壓力容器焊接工藝設計

壓力容器焊接工藝設計,壓力容器,焊接,工藝,設計 壓力容器焊接工藝說明書 一、零件的名稱、批量及材料： 名稱：壓力容器 批量：年產100件 材料：20鋼 二、零件的作用： 工業(yè)生產中具有特定的工藝功能并承受一定壓力的設備，稱壓力容器。貯運容器、反應容器、換熱容器和分離容器均屬壓力容器。 為了與一般容器(常壓容器)相區(qū)別，只有同時滿足下列三個條件的容器，才稱之為壓力容器： (1)最高工作壓力≥9.8104Pa(1Kgf/cm2)； (2)容積≥25L，且工作壓力與容積之積≥200L.Kgf/cm2(1960104L.Pa)； (3)介質為氣體、液化氣體或最高工作溫度高于標準沸點的液體。 壓力容器的用途十分廣泛。它是在石油化學工業(yè)、能源工業(yè)、科研和軍工等國民經濟的各個部門都起著重要作用的設備。 三、零件工藝分析： 如零件圖所示，其結構不復雜，且是單件小批量生產。體積較大，選用鑄造明顯不現實，焊接是首選。焊接制造該零件的過程中，雖然零件結構簡單，在焊接過程中，主要考慮是零件的氧化。上、下封頭拉伸成型后，因開口端變形大，冷變形強化嚴重，加上板材纖維組織的影響，在殘余應力作用下很容易發(fā)生斷裂。為防止裂紋產生，拉伸后應進行再結晶退火； 為了減少焊接缺陷，焊件接縫附近必須嚴格清楚鐵銹、油污；為去除焊接殘余應力并改善焊接接頭的組織與性能，瓶體焊接后應該進行整體正火處理，至少要進行去應力退火。 四、確定毛坯的制造形式： 對于該零件，由于它的生產批量為單件或小批量，零件的本身不復雜，主要考慮的是零件的封閉性以及在焊接過程中防止發(fā)生焊縫氧化。零件的壁厚都比較小，相對于鑄造成型，采用焊接的方法來制造毛坯是經濟而高效的方法。故對該零件的毛坯選擇焊接來制造。 五、零件的焊接工藝分析： 該零件的焊接結構，構造不復雜，但尺寸較大，設計時將它合理的劃分成二個部件，然后再進行組焊。在焊接中，合理布置焊縫可以直接減少焊接工作量，節(jié)約熔敷金屬總量，同時還可以減少焊接變形，增加焊接結構的安全可靠性。故在焊接中可采用一些必要的措施。 在該零件的焊接中，焊接方法選擇應根據材料的焊接性、工件厚度、生產率要求、各種焊接方法的使用范圍和現場設備條件等綜合考慮決定。 在該零件的焊接中，可能出現的缺陷主要是焊接變形及氧化。從而引起零件的精度不夠以及以后零件在使用過程中會發(fā)生泄露現象，零件焊接后，由于焊縫的氧化則影響零件的工作壽命。因此，這種危害性比較嚴重，應盡量避免。在生產中，一般采用合理的焊接方法，將零件的氧化降到最低程度，并在焊后在焊縫處涂上一層防腐蝕涂料，可以達到更理想的效果。 六、零件的焊接工藝確定： 1、確定焊縫的位置 方案（a）共有三條焊縫，其中包括兩條環(huán)形焊縫和一條軸向焊縫。方案（b）只有一條環(huán)形焊縫。方案（a）的優(yōu)點是上下封頭的拉伸變形小，容易成型；缺點是焊縫多，焊接工作量大。同時，因為筒體上的軸向焊縫處于拉應力最高的位置（徑向拉應力為軸向拉應力的兩倍），破壞的可能性很大。方案（b）只在中部有一環(huán)縫，完全避免了方案（a）的缺點，因此選用方案（b）。 2、設計焊接接頭 連接瓶體與瓶嘴的焊縫，采用不開坡口的角焊縫即可。而瓶體主環(huán)縫的接頭形式，宜采用襯環(huán)對接或縮口對接，如果所示。這樣便于上、下封頭定位裝配。為確保焊透，盡管焊件厚度不大，仍然開V型坡口。 3、選擇焊接方法和焊接材料 瓶體的焊接采用生產率高、焊接質量穩(wěn)定的埋弧自動焊。焊接材料可用焊絲H08A、H08MnA或H10Mn2A，配合HJ431。 瓶嘴的焊接因焊縫直經小，用手弧焊焊接。焊條可取E4303（J422）。 七、具體工藝過程： （一）、分件工藝： 1、筒體：材料：20鋼 （1）落料、拉深： ①拉深： 440m×440mm×3mm，如圖所示，矯正變形。 ②拉深： 440mm×440mm×3mm，如圖所示，矯正變形。 （2）鉗：去毛刺，整形，再結晶退火。 2、罐頂： 材料：20鋼 （1）沖孔：沖一個半徑為52mm的圓孔。 （2）鉗：去毛刺，修磨表面，除銹。 （二）、整件工藝 （1） 備料：備齊上述各件，并檢查各件尺寸。 （2） 組焊 1）將瓶嘴和上瓶體按圖樣要求尺寸點固定好，并焊接。 2）將上瓶體和下瓶體按圖樣要求尺寸點固定好，除銹并焊接。 （3）鉗：矯正焊后變形，去毛刺。 （4）正火處理 （5）水壓試驗 （6）氣密試驗 附：工藝說明： （1）本件功能上起容器的作用，要求表面平整，并要求整體變形不能過大。并要求焊縫的氧化較小。 （2）焊接材料及焊機的選擇： 材料為：20鋼，厚度為3mm，埋弧自動焊時，選用H08A焊絲，直徑：1.6mm，焊接電流：I=115-500A。因焊機焊接電流都有一較寬的調節(jié)范圍，500A以下均行，可以按具體情況選擇，可以選用MZ6-2-500。手弧焊時，焊條取E403（J422）。 2 壓力容器裝配工藝過程卡片 產品型號 零件圖號 A3 產品名稱 壓力容器 零件名稱 壓力容器 共 1 頁 第 1 頁 工序號 工序名稱 工序內容 裝配部門 設備及工藝裝備 輔助材料 工時定額（min） 1 備料 備齊各件，并檢查各件尺寸。 備料車間 切割機、沖壓機、各種必要的量具 2 分焊 將分部件按圖樣要求尺寸進行點焊接固定好，并焊接。（防上變形過大及氧化過嚴重） （1） 手弧焊焊接瓶嘴和上瓶體。 （2） 埋弧自動焊焊接上瓶體和下瓶體。 焊接車間 采用手弧焊和單絲埋弧弧焊、焊接材料及各種必要的量具 3 鉗 矯正焊后變形，打磨掉氧化層，去毛刺、打件號。 鉗工車間 4 熱處理 執(zhí)行再結晶退火、正火等處理。 熱處理車間 設計（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 （2009年6月） 壓力容器裝配工藝過程卡片 產品型號 零件圖號 A3 產品名稱 壓力容器 零件名稱 壓力容器 共1頁 第1頁 工序號 工序名稱 工序內容 裝配部門 設備及工藝裝備 輔助材料 工時定額（min） 1 備料 備齊各件，并檢查各件尺寸。 備料車間 切割機、沖壓機、各種必要的量具 2 分焊 將分部件按圖樣要求尺寸進行點焊接固定好，并焊接。（防上變形過大及氧化過嚴重） （1） 手弧焊焊接瓶嘴和上瓶體。 （2） 埋弧自動焊焊接上瓶體和下瓶體。 焊接車間 采用手弧焊和單絲埋弧弧焊、焊接材料及各種必要的量具 3 鉗 矯正焊后變形，打磨掉氧化層，去毛刺、打件號。 鉗工車間 4 熱處理 執(zhí)行再結晶退火、正火等處理。 熱處理車間 設計（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 （2009年6月） 課 程 設 計 任 務 書 機電工程 學院 機械工程及自動化 專業(yè) 06 年級 學生姓名： 課程設計題目：設計“壓力容器1（編碼：3-111-60-0-1-0-1-10）”零件的焊接工藝規(guī)程（年產量為100件） 課程設計主要內容： 1．焊接工藝草圖 1張 2．焊接工藝圖 1張 3．補繪部件圖 1份 4．焊接工藝卡片 1份 5．裝配工藝過程卡片 1份 6．熱處理工藝卡片 1份 7．工藝設計說明書 1份 設 計 指 導 教 師 （簽字）： 教學基層組織負責人（簽字）： 2009年 6月 15 日