夠進行高效率除銹清理，表面等級可達Sa2.5-Sa3；噴砂出口速度可達200M/S以上，大大提升了噴砂效率和表面清理質(zhì)量。1.2.3備料機選取W43—16×2500型板材矯平機：W43—16×2500型板材矯平機技術(shù)數(shù)據(jù)鋼板厚×寬（mm）輥數(shù)個板材屈服點（Mpa）電機（kW）重量（t）外形尺寸（mm）長×寬×高4～16×25001126091.5708105×2330×4227GGK2—600型火焰切割機：切割厚度切孔直徑母管直徑開孔直徑與母管直徑比列矢高調(diào)整范圍坡口角度切割速度割炬型號5～15080～600＞600＜1：2＜82±45°0.1～2G0.2等壓式Q34—16聯(lián)合沖剪機：Q34—16聯(lián)合沖剪機技術(shù)數(shù)據(jù)剪板厚度mm可剪型材最大尺寸mm最大沖孔力kN沖孔直徑mm沖孔板厚mm行程次數(shù)min-1電機功率kw外形尺寸（長×寬×高）mm圓鋼方鋼角鋼164540×40100×125502616275.51645×625×1850W11—16×3200三輥卷板機：W11—16×3200三輥卷板機技術(shù)參數(shù)卷板最大厚度mm卷板最大寬度mm最小卷筒直徑mm卷板速度m/min材料屈服極限Mpa主電機功率kW重量t外形尺寸（長×寬×高）mm163200850524530166920×1830×1810選取WC67Y-63/2500折彎機，該折彎機能夠?qū)⒔饘僬蹚澇筛鞣N角度現(xiàn)實狀況工件。封頭余量切割機二、備料加工工藝2.1槽面法蘭和凹面法蘭備料及成型工藝2.1.1材料選擇：選擇Q235鋼材依照圖紙要求鑄造出不一樣直徑法蘭2.1.2機加工法蘭，使其表面粗超度符合要求2.2接管備料2.2.1材料選擇：選擇20#鋼管2.2.2切割鋼管：將不一樣直徑鋼管按圖紙要求經(jīng)過火焰切割切割出不一樣長度2.2.3表面處理：清理表面2.3筒體備料及成型工藝2.3.1下料：選擇20g鋼板，厚度為10mm2.3.2校正：用滾筒機將鋼板滾平，再清潔表面2.3.3劃線：在20g板材上畫出長2200mm，寬1800mm矩形2.3.4切割：采取火焰切割切割鋼板，各邊留10mm余量2.3.5卷制：采取W11—16×3200三輥卷板機將鋼板卷制成R=350mm圓筒，用樣板檢驗曲率，筒體卷制完成2.3.6定位：在進行縱焊縫焊接前，開V型坡口，清理坡口兩側(cè)，將卷后工件兩邊對齊，放在滾輪架上并用定位銷固定。2.3.7焊接：進行定位焊，定位焊采取手工電弧焊用H08A焊條，固定好后，在用埋弧焊進行雙面焊，次序是先里后外。2.3.7鉆孔：在筒體上按照圖紙要求鉆出直徑為159mm，25mm孔2.3.8校正：進行無損探傷，再經(jīng)矯圓，滿足圓度要求2.4封頭備料及成型工藝2.4.1下料：采取厚度為10mm20g鋼板2.4.2校正：用滾筒機將鋼板滾平，再清潔表面2.4.3劃線：碟形封頭壓邊界限S\D×100%≤1.0～1.2，由三部分組成：第一部分為內(nèi)半徑為Ri球面，第二部分為高度為Di=40mm圓形直邊，第三部分為第一、第二部分過渡區(qū)。按照圖紙要求畫出邊界限2.4.4壓制：在油壓機上，用凸凹模一次壓制成型2.4.5機加工：封頭邊緣進行機加工，先在平臺上劃出確保直邊高度加工位置線，用氧氣切割割去加工余量，調(diào)整割矩角度直線割出封頭邊緣坡口（V形），經(jīng)修磨后直接使用2.4.5鉆孔：在封頭上按照圖紙要求鉆出直徑為57mm，25mm，38mm，32mm孔2.4.6校正：封頭加工完后，應對主要尺寸進行檢驗，合格后才可與筒體裝配焊接。三、20g與Q235鋼焊接性分析：3.1化學成份：20g鋼：碳C：≤0.24、硅Si：0.15～0.30、錳Mn：0.35～0.65、硫S：≤0.035、磷P：≤0.035Q235鋼：碳C：0.14～0.22、硅Si：≤0.30、錳Mn：0.30～0.65、硫S：≤0.050、磷P：≤0.045、鉻Cr：允許殘余含量≤0.030、鎳Ni：允許殘余含量≤0.030、銅Cu：允許殘余含量≤0.030

注：脫氧方法:F、b、Z3.2力學性能：20g：抗拉強度σb(MPa)：400～540、屈服強度σs(MPa)：≥245、伸長率δ5(％)：≥26、沖擊韌性值αku(J/cm2)：≥59Q235：抗拉強度σb(MPa)：375～460、屈服強度σs(MPa)：≤16時:≥235;＞16～40時:≥225;＞40～60時:≥215;＞60～100時:≥205;＞100～150時:≥195;＞150時:≥185、伸長率δ5(％)：≤16時:≥26;＞16～40時:≥25;＞40～60時:≥24;＞60～100時:≥23;＞100～150時:≥22;＞150時:≥213.3焊接性能：20g：有一定抗疲勞和抗腐蝕性能Q235：通常不產(chǎn)生馬氏體，無須預熱、層間溫度或后熱，具備良好焊接性裝配—焊接工藝設計方案說明與分析（附焊接裝配工藝卡）四、焊接材料選擇4.1焊條選擇苯氨計量罐主要是10mm薄板，主要采取埋弧焊和手工電弧焊手工電弧焊焊條直徑與板厚關系焊件厚度（mm）＜44～8＞8～12＞12焊條直徑（mm）≤板厚φ3～4φ4～5φ5～6焊接電流選擇焊條直徑（mm）1.62.02.53.24.05.06.0焊接電流（A）25～4040～7070～9090～130160～210220～270260～310埋弧焊：型號送絲形式焊機結(jié)構(gòu)特點焊接電流A焊絲直徑㎜送絲速度m／h焊接速度m／h焊接電流種類MZ-1000弧壓自動調(diào)整小車式400～1200￠3～630～12015～70直流或交流（1）焊Q235鋼選取E4315焊條，直徑4mm，160A焊接電流。該焊條采取了大量金紅石、大理石以及適量云母、長石、白泥等作為造渣、造氣及穩(wěn)弧劑。在焊接過程中采取氣渣聯(lián)合保護方式，發(fā)塵量比堿性低氫型焊條少。（2）焊20g鋼時選取H08A焊條，直徑5mm，600A焊接電流。該焊條焊渣流動性好，其余工藝性能通常，適適用于全位置焊接。熔敷金屬抗裂性能和機械性能很好。4.2焊接電源選擇（1）經(jīng)過埋弧焊慣用交流弧焊變壓器型號及技術(shù)數(shù)據(jù)表，選取MZ—1000交流弧焊變壓器。焊接電壓為60V，平焊時焊接電流為600～900A.（2）經(jīng)過手工電弧焊慣用直流弧焊變壓器型號及技術(shù)數(shù)據(jù)表，采取直流反接，選取AX1—165弧焊發(fā)電機。電流40—200A,電壓30V。五、夾具選擇:1、為方便制作我們專門設計制作了一個用來固定筒體和封頭夾具2、為了方便槽面法蘭和凹面法蘭裝配設計了一個夾具3、為了方便將筒體裝配在一起我設計了夾具4、我們還采取了定位銷、螺旋拉緊器和螺旋壓馬等慣用夾具六苯氨計量罐裝配6.1裝配次序：6．1．1裝配過程中主要次序：1.手柄與蓋板定位點固焊2.接管與法蘭定位點固焊3.一側(cè)封頭與筒體定位點固焊4.接管插入并用加強角鋼與筒體定位點固焊5.另一側(cè)封頭與筒體定位點固焊6.將接管彎曲約90°與筒體定位點固焊7.接管與筒體定位點固焊6．1．2各部件裝配與焊接：1.手柄與蓋板定位點固焊用焊接裝配夾具將手柄與蓋板固定，采取手工電弧焊和E4315焊條采取角焊縫進行焊接。2.接管與法蘭定位點固焊在焊接過程中利用夾具進行固定，接管與法蘭采取手工電弧焊和E4315進行角焊縫聯(lián)接，以確保焊接質(zhì)量。而且法蘭與法蘭之間通常加密封元件，用螺栓聯(lián)接起來。法蘭、接管與筒體裝配圖3.一側(cè)封頭與筒體定位點固焊（1）定位焊：筒體滾壓成筒狀，封頭為壓制成形，用焊接裝配夾具將筒體與封頭固定，開Y型坡口進行對接環(huán)焊，采取手工電弧焊和E4315焊條平焊完成定位。（2）雙面焊：采取埋弧自動焊焊接，使用H08A焊劑作為填充金屬，進行對接環(huán)焊并采取碟形封頭，以下列圖所表示：4．接管插入并用加強角鋼與筒體定位點固焊將由火焰切割好，長為2250mm鋼管插入以鉆好孔封頭中，利用加強角鋼固定接管使之在筒體內(nèi)保持平衡,接管與角鋼，角鋼與筒體均采取手工電弧焊和E4315焊條角焊縫連接并要圍繞焊一周，使之固定。5.另一側(cè)封頭與筒體定位點固焊在完成將接管插入到筒體，并將筒體與加強角鋼角焊后，另一側(cè)封頭與筒體采取Y型坡口形式，用焊接裝配夾具固定采取手工電弧焊和E4315焊條進行平焊進行定位，然后在進行埋弧焊，使用H08A焊劑，進行環(huán)焊，而且也采取碟形封頭進行裝配。6.將接管彎曲約90°與筒體定位點固焊將直徑為32mm鋼管經(jīng)過WC67Y-63/2500折彎機折成90°角，用焊接裝配夾具固定，采取手工電弧焊和E4315焊條進行焊接，筒體開坡口，并采取角焊縫進行聯(lián)接。滿足裝配技術(shù)要求，確保焊接質(zhì)量。如圖：7.接管與筒體定位點固焊利用焊接夾具將接管固定在筒體上，筒體開單側(cè)坡口，采取手工電弧焊和E4315進行角接，然后環(huán)焊一周。焊接加強筋來固定接管。七、焊接技術(shù)要求（1）、必須按圖樣、工藝文件，技術(shù)標準施焊。（2）、焊接環(huán)境。在出現(xiàn)以下任一情況時需采取有效防護方法不然禁止施焊。a、風速：氣體保護焊時大于2m/s，其余焊接方法大于10m/s。b、相對濕度大于90%。c、焊件溫度低于-20°C。當焊件溫度為0~-20oC 時，應在開始焊處100mm范圍內(nèi)預熱道15（3）、應在引弧板或坡口內(nèi)引弧，禁止在非焊接部位引弧，焊縫應在引出板上收弧，弧坑應填滿。（4）、電弧擦傷處弧坑需要打磨，使其均勻過分到母材表面，若打磨后厚度低于要求值則需要補焊。（5）、角焊縫根部應確保焊透（受壓件）。（6）、接弧處應確保焊透與融合。（7）、層間溫度不超出要求范圍。（8）、每條焊縫應盡可能