焊接結(jié)構(gòu)制造工藝及實(shí)施.ppt

1、書名：焊接結(jié)構(gòu)制造工藝及實(shí)施 ISBN： 978-7-111-31889-7 作者：朱小兵 出版社：機(jī)械工業(yè)出版社 本書配有電子課件,焊接結(jié)構(gòu)制造工藝及實(shí)施 ppt 課件,第二單元 典型焊接結(jié)構(gòu)制造工藝流程,焊接結(jié)構(gòu)制造工藝及實(shí)施 ppt 課件,焊接結(jié)構(gòu)的品種繁多，往往應(yīng)用于航空、能源、工程機(jī)械、建筑、橋梁、船舶等多種領(lǐng)域，應(yīng)用十分廣泛。在眾多的焊接結(jié)構(gòu)件中，壓力容器的焊接制造工藝尤為具有典型的代表性。,焊接結(jié)構(gòu)制造工藝及實(shí)施 ppt 課件,2-1氣液分離器總裝圖分析,1、壓力容器結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 壓力容器基本組成一般包括內(nèi)件和外殼，外殼一般包括筒體、封頭、密封裝置、開孔接管、支座和安全附件，其功能是

2、提供能承受一定溫度和壓力的密閉空間。,焊接結(jié)構(gòu)制造工藝及實(shí)施 ppt 課件,筒體 作用 提供工藝所需的承壓空間，是壓力容器最主要的受壓元件之一，其內(nèi)直徑和容積往往需由工藝計(jì)算確定。 結(jié)構(gòu)形式 需根據(jù)筒體的直徑、長度和壁厚，確定結(jié)構(gòu)形式。,焊接結(jié)構(gòu)制造工藝及實(shí)施 ppt 課件,封頭 形式：凸形封頭：球形、球冠形、橢圓形、蝶形、錐殼、平蓋,焊接結(jié)構(gòu)制造工藝及實(shí)施 ppt 課件,半球形封頭 特點(diǎn)：受力最好；同情況下，壁厚最??；制造困難.應(yīng)用大型或小型高壓容器的封頭。,焊接結(jié)構(gòu)制造工藝及實(shí)施 ppt 課件,橢圓形封頭 特點(diǎn):應(yīng)用最廣與筒體等厚度焊接受力僅次于半球形 多應(yīng)用于中低壓容器,焊接結(jié)構(gòu)制造工藝

3、及實(shí)施 ppt 課件,冠球形封頭（無折邊球形封頭） 特點(diǎn)：部分球面直接和筒體焊接；它的優(yōu)點(diǎn)是可以降低封頭的高度。 應(yīng)用： 球冠形封頭多數(shù)用作端蓋或用作容器中的兩獨(dú)立受壓室的中間封頭。,焊接結(jié)構(gòu)制造工藝及實(shí)施 ppt 課件,錐形封頭 主要優(yōu)點(diǎn):便于加工，若有球面模具，可用人工鍛打成型，且可以在安裝現(xiàn)場制造。 主要缺點(diǎn)：球形部分、過渡區(qū)的圓弧部分及直邊部分的連接處曲率半徑有突變，有較大的邊緣應(yīng)力。 應(yīng)用： 一般不用，只有在加工橢圓封頭有困難或直徑較大、壓力較低的情況下才選用碟形封頭。,焊接結(jié)構(gòu)制造工藝及實(shí)施 ppt 課件,2、總裝圖,2-1氣液分離器總裝圖分析,3、氣液分離器結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 該氣液分離器

4、設(shè)計(jì)壓力為6MPa，最高工作壓力為5.5MPa，設(shè)計(jì)溫度為50，為中壓容器。設(shè)計(jì)、制造、驗(yàn)收技術(shù)要求按照GB150-1998鋼制壓力容器執(zhí)行。 氣液分離器主要由三個(gè)部分組成：筒體、封頭及附件（管接頭、法蘭、補(bǔ)強(qiáng)圈、支座、名牌等）。其中筒體、封頭是氣液分離器制造的關(guān)鍵部分。,筒體 筒體是氣液分離器最主要的組成部分，由它構(gòu)成氣液反應(yīng)所需要承載大部分壓力的空間。氣液分離器由三個(gè)筒體組成，一般用鋼板卷制或壓制而成（筒體一），當(dāng)直徑較小時(shí)也可以直接選用無縫鋼管制作（筒體二、筒體三）。筒體一材料為Q245R，直徑426mm、厚度14mm、長度2964mm，長度較長，需要由2個(gè)筒節(jié)拼接而成。,封頭 壓力容器

5、封頭的類型較多，有橢圓形封頭、蝶形封頭、無折邊封頭、半球形封頭，氣液分離器采用的封頭形式是橢圓形封頭，其深度較淺，易于壓力加工。 法蘭 法蘭按照位置不同，可分為管法蘭和容器法蘭。 接管 由于工藝要求和檢修時(shí)的需要，在氣液分離器上卡設(shè)了各種孔并或安裝接管，用以安裝壓力表、液位計(jì)、流量計(jì)、安全閥等接管。 支座 氣液分離器靠支座支撐并固定在基礎(chǔ)上，屬于臥式容器支座，采用的是鞍形結(jié)構(gòu)，也叫做鞍座，屬于非受壓元件，制造過程比較簡單。,2-2 氣液分離器制造工藝流程,工藝流程圖是指導(dǎo)結(jié)構(gòu)生產(chǎn)的重要文件之一，工藝流程圖包含的內(nèi)容： 各個(gè)零部件名稱； 零件裝焊順序及各工序 見證點(diǎn) 通常用R表示，為要見書面報(bào)告

6、，如：探傷、成型、水壓試驗(yàn)、熱處理； 檢驗(yàn)點(diǎn) 通常用V表示，為工序檢驗(yàn)（常規(guī)性）核實(shí)； 停止點(diǎn) 通常用H表示，為該序見證書面報(bào)告未合格之前，不準(zhǔn)向下序進(jìn)行，如在探傷、機(jī)械性能試驗(yàn)、水壓試驗(yàn)和熱處理時(shí)。 資格認(rèn)可點(diǎn) 通常用X表示，焊接時(shí)為焊工資格認(rèn)可，探傷時(shí)為檢測人員資格認(rèn)可； 焊接工藝文件在焊接序上的表述，通常用W表示。,氣液分離器制造工藝流程圖 見教材,3-6 氣液分離器備料工藝規(guī)程的編制,備料是一項(xiàng)細(xì)致而重要的工作，必須按有關(guān)技術(shù)要求進(jìn)行，同時(shí)要著眼于產(chǎn)品整個(gè)工藝。充分地考慮合理用料問題，在產(chǎn)品投料前，要求編制出正確的備料工藝，以指導(dǎo)操作者靈活而準(zhǔn)確地在各種板料、型材或某些成形零件上直接畫

7、出工件的切割線。,備料前的準(zhǔn)備 分析產(chǎn)品總裝圖 劃分出零部件，并根據(jù)明細(xì)表的內(nèi)容，列出產(chǎn)品用材的種類、牌號及規(guī)格。 氣液分離器屬二類壓力容器，其受壓元件有封頭、筒體、法蘭、接口、補(bǔ)強(qiáng)圈。其中，主要受壓元件是封頭與筒體，用料的主體也是封頭與筒體。封頭42614、筒體426142700、試板40015014，它們用料的類型、牌號、規(guī)格相同，應(yīng)統(tǒng)一號料。,封頭的展開尺寸 該封頭是非標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，坯料展開尺寸公式： D=k(d+t)+2h D：坯料展開直徑k：系數(shù)d：封頭內(nèi)徑t：板料厚度h：封頭直邊高度,筒體坯料的展開尺寸 中性層與板料的中心層重合，可按中徑計(jì)算 L=2 R=23.14412=129

8、4 在沒有預(yù)彎模的情況下應(yīng)考慮在展開長度兩端留出余量。 筒體試板尺寸下料：400150兩件,產(chǎn)品工藝過程編制,5-3 氣液分離器裝焊工藝的編制與裝焊質(zhì)量要求,氣液分離器結(jié)構(gòu)制造重點(diǎn)及工藝性分析 氣液分離器的制造過程主要包括選材、備料、零部件組裝、總裝、熱處理、檢驗(yàn)等六個(gè)環(huán)節(jié)。生產(chǎn)制造過程中要嚴(yán)格按照裝配圖紙制造施工，同時(shí)執(zhí)行GB150-2002鋼制壓力容器和壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程，并嚴(yán)格遵守生產(chǎn)廠家壓力容器制造的相關(guān)規(guī)定。,選材 受壓元件（筒體和封頭）用鋼應(yīng)具有鋼材質(zhì)檢證書，制造單位應(yīng)按該質(zhì)檢書對鋼材進(jìn)行驗(yàn)收，必要時(shí)尚應(yīng)進(jìn)行復(fù)檢，并在備料時(shí)要進(jìn)行標(biāo)記移植。,備料 筒體 筒體是氣液分離器的主要承壓

9、元件，分為大小三個(gè)筒體（項(xiàng)5、項(xiàng)7、項(xiàng)23），構(gòu)成了氣液分離的主要空間。,筒體一（項(xiàng)5） 材料為Q245R，直徑426mm、厚度14mm、長度2964mm，由于長度較長，制造時(shí)分為兩段，用鋼板卷制或壓制后焊接而成，避免十字焊縫。在卷制過程中，要嚴(yán)格控制A類焊縫對口錯(cuò)邊量及棱角度。如圖2-5-33。裝配焊接過程中，重要的是對筒體圓度偏差和焊接質(zhì)量的控制。,筒體二（項(xiàng)7）、筒體三（項(xiàng)23）材料為Q245R，直徑為219mm、厚度10mm，由于尺寸較小，可用無縫鋼管制作，制造重點(diǎn)在于筒體二、筒體三與筒體一相貫線的備制，確保在總裝時(shí)筒體二、筒體三與筒體一總裝后時(shí)內(nèi)壁齊平。,封頭 封頭為橢圓形封頭，一般

10、采用沖壓成形工藝加工，可根據(jù)制造單位實(shí)際情況自制或者外委加工。尺寸較大時(shí)在沖壓成形前需要進(jìn)行鋼板的拼接。制造重點(diǎn)在于封頭的成形外觀尺寸精度、厚度精度、成形后封頭邊緣的加工尺寸精度。,裝配 裝配的精度是保證氣液分離器尺寸最終能夠達(dá)到設(shè)計(jì)圖紙要求，裝配的過程比較復(fù)雜，可以分兩個(gè)階段，零部件組裝和整體總裝。法蘭與接管、封頭與法蘭、管接頭、鞍座等可先行組裝，然后與筒體一進(jìn)行總體裝配。筒體一為總裝的定位基準(zhǔn)，總裝時(shí)可采用臥裝組對的方式進(jìn)行，必要的時(shí)候還可以用變位設(shè)備配合裝配。,組裝及總裝的要求,1、控制各個(gè)零部件的相對位置尺寸； 2、控制裝配間隙及錯(cuò)變量，裝配筒體與封頭時(shí)要求環(huán)縫錯(cuò)邊量5mm，間隙0-2

11、mm； 3、筒體如發(fā)生較大變形，可用火焰校正或用滾扳機(jī)校正，要求筒體棱角度E不小于5mm，直線度小于5mm； 3、試驗(yàn)試板與筒體一一起裝配焊接； 4、 焊接及評定實(shí)驗(yàn) 按照不同的焊縫類型，在工藝評定的基礎(chǔ)上制定相應(yīng)的焊接工藝規(guī)程。,5、 檢驗(yàn) 在氣液分離器制造的各個(gè)環(huán)節(jié)都要有檢驗(yàn)點(diǎn)，一般工廠常用ITP（質(zhì)量檢驗(yàn)規(guī)程）進(jìn)行對制造各個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量監(jiān)控。在裝配環(huán)節(jié)中，各序列應(yīng)設(shè)立控制點(diǎn)，經(jīng)檢查合格后進(jìn)入下一工序。 6、熱處理 按照熱處理工藝進(jìn)行消除應(yīng)力退火處理。熱處理時(shí)應(yīng)注意保護(hù)螺孔和加工面，同時(shí)產(chǎn)品試板也應(yīng)同爐熱處理，然后進(jìn)行機(jī)械性能試驗(yàn)。,氣液分離器焊接結(jié)構(gòu)裝焊工藝及質(zhì)量要求 零部件組裝 在零部件

12、組裝前需要按產(chǎn)品總圖備齊各零件，清除待焊部位20mm范圍內(nèi)的油、銹、污漬等。（停止點(diǎn)檢查）,（1）法蘭、管接頭裝焊 接管項(xiàng)4、與法蘭項(xiàng)9（兩組）定位點(diǎn)焊；接管項(xiàng)10與法蘭項(xiàng)9定位點(diǎn)焊；接管項(xiàng)10、接管項(xiàng)11與法蘭項(xiàng)9定位點(diǎn)焊；接管項(xiàng)21與法蘭項(xiàng)20定位點(diǎn)焊；接管項(xiàng)15與法蘭項(xiàng)14定位點(diǎn)焊；接管項(xiàng)17、19及彎頭項(xiàng)18定位點(diǎn)焊，點(diǎn)焊后檢查裝配尺寸，要求：法蘭應(yīng)垂直于接管的主軸中心線，其誤差不大于3mm，組對時(shí)兩零件應(yīng)相互對中，接管與法蘭內(nèi)壁的錯(cuò)邊量b1mm，（檢查點(diǎn)），最后按焊接工藝卡規(guī)程施焊。 最后用磁粉探傷機(jī)對接焊縫經(jīng)外觀檢查合格后，按“JB/T4730.4-2005”標(biāo)準(zhǔn)及探傷工藝。（工藝

13、停止點(diǎn)）,（2）筒體二、三組裝 筒體二組裝： 按圖紙尺寸裝焊筒體二項(xiàng)7與法蘭項(xiàng)6，定位點(diǎn)固，按焊接工藝施焊。對口錯(cuò)邊量對口錯(cuò)邊量b2.5mm，棱角度E3mm。,筒體三組裝： 接管項(xiàng)21與封頭項(xiàng)22裝配點(diǎn)焊，按焊接工藝施焊。操作要求：法蘭項(xiàng)20應(yīng)與封頭項(xiàng)22“十”字中線跨中布置，且法蘭密封面應(yīng)與封頭端面平行，其誤差不得大于2mm。 在筒體三項(xiàng)23管壁劃出 “十”字中線，并按總裝圖劃出接管項(xiàng)17開孔位置，然后在筒體三上裝配接管項(xiàng)17、項(xiàng)15定位點(diǎn)焊，按焊接工藝施焊，組焊后應(yīng)保證接管項(xiàng)15垂直于筒體三，誤差不大于2mm，且法蘭項(xiàng)件14密封面處于鉛直方向。 筒體三項(xiàng)23與封頭項(xiàng)22，定位點(diǎn)焊，按焊接工

14、藝施焊。要求：對口錯(cuò)邊量b2.5mm，棱角度E3mm。 以上環(huán)焊縫經(jīng)外觀檢查合格后，按JB/T4730.2-2005標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行100%RT 檢測，級合格。,總裝 （1）劃線 按總圖管口方位要求劃筒體一“十”字中心線及各管口尺寸線、位置線；劃筒體二、筒體三“十”字中心線；劃封頭（項(xiàng)22）及接管（項(xiàng)15）“十”字中心線及各管口尺寸線、位置線；劃線經(jīng)檢驗(yàn)員檢查無誤后，按線開孔及坡口，割后清除氧化殘?jiān)?，并打磨坡口?總裝 （2）組焊 擋板組件項(xiàng)1與筒體一定位點(diǎn)焊，按焊接工藝施焊。筒體一與封頭（項(xiàng)2）定位點(diǎn)焊，按焊接工藝施焊。要求：對口錯(cuò)邊量b3.5mm，棱角度E3.4mm。 根據(jù)總圖及已開孔位置，將已經(jīng)組裝好的各法蘭和接管（項(xiàng)3和項(xiàng)4、項(xiàng)9和項(xiàng)10），定位點(diǎn)焊，按焊接工藝施焊 在裝焊平臺上組對：補(bǔ)強(qiáng)