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(chǎn)100件 材料：20鋼 二、零件的作用：工業(yè)生產(chǎn)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(jīng)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(chǎn)。體積較大，選用鑄造明顯不現(xiàn)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(chǎn)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(chǎn)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(jīng)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(jù)材料的焊接性、工件厚度、生產(chǎn)率要求、各種焊接方法的使用范圍和現(xiàn)場設備條件等綜合考慮決定。在該零件的焊接中，可能出現(xiàn)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(xiàn)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(chǎn)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(chǎn)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(jīng)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：拉深： 440m440mm3mm，如圖所示，矯正變形。拉深： 440mm440mm3mm，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