【毕业设计】卧式储罐焊接结构和工艺设计

筒节的展开计算比较简单，即以筒节的平均直径为基准。

由于钢板在卷板机上弯卷是受辊子的碾压，厚度会减薄，长度会伸长。

因此，下料尺寸应比计算出来的尺寸短些。

筒节展开长按下式计算式中筒节展开式，筒节平均直径，筒节内径，板厚，钢板伸长量，通常所以将数据带入公式可得，未找到引用源。

由于单个筒节是由两个半圆筒焊接而成的，因此筒节下料单个钢板的长度为其实具体尺寸为长宽高筒节钢板的下料选择机械剪切下料。

常用的机械剪切下料多采用圆板剪和龙门剪板机，而以龙门剪板机的应用最为广泛，通常只能做直线剪切。

本次选择的剪板机的型号为型。

其具体参数见下表最大板厚最大板宽板料强度喉口深度剪切角度可剪次数行程次数飞轮转速刀片长度型剪板机表三封头的下料封头的展开较筒节复杂，有些封头如椭圆封头球形封头和折边锥形封头，属于不可展开的零件，它们从坯料制成零件后中性层尺寸发生变化，因此这类零件的坯料计算较为复杂。

本结构选择的封头为椭圆形标准封头，其毛坯展开尺寸计算公式为式中封头冲压成形拉伸系数，通常取，未找到引用源。

封头由于其尺寸较大，且其形状为圆形，不能使用龙门剪板机。

所以对封头的切割选择火焰切割。

气割机型号为切割最大厚度切割最大直径切割速度升降速度升降最大距离进给速度回转速度回转角封头气割机参数表四成形和弯曲加工大多数焊接结构，如锅炉压力容器船舶车辆桥梁及起重机的许多构件，为了达到产品设计图样形状的要求，在焊接之前都经过成形加工。

成形工艺包括冲压卷制弯曲和旋压等。

筒体的卷制成形圆筒形和圆锥形构件，都是采用不同厚度的钢板卷制而成。

卷制成形通常在三辊筒或四辊筒卷板机上进行的，实际上是种弯曲工艺。

卷筒可以分为热卷和冷卷。

通常对厚度小于的钢板可采用冷卷本次设计的容器筒体钢板厚度为，因此选择冷卷。

卷板机型号为数控制上调式。

其具体参数为最大卷板宽度最大卷板厚度最小卷筒直径电机功率外形尺寸对称式三辊卷板机参数表五钢板在卷板机上卷制时，钢板的两端总有段长为的直边无法卷制，其长度取决与两下辊的中心距。

为消除此剩余直边，在钢板卷圆钱应作板边预弯曲。

通常采用水压机在专用模具上预弯。

封头的冲压成形封头成型法主要有冲压成型法旋压成型爆炸成型等三种方法。

冲压成型就是用水压机或油压机借助冲模把毛坯冲压成所需形状。

其成型质量好，生产效率高适用于批量生产。

由于冲压过程毛坯塑性变形较大，对于壁厚较大或冲压深度较大的封头，为了提高材料变形能力，保证封头成型质量，般都采用热冲压成型。

由于本次所选用的封头壁厚为，壁厚较大，因此封头的冲压成形选用热冲压次冲压成形。

选用液压机型号为油压机。

其具体参数为工作行程垂直速度空程速度回程速度工作台尺寸使用介质号机油油压机参数表六坡口加工焊接接头坡口形状和几何尺寸的设计，应遵循以下原则保证焊接质量坡口加工简易便于焊接加工节省焊接材料筒体纵焊缝坡口加工筒体是由钢板卷制而成，其边缘部分由于变形和冷作硬化作用其性能已发生变化，不能满足设计要求，应此需将此区域除去。

筒节卷制成形后，按图样规定的筒体名义直径测量筒节的实际周长，并划二次线，割去余量后按焊接工艺要求加工坡口。

筒体的纵缝的焊接采用双面埋弧焊，根据埋弧焊坡口加工要求其坡口形式为双面形坡口，即形坡口。

具体尺寸如下纵缝对接坡口图根据具体尺寸，可选用系列坡口加工机。

筒体环焊缝坡口压力容器筒身环焊缝坡口形式，取决于其壁厚及所选用的焊接工艺方法。

对于薄壁容器，壳体环焊缝多采用形坡口而对于厚壁容器壳体环焊缝，为了减少焊缝的横截面，通常采用形坡口。

对于此次所设计的容器，属于厚壁型。

其环焊缝包括筒节对接焊缝和筒体与封头的对接焊缝，都采用相同的坡口形式。

如下图环焊缝坡口示意图图该类型坡口可采用半自动切割机加工，生产经验表明，如果坡口的加工尺寸不符合图样的要求，且严重超差，则必将导致各种焊接缺陷的形成。

装配与焊接在各类焊接结构生产中，装配焊接是决定产品最终质量的关键性工序，是质量保证体系中重要的质量控制点。

为此，生产企业必须为每部件编制装配工艺卡，为每中接头编制焊接工艺规程。

部件焊接筒体压力容器结构复杂，拥有较多的部件，为了达到设计的要求必须采用合理的部件焊接顺序和总装顺序。

根据具体要求，本次设计的焊接顺序为首先是单个筒节的焊接，其次是筒节间的对接，然后是筒体与封头的连接，最后是接管支座等相关构件的焊接。

筒节的装配与焊接筒节纵缝的焊接工艺方法需根据壁厚和材料本身的性能选定的。

壁厚以下的筒节纵缝，通常采用单丝或多丝埋弧焊。

本次焊接材料为，属于铁素体不锈钢，其具体成分为化学成分表七筒节钢板的壁厚为，属于较厚板材，为了确保焊接质量和提高焊接效率，选择埋弧焊作为筒节纵焊缝的焊接方法。

埋弧焊具有以下优点焊接的容器，属于厚壁型。

其环焊缝包括筒节对接焊缝和筒体与封头的对接焊缝，都采用相同的坡口形式。

如下图环焊缝坡口示意图图该类型坡口可采用半自动切割机加工，生产经验表明，如果坡口的加工尺寸不符合图样的要求，且严重超差，则必将导致各种焊接缺陷的形成。

装配与焊接在各类焊接结构生产中，装配焊接是决定产品最终质量的关键性工序，是质量保证体系中重要的质量控制点。

为此，生产企业必须为每部件编制装配工艺卡，为每中接头编制焊接工艺规程。

部件焊接筒体压力容器结构复杂，拥有较多的部件，为了达到设计的要求必须采用合理的部件焊接顺序和总装顺序。

根据具体要求，本次设计的焊接顺序为首先是单个筒节的焊接，其次是筒节间的对接，然后是筒体与封头的连接，最后是接管支座等相关构件的焊接。

筒节的装配与焊接筒节纵缝的焊接工艺方法需根据壁厚和材料本身的性能选定的。

壁厚以下的筒节纵缝，通常采用单丝或多丝埋弧焊。

本次焊接材料为，属于铁素体不锈钢，其具体成分为化学成分表七筒节钢板的壁厚为，属于较厚板材，为了确保焊接质量和提高焊接效率，选择埋弧焊作为筒节纵焊缝的焊接方法。

埋弧焊具有以下优点焊接效率高焊缝质量优异接头坡口制备简易改善焊接环境焊接材料和参数的选择影响埋弧焊焊接质量的主要参数有焊接电流电弧电压焊接速度电流种类及其极性等。

根据板厚和所开坡口形式，埋弧焊的焊接工艺参数为焊接电流，电弧电压，焊接速度，电流种类为直流电，极性为直流反接在焊缝的两端需添加引弧板和收弧板，以获得相同质量的焊缝。

根据母材成分，和焊缝等强原则，埋弧焊所选用的焊丝牌号为焊剂牌号为焊丝直径为毫米。

焊机的选择为型埋弧焊机。

它是根据电弧电压反馈调节原理设计的变速送丝式焊机，有交流和直流两种，适合与焊接水平位置会与水平面倾斜不大于度的开坡口和不开坡口的平板对接角接和搭接的焊缝，借助于轮胎或滚轮架等辅助设备也可以焊接圆筒件的内外焊缝。

焊件的装配不仅要求组件的尺寸与配合符合设计图样的要求，而且要保证接头的装配及定位焊缝的质量符合工艺规范的要求。

对于筒节的焊接，可将卷制好的板材放置在滚轮架上，并与其他夹具相配合以保证结构的精度。

筒体环焊缝的焊接环焊缝包括筒节的对接和筒体与封头的焊接。

由于筒体和封头的壁厚材料都相同，可采用相同的焊接工艺进行焊接。

薄壁容器筒体环缝，可以采用焊条电弧焊熔化极气体保护焊钨极氩弧焊机等离子弧焊等。

壁厚大于的筒体环缝，通常采用埋弧焊，可以达到较高的焊接效率。

厚壁容器筒体环缝的焊接，基本上都是采用单丝或双丝埋弧焊。

根据筒体材料和壁厚，焊缝坡口如图所示。

坡口类型为单侧形坡口，其正面采用埋弧焊，反面采用手工电弧焊。

焊机可和纵缝样选择型埋弧焊机，埋弧焊丝型号为焊剂牌号为焊丝直径为手工电弧焊焊条型号为牌号为焊接参数选择为焊接电流，电弧电压，焊接速度，焊接电源为直流电，采用直流反接。

容器壳体接管的焊接由于化工工艺流程或工作介质循环的需要，在压力容器壳体上，总需要设置各种不同直径的接管。

本次设计的卧式储罐上附件主要有人孔与法兰进料口出料口视镜液面计等。

这些接管的焊缝质量往往是决定容器运行特性和使用寿命的重要因素之。

因此必须重视接管焊接及相关工序的加工。

接管焊接工艺方案有两种第种是每个筒节焊接和无损检测合格后，或者若干筒节相接并无损检测合格后，进行划线钻孔割孔，再装焊接管第二种是容器壳体总装焊接并无损检测合格后，整体划线钻孔割孔再装焊接管。

接管组装方案的选择，取决于接管的数量规格布置方式，以及壳体本身的总长和重量同时也取决于容器生产单位的厂房设施工艺装备和加工能力等。

为装焊接管，在筒体或封头上必须按图样所标位置和尺寸划线开孔。

开孔可采用钻削扩孔气割镗孔等方法加工。

通常直径在以下的管孔，可采用钻扩加工而直径在以上的则采用手工或自动切割接管焊缝的接头和坡口形式，取决于容器的工作参数。

本容器为中压容器允许才用局部焊透的坡口形式。

根据以上原则，筒体上的接管中直径大于的只有人孔与法兰的接管，其公称直径为，接管壁厚为其余接管直径都小于应此对大直径的人孔接管采用马鞍形管自动切割机进行开孔，根据材料和壁厚其坡口形式如下图所示人孔接管坡口示意图图由于接管直径较大为了提高生产效率和保证焊接质量焊接采用埋弧焊对于其他直径小于的接管，由于其直径较小，可以采用局部焊透。

焊接方法也应选择手工电弧焊，以适应在小范围内的焊接。

支座组焊本课设卧式设备采用鞍式支座。

在底板上划好线，焊上腹板和纵向立肋，组焊时需保证各零件与底板垂直。

然后将弯制好的托板与腹板和纵向立肋组焊，最后，将支座组合件焊在筒体预先划好的支座位置线上。

焊后热处理锅炉板是种综合力学性能要求较高，钢质较为纯净熔炼成分的构成及微合金化元素对各性能影响较为敏感的钢种。

因此生产工艺关键在于优化熔炼成分，降低钢中的夹杂物总量，选用合适的微合金化元素，采用控制轧制，提高板面质量，稳定时效冲击等技术的应用。

在焊接工艺上应采用以下措施焊前预热左右。

焊后热处理退火处理。

采用小的热输入。

焊件的质量检查焊接接头的无损检测焊接接头无损检测的作用，是探测目视检查不能发现的的各种缺陷。

例如焊缝表层的微裂纹，夹渣，以及各种内部缺陷。

焊接接头的无损检测方法有磁粉检测渗透检测涡流检测超声波检测和射线检测等。

射线检测是种波长短，能量大，穿透能力强的电磁波，由胶片观察缺陷的位置形状大小及分布情况