封头设计说明书

1.板坯加热 13 头边缘余量切割 14 过程装备制造与检测课程设计任务书课程设计从2013年6月20日起到2013年6月30日一、课程设计的内容和要求(包括原始数据、技术要求、工作要求等)： 艺，包括：制造准备，封头成形，焊接(拼接或与筒体焊接)，接管焊接，其中涉及 头草图绘制(方格子)、计算机绘制上封头结构(A3)。2.、确定上封头的总体生产工艺过程(工艺流程)； 展 模具设计、设备选7、绘图要求：草图一张，计算机绘制封头图1张(A3)，模具图1张(A3)，把液体混合物进行多次部分汽化，同时又把产生的蒸汽多次部分冷凝，使混合物分离为所要求组分为什么把液体混合物进行多次部分汽化同时又多次部分冷凝，就能分离为纯或比较纯的组分呢？对于一次汽化，冷凝来说，由于液体混合物中所含的组分的沸点不同，当其在一定温度下部分汽化时，因低沸点物易于气化，故它在气相中的浓度较液相高，而液相中高沸点物的浓度较气相高。这就改变了气液两相的组成。当对部分汽化所得蒸汽进行部分冷凝时，因高沸点物易于冷凝，使冷凝液中高沸点物的浓度较气相高，而为冷凝气中低沸离。如果多次的这样进行下去，将最终在液相中留下的基本上是高沸点的组分，在气相中留下的基本上是低沸点的组分。由此可见，多次部分汽化和多次部分冷凝同时进行，就可以将混合物分离为纯或比较纯的组分。液体气化要吸收热量，气体冷凝要放出热量。为了合理的利用热量，我们可以把气体冷凝时放出的热量供给液体气化时使用，也就是使气液两相直接接触，在传热同时进行传质。为了满足这一要求，在实践中，这种多次部分汽化伴随多次部分冷凝的过程是逆流作用的板式设备中进行的。所谓逆流，就是因液体受热而产生的温度较高的气体，自下而上地同塔顶因冷凝而产生的温度较低的回流液体(富含低沸点组分)作逆向流动。塔内所发生的传热传质过程如下1)气液两相进行热的交换，利用部分汽化所得气体混合物中的热来加热部分冷凝所得的液体混合物；2)气液两相在热交换的同时进行质的交换。温度较低的液体混合物被温度较高的气体混合物加热二部分汽化。此时，因挥发能力的差异(低沸点物挥发能力强，高沸点物挥发能力差)，低沸点物比高沸点物挥发多，结果表现为低沸点组分从液相转为气相，气相中易挥发组分增浓；同理，温度较高的气相混合物，因加热了温度较低的液体混合物，而使自己部分冷凝，同样因为挥发能力的差异，使高沸点组分从气相转为液相，液相中难挥发组分增浓。精馏塔是由若干塔板组成的，塔的最上部称为塔顶，塔的最下部称为塔釜。塔内的一块塔盘只进行一次部分汽化和部分冷凝，塔盘数愈多，部分汽化和部分冷凝的次数愈多，分离效果愈好。通过整个精馏过程，最终由塔顶得到高纯度的易挥发组分，塔釜得到的基本上是难挥发的组分。封头结构封头均采用冲压成型。从节约材料及改善受力情况考虑，上封头采用标注椭圆形封头。 06Cr18Ni12Mo2Ti不锈钢力学性能316Ti 06Cr18Ni12Mo2Ti化学成分 C%Si%Mn%P%S%Cr%Ni%Mo%Ti%16~13.5~2.2~316L≤0.03≤1≤2≤0.03≤0.045%~18163选择材料——复核材料——净化处理——矫形——划线——分割——成型——组队装配——焊接——热处理——检测1.选材d=28mmDitPc6×2500/(2×134×1-0.5×0.6)=5.6mm合理很安全。(1)清除焊缝两边缘的油污和铁锈物，以保证焊接质量。(2)为下道工序做准备，即是下道工序的工艺要求。(3)保持设备的耐腐蚀性。常用的净化方法有：手工净化、机械净化、化学净化和火焰净化四种。误差超差而成为废品，所以当材料的变形超过允许范围时必须进行矫正处理。4板材检验线发生局部畸变而产生漏磁场，吸附施加在工件表面的磁粉，在合适的光照下形成目视可见的磁2)适应于材料和工件的表面和近表面的缺陷，3)能直接的观察出缺陷的形状.尺寸.位置，进而4)检测灵敏度较高，能发现宽度仅为1um的表5)可检测形状复杂.大小不同的缺陷。6)检测工艺简单.效率高.成本低对于板材的检测首先是通过肉眼进行直观的观察即目视检测，看板材表面是否有明显的缺陷。例如：明显的裂纹(这里指用肉眼可以直接看到的裂纹)，明显的鼓包，明显的褶皱等用肉眼进行下一步检测——磁粉检测。经磁粉检测没有缺陷后才能进行下面进一步的加工。(1)封头的展开计算节。：算椭圆形封头展开直径Da9Dm+2h=3015mmbDo=2000~4000时压边条件Do-Dn≧(21~22)δ所以采用压边圈 (2)号料边缘加工余量3mm量展开得到的尺寸称A，划线时还应考虑以后加工过程的加工余量，故划线尺寸A为展划A=A+△+△+△划展割加收式中△切割余量，与切割方法有关，一般为2-3mm；割——割△焊缝收缩量，与材料、焊接方法、工件长收——收样(3)打标记导切割，成型，(4)切割及边缘加工床、圆盘剪板机等)，热切割(氧气切割、等离子切割等)。边缘加工：首先，按照划线切割余量，消除切割时边缘可能产生的加工硬化、裂纹、热影(5)坡口检测口进行无损检测，确保坡口无缺陷后方可进行焊接。1)几何尺寸检测般确保在允许公差范围内即可。2)坡口表面检测的工件，综合考虑，应选用磁粉检测进行坡口表面检测。3)坡口两侧检测两侧进行检测。6拼板把切割好的零件毛坯通过手工电弧焊焊接成一块完整的板材，为接下来封头的冲压准备好覆的熔剂释放出气体保护焊接熔池，含有合金元素用来补偿合金熔池的合金损失。7焊缝检测洗后可明显地反映出黑度差部位，即能辨别出缺陷的形态.位置等。图8热处理善焊缝组织和综合性能。为显著。：1板坯加热2封头冲压(1)拉薄碳钢封头冲压后，其壁厚会产生不等程度的变化椭圆形封头曲率越大，(2)褶皱冲压时板坯周围的压缩量最大，其值为△L=∏(Dp-Dm)————封头越深，毛坯直径越大，周围缩短量也越大，周向缩短产生两个结果，一个是工件周边区的厚度和径向长度均有所增加，另一个是过分的压应变使板料产生失稳而褶皱。(3)鼓包产生原因与褶皱类似，但主要影响因素是拼接焊缝余量的大小以及冲压模圆角外径:D`w=D=3200mm3人孔加工4封头边缘余量的切割规格、直边尺寸划好切割线，并检查保证割距在整个圆周上正冲切割线。5环向焊缝坡口加工6封头检测另一类是：非危害性缺陷，对于非危害性缺陷相应标准规定允许有一定量，但超过了这个量注：压力容器缺陷在同一部位不能修复超过两次。7热处理压过程中所产生的应力集中，改善封头的机械性能。与封头的焊接由于奥氏体不锈钢屈服强度低，接管环焊缝焊接过程中产生的应力大，封头上沿接管焊缝作用下变形，封头的球顶部分产生下凹。由于沿接管圆周上的焊缝熔敷金属填充量差异较大，用下接管将向填充金属量大的一侧发生严重倾斜。同时由于所焊的接管长度较长,在焊缝圆周内由于焊接应力的大小差别很大，焊后接管将以熔敷金属量最大处为中心产生C形弯曲变形。2.2焊接工艺准备接坡口与工装:为克服焊接过程中封头的变形，我们在封头弯曲成形时为增加封头刚性，缝下凹和封头球顶部分下凹，我们制作了专用控制焊接变形的工装胎具。2.2.1焊接方法选择4.2焊条条件2.2.2装配装配时封头侧的坡口钝边留2-4mm厚，增加封头的刚度，同时保证接管的装配位置精度。接2.2.3焊接过程控制产品焊缝施焊时，要控制道间、层间温度尽量低。首层焊后，其它各道焊接时采用水冷方法敷金属量大的一侧多焊2-3层，以加大最终熔敷金属量较小的一侧对接管的接应力，最后填满最终检测引用的主要标准及规范(99)版JBT钢制压力容器焊接工艺评定钢制压力容器焊接规程钢制压力容器产品焊接试板的力学性能检验无损检测腐蚀、高温高压硫化氢腐蚀、硫化物应力腐蚀开裂、堆焊层的剥离、CrMo五钢的回火脆性破坏等3焊接与检测材料要求3.2钢板和锻件均应进行正火(允许加速冷却)加回火热处理，热处理工艺应根据材料化学成分和截面尺寸大小由钢材生产厂确定，冷却速度的大小以保证达到力学性能的要求为原则3.3材料力学性能试板应进行模拟焊后热处理，即模拟制造过程中壳体材料可能经历的最大程度的焊后热处理(Max.PWHT)和最小程度的焊后热处理(Min.PWHT)，包括所有482℃以上的中间和最终焊后热处理过程，其热处理工艺为：3.4钢板生产厂必须以试板进行正火加回火加模拟焊后热处理其各项性能均应满足本技术条工艺要点4.1预热件太大，整体预热有困难时，可进行局部预热，局部预热的加热范围为焊口两侧各150~200mm。4.3坡口形式将焊件尽量开成U形坡口式进行焊接。如果是铸件缺陷，铲挖出的坡口外形应圆滑，其4.4工艺参数4.5热处理.6焊接工艺卡焊接过程焊接过程检验要求1坡口检查100%MTJB/T4730-20054里口清根、打磨目检、100%MTJB/T4730-2005SMAW外观hRTJB/T4730-2005Ⅱ内外焊100%MTJB/T4730-2005Ⅰ焊缝内外打磨平滑、焊缝余高0~0.5mm100%UTJB/T4730-2005Ⅰ9测硬度(母材、焊缝、热影响区的硬度HV≤240MTJB/T4730-2005Ⅰ0层焊接焊材牌号B(A)0保温时间h22 2-32-3(V)/用量4烤50SMAWUS-511NΦDC﹢500-6030-347-9350℃/45040PF-200350℃2600筒体与筒体、筒体与封头焊接示意图接管法兰与筒体的角焊接层焊接焊材牌号SMASMA-96MWBDC﹢DC﹢(A)0