毕业论文锅炉压力容器设计

1、摘 要 压力容器是一个涉及多行业、多学科的综合性产品，其建造技术涉及到冶金、机械加工、腐蚀与防腐、无损检测及安全防护等众多行业。随着冶金、机械加工、焊接和无损检测等技术的不断进步，特别是以计算机技术为代表的信息技术的飞速发展，带动了相关产业的发展。在世界各国投入了大量人力物力进行深入研究的基础上，压力容器技术领域也取得了相应的进展。为了生产和使用更安全、更具有经济性的压力容器产品，传统的设计、制造、焊接和检验方法已经和正在不同程度地为新技术、新工艺所代替、而冶金机械加工、焊接和无损检测等压力容器相关行业的技术进步，是压力容器行业整体制造技术水平提高的前提条件。中国是压力容器的生产大国，目前生产

2、的目的主要是满足国内的需求。生产厂家的数量(约3200家)和相应的装备能力均为世界领先，从以储气罐为代表的重型容器到高压气体运输容器等特殊的容器，中国都有很强的生产能力，并且产品的价格和质量都具有一定的竞争力。多年的生产实践和国家的规范化管理，使我国的压力容器行业形成了装备齐全、人员配套、管理严格的生产格局，为我国的压力容器产品走向世界奠定了基础。随着我国加入WTO和国民经济持续高速发展，压力容器制造业今后也必然会有一个很大的发展，只有认清发展趋势，才能把握住自己的发展方向，才会使压力容器制造业有更好的发展。关键词:压力容器;制作工艺;焊接;坡口自动切割机目录引言11.储气罐的结构分析311储

3、气罐基本结构及零件简图31.1.1筒体 31.1.2封头 31.1.3接管和法兰.41.1.4密封元件.41.1.5容器内件.41.1.6支座.41.1.7零件简图.41.2储气罐的制作工艺流程51.3材料焊接性分析51.4预处理工艺.61.4.1钢板表面净化.61.4.2矫形.61.5下料工艺（方法、设备）.71.5.1钢板的划线、号料.71.5.2钢板的剪裁91.5.3钢板的卷制.101.5.4预弯.111.5.5对中.111.5.6卷圆.111.5.7校圆121.6装配与焊接工艺.131.6.1装配的基本条件131.6.2零件的定位131.6.3封头成形装配与焊接141.6.4筒节的焊缝

4、装配与焊接.161.6.5附件装配焊接.191.6.6整体消除应力热处理.191.7罐体的检验191.7.1无损探伤.191.7.2水压试验.192封头坡口自动切割机的设计.192.1自动切割机的简述.192.2自动切割机的工作过程及结构形式.202.2.1工作过程.202.2.2封头的放置202.2.3工作原理及机器特点202.2.4结构形式及计算.21结论.24致谢.24参考文献.251储气罐的结构分析1.1储气罐基本构成及零件简图储气罐是一个承受内压的钢制焊接压力容器。在规定的使用温度和对应的工作压力下，应保证安全可靠，罐体的基本结构部件应包括人孔、封头、筒体、法兰、支座。图1为储气罐的

5、结构简图。1.1.1筒体 本产品的筒体是用钢板卷焊成两个筒节后组焊而成，这时的筒体有纵环焊缝。1 .1 .2封头 按几何形状不同，有椭圆形封头，球形封头，蝶形封头，锥形封头和平盖等各种形式。封头和筒体组合在一起构成一台容器壳体的主要部分，也是最主要的受压元件之一。此储气罐选择的是椭圆形封头。 从制造方法分，封头有整体成形和分片成形后组焊成一体的两种。当封头直径较大，超出生产能力时，多采用分片成形方法制造，分片成形控制难度大，易出现不合格产品。对整体成形的封头尺寸、形状，虽然易控制但一般需要有大型冲压模具的压力机或大型旋压设备，工艺设备庞大，制造成木高。从封头成形方式讲，有冷压成形、热压成形和旋

6、压成形。对于壁厚较薄的封头，一般采用冷压成形。 采用调质钢板制造的封头或封头瓣片，为不破坏钢板调质状态的力学性能，节省模具制造费用，往往采用多点冷压成形法制造。 当封头厚度较大时，均采用热压成形法，即将封头坯料加热至9001000。钢板在高温下冲压产生塑性变形而成形，此时对于有些材料(如正火态钢板)，由于改变了原始状态的力学性能，为恢复和改善其力学性能，封头冲压成形后还要做正火、正火+回火或淬火+回火等相应的热处理。对于直径大且厚度薄的封头，采用旋压成形法制造是最经济最合理的选择。1.1.3接管和法兰 接管和法兰作用是连接或供人进入容器内部的，是容器的主要组成部分。接管与壳体间的焊接接头一般为

7、角接接头或T形接头，但对于连接二者之间的焊缝，如果是壳体上开坡口时，则称为对接焊缝，壳体上不开坡口时称为角接焊缝。1.1.4密封元件封元件是两法兰之间保证容器内部介质不发泄漏的关键元件。对于不同的工件条件要求有不同的密封结构形式和不同材质及形式的垫片，在制造时对于密封垫材料和形式不得随意更改。1.1.5容器内件在容器壳体内部的所有构件统称为内件.1.1.6支座立式容器主要采用耳式支座。为了保证采气安全性，往往对支座中的对接焊缝要进行局部甚至全部的射线检测或超声波检测。1.1.7零件简图储罐的每个零件图中均包括名称、材料、数量、重量以及相应标准，具体参数见表I。1.2储气罐的制作工艺流程储气罐的

8、工艺流程图如图2所示。1.3材料焊接性分析 本产品所采用的材质是16MnR,其特点是焊缝热影响区具有不同程度的淬硬倾向，焊缝和热影响区对冷裂纹都比较敏感。电弧焊时，各种冷却速度下都可能在热影响区形成马氏体组织，钢中碳和合金元素的含量愈高，热影响区的淬硬倾向就愈大，同时金相组织中的马氏体组织的比例就愈高。因此，在拟定其焊接工艺时，应以防止接头各区马氏体组织和冷裂纹形成及防止热影响区淬硬变脆为基本出发点。 16MnR钢，化学成分见表2,力学性能见表3。焊接性良好，板厚34mm以下，焊前不需预热，焊后也不必进行热处理。自动理弧焊时，由于焊接线能量较大，焊接区冷却速度较馒，焊前不必预热。本产品板厚为8

9、mm,所以焊前不需预热，焊后也不必进行热处理。16MnR的焊条电弧焊应采用低氢型焊条E5015。选择埋弧自动焊焊接材料时，应考虑坡口的形式，板厚和受压部件的热处理工艺。对于不开坡口的对接接头，由于母材的熔合比比较高，在焊后不进行热处理的场合，可选用合金量较低的H08MnA焊丝配HJ431焊剂。对于板厚超过30mm开坡口的对接接头，应采用H10Mn2焊丝配HJ431焊剂，对于焊后需作长时间消除应力处理的厚壁容器，应采用H08MnMo焊丝配HJ530焊剂。 根据木产品的特点，所选用的焊条为E5015,焊丝和焊剂分别为H08MnA和HJ431。1.4预处理工艺1.4.1钢板表面净化 钢板的表面净化是

10、钢板预处理的一个步骤，运用特定的方法或设务祛除表面的油污、铁锈、杂质、氧化皮等。表面净化的方法大体分两类:机械法和化学法。化学法主要有酸洗、碱洗、盐洗等。机械法主要有砂轮打磨、喷沙、喷丸处理。本钢板选用喷沙作为表面净化的处理方式，除去铁锈和氧化皮。用喷砂法做表面净化，所得钢板质量好，且效率高，但是，粉尘太大，所以一般都是在密闭的喷砂室里进行操作。需要注意的是，近年来钢板出厂时，大都会喷一层防护漆，来避免它的腐蚀，防护漆不影响以后的加工和焊接，此时，表面净化这一工序就可省略。1.4.2矫形 钢材在轧制、运输、装卸和堆放过程中，由于自重、支承不当或装卸条件不良及其他原因，可能会产生弯曲、扭曲、翘曲

11、、波浪变形及表面不平等变形。当这些变形超过一定程度时，会给尺寸的度量、划线、剪裁及其他加工带来困难，而且会影响到成形后零件的尺寸和儿何形状的精度，从而又会影响到装配、焊接和整个产品的质量。所以在划线下料前应子以矫形。钢材在加工过程中，也会由于受力不均等工艺原因和其他原因而使工件产生变形，为不影响下道工序的加工和确保加工质量，也需进行矫形。另外，在装配一焊接之后，工件也会因焊接等原因，产生某些变形，亦需矫形，此为成品娇形。娇形就是使钢材或工件在外力作用下产生与原来变形相反的塑性变形，以消除弯曲、扭曲、皱折、不平等现象，从而获得正确形状的过程。矫形的实质就是将被拉长的纤维缩短或将缩短的纤维拉长，以

12、恢复原状，或是使其他部分的纤维也拉长或缩短.产生与局部纤维相同的变形。从而达到矫形的目的。娇形的方法按操作方法的不同，可分为手工娇形、机械矫形和火焰矫形三种。本设计采用多辊矫平机进行机械矫形。多辊矫板机矫平钢板，是使板料通过矫板机的上下两列辊子之间，在辊子压力的作用下，受到多次反复弯曲，整个钢板得到均匀的拉长，使多种原始曲率逐步趋向一致变为单一，并不断减小，最终得到矫平。图3为多辊式矫平机的工作原理图。本设计中，钢材16MnR,板厚为8mm.选用九辊矫正机，其参数情况见表4。 应注意的是，不是所有的钢板都能一次矫平，是否容易矫平除与矫平机有关外，还与其本身的性质和厚度有关。1.5下料工艺(方法

13、、设备)1.5.1钢板的划线、号料 划线和号料就是根据施工图样及工艺上的要求，正确地确定一个欲加工零件的配料尺寸和形状，并用划线的方法在钢材上号料，同时标注上必要的加工符号及其他必要内容，用以指导以后各道工序的加工。它直接决定着零件的尺寸和儿何形状的精度，而且对以后的装配和焊接工序也有很大的影响。 总体来看，划线和号料大致可以分为以下三部分操作内容和步骤:放样展开、制作样杆样板、在钢材上进行号料。号料尺寸公差是反映整个划线工序的最终允许公差，根据GB/T 9019一2001，压力容器公称直径标准的规定，长x宽及其他外廓尺寸线为±1mm，超过一米的为L/1000,但不超过3mm；中心线

14、、基准线为±0.5mm；正方形或长方形，其对角线L1-L2之差2mm。应注意的是，放样展开最后获得的尺寸是零件的设计尺寸或者说是零件加工后应得的尺寸，而样板是用来号料的，其外部尺寸应该是零件加工前坯料尺寸，这两者是不一样的。零件的坯料尺寸是由零件展开尺寸、工艺余量和加工余量三部分组成的。 工艺余量是零件加工过程中由于工艺条件和工艺因素的影响而造成的尺寸变化和偏差。在焊接结构制造中，主要是焊接收缩量和成型后的修边余量。本设计中，16MnR板厚8mm,焊缝横向收缩余量为1.3-1.4mm，纵向收缩余量为0.15-0.3mm。加工余量主要包含切割余量，边缘加工余量两项。气割时会产生一定宽度

15、的割缝，但是当沿外侧切割时可不考虑工艺余量。切割后尚需进行边缘机械加工，留3 mm的加工余量，号料划线公差图如图4所示。由于筒节为回转体，划线前要进行展开，可采用计算展开法，考虑壁厚因素，按中径展开。根据公式:L=(Dg+)+S (1-1)式中：L-筒节毛坯展开长度(mm)Dg-容器公称直径(mm)-容器壁厚(mm)S-加工余量(包括切割余量、刨边余量和焊接收缩徽等)(mm)，如两侧均需刨边，则取6mm。则L=3.14(1800+8)+6=5683.12mm,根据上面的计算得出下料尺寸(长x宽)3400mmx5683mm,由于没有符合尺寸的钢板，选择的钢板规格(长x宽)3500mmx6000m

16、m。简节展开毛坯尺寸如图所示。1.5.2钢板的剪裁 钢板的剪裁就是按照所划的切掉线切割出零件的毛坯。钢材的剪裁方法很多，目前金属结构制造厂常用的主要方法有:机械剪裁，气体火焰切割和等离子弧切割等。目前常用的机械剪切机床有:龙门式剪板机，联合式剪板机，盘园式剪板机，振动式剪板机，以及专用或多用的型钢剪断机等。由于剪切后仍然需要对其进行开坡口，因此，本设计选用较为方便操作的气体火焰切割方式来进行钢板的下料。 气体切割机选用CG 1一30小车式半自动切剂机见图6.气体火焰切割原理是利用可燃气体与氧气棍合燃烧形成的预热火焰，将被切割的金属加热到其燃烧温度，再用喷射出高速氧气流使割缝被加热到燃点的金属发

17、生剧烈燃烧产生大量热量，并将产生的氧化物熔渣吹除掉，从而把金属分割开来的一种加工方法。CG1一30小车式半自动切割机主要技术参数见表5。 开坡口是边缘加工的一种。其方法也很多，有手工铲削，砂轮打磨，用加工机床进行机械加工，以及气体火焰切割和碳弧气刨等。 本设计选用同款式气体切割机，进行坡口加工。气割边缘加工可用自动或半自动切割机同时用两个或三个割嘴。一次切割就可以切割出V型或X型坡口来。1.5.3钢板的卷制 钢板的卷制是对钢板进行弯曲加工的主要形式。所用的最普遍的设备是对称式三辊卷板机。 三辊式卷板机的上轴可在oe垂直平面内上下调节，两个下辊为主动辊，可正反旋转，并对称于上辊中心线排列。弯卷时

18、将钢板放入上、下辊之问，然后上辊向下移动将钢板压紧并使之弯曲，在e点处弯矩最大，使钢板达到塑性变形状态。再驱动两下辊旋转，并借助于钢板和辊子之间的摩擦力使钢板左右移动。同时上辊也随之转动，这样就使钢板连续通过oe垂直平面，受到相同的弯曲，产生相同的变形。既钢板变成曲率相同的弧形板。一次行程之后，再将上辊下压一定距离，有驱动下辊，使钢板进一步受到弯曲。上辊下压儿次，就将钢板弯曲到需要的曲率半径。三辊式卷板机的工作原理如图7所示。1.5.4预弯 预弯是在用卷板机弯卷钢板时，钢板两端各有一平直段无法卷弯。为了使钢板都能弯曲成同一曲率，在卷板前要采用一定的办法，前将其两端弯曲成所需要的曲率，这就是预弯

19、的目的。 较厚的板采用压力机进行模压弯曲，这种方法需较大型的压力机和模具；本设计板较薄，就用原三辊卷板机，借助一块预弯胎板进行辊卷预弯。预弯过程见图8。 胎板厚度一般取卷制钢板厚度的两倍稍多一些，本设计选用的胎板厚度为l9mm，其曲率半径应略小于被卷钢板的半径，这样既不致增加板机的负担，也避免损坏机床，又可以保证钢板的预弯曲率.预弯的长度一般应超过两下辊的中心距离，本设计预弯的长度为100mm。1.5.5对中 当钢板弯好之后，即可将钢板放入卷板机上下辊之间，进行滚卷，但首先注意将钢板放正，也就是要对中，其目的是工件的母线要与辊子轴线平行，以防止产生扭斜。 对中常用方法有:四辊机对中，有对中挡块

20、的三辊机对中，倾斜进料对中，按棍中槽对中。本设计选用三辊机对中即可。1.5.6卷圆 钢板对中以后，就可以调上下辊压住钢板并使之产生一定弯曲，开动机床进行滚卷，每滚卷一次行程便适当向下调上辊一次，这样经过多次滚卷就可将钢板弯曲成所要求的曲率。 本设计应用冷卷工艺。应注意的是: 冷卷时不得超过允许的最大变形率为0.5%； 不致打滑和使设备不超过额定功率；滚卷过程中要随时用卡样板测量，是否已经达到曲率要求，不可过卷。1.5.7校圆圆筒应封闭表面工件，当进行点装和纵缝焊接之后，一般还要进行一次校圆。校回多是在原卷板机上进行。校圆大致有以下三个步骤:工件放入卷板机上辊之后，一泞先是根据经验或计算将辊调到

21、所需要的最大矫正曲率位置，进行加载。使工件在矫正曲率下，多次滚卷并着重于焊缝区的滚卷，使整圈曲率均匀一致，并经测量，直至合乎要求为止。逐渐卸除载荷，并使工件在逐渐减少的载荷下多次滚卷。 注意:内筒矫圆前，先要将纵缝加强高磨平，并用砂轮磨光到内筒圆弧度相平齐，然后到卷板机上进行校圆。1.5.8封头压制成形 封头的尺寸如图9所示，根据公式: 式中:K0-封头冲压成形时的拉伸系数，本设计取为0.75； -封头边缘的加工余量，取5mm。 封头设计尺寸，由JB/T4746-2002查得: 公称直径(DN):1800mm； 曲面高度(H):560mm； 直边高度(h):25mm； 厚度范围():8mm；

22、内表面积(A:3.6535M2； 容积(V):0.8270M3。 由于直径很大，材料尺寸不够，所以必须采用拼接钢板(拼板的对口错边量不得大于钢板厚度的10%，且不大于1.5mm)，然后进行整体冲压。压力容器封头拼板缝一般是在平板状态下完成的，焊接条件比较好，焊接坡口采用V形。封头拼缝宜采用焊条电弧焊十理弧自动焊组合。拼焊焊缝的位置应满足有关标准的要求，即拼缝距封头中心不得大于1/4公称直径，拼接焊缝可预先经无损检测合格。这可避免在冲压过程中坯料从焊缝缺陷处撕裂的可能。坯料拼缝的余高如有碍成形质量，在成形前应打磨与母材齐平，必要时还应作表面检测. 拼接钢板时，先用焊条电弧焊进行点固焊，焊条选用E

23、5015、焊条直径4.Omm、焊接电流I=kd=40x4=160A。焊点可在钢板焊道上均匀分布，母隔一米焊大约300mm长的焊缝。接下来要用埋弧焊把钢板拼接完整。封头拼接完成进行X射线探伤，按JB4730-94标准，III级合格。拼接简图如图10所示。1.6装配与焊接工艺1.6.1装配的基本条件 将零部件按图纸要求组合起来，经定位焊成为整体的工艺过程称为装配。在进行金属结构件的装配时，将零件装成部件称为部件装配。将零件或部件总装起来称为总装配。无论何种装配都必须对零件进行定位，夹紧和测是，这就是装配的三个基本条件。1.6.2零件的定位 (1)定位器 定位器是将待装配零件在装焊夹具中间固定在正确

24、位置的器具。在装焊工装夹具中常用的定位器主要有挡板、支撑钉、定位销、定位槽、形铁和定位样板等。定位器是保证待装配零件之问保持正确的相对位置的重要元件，因此定位器首先应按高精度加工，保证在夹具体上的安装精度。装焊夹具在使用前，应按规定的程序校验定位器与基准面之间的形位公差，是否符合夹具设计图样的要求。在安装基面上的定位器要承受焊件的重力，并与焊件表面接触。因定位器工作面易磨损，应采用硬度较高的钢材制作。(2)零件的定位方法 根据零件的具体情况，选取零件的定位方法.根据定位方法的不同可分为如下儿种:划线定位、样板定位、定位元件定位、胎卡具定位。本次设计选用胎卡具定位。（3)定位焊定位焊是用来固定各

25、焊接零件之问的相对位置以保证焊件得到正确的几何形状和尺寸而进行的焊接。因定位焊为断续焊，焊件温度比正常焊接时要低，热量不足容易产生未焊透，故定位焊电流应比焊接电流大10%一15%,特别注意定位焊后应尽快进行焊接避免中途停顿和间隔时间过·比本次设计产品板厚为8mm,点固焊缝长度30一50mm，间距300mm .参数如表6所示。1.6.3封头成形装配与焊接 封头冲压过程中钢板的塑性变形很大，为保证封头的质量，提高材料的变形能力，对于壁厚较小或成形过程变形量小的封头，多采用冷冲压，本品即为冷压。 (1)冲压成形 对于薄壁封头，应采用二次成形法。第一次，用比凸模直径小于200mm左右的凹模压

26、成碟子形状，可2一3块坯料叠压。如图11所示: 拉延:也称为拉深或压延。它是将平板毛坯或空心半成品，利用拉延模，拉延成一个开口的空心零件。 在封头拉延过程中，凸缘部分的材料受切向应力的作用。当切向应力达到一定值时，凸缘部分材料失去稳定而在整个周边方向出现连续的波浪形弯曲，这种现象称为起皱。为防止起皱采用压边圈，安在凹模上面，与凹模表面之间留有1.2倍板厚的间隙。 在拉延过程中，在钢板弯曲大的部位会变薄，所以应将封头板厚加大10%。(2)封头的第二次成型 用弦长相当于封头内直径的间隙样板检查封头内表面形状公差，样板与封头内表面的最大间隙外凸不得大于1.25%Di(即22.5mm)，内凹不得大于0

27、.625%Di(即11.25mm)。 将己初步成型的封头置于数控压力机上，启动并调整外压力轮，按自动运转轨迹，精旋压一次，进行旋压修型. (3)影响封头成形质量的主要因素 影响封头壁厚变化的因素很多，归纳起来，大致有下列几方面: 材料的性能; 封头的形状: 下冲模圆角半径越大，变薄量越小; 上下冲模间的间隙小，则变薄严重: 润滑情况好，则减薄小;加热温度越高，变薄量大;压动力大，则变薄严重；1.6.4筒节的焊缝装配与焊接 (1)筒节的纵缝装配 筒节卷制完成后，进行纵焊缝的装配焊接。筒节的焊接采用焊条电弧焊打底，单面理弧自动焊盖面。先用焊条电弧焊在内部封底，熔深为板厚的30%,然后用埋弧焊焊接外

28、部焊缝，焊前先用碳弧气刨清根，再进行理弧自动焊。筒节的纵缝装配如图14所示: 装配时经常采用各种夹具来保证质量，通常选用的夹具为杠杆一螺旋夹紧器来调整简体轴向和周向错边。另外常用的还有斜楔式压紧器，它的优点是制作简单，操作方便，成本低。本次筒节的装配选用手动螺旋夹紧器(如图15所示).通过使用它来保证纵缝边缘平齐，且沿整个长度方向上间隙均匀一致(符合技术要求)以后，可进行定位焊接。 (2)筒节的纵缝焊接 筒节在焊接滚轮架上进行焊接，用焊接滚轮架完成。施焊前，在筒节纵缝的延长部位同时焊接一块相同材料的试板，以便捡验内筒焊接接头的力学性能。焊缝焊后要进行100%的射线探伤，以确认焊缝内部质量，检验

29、合格后要进行消除应力热处理。为防止筒节纵缝的焊接残余应力必须事先进行热处理消除;对接方法为无衬垫双面埋弧焊。此方法要求边缘加工和装配的质量很高，边缘必须平直，保证间隙小于lmm。焊接第一面的熔深为板厚的40%-50%,第二面要控制熔深达到板厚的60%-70%，以保证焊透，定位焊接采用焊条电弧焊焊条E5015，电流150A)，点焊长度为150mm,焊点距离为200一300mm。为了避免纵焊缝装配之后在吊运和存放过程中筒节产生变形而响它的圆度，可在筒内焊上临时支撑。 所有焊接工艺参数必须经过焊接工艺评定后制定出。所谓焊接工艺评定是按照所拟定的焊接工艺，根据标准规定的焊接试件、检验试样，测定焊接接头

30、是否具有所要求的性能。经过焊接工艺评定写出焊接工艺评定报告，并结合实践经验制定焊接工艺规程，作为焊接生产的依据，焊条电弧焊打底工艺参数如表7所示，MZ-1000型理弧自动焊机如图16所示，埋弧焊机的技术参数如表8所示。(3)筒节装配焊接的注意事项同一断面上，最大直径Dmax与最小直径Dmin之差不大于设计直径Di的0.5%，即不大于1 mm。A类焊缝的对口错边量b不大于1.5mm。 A类焊缝处形成的棱角E,用弦长=1/6Di,且不大于300mm的内样板和外样板检查，共E不大于2mm。 (4)焊后处理 焊缝的打磨 打磨时将焊缝的余高打磨掉即可。 矫圆 当筒节进行点装和纵缝焊均匀之后，要进行矫圆。

31、其主要步骤如下: 首先将筒节放入卷板机上辊之后，先是根据经验或计算，将上辊调至所需要的最大矫正曲率的位置进行加载； 其次使工件在矫正曲率下多次滚卷，并着重于焊缝区的矫正，使圆筒曲率均匀一致。经测量，直到合乎工艺要求为止； 最后逐渐卸除载荷，并使工件在遂渐卸除载荷的过程中多次滚卷.至此整个钢板的卷制过程结束。 (5)纵缝的探伤和热处理 筒节纵缝焊后要100%的x射线探伤，以确认焊缝内部质量。如发现缺陷必须坚决返修。在探伤后，要对筒节进行整体热处理，以减小其在矫圆和焊接时产生的残余应力，并改善焊缝及其热影响区的金相组织，以获得性能良好的筒节结构。 因为结构原因不能进行整体热处理，为防止板的松动，所

32、以筒节纵缝的焊接残余应力必须通过单独热处理来消除。 (6)封头与筒节的环缝焊接封头与筒节的环缝焊接采用V形坡口，单面埋弧挥，坡口形式如图17所示。其环缝工艺同筒节的纵缝焊接工艺，焊接工艺参数如表8，表9所示。 (7)最后一道环焊缝工艺 焊接方法及坡口形式 采用内部焊条电弧焊，外部埋弧自动焊的方法。开V形坡口，其坡口形式参照图17。 焊接工艺参数 内部焊条电弧焊。采用直流反接的方法，共焊一层，具体工艺参数如表9所示。 外部埋弧自动焊.选用的焊丝为H08MnA.焊剂为HJ431.焊前应先用碳弧气刨将焊条电弧焊的根部清理干净，再进行埋弧自动焊，否则根部将会出现焊接缺陷。外部理弧焊焊一层，具体工艺参数

33、如下。1.6.5附件装配焊接 封头、筒体装配焊接后，要对其他附件进行装配焊接。附件包括:人孔一个，进、出气口一个，排污口一个，安全阀一个，压力表一个。一般采用焊条电弧焊焊接，焊后进行超声波探伤。1.6.6整体消除应力热处理 整体热处理的目的是消除罐体中的焊接残余应力。整体热处理采用高温回火，对于16MnR钢，回火的温度在625左右。保温时间按每毫米板厚保温1-2分钟计算，结合本次所设计的储气罐罐体板厚，回火保温时间为16分钟左右。1.7罐体的检验 耀体在其部件或整体制造完成后，按规定都有要进行无损探伤和压力试验，以检测容器的制造质量。1.7.1无损探伤 射线的种类很多，其中易于穿透物质的有X射

34、线、Y射线、中子射线三种。这三种射线都被用于无损检测，其中X射线和Y射线广泛用于锅炉压力容器焊缝和其他工业产品、结构材料的缺陷检测。本设计采用X射线探伤方法进行焊缝质量检验。容器上的A、B类焊缝应进行20%射线检测，按JB4730-94III级合格。 X射线是从X射线管中产生的，X射线管是一种两极电子管。如果两极之间加儿十千伏以至儿百千伏的电压(叫做管电压)时，电子就从阴极向阳极方向加速飞行、获得很大的动能，当这些高速电子撞击阳极时。与阳极金属原子的核外库仑场作用，放出X射线。电子的动能部分转变为X射线能，其中大部分都转变为热能。电子是从阴极移向阳极的，而电流则相反，是从阳极向阴极流动的，这个

35、电流叫做管电流，要调节管电流，只要调节灯丝加热电流即可，管电压的调节是靠调整X射线装置主变压器的初级电压来实现的。利用射线透过物体时，会发生吸收和散射这一特性，通过测量材料中因缺陷存在影响射线的吸收来探测缺陷。 但应注意x射线对人体的危害，当一定量的电离辐射作用于机体后，受照机体会引起病理反应，所以在探伤过程中和结束时均应做好防护措施。1.7.2水压试验 水压试验的主要目的是检验容器受压部件的结构强度。验证其是否具有在设计压力下安全运行所需的承压能力.在耐压试验时，对于高压或小容器还可进行残余变形测定，以判明材料是否出现整体屈服。 考虑稳定因素，本产品的试验压力为1.15MPa。对16MnR钢

36、制容器液压试验，液体温度不得低于5，而水压试验的温度上限一般限制在40以下。在试压过程中，如发现有渗漏现象时即卸压，待彻底消除缺陷焊补后再试压。2封头坡口自动切割机的设计2.1自动切割机的简述 随着焊接生产技术的高速发展，对焊接生产的机械化和自动化提出了越来越高的要求，焊接机械设备的需求童也越来越大。坡口自动切割机正是为满足市场需要而设计生产的。它是借助仿形机构上的仿形触头和工作台上反应夹紧装置的坐标尺寸，将封头定位夹紧的机械装置.主要用于椭圆封头的坡口加工 我国的一些小型压力容器制造厂家.受机械加工能力的限制，对直径l000mm以上封头坡口的加工颇感困难，往往采用手工气割法加工坡口，(如图1

37、9).结果坡口形状不规则，表面粗糙度差，达不到图纸要求，生产效率低、成本高，工人劳动强度大，然而自动切割机是一台能够自制，并且成本低、结构紧凑、实用性强、操作运行可靠，完全能满足图纸要求的封头坡口加工机器。2.2自动切割机的工作过程及结构形式2.2.1工作过程 (1)先将封头置于工作台上，借助仿形机构上的仿形触头和工作台上反映夹紧装置的坐标尺寸，将封头定位夹紧。 （2）试割 在搁架上安装好割炬，割炬在封头直边上部试割区域封头压制时，直边高度留了加工余量，按封头坡口要求，调整割炬倾角，调节手柄使割咀离封头的距离达到切割位置，点燃割炬，将火焰调至切割状态，同时启动电机，调节电气控制柜上速度旋扭，直

38、到能进行正常切割为止，记下此时工作台转速。(注电气控制柜装有转速指示表) (3)切割按封头图纸要求，将可调搁架上割嘴高度调到正确位置，立轴上标尺可显示其高度，按试割时封头转速进行切割。2.2.2封头的放置 进行封头坡口切割前，首先应确保该椭圆形封头在定位夹紧器转盘上的准确放置。 刻度盘上刻有0一75度的等分线，转盘上均匀分布着三个支脚架，支脚架能通过刻度盘的角度线来调整其角度，使割嘴与封头之间形成相应的角度，以利于开坡口。 转盘上装有三个类圆模具，可根据所加工椭圆封头的直径调整其尺寸范围，并通过紧固螺钉将其紧固。放置椭圆封头，进行微调、找正，依靠封头边缘和中心是一个均匀的回转直径原理来找封头的

39、中心。当封头外壁与调整模具间隙均匀相等或者彼此啮合时，封头中心就与转盘中心重合，方可点燃割炬调整火焰对封头的坡口进行自动切害。2.2.3工作原理及机器特点 不同的板厚和材质的封头对应着不同的切割速度，用公式表示如下:V=K x N x （2-1)式中V：切割速度，mm/min N:不同板质系数K:板厚系数:板厚mm本机是利用工作台的无级调速，在割炬等参数已确定的情况下，找出其封头厚度与切割速度的关系，又考虑到封头的直径存在着一定范围内的椭圆度，按照JB741-80钢制焊接压力容器技术条件，其允差见表11。 采用了机械仿行机构，使其割嘴离工件的距离始终保持其最合适的位置，一般为3-5mm.不会造

40、成割嘴离封头时远时近而产生切割缺陷，完全能满足图纸要求，解决工厂生产过程中的一大难题。 该机特点为: （2）成本低，标准件多，操作运行可靠，维修方便，有一定机械加工能力的容器生产厂家均可自制。 （2）自动化程度高，大大地减轻工人劳动弧度，提高生产效率，只需一人操作。各种形状的封头坡口均可加工，为保持坡口表面材料的化学成分不变，能在可调搁架上放置手提砂轮将表面的增碳层磨去。 （3）对工作台稍作改进，便可对容器的筒体进行坡口加工，无需购买大型刨边机，为企业节约大童资金。2.2.4结构形式及其计算 结构设计如图20所示(实体如图21所示)，此机分3大部分组成:1.传动部分；2.工作台部分；3.自动仿

41、行切割部分。 (1)传动部分 它由调速电机1，减速机3，变速箱5，大小锥形齿轮6, 7，立轴10，电气控制柜20等组成，通过该系统可实行工作台的无级调速，调速范围在0"5r/min范围内变动，完全能满足封头的坡口加工。封头被切害d点的线速度“与封头转动的角速度“。存在如下关系:v=2R (2-2)式中:V：封头切割点的线速度，mm/min：封头的角速度，r/minR：封头的半径，mm本设计为椭圆形封头，内径D=1800mm,板厚=8mm, ( JBT4746-2002封头Dl800x8)在该机上加工，转速计算如下:查表12，可知在有关参数确定的情况下，其线速度V=610mm/min(

42、取中间值)，由公式(2-3)得:W=v/2R 1.3r/min （2-3）在调速015r/min范围内。(2)工作台部分它由工作台12和定位夹紧装置组13成。工作台既要体现结构紧凑、重量轻、反映定位夹紧装置的位置，以便于封头对中定位，又要满足其强度和刚度求，其支撑重量在300-3000kg范围内，定位夹紧装置根据封头尺寸的大小及形状不同，有不同的规格之分。 (3)自动仿形部分 它由仿形触头，可调搁架，立柱及组合弹簧组成。该部分是机器较为重要的部分，它的好坏直接关系到封头坡口的加工质量。也可不采用机械式仿形法，运用液压式仿形，其效果更佳。结论通过本次设计得出以下结论:(1)正确的制定焊接工艺参数

43、，以便焊工能够按照焊接规范进行焊接。防止缺陷的产生。 （2)如何用更好的方法及设备进行装配定位，提高工作效率及筒节质量，有待日后科技进步进行解决。 （3）自动化设备在机械行业已得到广泛使用，如何将计算机和机械设备有机结合运用到实际生产中是又一急需解决的问题，同付也有着巨大的发展前景。（4）结合罐体特点，本次设计用16MnR作为储气罐'e体制作的材料，相比其它碳纲具有无可比拟的优势。致谢 经过几个月的查资料、整理材料，今天终于可以顺利的完成毕业设计的最后的谢辞了，想了很久，要写下这一段谢词，表示可以进行毕业答辩了，自己想想求学期间的点点滴历历涌上心头，时光匆匆飞逝，四年多的努力与付出，随

44、着毕业设计的完成，终于让学生在大学的生活，得以划下了完美的句号。 毕业设计得以完成，要感谢的人实在太多了，首先要感谢赵老师，因为论文是在赵老师的悉心指导下完成的。赵老师渊博的专业知识，严谨的治学态度，精益求精的工作作风，诲人不倦的高尚师德，严以律己、宽以待人的崇高风范，朴实无华、平易近人的人格魅力对我影响深远.本设计从选题到完成，每一步都是在赵老师的指导下完成的，倾注了赵老师大量的心血。 赵老师指引我的毕业设计的方向和架构，并对设计初期成果进行逐字批阅，指正出其中谬误之处，使我有了思考的方向，他循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪，他严谨细致、一丝不苟的作风，将一直是我工作、学习中的

45、榜样。老师要指导很多同学的论文，加上本来就有的教学任务，工作量之大可想而知，但在一次次的回稿中，精确到每一个字的的批改给了我深刻的印象，使我在论文之外明自了做学问所应有的态度。在此，谨向老师们表示崇高的敬意和衷心的感谢！谢谢老师在我毕业设计的过程中给与我的极大帮助。对张老师的感激是无法用言语表达的。参考文献1、 田锡唐.中国机械工程学会焊接学会焊接手册（第三卷）M北京：机械工业出版社，2007.10：20-252、 周振风.焊接冶金学（金属焊接性）M北京:机械工业出版社，2003.4:305-3053、 栾春远.autoCAD2005压力容器设计M北京：化学工业出版社，2006.3：37-13

46、04、 GB150-1998,钢制压力容器焊接工艺M北京：机械工业出版社，2007.6:23-305、 陈裕川.钢制压力容器焊接工艺M.北京：机械工业出版社，2007.6:23-306、 黄健.管法兰垫片、紧固件选用手册J.北京：机械工业出版社，2006.5：12-137、 文斌.接头和管件选用手册J.北京：机械工业出版社，2005.8:50-518、 GB11345-1989,钢焊缝射线探伤方法和探伤结果分级S.1989为你提供优秀的毕业论文参考资料，请您删除以下内容，O(_)O谢谢！2 Many people have the same mixed feelings when planni

47、ng a trip during Golden Week. With heaps of time, the seven-day Chinese为你提供优秀的毕业论文设计参考资料，请您删除一下内容，O(_)O谢谢！National Day holiday could be the best occasion to enjoy a destination. However, it can also be the easiest way to ruin how you feel about a place and you may become more fatigued after the holi

48、day, due to battling the large crowds. During peak season, a dream about a place can turn to nightmare without careful planning, especially if you travel with children and older people. As most Chinese people will take the holiday to visit domestic tourist destinations, crowds and busy traffic are i

49、nevitable at most places. Also to be expected are increasing transport and accommodation prices, with the possibility that there will be no rooms available. It is also common that you' ll wait in the line for one hour to get a ticket, and another two hours at the site, to only see a ti

50、ny bit of the place due to the crowds. Last year, 428 million tourists traveled in China over the week-long holiday in October. Traveling during this period is a matter that needs thorough preparation. If you are short on time to plan the upcoming "Golden Week" it may not be a bad idea to

51、avoid some of the most crowded places for now. There is always a place so fascinating that everyone yearns for. Arxan is a place like this. The beauty of Arxan is everlasting regardless of the changing of four seasons. Bestowed by nature, its spectacular seasonal landscape and mountains are just bey

52、ond word. Arxan is a crucial destination for the recommended travelling route, "China Inner Mongolia Arxan Hailar Manzhouli". It is also the joint of the four prairies across the Sino-Mongolian border, where people gravitate towards the exotic atmosphere mixed with Chinese, Russian, and Mongolia elements. As a historic site for the Yitian Battle, Arxan still embodies the spirit of Genghis Khan. Walking into Arxan, you will be amazed by a kaleidoscope of gorg