离心压缩机铆焊专业知识课件

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一、透平公司铆焊作业的生产车间与设备能力二、各种板料、型材、管材在下料工作中的工艺要求三、MCL焊接机壳重要零件数控切割下料的特殊要求四、MCL、BCL、PCL焊接机壳的制造工艺流程与工艺要求五、轴流压缩机焊接机壳的制造工艺流程与工艺要求一.透平公司铆焊作业的生产车间与设备能力备料车间的工作职能与设备能力备料车间作业面积为两跨，最大天车能力：32T，主要负责沈鼓集团的各子公司与透平主要生产车间的下料任务（焊前准备），主要材料类型包括钢板（有色、不锈钢）、棒料、管材、型材等。1.锯床，形式上可分为带锯床和弓锯床两种。备料车间现有锯床12台，最大型号带锯床：G5080。2.剪板机，主要是龙门式液压剪板机，备料车间现有剪板机5台，最大型号剪板机：MVCS-31/13（黄石锻压机床厂）。3.数控切割机：主要包括数控火焰与等离子两用切割机（2台），数控火焰切割机（11台），最大型号数控切割机：SF30C（德国伊萨），工作范围：12mX6m，切割厚度400mm，用于厚板、锻件水平法兰切割下料，切割表面不再加工。4.刨、铣边机：B81060A刨边机，（济南机床二厂），刨边范围：6000X80mm；XBJ-14铣边机，（无锡市阳通机械设备有限公司），刨边范围：12000X250mm。一.透平公司铆焊作业的生产车间与设备能力结构车间的工作职能与设备能力结构车间作业面积为三跨，最大天车能力：50T，主要负责透平公司主机铆焊件：焊接机壳、气体管路、底座等的拼装、焊接工作任务。结构车间主要的设备能力。1.压力机，主要使用单悬臂式油压机，可分为500T（3台）和150T（1台）油压机，其中500T油压机主要用于风筒弯板压型、内外壳板预弯等方面工作。2.滚板机，主要使用三辊卷扳机，用于内外壳板、各导流板以及气体管路筒体、锥筒等件的滚曲成型工作，主要的三辊卷扳机的工作能力如下：型号：W11-40X4000三辊卷扳机，范围：40X4000mm，筒径φ1200mm(最小)；型号：W11-30X3000三辊卷扳机，范围：30X3000mm，筒径φ950mm(最小)；型号：W11-20X2500三辊卷扳机，范围：20X2500mm，筒径φ550mm(最小)；型号：W11-12X3000三辊卷扳机，范围：12X3000mm，筒径φ450mm(最小)；3.带丝极堆焊机：型号：CAB300（伊萨公司）工作范围：4000X4000，主要用于BCL机壳之中筒体、端盖的堆焊防腐耐蚀层。配套设备包括滚轮架、限位机构。4.各类焊机：主要有CO2焊机，数量80多台；交直流焊机；18台；氩弧焊机：5台。一.透平公司铆焊作业的生产车间与设备能力相关车间的工作职能与设备能力

转子车间主要负责透平公司焊接叶轮的拼装、焊接工作任务，叶轮形式主要包括两元三件焊、两元铣制焊接、三元三件焊、三件铣制焊接（盖盘铣制或轴盘铣制）、开槽焊。其中，三元三件焊涉及叶片压型与叶片拼装。压型采用125类胎具，拼装采用184类胎具。定子车间主要负责透平公司MCL加工机壳轴承区、密封区接管法兰的拼装、焊接任务，这样，加工机壳密封区可同机壳一起进行水压试验。装配车间主要负责透平公司所有产品外围管路的装配现场的配焊工作；同时包括产品底座上面调整螺母的配焊工作。

配套车间主要负责透平公司所有产品油管路、专用工具、试车护罩的拼装、焊接工作，主要的铆焊设备包括弯管机与交直流焊机，配套车间最大型号弯管机可弯曲φ48管子的弯曲成型工作。二.各种板料、型材、管材在下料工作中的工艺要求

下料主要由三步工序组成：放样（展开）、号料（划线）、剪切或切割或锯切。1.放样（展开）展开：将零件的表面摊开在平面上的工艺过程叫展开，通过展开获得的平面图形角展开图。展开图按作法分：a.作图法； b.计算法；展开图按性质分：a.可展开表面：零件的表面能全部平整地摊平在一面上而不发生撕裂或皱折。b.不可展表面：零件的表面不能自然地摊平在一个平面上，既双曲面或多曲面。如：球。展开图的作图法分为三种：a.平行线法；b.放射线法；c.三角形法。二.各种板料、型材、管材在下料工作中的工艺要求

（a）平行线展开法：将零件的表面，看做由无数条相互平行的竖线组成。二.各种板料、型材、管材在下料工作中的工艺要求

（b）放射线展开法：用一组汇于一点的直线作展开图，主要用于锥体侧表面及其截体的展开。二.各种板料、型材、管材在下料工作中的工艺要求

（3）三角形展开法：将零件的表面分成一组或多组三角形，然后求作各 组三角形每边的实长，并把它的实形依次画在平面上得到的展开图。二.各种板料、型材、管材在下料工作中的工艺要求

展开的计算法：对零件按照所在中性层尺寸进行计算，进而获得的展开下料尺寸。（1）.中性层：材料在弯曲过程中，有一层即不拉伸，也不压缩，称为中性层。中性层随弯曲的程度而定，当曲率半径大于5时，则中性层位于板厚中间，此时，中性层与中心线重合，一般弯曲园弧形的零件大都是如此情况。（2）.中性层的位置：中性层位置的改变与弯曲半径r和板料厚度t的比值大小有关。 a.若：〉5 中性层=中心线b.若：≤5 它与内弧的距离为S S=tx。t-板厚，x-中性层位移系数二.各种板料、型材、管材在下料工作中的工艺要求

2.号料（划线）：根据图样中规定的零件形状，规格及实际尺寸，经过展开计算或作出号料样板，在毛坯板或型钢上进行的划线叫号料。当压弯件进行号料时，应考虑弯曲线与钢板压延纹路成一定的角度，一般取倾角45°～135°，而不应与压延纹路平行下料。二.各种板料、型材、管材在下料工作中的工艺要求

板材号线的切口留量切口留量应根据号线后的加工方法及设备条件来确定，常用的粗加工方法有手工切割、自动切割、剪切以及切割后的机械加工等方法。二.各种板料、型材、管材在下料工作中的工艺要求

1.板材下料：板料料厚∮≤8mm，进行剪切下料(包括不锈钢，用于直线剪切)。板料料厚8mm＜∮≤400mm(碳钢)，进行切割下料。板料料厚8mm＜∮≤50mm(不锈钢)，进行等离子切割下料（需加工）。2.型材下料：1)角钢：53×53×5以下规格，进行剪切下料(联合剪床)。2)槽钢、工字钢，53×53×5以上规格角钢，进行切割下料。3)管材：不锈钢、碳钢管径φ≤800mm进行锯切下料、碳钢管径φ＞800mm进行切割下料。管端为斜口的需切割下料。3.非备料车间下料的材料、规格：铜板、不锈钢板：厚度0.5mm以下(如密封片、垫片等)。棒材：直径≤6.0mm以下。铜管：直径≤18.0mm以下。三、MCL焊接机壳重要零件数控切割下料的特殊要求水平法兰设计结构水平法兰的主要材质分为16Mn(Q345R)或09MnNiD两种，零件料厚为120mm～400mm，呈弓形状，如下图所示。法兰内侧呈4°～10°的斜坡面，切割周边的光洁度均为Ra12.5。三、MCL焊接机壳重要零件数控切割下料的特殊要求水平法兰切割工艺水平法兰必须经由编程，采用数控切割机进行切割下料，有以下几点特殊要求。①超厚板材与锻件必须进行整体预热处理，预热温度在150～300℃范围内；②水平法兰进行数控切割后表面不再进行机械加工，法兰内侧需切割出4°～10°的斜坡面；③水平法兰内侧拐角存在R10或R20圆角，避免90棱角。并且针对内外拐角进行着色探伤检查。三、MCL焊接机壳重要零件数控切割下料的特殊要求

2）外壳板外壳板的主要材质分为16Mn(Q345R)或09MnNiD两种，零件料厚30mm～70mm，呈少半圆状，如下图所示。三、MCL焊接机壳重要零件数控切割下料的特殊要求

2）外壳板外壳板经由展开放样（作图法+计算法）、按照展开尺寸进行编程，采用数控切割机进行切割下料，外壳板周边不留余量，备料车间以切割表面为基准，利用刨边机完成I\II类焊接坡口的加工。四、MCL、BCL、PCL焊接机壳的制造工艺流程与工艺要求铆焊组件（MCL焊接机壳）制造工艺流程图四、MCL、BCL、PCL焊接机壳的制造工艺流程与工艺要求MCL、BCL、PCL焊接机壳所用材料的技术要求MCL、BCL、PCL焊接机壳所用材料皆以产品设计图纸、设计技术协议为准，所用材料的选择与采购过程应符合现行的国内或国际的最新标准。1.MCL焊接机壳常用材料与性能要求Q345R钢板Q345R钢板的化学成分要求

Q345R钢板的交货状态和力学性能要求注1：厚度大于30mm的Q345R钢板，建议进行正火处理。注2：厚度大于60mm的Q345R钢板，碳含量上限可提高至0.22%。注3：厚度大于120mm时，若采用Q345R板材，其力学性能不得低于上述表格的数值。注4：材料的化学成分、交货状态和力学性能要求应符合GB713-2008标准。四、MCL、BCL、PCL焊接机壳的制造工艺流程与工艺要求16MnDR钢板16MnDR钢板的化学成分要求

16MnDR钢板的交货状态和力学性能要求注1：厚度大于30mm的16MnDR钢板，建议进行正火处理。注2：厚度大于30mm的16MnDR钢板，标准要求的冲击试验温度为-30ºC，若压缩机在-40ºC以下使用，应按-40ºC重新做冲击性能试验或订货时提出此要求。注3：材料的化学成分、交货状态和力学性能要求应符合GB3531-2008标准。四、MCL、BCL、PCL焊接机壳的制造工艺流程与工艺要求09MnNiDR钢板09MnNiDR钢板的化学成分要求

09MnNiDR钢板的交货状态和力学性能要求注1:厚度大于30mm的09MnNiDR钢板，建议进行正火处理。注2:09MnNiDR钢板，标准要求的温度为-70ºC的低温试验冲击值不同，若压缩机在-70ºC以下使用所要求的低温冲击值超出表格要求，应按-70ºC重新做冲击性能试验或订货时提出此要求。注3:材料的化学成分、交货状态和力学性能要求应符合GB3531-2008标准。四、MCL、BCL、PCL焊接机壳的制造工艺流程与工艺要求16Mn锻件16Mn锻件的化学成分要求

16Mn锻件的交货状态和力学性能要求注1:根据需方要求，并在合同中注明，16Mn钢锻件可进行-20℃冲击试验，来代替上表中0℃冲击试验，-20℃冲击指标仍按上表的规定。注2.材料的化学成分、交货状态和力学性能要求应符合NB/T47008-2010《承压设备用碳素钢和合金钢锻件》标准。四、MCL、BCL、PCL焊接机壳的制造工艺流程与工艺要求16MnD锻件16MnD锻件的化学成分要求

16MnD锻件的交货状态和力学性能要求注1：根据需方要求，并在合同中注明，可对16MnD钢中含镍量的下限值做出规定。注2：需方可进行成品分析，分析结果（P、S除外）与上表规定值的允许偏差应符合GB/T222表2的规定，P的允许正偏差为0.003%，S的允许正偏差为0.002%。注3：材料的化学成分、交货状态和力学性能要求应符合NB/T47009-2010标准。四、MCL、BCL、PCL焊接机壳的制造工艺流程与工艺要求09MnNiD锻件09MnNiD锻件的化学成分要求

09MnNiD锻件的交货状态和力学性能要求注1：需方可进行成品分析，分析结果（P、S除外）与上表规定值的允许偏差应符合GB/T222表2的规定，P的允许正偏差为0.003%，S的允许正偏差为0.002%。注2：材料的化学成分、交货状态和力学性能要求应符合NB/T47009-2010《低温承压设备用低合金钢锻件》标准。四、MCL、BCL、PCL焊接机壳的制造工艺流程与工艺要求ZG230-450铸钢ZG230-450铸钢的化学成分要求

ZG230-450铸钢的交货状态和力学性能要求注1：*对上限每减少0.01%碳，允许增加0.04%锰，锰含量最高至1.20%。注2：残余元素Ni≤0.30%，Cr≤0.35%，Cu≤0.30%，Mo≤0.20%，V≤0.05%，残余元素总和≤1.00%。注3：表中所列的碳素钢的力学性能，适用于厚度为100mm以下的铸件，当厚度超过100mm时，表中的屈服极限仅供参考。注4：材料的化学成分、交货状态和力学性能要求应符合JB/T6888-2004《风机用铸钢件技术条件》标准。四、MCL、BCL、PCL焊接机壳的制造工艺流程与工艺要求2.BCL焊接机壳常用材料与性能要求20钢20钢的化学成分要求

20钢的交货状态和力学性能要求注1：根据需方要求，并在合同中注明，20钢锻件可进行-20℃冲击试验，来代替上表中0℃冲击试验，-20℃冲击指标仍按上表的规定。注2：材料的化学成分、交货状态和力学性能要求应符合FB13027《离心压缩机机壳筒体、端盖和进出口法兰锻件技术条件》标准。四、MCL、BCL、PCL焊接机壳的制造工艺流程与工艺要求2.BCL焊接机壳常用材料与性能要求20CrMo钢20CrMo钢的化学成分要求20CrMo钢的交货状态和力学性能要求注1：锻件的化学成分允许偏差按GB/T222表2的规定执行。注2：材料的化学成分、交货状态和力学性能要求应符合FB13027《离心压缩机机壳筒体、端盖和进出口法兰锻件技术条件》标准。四、MCL、BCL、PCL焊接机壳的制造工艺流程与工艺要求2.BCL焊接机壳常用材料与性能要求S30408钢（06Cr19Ni10）S30408钢（06Cr19Ni10）的化学成分要求S30408钢（06Cr19Ni10）的交货状态和力学性能要求注1：需方可进行成品分析，分析结果与上表规定值的允许偏差应符合GB/T222表2的规定。注2：材料的化学成分、交货状态和力学性能要求应符合NB/T47010-2010《承压设备用不锈钢和耐热钢锻件》标准。四、MCL、BCL、PCL焊接机壳的制造工艺流程与工艺要求3.PCL焊接机壳常用材料与性能要求ASTMA350LF2钢ASTMA350LF2钢的化学成分要求ASTMA350LF2钢的交货状态和力学性能要求注1：需方可进行成品分析，分析结果与上表规定值的允许偏差应符合GB/T222表2的规定。注2：材料的化学成分、交货状态和力学性能要求应符合NB/T47010-2010《承压设备用不锈钢和耐热钢锻件》标准。四、MCL、BCL、PCL焊接机壳的制造工艺流程与工艺要求焊接机壳的焊接技术要求1对焊接工艺规程的要求用于离心压缩机焊接机壳制造的焊接工艺规程应按ASME第Ⅸ卷进行焊接工艺评定，经过评定合格的焊接工艺规程（WPS）方可应用在离心压缩机焊接机壳的制造工作。合格的焊接工艺规程包括手工电弧焊（SMAW）、手工或自动气体保护钨极氩弧焊（GTAW）、手工或自动熔化极气体保护焊（GMAW）、埋弧焊（SAW），这些焊接方法可以单独使用或者与另外一种焊接方法相结合使用。2对焊工和焊接操作工的人员资质的要求从事离心压缩机焊接机壳制造的焊工和焊接操作工应按ASME标准第IX卷进行焊接技能评定，持证上岗。所有离心压缩机焊接机壳的A、B、C、D类焊缝（见各附图），焊工应按Q/FBG15·41要求在焊接后标记焊工钢印号并且做好焊接记录，由所在部门存档。有特殊要求的，按图规定执行。3对焊接材料的要求焊接材料包括焊条、焊丝、焊剂等，焊接材料的保管按照0210-003《焊接材料管理规定》严格执行。焊接材料必须保存在干燥环境中，其环境温度不低于＋20℃，且尽可能地保存在密封好的原始包装内。在使用前，焊接材料应严格按焊材说明书烘干温度的要求进行烘干处理，经烘干后焊材可转移至100～150℃保温箱内等待发放。四、MCL、BCL、PCL焊接机壳的制造工艺流程与工艺要求焊接机壳的无损检测技术要求焊接机壳的焊缝分类

1.水平剖分的焊接机壳，见典型焊接机壳焊缝分类图图。1.1外壳板上的纵焊缝，进、出风筒的纵焊缝，均为A类焊缝。1.2外壳板上的环焊缝，进、出风筒的环焊缝，法兰与进、出风筒连接的环焊缝，接管与法兰对接焊透的环焊缝均为B类焊缝。1.3中分面法兰与外壳板连接的焊缝，端板与外壳板连接的焊缝，中分面法兰与轴端密封体，端板与轴端密封体连接的焊缝均为C类焊缝。1.4进、出风筒与外壳板连接的焊缝，壳体与轴端密封体连接的角焊缝，端板与轴端密封体连接的焊缝，外壳板与支撑环连接的焊缝，内壳板在支撑环上的对接焊缝，接管与风筒连接的焊缝、内腔分流板与筋板等角焊缝，进、出风筒镶入不锈钢衬板的拼接焊缝，衬板与壳体和进、出风筒连接的焊缝均为D类焊缝。四、MCL、BCL、PCL焊接机壳的制造工艺流程与工艺要求焊接机壳的焊缝分类

四、MCL、BCL、PCL焊接机壳的制造工艺流程与工艺要求焊接机壳的无损检测技术要求焊接机壳的焊缝分类

2.垂直剖分的焊接机壳，见筒形机壳焊缝分类图。2.1筒体的纵焊缝，进、出风筒的纵焊缝均为A类焊缝。2.2筒体的环焊缝，进、出风筒的环焊缝，法兰与进、出风筒连接的环焊缝，接管与法兰对接焊透的环焊缝，均为B类焊缝。2.3筒体与进、出风筒（锻件）连接的环焊缝，进、出风筒（压型板材的厚度≥30mm时）与筒体连接的环焊缝，均为C类焊缝。2.4筒体与进、出风筒（铸件）连接的环焊缝，接管与筒体连接的焊缝；支腿与筒体连接的焊缝，筒型机壳上的吊耳，筒体内不锈钢的堆焊层，筒体及进、出风筒镶入不锈钢衬板后与筒体、进、出风筒连接的焊缝，均为D类焊缝。四、MCL、BCL、PCL焊接机壳的制造工艺流程与工艺要求焊接机壳的焊缝分类

四、MCL、BCL、PCL焊接机壳的制造工艺流程与工艺要求焊接机壳的焊缝分类

四、MCL、BCL、PCL焊接机壳的制造工艺流程与工艺要求焊接机壳的无损检测技术要求焊接机壳的焊缝分类

3.1筒体与进、出风筒连接的环焊缝，支座与筒体连接的焊缝.均为C类焊缝。3.2支座之间的连接焊缝、其他零件之间的连接焊缝，均为D类焊缝。四、MCL、BCL、PCL焊接机壳的制造工艺流程与工艺要求焊接机壳的无损检测技术要求水平剖分机壳焊缝的无损检测1.1常温机壳（温度≥-40℃）的A、B类焊缝，机壳焊缝应进行2%（最少长152mm）的射线探伤，但局部探伤范围应包括每个焊接工艺规程和每个焊工焊接的焊缝。焊缝质量按A级检验技术级别，应符合JB/T4730Ⅱ级。如探伤不合格应增加二倍进行局部探伤，增加探伤部分合格，代表机壳焊缝射线探伤合格，如果不合格判定整条焊缝不合格，并对此条焊缝进行100%探伤，并按焊接工艺评定合格的工艺规程返修，并在其它焊缝上再进行局部探伤，直至合格。1.2常温机壳（温度≥-40℃）的C类焊缝进行20%超声波抽查检验，符合JB/T4730.3Ⅱ级。1.3常温机壳（温度≥-40℃）的D类焊缝进行100%渗透检测，符合JB/T4730.5Ⅱ级。1.4低温机壳（温度＜-40℃）的A、B类焊缝，机壳焊缝应进行100%的射线探伤，但局部探伤范围应包括每个焊接工艺规程和每个焊工焊接的焊缝。焊缝质量应符合JB/T4730.2Ⅱ级。1.5低温机壳（温度＜-40℃）的C类焊缝进行100%超声波检验，D类焊缝按9.3要求进行检验。四、MCL、BCL、PCL焊接机壳的制造工艺流程与工艺要求焊接机壳的无损检测技术要求筒型机壳焊缝的无损检测2.1筒型压缩机工作介质为空气介质的A、B、C、D类焊缝按9.1；9.2；9.3；条款的要求进行检验。2.2筒型压缩机工作介质为非空气介质的A、B类焊缝，对进行100%的射线探伤，符合JB4730.2Ⅱ级。2.3筒型压缩机中，当进、出风筒为锻件时，与筒体连接的环焊缝进行100%超声波探伤，符合JB4730.3Ⅱ级。2.4筒型压缩机中，当进、出风筒为板材卷制时，其板厚≥30mm，风筒内径短轴≥200mm时，进行超声波探伤，焊缝质量按A级检验技术级别，应符合JB/T4730.3标准Ⅰ级。2.5不符合10.4条款的按D类焊缝检测。2.6筒型压缩机中D类焊缝进行100%渗透检测，符合JB/T4730.5Ⅱ级。四、MCL、BCL、PCL焊接机壳的制造工艺流程与工艺要求焊接机壳的无损检测技术要求PCL焊接机壳焊缝的无损检测3.1PCL焊接机壳中，进出风筒与筒体的环焊缝（C1～C2），进行100%超声波探伤，焊缝质量应符合ASME第Ⅷ卷第一册附录12（见7.2.1.2）。3.2PCL焊接机壳中，组焊支座与筒体的连接焊缝（C3～C4）进行100%磁粉检测，焊缝质量应符合ASME第Ⅷ卷第一册附录6（见7.2.1.3）。3.3PCL焊接机壳中，组焊支座其本身的连接焊缝（D1～D4）进行100%着色检测，焊缝质量应符合ASME第Ⅷ卷第一册附录8（见7.2.1.3）。四、MCL、BCL、PCL焊接机壳的制造工艺流程与工艺要求焊接机壳的无损检测技术要求焊缝的外观要求8.2.1焊缝外观检查，缺陷的极限值按表4执行。8.2.2焊接机壳C、D类焊缝应修磨圆滑过渡至母材的几何形状。8.2.3角焊缝的焊脚，在图样无规定时，取焊件中较薄者的厚度的70%。8.2.4凡允许未熔透的钝边侧面缝，一般的应开10mm宽，8mm深的坡口，焊满修平。有特殊要求的按设计图样中规定执行。四、MCL、BCL、PCL焊接机壳的制造工艺流程与工艺要求焊接机壳的无损检测技术要求焊缝的返修1焊缝的返修应在机壳最终消应力热处理前进行。如机壳最终热处理消应力后还进行返修补焊，工艺部制定相应工艺措施，并应经公司总工程师批准。2焊缝同部位的返修次数不宜超过二次，如超过二次，应经公司总工程师批准。五、轴流压缩机焊接机壳的制造工艺流程与工艺要求

轴流压缩机是输送气体和提高气体压力的高效节能设备，具有低能耗、大流量、高效率等特点，广泛应用于石化行业重油催化裂化装置、冶金行业高炉鼓风装置、大型污水处理装置以及煤碳气化综合循环发电装置（CCPP）等国家重要行业领域，应用前景十分广阔。

2004年底，沈阳鼓风机集团公司成功引进日本三井造船株式会社（简称三井）在国际上先进的轴流压缩机设计技术，截止目前，我们共计完成了10余台轴流压缩机产品的设计、研制工作。典型轴流压缩机的代表产品包括：第一台，宁夏宝塔石化集团60万吨/年催化裂化装置用型号MA80轴流式主风机；吉林康奈尔硝酸四合一项目用型号MA80轴流式主风机；“十万空分”项目装置用最大型号为MA180。轴