乙炔瓶課程設計---乙炔氣瓶焊接結(jié)構(gòu)工藝課程設計

1、<p>　　乙炔氣瓶焊接結(jié)構(gòu)工藝課程設計</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　乙炔瓶是一種儲處和運輸乙炔的容器。乙炔瓶的使用要求要禁止敲擊，碰撞，要輕拿輕放，在使用中不能隨意進行拆封自行調(diào)節(jié)，否則不起回火防止的安全作用，不得靠近熱源和電氣設備；吊裝、搬運時應使用專用夾具和防震的運輸車，嚴禁用電磁起重機和鏈繩吊裝搬運使用時要注意固定，

2、防止傾倒，嚴禁臥放等，因此所以乙炔瓶的焊接必須要按照有關標準實施焊接。</p><p>　　結(jié)構(gòu)名稱：乙炔氣瓶（如下圖）</p><p>　　組成：瓶頸、易熔座、瓶體</p><p><b>　　壁厚：10</b></p><p>　　設計壓力：6 MPa</p><p><b>　　生

3、產(chǎn)類型：大量生產(chǎn)</b></p><p>　　1.選擇乙炔氣瓶材料</p><p>　　1.1鋼瓶的材料要求</p><p>　　用于制造鋼瓶主體的材料，必須采用電爐或轉(zhuǎn)爐冶煉的鎮(zhèn)靜鋼，并具有良好的成形和焊接性能。鋼瓶主體應采用同一牌號的材料制作。與鋼瓶主體焊接的所有零部件，必須采用與鋼瓶主體材料的焊接性能相適應的材料。所采用的焊接材料焊成的焊接接頭，其

4、抗拉強度不得低于母材抗拉強度規(guī)定值的下限。材料（包括焊接材料）應符合相應技術標準的規(guī)定，并必須有質(zhì)量合格證明書。</p><p>　　1.2鋼瓶材料的化學成分</p><p>　　鋼瓶主體材料的化學成分（熔煉分析），應符合表2規(guī)定。對含有添加微量合金元素的鋼材，其含量應符合表3規(guī)定。</p><p><b>　　表2</b></p>

5、<p>　　表3 </p><p><b>　　單位為：質(zhì)量百分數(shù)</b></p><p>　　3.1乙炔瓶筒體用的材料</p><p>　　由表中可以看出16MnR鋼的化學成分， 16MnR的屈服點為340mpa的壓力容器的專用鋼，是我國壓力容器行業(yè)用量最大的剛，具有良好的力學性能制造工藝性能。

6、16MnR焊接性良好可以滿足乙炔氣瓶的使用要求;所以選擇16MnR鋼作為乙炔氣瓶的用鋼。</p><p><b>　　2.確定焊縫位置</b></p><p>　　有關鍋爐、壓力容器規(guī)程中對焊縫的數(shù)量和布置做了具體的規(guī)定</p><p>　?。?）筒體拼接時，最短筒節(jié)的長度：對于中低壓鍋爐不應小于300mm，對于高壓鍋爐不應小于600mm；每節(jié)

7、筒體，縱向焊縫的數(shù)量：筒體內(nèi)徑Ｄi≤1800mm時，拼接焊縫不多于2條，Ｄi＞1800mm時，拼接焊縫不多于3條；每節(jié)筒體兩條縱焊縫中心線間的外圓弧長，對于中低壓鍋爐不應小于300mm，對于高壓鍋爐不應小于600mm；相鄰筒節(jié)的縱向焊縫應相互錯開，兩焊縫中心線間的外圓弧長不得小于鋼板厚度的3倍，且不得小于100mm。 （2）封頭和管板應盡量用整塊鋼板制成。如必須拼接，封頭、管板的內(nèi)徑Ｄi≤2200mm時，拼接焊縫不多于1條，Ｄi＞22

8、00mm時，拼接焊縫不多于2條；封頭拼接焊縫離封頭中心線距離應不超過0.3Ｄi，并不得通過扳邊人孔，且不得布置在人孔扳邊圓弧上；管板上整條拼接焊縫不得布置在扳邊圓弧上，且不得通過扳邊孔；由中心圓板和扇形板組成的凸形封頭，焊縫的方向只允許是徑向和環(huán)向的。徑向焊縫之間的最小距離應不小于壁厚的3倍，且不小于100mm。 （3）受壓元件主要焊縫及其鄰近區(qū)域，應避免焊接零件。如不能避免時，焊接零件的焊縫可穿過主要焊縫，而不要在焊縫及其鄰近區(qū)域

9、中止。 （4）</p><p>　　現(xiàn)有兩種焊縫的布置如下圖所示：</p><p>　　由于具體情況的限制，a方案的制造難度太大。特別是封頭和筒體形成一個整體制造起來更麻煩，制造出來強度也是達不到要求的。b方案雖然焊縫較多但比較適合現(xiàn)實條件，經(jīng)過比較和具體的情況分析b方案比a方案好。</p><p><b>　　3設計接頭形式</b><

10、/p><p>　　3.1常用的焊接接頭</p><p>　　對接接頭、T形接頭、十字接頭、搭接接頭、角接接頭、端接接頭、套管接頭、斜對接接頭、卷邊接頭、鎖底對接接頭等。</p><p>　　3.2接接頭的基本類型焊</p><p>　　壓力容器的A，B類接頭均采用全焊透的對接接頭。對接接頭的坡口形式分為v型坡口，x形坡口，等數(shù)種，應根據(jù)筒體或封頭

11、的厚度，壓力的高低介質(zhì)的特性及操作工況選擇合適的坡口形式。</p><p>　　因此在筒體上采用對接接頭，受力較好，焊接方便。筒體與瓶頸，筒體與易容做之間采用搭接接頭。符合實際情況。</p><p>　　4.坡口的設計原則 </p><p>　　4.1常見的集中坡口形式</p><p>　　坡口的形式和尺寸主要根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的板厚、選用的焊接方法

12、、焊接位置和焊接工藝等來選擇和設計。 </p><p>　　1) 焊縫中填充的材料少；</p><p>　　2) 具有好的可焊性；</p><p>　　3) 坡口的形狀應容易加工；</p><p>　　4) 便于調(diào)整焊接變形。</p><p>　?。?坡口表面要保持光順．</p><p>　　2

13、.要注意正反面，不要把坡口開反．</p><p>　　3.對與因開坡口產(chǎn)生的切割缺陷要及時的進行處理．</p><p>　　一般情況下，焊條電弧焊焊接6mm厚度的焊件和自動焊焊接14mm以下厚度的焊件時，可以不開坡口就可以得到合格的焊縫，但板間要留有一定的間隙，以保證熔敷金屬填滿熔池，確保焊透。 鋼板超過上述厚度時，電弧不能熔透鋼板，應考慮開坡口。</p><p>

14、　　由于焊條電弧焊的板厚為10mm，所以要開坡口。筒體與筒體之間的接頭開v形坡口?？梢员ＷC焊透，冶煉反應，放在氣孔夾雜的生成。而筒體與瓶頸之間開單邊V形。筒體與易容座之間不需開坡口。</p><p>　　5瓶頸、易熔座與瓶體的焊縫采用焊接方法及焊接材料 </p><p>　　焊接材料用16MnR，焊接方法為手工焊。</p><p>　　因此選擇焊條J507，直流反接

15、，焊條直徑3.2mm，焊接電流90~120A。</p><p>　　6筒體上的環(huán)焊縫和縱焊縫采用的焊接方法和焊接材料。</p><p><b>　　焊接方法采用埋弧焊</b></p><p>　　16MnR的埋弧焊在選擇焊接材料時，處了要考慮接頭與木材等強度外，還要考慮焊接接頭有足夠的塑性和韌性。</p><p>　　焊

16、材選配的方案：選用低合金焊絲H10MnSi配用中錳中硅焊劑HJ350。按照上述焊接方法和焊接材料焊縫質(zhì)量基本可以得到保證。焊絲直徑5mm，焊接電流600-750A，電弧電壓35-40v。</p><p>　　7設計工藝過程和編制焊接工藝卡片。</p><p><b>　　7.1設計工藝過程</b></p><p>　　7.1.1生產(chǎn)準備和原材料

17、處理</p><p><b>　　生產(chǎn)組織準備</b></p><p>　　1、熟悉產(chǎn)品施工圖樣</p><p>　　2、進行工藝分析，編制工藝技術文件，并制定質(zhì)量保證和安全管理文件</p><p>　　3、材料（板材、型材、鑄件、鍛件、焊材、其他輔助材料</p><p><b>　　等

18、）準備</b></p><p>　　4、生產(chǎn)設備、設施和工夾量具等的調(diào)配、安置和檢修</p><p><b>　　材料預處理</b></p><p>　　1、原材料復檢驗收----分類儲存----發(fā)放</p><p>　　2、材料預處理：鋼材的矯平、矯直----表面處理（除銹、油污、氧化皮清理、涂防護導電漆

19、等）----預落料 等</p><p>　　7.1.2基本元件加工</p><p><b>　　劃線、放樣、下料</b></p><p>　　剪切、沖裁、熱切割（氣割、等離子弧切割）、數(shù)控切割等</p><p><b>　　冷熱成形加工</b></p><p>　　彎曲、拉伸

20、、壓制成形等</p><p><b>　　邊緣加工</b></p><p>　　邊緣機械加工、坡口加工（機械切割或熱切割）、焊前坡口清理 等</p><p>　　7.1.3裝配與焊接</p><p><b>　　裝配</b></p><p>　　將基本元件--按產(chǎn)品圖樣要求-

21、-進行組合拼裝（固定成組件、部件 或結(jié)構(gòu)整體 ）的過程</p><p>　　基本元件（零件）——劃線、定位、夾緊、測量——組件</p><p>　　組件（零件） ——分部件裝配——部件</p><p>　　部件（組件） ——總裝配——結(jié)構(gòu)整件</p><p><b>　　焊接</b></p><p&g

22、t;　　將裝配好的結(jié)構(gòu)—通過焊接--形成牢固整體 的過程</p><p>　　焊接方法~~焊接工藝參數(shù)~~焊接熱參數(shù)~~焊接順序~~焊接過程控制</p><p><b>　　裝配和焊接相輔相成</b></p><p>　?。?）是焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)工藝過程中的核心環(huán)節(jié)</p><p>　　（2）是兩個既獨立又密切相關的加工工序

23、</p><p>　　(3)復雜焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)可能交叉進行多次裝配和焊接才完成</p><p>　　7.1.4質(zhì)量檢驗、修整處理</p><p><b>　　質(zhì)量檢驗</b></p><p>　　整體結(jié)構(gòu)質(zhì)量：結(jié)構(gòu)的幾何尺寸、形狀和性能</p><p>　　焊縫質(zhì)量： 與結(jié)構(gòu)的強度和安全相關，如無損

24、檢測等</p><p>　　強度評定：壓力試驗、氣密性實驗等，斷裂評定：防脆斷、防疲勞評定等</p><p><b>　　修整處理</b></p><p>　　變形矯正：手工矯正、機械矯正、火焰矯正</p><p>　　熱處理： 焊后熱處理，整體或局部熱處理除應力</p><p>　　缺陷修整：

25、焊接缺陷等</p><p>　　清洗防護、外觀處理：除銹、氧化皮清理、酸洗、拋光、油漆防護等</p><p>　　7.2.1筒體加工工藝過程卡</p><p>　　7.2.2封頭加工工藝過程卡</p><p>　　7.2.3筒體縱焊縫焊接工藝</p><p>　　7.2.4筒體環(huán)焊縫焊接工藝</p>&l

26、t;p>　　7.2.5瓶頸與筒體的焊接工藝</p><p>　　7.2.6筒體與易熔座的焊接工藝</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　GB150 《鋼制壓力容器》</p><p>　　JB/T 4731-2006 《鋼制臥式壓力容器》</p><p>　　HG2

27、0580-1998 《鋼制化工容器設計基礎規(guī)定》</p><p>　　HG/T 20592-2009 《鋼制管法蘭》</p><p>　　HG 20582-1998 《鋼制壓力容器強度計算規(guī)定》</p><p>　　6. GB/T 9252 　氣瓶疲勞試驗方法</p><p>　　7. GB/T 12137 氣瓶氣密性試驗方法&