如有你有幫助，請(qǐng)購買下載，謝謝！如有你有幫助，請(qǐng)購買下載，謝謝！頁P(yáng)AGE頁如有你有幫助，請(qǐng)購買下載，謝謝！頁天然氣儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)專業(yè)：班級(jí)：姓名：指導(dǎo)老師：時(shí)間：摘要根據(jù)壓力容器的制造標(biāo)準(zhǔn)，此儲(chǔ)氣罐屬于Ⅲ類容器。該產(chǎn)品主要由16MnR材質(zhì)做成。本設(shè)計(jì)在討論16MnR焊接性的基礎(chǔ)上，詳細(xì)制定了儲(chǔ)氣罐的制作工藝。產(chǎn)品制作工藝說明書中，簡(jiǎn)要分析了儲(chǔ)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(chǔ)氣罐加工、裝配、焊接工藝。主要部分是筒體制作，封頭沖壓及總裝配焊接過程，對(duì)于焊后的校驗(yàn)也作了詳細(xì)介紹，同時(shí)對(duì)儲(chǔ)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。說明書中還介紹了生產(chǎn)相關(guān)設(shè)備和材料的選用，筒節(jié)卷制采用對(duì)稱式三輥卷板機(jī)，焊接方法選用埋弧自動(dòng)焊與焊條電弧焊；埋弧焊焊接材料選用焊絲H08MnA和焊劑431，焊條電弧焊選用焊條E5015等。關(guān)鍵詞：壓力容器；制作工藝；焊接；目錄1緒論………………32設(shè)計(jì)參數(shù)……………………53結(jié)構(gòu)分析………………………64母材性能分析…………………75工藝設(shè)計(jì)………………………95.1筒體卷制與焊接接…………95.2封頭沖壓與焊接……………185.3總裝配與焊接………………216包裝出廠……………………267參考文獻(xiàn)…………26一緒論隨著我國化學(xué)工業(yè)的蓬勃發(fā)展，各地建立了大量的液化天然氣儲(chǔ)配站。液化天然氣儲(chǔ)罐是儲(chǔ)存易燃易爆介質(zhì)．直接關(guān)系到人民生命財(cái)產(chǎn)安全的重要設(shè)備，屬于設(shè)計(jì)、制造要求高、檢驗(yàn)要求嚴(yán)格的Ⅲ類壓力容器目前我國普遍采用常溫壓力貯罐,常溫貯罐一般有兩種形式:球形貯罐和圓筒形貯罐。球形貯罐和圓筒形貯罐相比:前者具有投資少,金屬耗量少,占地面積少等優(yōu)點(diǎn),但加工制造及安裝復(fù)雜,焊接工作量大,故安裝費(fèi)用較高。一般貯存總量大于500或單罐容積大于200時(shí)選用球形貯罐比較經(jīng)濟(jì);而圓筒形貯罐具有加工制造安裝簡(jiǎn)單,安裝費(fèi)用少等優(yōu)點(diǎn),但金屬耗量大占地面積大,所以在總貯量小于500,單罐容積小于100時(shí)選用圓筒形貯罐比較經(jīng)濟(jì)。圓筒形貯罐按安裝方式可分為臥式和立式兩種。在一般中、小型液化天然氣站內(nèi)大多選用臥式圓筒形貯罐,只有某些特殊情況下(站內(nèi)地方受限制等)才選用立式。本文設(shè)計(jì)要討論臥式圓筒形液化天然氣貯罐的設(shè)計(jì)。臥式液化天然氣貯罐設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，天然氣貯罐是盛裝液化天然氣的常用設(shè)備,由于該氣體具有易燃易爆的特點(diǎn),因此在設(shè)計(jì)這種貯罐時(shí),要注意與一般氣體貯罐的不同點(diǎn),尤其要注意安全,還要注意在制造、安裝等方面的特點(diǎn)。應(yīng)嚴(yán)格按GB150《鋼制壓力容器》進(jìn)行制造、試驗(yàn)和驗(yàn)收;并接受勞動(dòng)部頒發(fā)《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》(簡(jiǎn)稱容規(guī))的監(jiān)督。天然氣儲(chǔ)罐的整個(gè)建造過程涉及冶金、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、機(jī)械加工、焊接、熱處理、無損檢測(cè)等專業(yè)技術(shù)門類。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、結(jié)構(gòu)、力學(xué)和電子等多門類學(xué)科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)融合到焊接之中。作為組裝工藝之一，焊接通常被安排在制造流程的后期或最終階段，因而對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量具有決定性作用。正因?yàn)槿绱?，在許多行業(yè)中，焊接被視為一種關(guān)鍵的制造技術(shù)。因而焊接技術(shù)是壓力容器制造工藝中及其重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。本設(shè)計(jì)的主要部分就是將焊接技術(shù)與壓力容器生產(chǎn)制造相結(jié)合，根據(jù)壓力容器產(chǎn)品特點(diǎn)，設(shè)計(jì)合理的天然氣儲(chǔ)罐制作工藝。二設(shè)計(jì)參數(shù)1、設(shè)計(jì)題目：天然氣儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)2、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)：如下表1：表1：設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)序號(hào)項(xiàng)目數(shù)值單位1名稱天然氣儲(chǔ)罐2用途液化天然氣氣儲(chǔ)存3設(shè)計(jì)壓強(qiáng)1.9Mpa4設(shè)計(jì)溫度0/805工作壓強(qiáng)1.55Mpa6工作溫度457水壓壓力2.47Mpa8腐蝕預(yù)留厚度1.6mm9沖擊實(shí)驗(yàn)要求NONO10容量47.4011重量（空）20170Kg12重量（工作）68470Kg13充滿水重量67550Kg14工作介質(zhì)液化天然氣（易燃）15其他要求100%無損檢測(cè)3、主要元件材料的選擇：3.1筒體和封頭材料的選擇：根據(jù)GB150-1998表4-1，選用筒體材料為低合金鋼16MnR（鋼材標(biāo)準(zhǔn)為GB6654）。16MnR的適用范圍：用于介質(zhì)含有少量硫化物，具有一定腐蝕性,壁厚較大（）的壓力容器。3.1鞍座材料的選擇：根據(jù)JB/T4731,鞍座選用材料為Q235-AF屈服強(qiáng)度為235MPa的質(zhì)量為A級(jí)的沸騰鋼。3.1接管，法蘭，墊片和螺栓的選擇均根據(jù)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)選定三結(jié)構(gòu)分析儲(chǔ)氣罐是一個(gè)承受內(nèi)壓的鋼制焊接壓力容器。在規(guī)定的使用溫度和對(duì)應(yīng)的工作壓力下，應(yīng)保證安全可靠，貯罐主要有筒體、封頭、人孔、底座以及各種接管和法蘭組成。貯罐上設(shè)有液相管、液相回液管、氣相管、排污管以及安全閥、壓力表、溫度計(jì)、液面計(jì)等其結(jié)構(gòu)見圖1如下：圖1結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖1筒體筒體一般是用鋼板卷焊成筒節(jié)后組焊而成，對(duì)于小直徑的的容器，可以采用鋼管形式，其公稱直徑應(yīng)符合GB9019-2001《壓力容器公稱標(biāo)準(zhǔn)》，本設(shè)計(jì)為鋼板卷制成的三個(gè)筒節(jié)，這時(shí)的筒體有縱環(huán)焊縫。2封頭按幾何形狀不同，有橢圓形封頭，球形封頭，蝶形封頭，錐形封頭和平蓋等各種形式。封頭和筒體組合在一起構(gòu)成一臺(tái)容器殼體的主要部分，也是最主要的受壓元件之一。此儲(chǔ)氣罐選擇的是橢圓形封頭。3接管和法蘭接管和法蘭作用是連接或供人進(jìn)入容器內(nèi)部的，是容器的主要組成部分。接管與殼體間的焊接接頭一般為角接接頭或T形接頭，但對(duì)于連接二者之間的焊縫，如果是殼體上開坡口時(shí)，則稱為對(duì)接焊縫，殼體上不開坡口時(shí)稱為角接焊縫4支座臥式容器主要采用雙鞍座支座。為了保證采氣安全性，往往對(duì)支座中的對(duì)接焊縫要進(jìn)行局部甚至全部的射線檢測(cè)或超聲波檢測(cè)。四母材性能分析16MnR鋼的焊接性主要取決于它的化學(xué)成分和軋制工藝。1冷裂紋16MnR鋼含有少量的合金元素，碳當(dāng)量比較低，一般情況下（除環(huán)境溫度或鋼板厚度很大時(shí)）冷裂傾向不大。淬硬傾向主要取決于鋼的化學(xué)成分，其中以碳的作用最明顯?？梢酝ㄟ^碳當(dāng)量公式來大致估算16MnR鋼的冷裂敏感性，碳當(dāng)量越高，冷裂敏感性越大。國際焊接學(xué)會(huì)推薦的碳當(dāng)量公式為一般認(rèn)為CE≤0.4%時(shí)，鋼材在焊接過程中基本無淬硬傾向，冷裂敏感性小。CE=0.4%～0.6%時(shí)鋼的淬硬傾向逐漸增加，屬于有淬硬傾向的鋼。16MnR的碳當(dāng)量為0.4%，所以在焊接過程中焊接熱影響區(qū)基本無淬硬傾向，冷裂敏感性小。2熱裂紋16MnR鋼的碳當(dāng)量較低而錳含量較高，因此，這種鋼的ωMn／ωS能達(dá)到要求，具有較好的抗裂性能，焊接過程中的熱裂紋傾向較小，正常情況下焊縫中不會(huì)出現(xiàn)熱裂紋，但個(gè)別情況下也會(huì)在焊縫中出現(xiàn)熱裂紋，這主要與鋼中碳、硫、磷等元素含量偏高或嚴(yán)重偏析有關(guān)。如果焊縫中的碳含量過高，為了防止硫的有害作用就需要有較高的錳含量，隨著碳含量的增加，要求ωMn／ωS也提高，當(dāng)ωC=0.12%時(shí)，ωMn／ωS不應(yīng)低于10，而當(dāng)ωC=0.16時(shí)，ωMn／ωS就應(yīng)大于40才不能出現(xiàn)熱裂紋。硅的有害作用也與促使流的偏析有關(guān)，因此硅含量高時(shí)熱裂紋傾向也增加。3焊縫的組織和韌性韌性是表征金屬對(duì)脆性裂紋產(chǎn)生和擴(kuò)展難易程度的性能。低合金鋼組織對(duì)韌性的影響受多種因素的控制，如顯微組織、夾雜和析出物等，即使是相同的組織，其數(shù)量、晶粒尺寸、形態(tài)等不同，韌性也不一樣。盡管影響焊縫金屬韌性的因素很復(fù)雜，但起決定作用的是顯微組織，熱軋鋼焊縫金屬的組織主要包括：先共析鐵素體PF（晶界鐵素體GBF）、側(cè)板條鐵素體FSP、針狀鐵素體AF等馬氏體較少。焊縫韌性取決于針狀鐵素體和先共析鐵素體組織所占的比例。焊縫中存在高比例的針狀鐵素體組織時(shí)，韌性提高，韌脆轉(zhuǎn)變溫度降低，焊縫中先共析鐵素體組織的比例增加，韌性下降，韌脆轉(zhuǎn)變溫度上升。針狀鐵素體晶粒細(xì)小，晶粒邊界交角大且相互交叉，每個(gè)晶界都對(duì)裂紋的擴(kuò)展起阻礙作用，而先共析鐵素體沿晶界分布，裂紋易于萌生，也易于擴(kuò)展，導(dǎo)致韌性較差。4熱影響區(qū)脆化1粗晶區(qū)脆化被加熱到1200℃以上的熱影響區(qū)過熱區(qū)可能產(chǎn)生粗晶區(qū)脆化，韌性明顯降低，這是由于熱軋鋼焊接時(shí)，采用過大的焊接熱輸入，粗晶區(qū)將因晶粒長(zhǎng)大或出現(xiàn)魏氏組織而降低韌性，焊接熱輸入過小，粗晶區(qū)中馬氏體組織所占的比例增大而降低韌性，這在焊接含碳量偏高的熱軋鋼時(shí)較明顯。2熱應(yīng)變脆化產(chǎn)生在焊接熔合區(qū)及最高加熱溫度低于Ac1的亞臨界熱影響區(qū)。對(duì)于C-Mn系熱軋鋼，及氮含量較高的鋼，一般認(rèn)為熱應(yīng)變脆化是由于氮、碳原子聚集在位錯(cuò)周圍，對(duì)位錯(cuò)造成釘軋作用造成的，一般認(rèn)為200℃～400℃時(shí)熱應(yīng)變脆化最為明顯。當(dāng)焊前已經(jīng)存在缺口時(shí)，會(huì)使亞臨界熱影響區(qū)的熱應(yīng)變脆化更為嚴(yán)重。熔合區(qū)易于產(chǎn)生熱應(yīng)變脆化與此區(qū)域常存在缺口性質(zhì)的缺陷和不利組織有關(guān)。16MnR鋼經(jīng)五工藝設(shè)計(jì)1筒體的卷制與焊接工藝流程可以清晰直觀的反應(yīng)出產(chǎn)品的加工制作過程，使設(shè)計(jì)人員思路清晰，了解自己每一步的具體工作，有利于提高工作效率。筒體內(nèi)層板制作工藝流程圖如下圖所示。鋼板復(fù)檢→鋼材的矯正→鋼板表面預(yù)處理→劃線下料→切割→邊緣加工→筒節(jié)卷制↓探傷←消除應(yīng)力熱處理←矯圓←焊縫磨平←縱縫裝配焊接1內(nèi)筒焊縫位置分布筒節(jié)的尺寸計(jì)算:筒節(jié)的展開長(zhǎng)度：Dg筒節(jié)內(nèi)徑(mm);δ筒節(jié)壁厚(mm);S1加工余量(mm);S2修邊余量(mm);代入數(shù)據(jù)L=3.14×(2438+25)+10+60=7803.82（mm）筒節(jié)的展開長(zhǎng)度即為選用板材的下料長(zhǎng)度，考慮到加工余量和設(shè)備的加工能力等因素，故選用鋼板規(guī)格為25×3000×9000（mm）。根據(jù)所選用的鋼板規(guī)格和本產(chǎn)品的內(nèi)筒直徑判斷，內(nèi)筒只有一道縱焊縫。2鋼板的復(fù)檢本設(shè)計(jì)筒體內(nèi)層板選用的金屬材料是16MnR鋼板，材料要有材質(zhì)證明書，有符合規(guī)定的材料標(biāo)記符號(hào)，要對(duì)材料的表面質(zhì)量和材料的幾何尺寸進(jìn)行復(fù)檢。在使用前應(yīng)對(duì)鋼板進(jìn)行必要的化學(xué)成分復(fù)檢，還要進(jìn)行力學(xué)性能復(fù)檢，包括拉伸試驗(yàn)，彎曲試驗(yàn)，脆性試驗(yàn)，斷裂試驗(yàn)等。此外，對(duì)鋼板表面質(zhì)量應(yīng)符合以下規(guī)定。⑴鋼板表面不得有裂紋、拉裂、氣泡、折疊、夾雜、結(jié)疤和壓入的氧化皮，鋼板不得有分層。⑵鋼板表面允許有不妨礙檢查表面缺陷的薄層氧化皮、鐵銹，由于氧化皮脫落所引起的不顯著的粗糙、劃痕，軋制造成的網(wǎng)紋及其它局部缺陷，但凹凸度從鋼板的實(shí)際尺寸算起，不得超過鋼板厚度公差之半，并應(yīng)保證缺陷處厚度不小于鋼板允許的最小厚度。⑶鋼板表面的局部缺陷允許清理，但清理方法不允許焊補(bǔ)和堵塞。可用鑿子或砂輪清理，清理處應(yīng)平緩無棱角，清理深度從鋼板的實(shí)際尺寸算起，不得超過鋼板厚度的公差之半，且應(yīng)保證清理處的鋼板厚度不小于鋼板允許的最小厚度。3鋼材的矯正鋼板的矯正，一般情況下都是采用多輥板料矯正機(jī)進(jìn)行機(jī)械矯正，但特殊情況，如對(duì)于厚板、小塊板料的矯正，也可以用三輥卷板機(jī)和各種壓力機(jī)來代替多輥板材矯平機(jī)進(jìn)行矯正，少數(shù)情況下也可進(jìn)行手工矯正。4鋼板表面的預(yù)處理為了避免鋼材表面的油污、銹蝕和氧化皮等影響產(chǎn)品的制造質(zhì)量，應(yīng)該在進(jìn)行材料劃線、下料之前進(jìn)行表面預(yù)處理。鋼材表面的預(yù)處理對(duì)于提高產(chǎn)品質(zhì)量、延長(zhǎng)產(chǎn)品的壽命、減少環(huán)境污染具有重要的意義。鋼材的表面預(yù)處理方法主要有機(jī)械法和化學(xué)法兩種。本設(shè)計(jì)選用的預(yù)處理方法為噴丸。選用的噴丸設(shè)備為GYX-2M型鋼材預(yù)處理裝置，它既可以用于鋼板、型鋼的表面處理，也可用于結(jié)構(gòu)部件的表面處理。該裝置進(jìn)行鋼材預(yù)處理的工藝過程為：電磁吊上料→輥道輸送→預(yù)熱（40-50℃）→噴丸→清理丸料→噴漆→烘干（60-70℃）→軌道輸送出料。噴丸設(shè)備技術(shù)參數(shù)特性表2噴丸設(shè)備技術(shù)參數(shù)特性表技術(shù)特征參數(shù)GYX-2M預(yù)處理鋼材規(guī)格（mm）寬厚長(zhǎng)1000~20006~6002000~120005劃線、下料在劃線、下料之前應(yīng)先選取制作筒節(jié)鋼板的尺寸規(guī)格。鋼板卷圓時(shí)，板材纖維沿厚度方向的變形是不同的，彎曲后內(nèi)層的纖維受壓縮而縮短，而外層的纖維受拉伸而伸長(zhǎng)，在內(nèi)層與外層之間必然存在彎曲時(shí)既不伸長(zhǎng)也不縮短的一層纖維，該層稱為中性層。中性層的長(zhǎng)度在彎曲過程中保持不變，因此可作為展開尺寸的依據(jù)。筒節(jié)的展開長(zhǎng)度即為鋼板的下料長(zhǎng)度，筒體長(zhǎng)度8700=3000+3000+2700+4，故設(shè)計(jì)為3節(jié)筒節(jié)，裝配間隙為2mm。6切割下料采用數(shù)控氣體火焰切割，火焰切割通常稱為氣割，它是利用可燃?xì)怏w乙炔與氧氣混合燃燒產(chǎn)生的火焰流（通常被稱為預(yù)熱火焰），將被切割的金屬材料加熱到其燃燒溫度，然后噴射高速氧流（稱為切割氧），使割縫處被加熱到燃點(diǎn)的金屬發(fā)生劇烈燃燒，并吹除掉燃燒后產(chǎn)生的氧化物，從而把金屬分割開來?？扇?xì)怏w乙炔與氧氣的混合以及切割的噴射都是依靠割炬來實(shí)現(xiàn)的。氣割的主要特點(diǎn)是：設(shè)備簡(jiǎn)單、生產(chǎn)率高、成本低。特別適用于切割厚度較大的或形狀較復(fù)雜的零件的坯料。7邊緣加工邊緣加工是將工件的邊緣或端面加工成符合工藝要求的形狀和尺寸精度的加工工序。對(duì)下料后的零件進(jìn)行邊緣加工，主要是為了=1\*GB3①消除前道工序加工所產(chǎn)生的加工硬化層和熱影響區(qū)；=2\*GB3②消除裝配、焊接工件邊緣或自由邊的各類缺陷，以提高結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量；=3\*GB3③提高結(jié)構(gòu)的表面質(zhì)量，也可為產(chǎn)品的后期制作創(chuàng)造條件。常用邊緣加工的方法為刨削、銑削和車削等切削加工工藝。本設(shè)計(jì)選用B8160A/2型刨邊機(jī)進(jìn)行邊緣加工8筒節(jié)的卷制卷制成形是將鋼板放在卷板機(jī)上進(jìn)行滾卷成筒節(jié)，其優(yōu)點(diǎn)為，成形連續(xù)、操作簡(jiǎn)便、快速、均勻。筒節(jié)的彎卷過程是鋼板的彎曲塑性變形過程。在卷板過程中，鋼板產(chǎn)生的塑性變形沿鋼板厚度方向是變化的。其外圓周受拉應(yīng)力伸長(zhǎng)，內(nèi)圓周受壓應(yīng)力縮短，中間層由于不受任何力保持不變。本設(shè)計(jì)選用對(duì)稱式三輥卷板機(jī)，其型號(hào)為Wn-25×3000。其工作原理如圖6所示。1-上輥；2-下輥；3-鋼板圖6三輥卷板機(jī)卷制鋼板（1）預(yù)彎=1\*GB3①預(yù)彎原理用對(duì)稱式三輥卷板機(jī)彎卷鋼板時(shí)，鋼板兩端各有一平直段長(zhǎng)度，由于沒有接觸上輥不發(fā)生彎曲，稱為剩余直邊。工藝上把平板端部到開始彎曲的最小的距離叫做理論剩余直邊，其大小與設(shè)備及其彎曲形式有關(guān)。為了避免板料從輥筒間脫出，所以存在剩余直邊，而實(shí)際剩余直邊常比理論值大。由于剩余直邊在矯圓時(shí)難以完全消除，并造成較大的焊縫應(yīng)力，故一般應(yīng)對(duì)板料進(jìn)行板邊預(yù)彎，在卷板前要采用一定的辦法先將其兩端彎曲成所需要的曲率，使剩余直邊接近理論值，使鋼板都能彎曲成同一曲率。平板彎曲時(shí)理論剩余直邊量如表3所示。表3平板彎曲時(shí)理論剩余直邊注：L為兩下輥中心距，t為板厚設(shè)備分類卷板機(jī)壓力機(jī)彎曲形式對(duì)稱彎曲不對(duì)稱彎曲模具壓彎三輥四輥剩余直邊冷彎L/2（1.5～2）t（1～2）t1.0t熱彎L/2（1.3～1.5）t（0.75～1）t0.5t=2\*GB3②預(yù)彎的方法卷板機(jī)預(yù)彎。凡可以進(jìn)行不對(duì)稱彎曲的卷板機(jī)或帶彎邊墊板的三輥卷板機(jī)都具有彎邊的能力。胎板厚度一般不小于卷制鋼板厚度的兩倍，所以選取厚度為50mm，其曲率半徑應(yīng)略小于被彎鋼板的半徑，預(yù)彎的長(zhǎng)度一般要大于兩下輥中心距的一半，取300mm，如圖7所示。圖7（2）對(duì)中預(yù)彎后將鋼板放入卷板機(jī)上、下輥之間進(jìn)行滾卷，注意將鋼板放正、對(duì)中，使工件的母線與輥?zhàn)虞S線平行，防止產(chǎn)生扭斜。對(duì)中方法可先在鋼板上劃出中線，然后與下輥表面的線槽對(duì)正，即可對(duì)中。（3）卷圓鋼板對(duì)中以后，就可以調(diào)下上輥壓住鋼板并使之產(chǎn)生一定的彎曲，開動(dòng)機(jī)床進(jìn)行彎曲。每輥卷一次行程，便適當(dāng)調(diào)整上輥一次，經(jīng)過這樣多次滾卷后就可以將鋼板彎曲成所需要的曲率。冷卷時(shí)考慮到回彈，要有一定的過卷量，一般為20～30mm，且當(dāng)曲率達(dá)到要求時(shí)還應(yīng)在此曲率下多卷幾次。熱卷時(shí)不必考慮回彈。（4）矯圓一般矯圓分三個(gè)步驟：=1\*GB3①加載根據(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。②滾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。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。9縱縫裝配焊接根據(jù)所選板材為25mm厚的16MnR鋼板，定位焊采用焊條電弧焊，選用焊機(jī)型號(hào)ZXG-300?？v焊縫焊接采用埋弧焊，埋弧焊機(jī)型號(hào)MZ-1000，該焊機(jī)為變速送絲，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是焊車式。MZ-1000的焊絲送進(jìn)速度由電弧電壓反饋控制，即依靠電弧電壓反饋對(duì)送絲速度進(jìn)行控制，通過依靠電弧電壓反饋對(duì)送絲速度調(diào)節(jié)以及電流自身調(diào)節(jié)的綜合作用，保證弧長(zhǎng)及燃燒穩(wěn)定。此類焊機(jī)適用于粗焊絲，使用陡降外特性的電源較好?？捎媒涣骰蛑绷麟娫矗珊笇?duì)接、角接、環(huán)縫或縱縫等接頭形式。電弧電壓自動(dòng)調(diào)節(jié)是指當(dāng)焊接系統(tǒng)受到外界干擾而使焊接規(guī)范偏離給定值時(shí)，系統(tǒng)能對(duì)弧壓進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，以保持弧壓不變。（1）焊前準(zhǔn)備①焊接坡口本筒體壁厚為25mm，開V形坡口，其坡口形式如圖所示。焊條需在350℃下烘干1h，焊劑需在150℃下烘干2h。用焊條電弧焊在環(huán)焊縫上每隔30cm進(jìn)行一次點(diǎn)固焊接，點(diǎn)固焊縫長(zhǎng)度為5cm。然后用埋弧焊進(jìn)行焊接，為保證焊透，整個(gè)焊縫分為上下兩道，并在工件背面加銅墊板，墊板厚度筒體縱縫坡口示意圖如圖8圖8縱縫坡口形式②清理在焊接前應(yīng)清除待焊部位及其周圍的油銹和污物等雜質(zhì)?？刹捎媚ス鈾C(jī)進(jìn)行清理。(2)焊接工藝參數(shù)焊條電弧焊工藝參數(shù)如表4所示。表4焊條電弧焊接工藝參數(shù)焊接材料焊條直徑(mm)焊接電流(A)電流種類E50154160～180直流反接埋弧自動(dòng)焊工藝參數(shù)如表5所示。表5埋弧焊焊接工藝參數(shù)焊接材料焊道焊絲直徑（mm）焊接電流（A）焊接電壓（V）焊接速度（cm/min）干伸長(zhǎng)度（mm）H08MnAHJ4312344720～750750～800920～95036～3842～453210焊縫磨平根據(jù)GB150-1998規(guī)定，內(nèi)筒外表面如不作機(jī)加工，則應(yīng)將焊縫修磨平滑，此次工藝中用磨光機(jī)將焊縫修磨平滑。11矯圓利用對(duì)稱式三輥卷板機(jī)進(jìn)行矯圓，經(jīng)檢驗(yàn)直到合格為止。12消除應(yīng)力熱處理為了消除由于焊接、塑性變形加工造成的殘余應(yīng)力，應(yīng)進(jìn)行消應(yīng)力退火。在壓力容器制造中，去應(yīng)力退火主要用于消除復(fù)合鋼板復(fù)層貼合后的殘余應(yīng)力;消除筒體等零件部位冷成形及中溫成形后的殘余應(yīng)力;消除焊接接頭中的內(nèi)應(yīng)力和冷作硬化產(chǎn)生的應(yīng)力，提高接頭的抗脆斷能力，穩(wěn)定焊接結(jié)構(gòu)件的形狀，消除焊件在焊后機(jī)加工和使用過程中的變形;促使焊縫金屬中的氫完全向外擴(kuò)散，從而提高焊縫的抗裂性能和韌性。此次去應(yīng)力退火溫度為600～650℃。當(dāng)工件加熱溫度（對(duì)于壓力容器一般指焊接區(qū)厚度），δ≤50㎜時(shí)，保溫時(shí)間為δ／25h,但最短保溫時(shí)間不小于0.25h。根據(jù)內(nèi)筒板厚25㎜，通過計(jì)算應(yīng)保溫60分鐘。13探傷根據(jù)Ⅲ類壓力容器制作要求，筒體縱縫均為A類焊縫，內(nèi)筒制作完成后應(yīng)進(jìn)行100%的射線探傷，以保證其質(zhì)量。2封頭壓制與焊接封頭的尺寸如圖2所示，根據(jù)公式：Dp=1.2d1+2hk0+2δ(1-2)=1.2×2438+2×50×0.75+2×5=3036.35mm≈3037mm式中：k0封頭沖壓成形時(shí)的拉伸系數(shù)，本設(shè)計(jì)取為0.75；δ封頭邊緣的加工余量，取5mm。圖2封頭尺寸封頭設(shè)計(jì)尺寸，由JB／T4746－2002《鋼制壓力容器用封頭》查得：公稱直徑（DN）：2438mm；曲面高度（H）：632mm；直邊高度（h）：50mm；厚度范圍（δ）：25mm；由于直徑很大，材料尺寸不夠，所以必須采用拼接鋼板（拼板的對(duì)口錯(cuò)邊量不得大于鋼板厚度的10%，且不大于1.5㎜），然后進(jìn)行整體沖壓。壓力容器封頭拼板縫一般是在平板狀態(tài)下完成的，焊接條件比較好，焊接坡口采用V形。封頭拼縫宜采用焊條電弧焊+埋弧自動(dòng)焊組合。拼焊焊縫的位置應(yīng)滿足有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，即拼縫距封頭中心不得大于1/4公稱直徑，拼接焊縫可預(yù)先經(jīng)無損檢測(cè)合格。這可避免在沖壓過程中坯料從焊縫缺陷處撕裂的可能。坯料拼縫的余高如有礙成形質(zhì)量，在成形前應(yīng)打磨與母材齊平，必要時(shí)還應(yīng)作表面檢測(cè)。拼接鋼板時(shí)，先用焊條電弧焊進(jìn)行點(diǎn)固焊，焊條選用E5015、焊條直徑4.0mm、焊接電流I=kd=40×4=160A。焊點(diǎn)可在鋼板焊道上均勻分布，每隔一米焊大約300mm長(zhǎng)的焊縫。接下來要用埋弧焊把鋼板拼接完整。封頭拼接完成進(jìn)行X射線探傷，按JB4730-94標(biāo)準(zhǔn)，Ⅲ級(jí)合格。封頭沖壓過程中鋼板的塑性變形很大，為保證封頭的質(zhì)量，提高材料的變形能力，對(duì)于壁厚較小或成形過程變形量小的封頭，多采用冷沖壓，本品即為冷壓。⑴沖壓成形對(duì)于薄壁封頭，應(yīng)采用二次成形法。第一次，用比凸模直徑小于200mm左右的凹模壓成碟子形狀，可2～3塊坯料疊壓。如圖3所示：圖3第一次預(yù)成形第二次，用配套的凹模壓成所需要的封頭，必要時(shí)可分2～3次拉延。如圖4所示。圖4最后成形拉延：也稱為拉深或壓延。它是將平板毛坯或空心半成品，利用拉延模，拉延成一個(gè)開口的空心零件。在封頭拉延過程中，凸緣部分的材料受切向應(yīng)力的作用。當(dāng)切向應(yīng)力達(dá)到一定值時(shí)，凸緣部分材料失去穩(wěn)定而在整個(gè)周邊方向出現(xiàn)連續(xù)的波浪形彎曲，這種現(xiàn)象稱為起皺。為防止起皺采用壓邊圈，安在凹模上面，與凹模表面之間留有1.2倍板厚的間隙。在拉延過程中，在鋼板彎曲大的部位會(huì)變薄，所以應(yīng)將封頭板厚加大10%。⑵封頭的二次成型用弦長(zhǎng)相當(dāng)于封頭內(nèi)直徑的間隙樣板檢查封頭內(nèi)表面形狀公差，樣板與封頭內(nèi)表面的最大間隙外凸不得大于1.25℅Di（30.475mm），內(nèi)凹不得大于0.625℅Di（15.237mm）將已初步成型的封頭置于數(shù)控壓力機(jī)上，啟動(dòng)并調(diào)整外壓力輪，按自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)軌跡，精旋壓一次，進(jìn)行旋壓修型。沖壓好的封頭還應(yīng)進(jìn)行二次號(hào)料，切除余量并開坡口3總裝配焊接工藝總裝配焊接工藝流程圖工件的定位裝配→筒節(jié)焊接→筒體與封頭焊接→焊后檢驗(yàn)其他附件焊接→焊后檢驗(yàn)→承載試驗(yàn)→水壓試驗(yàn)1工件的定位裝配（1）筒節(jié)與筒節(jié)定位裝配本產(chǎn)品采用臥裝的方法在裝配胎架上進(jìn)行定位裝配，筒體在滾輪架和輥筒架上對(duì)接裝配時(shí)，將兩筒節(jié)置于胎架上緊靠或按要求留出焊縫間隙，然后采用測(cè)量筒節(jié)同軸度的方法，矯正兩節(jié)圓筒的同軸度，矯正合格后進(jìn)行定位焊接。筒節(jié)與筒節(jié)定位裝配裝置如圖9所示。筒節(jié)與筒節(jié)定位裝配裝置如圖91－滾輪架2－移動(dòng)輔助夾具3－滾輪架（2）封頭與筒節(jié)定位裝配在滾輪支架上放置筒節(jié)，并在封頭端部上焊一吊環(huán)，供吊封頭使用，調(diào)整好間隙和錯(cuò)邊量后進(jìn)行定位焊，然后進(jìn)行焊接。底座與筒節(jié)定位裝配裝置如圖10所示。底座與筒節(jié)定位裝配裝置如圖101.封頭2.筒體3.吊耳4.吊鉤5.滾輪架6.形固定板2筒節(jié)焊接工件定位裝配后進(jìn)行焊接，連接筒節(jié)的與筒節(jié)環(huán)焊縫均為B類焊縫，坡口形式如圖11所示。筒節(jié)的與筒節(jié)環(huán)焊縫坡口形式圖11筒節(jié)的外環(huán)焊縫采用埋弧多道焊進(jìn)行焊接，第一道焊接時(shí)電流稍小，防止焊漏，后面焊道電流稍大且大小基本不變。內(nèi)環(huán)焊縫由于筒徑限制，采用焊條電弧焊進(jìn)行焊接，焊接前進(jìn)行清根。埋弧焊工藝參數(shù)如表6所示，焊條電弧焊工藝參數(shù)如表7所示。表6埋弧焊工藝參數(shù)焊接材料焊道焊絲直徑（mm）焊接電流（A）焊接電壓（V）焊接速度（cm/min）干伸長(zhǎng)度（mm）H08MnAHJ431236750～800920～95034～3642～4532表7焊條電弧焊接工藝參數(shù)焊接材料焊條直徑(mm)焊接電流(A)電流種類E50154160～180直流反接3封頭與筒節(jié)的環(huán)縫焊接封頭與筒節(jié)的環(huán)縫焊接采用V形坡口，如圖單面埋弧焊，坡口形式（同上）。其環(huán)縫工藝參數(shù)同筒節(jié)的縱縫焊接工藝參數(shù)相同。4附件裝配焊接封頭、筒體裝配焊接后，要對(duì)其他附件進(jìn)行裝配焊接。附件包括：底座（組焊件），人孔，進(jìn)、出氣口，排污口，安全閥，壓力表等。，一般采用焊條電弧焊焊接,焊后進(jìn)行超聲波探傷。5焊后檢驗(yàn)焊接完成后，需要進(jìn)行焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)。焊縫質(zhì)量取決于焊接時(shí)所用的焊絲、氣劑、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)水平和選用的焊接規(guī)范等因素。為保證焊接質(zhì)量，必須嚴(yán)格檢查焊接結(jié)構(gòu)制造過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)，及時(shí)防止各種缺陷的產(chǎn)生。（1）X射線檢驗(yàn)X射線探傷是檢查焊縫內(nèi)部缺陷最有效的方法，它能確定焊縫內(nèi)部的氣孔、夾渣、未焊透、內(nèi)部裂紋等缺陷的位置。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射線探傷法探測(cè)到。該產(chǎn)品經(jīng)100%X射線探傷達(dá)到GB3323-2005《金屬熔化焊焊接接頭射線照相》標(biāo)準(zhǔn)II級(jí)為合格品。(2)超聲波檢驗(yàn)本產(chǎn)品的重要位置焊縫需進(jìn)行超聲波檢驗(yàn)，達(dá)到GB3323-2005《鋼制壓力容器對(duì)焊縫超聲波探傷》標(biāo)準(zhǔn)II級(jí)合格。6承載試驗(yàn)壓力容器在其部件或整體制造完成后，都有要進(jìn)行壓力試驗(yàn)。大多數(shù)壓力容器的耐壓試驗(yàn)是在所有制造工序完成后進(jìn)行的，所以又稱竣工試壓。壓力試驗(yàn)的目的是檢驗(yàn)容器強(qiáng)度和密封性能，它也