第四章锅炉压力容器制造质量控制课件

1、第四章中国地质大学（武汉） 工程学院 安全工程 倪晓阳第四章 锅炉压力容器制造质量控制 第一节 壳体的成形与装焊 第二节 制造缺陷与安全第四章中国地质大学（武汉） 工程学院 安全工程 倪晓阳第一节 壳体的成形与装焊 一、封头的压制 二、筒身的卷焊 三、壳体总装及热处理第四章中国地质大学（武汉） 工程学院 安全工程 倪晓阳第一节 壳体的成形与装焊 作为承压的特殊设备，控制和保证锅炉压力容器的加工制造质量，是确保其使用安全的基础，较之一般产品的质量控制意义更为重大。 锅炉的锅筒、锅壳及压力容器本体，大部分属于薄壳结构，而且大多数是圆筒形壳体。目前最常用的制造方法是卷制焊接筒身与冲压封头，再用焊接的

2、方法连接。第四章中国地质大学（武汉） 工程学院 安全工程 倪晓阳一、封头的压制 封头通常用水压机或油压机模压成形，小型薄壁封头用油压机压制大中型厚壁封头则用水压机压制。压制封头的钢板毛坯最好是整块钢板，需要拼接时，拼接焊缝的布置应符合有关标准的规定。 封头在压制中变形比较大(通常大于5)。当封头较薄，封头钢板毛坯的厚度与直径之比/D0.5时，可冷态压制；当封头较厚，钢板毛坯厚度与直径之比/D 0.5时，为了避免裂纹和严重的冷加工硬化，应采用热态压制。锅炉、压力容器壳体上的封头，除用于承受低压的小型薄壁结构外，大都采用热态压制。第四章中国地质大学（武汉） 工程学院 安全工程 倪晓阳一、封头的压制

3、 压制封头时，将钢板毛坯置于水压机(油压机)的下冲模之上，通常还用压边圈将钢板周围压紧，再用上冲模冲压钢板，封头在上下冲模之间成形。不用压边圈而钢板厚度又较薄时，钢板材料在切向压应力作用下会失去稳定，形成皱纹和鼓包，甚至造成废品。采用压边圈增加了钢板的稳定性，改善了材料的变形条件，通常在封头钢板毛坯厚度与直径之比/D4.5(1-K)时，即需采用压边圈。此处K为材料拉伸系数， 一般为0.750.8。第四章中国地质大学（武汉） 工程学院 安全工程 倪晓阳一、封头的压制 压制封头时，封头钢板各部分产生了复杂的变形，各部分壁厚发生了程度不同的变化。 影响壁厚变化的主要因素：材料的性能，如铝制封头的变薄

4、量比钢制封头大得多；封头的形状，如半球形封头的变薄量比椭球封头大，半球形封头在接近底部2030范围内减薄较严重，椭球形封头在短半袖向长半袖过渡部位减薄最大；下冲模圆角半径越大，封头变薄量越小；上下冲模之间的间隙越小，变形越严重；润滑情况越好，变薄量越小；钢板加热温度越高，变薄量越大；压边力越大，变薄量越大。第四章中国地质大学（武汉） 工程学院 安全工程 倪晓阳一、封头的压制 封头压制过程：u根据经验公式计算封头展开尺寸，根据标准和技术条件规定拼接钢板；u划线；u用火焰切割方法下料；u在加热炉中加热钢板，加热温度根据材质而定，通常不超过1100；u在水压机或油压机上冲压封头；u检查冲压后封头的尺

5、寸、几何形状和缺陷；u切割余量，即将冲压成形的边缘参差不齐而且较长的圆柱部分割去；u在有人孔的封头上，装置人孔加强圈；u机械加工，将封头圆柱部分边缘加工成坡口；u准备与筒身焊接，将人孔密封面加工平齐。第四章中国地质大学（武汉） 工程学院 安全工程 倪晓阳二、筒身的卷焊 卷板机卷制筒身过程：校平钢板(厚度大于30mm时可不校平)；根据筒身的展开图划线，划线后进行检查；火焰切割下料(薄钢板也可以机械切割)；钢板边缘加工，清除下料时钢板边缘金属组织变坏部分，并加工焊接坡口；拼接钢板，拼接焊缝的布置应符合标准规定；(热卷时)加热钢板，加热温度约1000左右；在卷板机上弯卷钢板(当筒节纵缝用自动焊焊接时

6、，上卷板机前钢板边缘要进行预弯，以消除纵缝边缘卷板机无法弯卷的平直部分。当纵缝用电渣焊焊接时不需要预弯)；装配纵缝(为了保证焊透，防止夹渣、气孔等缺陷，在纵缝两端应装焊引弧板及收弧板)；焊接纵缝；热处理；在卷板机上进行热校圆；无损探伤检查，发现缺陷进行修补，并对修补部分再次进行无损探伤检查；加工筒节两端的坡口；装配备节筒节之间的环缝，并进行焊接形成整个筒身。在上述各工序中，纵缝、环缝的装配与焊接是影响筒身制造质量的主要环节。第四章中国地质大学（武汉） 工程学院 安全工程 倪晓阳二、筒身的卷焊纵缝装配 纵缝装配间隙的大小依焊接方法和钢板厚度而定。对于手工电弧焊，当钢板厚度90；下雨或下雪。焊接环

7、境温度时，没有预热措施，不得进行焊接。第四章中国地质大学（武汉） 工程学院 安全工程 倪晓阳（二）焊接3、焊缝表面质量要求 锅炉、压力容器焊缝的内外表面应符合以下的规定： (1)焊缝的外形尺寸应符合图纸和技术标准的规定，焊缝与母材应圆滑过渡。 (2)焊缝和热影响区表面不得有裂纹、气孔、弧坑和夹渣等缺陷。第四章中国地质大学（武汉） 工程学院 安全工程 倪晓阳（二）焊接(3)锅筒及合金钢容器的焊缝不允许存在咬边缺陷，发现有任何咬边都必须进行磨光修补，修磨部位的厚度不应小于母材的厚度。其它容器焊缝局部咬边的深度0.5mm，咬边的连续长度100mm，焊缝两侧咬边的总长该焊缝长度的10。(4)焊缝两侧的熔渣和飞溅金属应清除干净。第四章中国地质大学（武汉） 工程学院 安全工