焊接结构生产课程设计

1、焊接结构生产课程设计（液化气 罐设计）焊接结构生产课程设计说明书设计项目：煤气罐焊接结构设计院系：焊接工程系专业：焊接技术及自动化姓名:陈毅学号:1001050201指导老师：宋宝来第一部分、煤气罐结构组成及特点2第二部分、煤气罐图纸分析6第三部分、焊接工艺及装备7第四部分、焊前准备及焊接参数9第五部分、煤气罐的检验方法11第六部分、煤气罐的用途及注意事项14第七部分、小结与体会15说明书第一部分煤气罐结构组成及特点1、煤气罐结构组成：煤气罐有五部分组成，即套环、阀栏、上壳体、下壳体和下 环（如图31 01）。套环材料为Q235，上、下壳体和筒体材料 均为Q345，下环材料为Q235。卜乡匚体

2、说明书图31 01煤气罐外观2、接头形式：常用焊接的接头形式有对接、搭接、角接等。接头形式根据焊件壁厚及形状等特点，可适当地采用对接、 搭接或角接。焊接时可根据要求填丝或不填丝。 对接接头可采用 I形或卷边接头形式，也可采用开坡口的接头形式，主要是根据 板厚来选择适宜的接头形式。I形接头的板厚一般不超过 4mm, 可根据要求留不同的间隙或不留间隙。 厚板可进行填丝焊接，如 板较薄或要求无余高时，即可不填丝。不足1mm的薄板，通常采用卷边对接形式。当接头两边的板厚相差较大时， 需将板厚的 边缘削薄，使两者板边的厚度相当。当板厚大于3mm时，可采 用V形坡口对接形式。采用搭接接头时，两块板的焊接部

3、位要接触良好。 角接接头说明书要采用适宜的工装卡具，保证焊后的焊件角度。由于煤气罐的承压能力要求高，强度大，其各接头形式如图31 02所示的A-A搭接、B-B对接及C-C搭接。说明书图31 02煤气罐焊缝接头形式3、坡口形式及尺寸：焊接常用的典型坡口形式及尺寸如图31 a所示:表31 a焊接常用的典型接头的坡口形式及尺寸参数 接头形 式-板材厚度t/mm根部间隙/mm坡口角度/（ °）焊道宽度/mmI形坡口对接接头P 0.252.300.83.200.10tV形坡口对接接头1.63.200.10t'3060(0.100.25)t2.33.2(钝边0.69)903.26.400

4、.10t3060(0.100.25) tX形坡口对接接头6.412.700.20t30120:(0.100.25) tU形坡口对接接头6.41900.10t1530(0.100.25) t双U形坡口对接接头193800.10t1530(0.100.25) t角焊缝P 0.83.200.10t0450.25t3.212.700.10t3045(0.100.25) t根据套环、上壳体、下壳体和下环的板材厚度，焊缝A-A、C-C选用I形坡口，而焊缝B-B选用钝边V形坡口说明书7IXer£1976三一集团SANV三一工学院第二部分煤气罐图纸分析1煤气罐的三视图如图31 03所示：360R95

5、R925三一集团 三一工学院说明书图31 03煤气罐的三视图第三部分焊接工艺及装备1、全自动焊接方法优点：要提高焊接机械化和自动化水平， 如焊机实现程序控制、数 字控制；研制从准备工序、焊接到质量监控全部过程自动化的专 用焊机；在自动焊接生产线上，推广、扩大数控的焊接机械手和 焊接机器人，可以提高焊接生产水平，改善焊接卫生安全条件。自动化采用具有自动控制， 能自动调节、检测、加工的机器 设备、仪表，按规定的程序或指令自动进行作业的技术措施。其目的在于增加产量、提高质量、降低成本和劳动强度、保障生产 安全等。自动化程度已成为衡量现代国家科学技术和经济发展水 平的重要标志之一。数控式的专用焊机大多

6、为自动 TIG焊机，如全自动管/管 TIG焊机、全自动管/板 TIG焊机、自动TIG焊接机床等。在焊 接生产中经常需要根据焊件特点设计与制造自动化的焊接工艺 装备，如焊接机床、焊接中心、焊接生产线等自制的成套焊接设 备，大多可采用通用的焊接电源、自动焊机头、送丝机构、焊车 等设备组合，并由一个可编程的微机控制系统将其统一协调成一 个整体。2、焊接方法的选择：由于煤气罐一般都是成批量生产， 所以我们采用车床式自动 焊接装备焊接。上壳体的直边压在下壳体的收口上，然后再与套环及下环一起放到焊接用的车床上， 利用装在车床尾架上的气缸 将组合件压紧。利用可变速度的驱动装置转动焊件。三把焊枪和送丝机构安装

7、在车床后的侧梁托架上， 并根据不 同规格的圆筒进行调整。 通过电控箱可控制焊道首尾搭接量、 调 节焊接时间以及保证气体的提前供气和滞后停气。各焊枪对中之后，按总启动按钮，即可同时启动焊接。三一集团 三一工学院说明书第四部分焊前准备及焊接参数1、焊前准备：组装之前，对各结构要进行清理，清洗共分四部：浸于6070C的苛性腐蚀清洗液中 46min ;在4050C的温水中漂 洗1min，漂洗槽应有溢流的水以及空气搅动；在酸槽中（20C）还原处理810min ;在有溢流的水槽中进行温水（5060C） 漂洗 12min。2、焊接参数如下：接头及坡口形式：见图31 02 o焊接位置：水平回转管子焊接电源：三

8、台500A可调斜率及可调电压的弧焊整流器送丝系统：可调节速度焊枪：机械操作，700A,水冷式三一集团 三一工学院说明书焊丝： 1.2mm、 1.6mm、ER5356保护气体：Ar,23L/mi n焊道数量：3道对应于各焊道的焊接参数见表31 a。表31-b煤气罐各焊道的焊接参数f-一焊道对应剖面 焊接参数A-AB-BC-C焊丝直径/mm1.61.21.2焊接电流（反接）/A290200190电弧电压/V242525焊接速度/ (mm/min )11438801066送丝速度/ (mm/min )606982557874第五部分煤气罐的检验方法1煤气罐的检验方法：充装介质液化石油气充装介质液化石

9、油气充装介质液化石油气水压试验水压试验水压试验压力3.2压力3.2压力3.2（MPa）（MPa）（MPa）内容积（L）12内容积（L）118内容积（L）35.5外形尺寸外形尺寸外形尺寸（外径X 249 X 413（外径X407X1193（外径X320X 680高）mm高）mm高）mm瓶重（kg）瓶重（kg）瓶重（kg）2、常用的探伤方法:常用的探伤方法有：X光射线探伤、超声波探伤、磁粉探伤、 渗透探伤、涡流探伤、Y射线探伤、萤光探伤、着色探伤等方法。 无损探伤：无损探伤是在不损坏工件或原材料工作状态的前提下，对被检验部件的表面和内部质量进行检查的一种测试手段。磁粉探伤：a、磁粉探伤的原理：当工

10、件磁化时，若工件表面有缺陷存在，由于缺陷处的磁阻 增大而产生漏磁，形成局部磁场，磁粉便在此处显示缺陷的形状 和位置，从而判断缺陷的存在。b、磁粉探伤的分类： 按工件磁化方向的不同，可分为周向磁化法、纵向磁化 法、复合磁化法和旋转磁化法。 按采用磁化电流的不同可分为：直流磁化法、半波直流 磁化法、和交流磁化法。 按探伤所采用磁粉的配制不同，可分为干粉法和湿粉法。c、磁粉探伤优点：磁粉探伤设备简单、操作容易、检验迅速、具有较高的探伤 灵敏度，可用来发现铁磁材料镍、钻及其合金、碳素钢及某些合 金钢的表面或近表面的缺陷；它适于薄壁件或焊缝表面裂纹的检 验，也能显露出一定深度和大小的未焊透缺陷；但难于发

11、现气孔、三一集团 三一工学院说明书夹碴及隐藏在焊缝深处的缺陷。超声波探伤a、超声波探伤的基本原理 ：超声波探伤是利用超声能透入金属材料的深处，并由一截面进入另一截面时，在界面边缘发生反射的特点来检查零件缺陷的 一种方法，当超声波束自零件表面由探头通至金属内部，遇到缺陷与零件底面时就分别发生反射波来，在荧光屏上形成脉冲波 形，根据这些脉冲波形来判断缺陷位置和大小。b、超声波探伤与X射线探伤区别：超声波探伤比X射线探伤具有较高的探伤灵敏度、周期短、 成本低、灵活方便、效率高，对人体无害等优点；缺点是对工作 表面要求平滑、要求富有经验的检验人员才能辨别缺陷种类、对缺陷没有直观性；超声波探 伤适合于厚

12、度较大的零件检验。c、 超声波探伤的主要特性：1、超声波在介质中传播时，在不同质界面上具有反射的特性，如遇到缺陷，缺陷的尺寸等于或大于超声波波长时， 则超声 波在缺陷上反射回来，探伤仪可将反射波显示出来； 如缺陷的尺 寸甚至小于波长时，声波将绕过射线而不能反射；2、波声的方向性好，频率越高，方向性越好，以很窄的波 束向介质中辐射，易于确定缺陷的位置。3、超声波的传播能量大，如频率为 1MHZ （100赫兹）的 超生波所传播的能量，相当于振幅相同而频率为 1000HZ （赫兹） 的声波的100万倍。由于产品的性能要求，所以我们在探伤检测的时候选用超声波探伤进行检测，检测产品密封性的时候采用水压试验进行检 测。第六部分煤气罐的用途及注意事项1、用途：煤气气罐是用来储存煤气、天然气、液化石油气的储罐，应用于家庭、饭店及工业。2、注意事项：煤气罐内部有气体时压力很大，稍有操作不当