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壓力容器焊接工藝說(shuō)明書(shū)
一、零件的名稱(chēng)、批量及材料：
名稱(chēng)：壓力容器 批量：年產(chǎn)100件 材料：20鋼
二、零件的作用：
工業(yè)生產(chǎn)中具有特定的工藝功能并承受一定壓力的設(shè)備，稱(chēng)壓力容器。貯運(yùn)容器、反應(yīng)容器、換熱容器和分離容器均屬壓力容器。
為了與一般容器(常壓容器)相區(qū)別，只有同時(shí)滿足下列三個(gè)條件的容器，才稱(chēng)之為壓力容器：
(1)最高工作壓力≥9.8104Pa(1Kgf/cm2)；
(2)容積≥25L，且工作壓力與容積之積≥200L.Kgf/cm2(1960104L.Pa)；
(3)介質(zhì)為氣體、液化氣體或最高工作溫度高于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體。
壓力容器的用途十分廣泛。它是在石油化學(xué)工業(yè)、能源工業(yè)、科研和軍工等國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門(mén)都起著重要作用的設(shè)備。
三、零件工藝分析：
如零件圖所示，其結(jié)構(gòu)不復(fù)雜，且是單件小批量生產(chǎn)。體積較大，選用鑄造明顯不現(xiàn)實(shí)，焊接是首選。焊接制造該零件的過(guò)程中，雖然零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在焊接過(guò)程中，主要考慮是零件的氧化。上、下封頭拉伸成型后，因開(kāi)口端變形大，冷變形強(qiáng)化嚴(yán)重，加上板材纖維組織的影響，在殘余應(yīng)力作用下很容易發(fā)生斷裂。為防止裂紋產(chǎn)生，拉伸后應(yīng)進(jìn)行再結(jié)晶退火；
為了減少焊接缺陷，焊件接縫附近必須嚴(yán)格清楚鐵銹、油污；為去除焊接殘余應(yīng)力并改善焊接接頭的組織與性能，瓶體焊接后應(yīng)該進(jìn)行整體正火處理，至少要進(jìn)行去應(yīng)力退火。
四、確定毛坯的制造形式：
對(duì)于該零件，由于它的生產(chǎn)批量為單件或小批量，零件的本身不復(fù)雜，主要考慮的是零件的封閉性以及在焊接過(guò)程中防止發(fā)生焊縫氧化。零件的壁厚都比較小，相對(duì)于鑄造成型，采用焊接的方法來(lái)制造毛坯是經(jīng)濟(jì)而高效的方法。故對(duì)該零件的毛坯選擇焊接來(lái)制造。
五、零件的焊接工藝分析：
該零件的焊接結(jié)構(gòu)，構(gòu)造不復(fù)雜，但尺寸較大，設(shè)計(jì)時(shí)將它合理的劃分成二個(gè)部件，然后再進(jìn)行組焊。在焊接中，合理布置焊縫可以直接減少焊接工作量，節(jié)約熔敷金屬總量，同時(shí)還可以減少焊接變形，增加焊接結(jié)構(gòu)的安全可靠性。故在焊接中可采用一些必要的措施。
在該零件的焊接中，焊接方法選擇應(yīng)根據(jù)材料的焊接性、工件厚度、生產(chǎn)率要求、各種焊接方法的使用范圍和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備條件等綜合考慮決定。
在該零件的焊接中，可能出現(xiàn)的缺陷主要是焊接變形及氧化。從而引起零件的精度不夠以及以后零件在使用過(guò)程中會(huì)發(fā)生泄露現(xiàn)象，零件焊接后，由于焊縫的氧化則影響零件的工作壽命。因此，這種危害性比較嚴(yán)重，應(yīng)盡量避免。在生產(chǎn)中，一般采用合理的焊接方法，將零件的氧化降到最低程度，并在焊后在焊縫處涂上一層防腐蝕涂料，可以達(dá)到更理想的效果。
六、零件的焊接工藝確定：
1、確定焊縫的位置
方案（a）共有三條焊縫，其中包括兩條環(huán)形焊縫和一條軸向焊縫。方案（b）只有一條環(huán)形焊縫。方案（a）的優(yōu)點(diǎn)是上下封頭的拉伸變形小，容易成型；缺點(diǎn)是焊縫多，焊接工作量大。同時(shí)，因?yàn)橥搀w上的軸向焊縫處于拉應(yīng)力最高的位置（徑向拉應(yīng)力為軸向拉應(yīng)力的兩倍），破壞的可能性很大。方案（b）只在中部有一環(huán)縫，完全避免了方案（a）的缺點(diǎn)，因此選用方案（b）。
2、設(shè)計(jì)焊接接頭
連接瓶體與瓶嘴的焊縫，采用不開(kāi)坡口的角焊縫即可。而瓶體主環(huán)縫的接頭形式，宜采用襯環(huán)對(duì)接或縮口對(duì)接，如果所示。這樣便于上、下封頭定位裝配。為確保焊透，盡管焊件厚度不大，仍然開(kāi)V型坡口。
3、選擇焊接方法和焊接材料
瓶體的焊接采用生產(chǎn)率高、焊接質(zhì)量穩(wěn)定的埋弧自動(dòng)焊。焊接材料可用焊絲H08A、H08MnA或H10Mn2A，配合HJ431。
瓶嘴的焊接因焊縫直經(jīng)小，用手弧焊焊接。焊條可取E4303（J422）。
七、具體工藝過(guò)程：
（一）、分件工藝：
1、筒體：材料：20鋼
（1）落料、拉深：
①拉深： 440m×440mm×3mm，如圖所示，矯正變形。
②拉深： 440mm×440mm×3mm，如圖所示，矯正變形。
（2）鉗：去毛刺，整形，再結(jié)晶退火。
2、罐頂： 材料：20鋼
（1）沖孔：沖一個(gè)半徑為52mm的圓孔。
（2）鉗：去毛刺，修磨表面，除銹。
（二）、整件工藝
（1） 備料：備齊上述各件，并檢查各件尺寸。
（2） 組焊
1）將瓶嘴和上瓶體按圖樣要求尺寸點(diǎn)固定好，并焊接。
2）將上瓶體和下瓶體按圖樣要求尺寸點(diǎn)固定好，除銹并焊接。
（3）鉗：矯正焊后變形，去毛刺。
（4）正火處理
（5）水壓試驗(yàn)
（6）氣密試驗(yàn)
附：工藝說(shuō)明：
（1）本件功能上起容器的作用，要求表面平整，并要求整體變形不能過(guò)大。并要求焊縫的氧化較小。
（2）焊接材料及焊機(jī)的選擇：
材料為：20鋼，厚度為3mm，埋弧自動(dòng)焊時(shí)，選用H08A焊絲，直徑：1.6mm，焊接電流：I=115-500A。因焊機(jī)焊接電流都有一較寬的調(diào)節(jié)范圍，500A以下均行，可以按具體情況選擇，可以選用MZ6-2-500。手弧焊時(shí)，焊條取E403（J422）。
2
壓力容器裝配工藝過(guò)程卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
A3
產(chǎn)品名稱(chēng)
壓力容器
零件名稱(chēng)
壓力容器
共 1 頁(yè)
第 1 頁(yè)
工序號(hào)
工序名稱(chēng)
工序內(nèi)容
裝配部門(mén)
設(shè)備及工藝裝備
輔助材料
工時(shí)定額（min）
1
備料
備齊各件，并檢查各件尺寸。
備料車(chē)間
切割機(jī)、沖壓機(jī)、各種必要的量具
2
分焊
將分部件按圖樣要求尺寸進(jìn)行點(diǎn)焊接固定好，并焊接。（防上變形過(guò)大及氧化過(guò)嚴(yán)重）
（1） 手弧焊焊接瓶嘴和上瓶體。
（2） 埋弧自動(dòng)焊焊接上瓶體和下瓶體。
焊接車(chē)間
采用手弧焊和單絲埋弧弧焊、焊接材料及各種必要的量具
3
鉗
矯正焊后變形，打磨掉氧化層，去毛刺、打件號(hào)。
鉗工車(chē)間
4
熱處理
執(zhí)行再結(jié)晶退火、正火等處理。
熱處理車(chē)間
設(shè)計(jì)（日期）
審核（日期）
標(biāo)準(zhǔn)化（日期）
會(huì)簽（日期）
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
日期
（2009年6月）
壓力容器裝配工藝過(guò)程卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
A3
產(chǎn)品名稱(chēng)
壓力容器
零件名稱(chēng)
壓力容器
共1頁(yè)
第1頁(yè)
工序號(hào)
工序名稱(chēng)
工序內(nèi)容
裝配部門(mén)
設(shè)備及工藝裝備
輔助材料
工時(shí)定額（min）
1
備料
備齊各件，并檢查各件尺寸。
備料車(chē)間
切割機(jī)、沖壓機(jī)、各種必要的量具
2
分焊
將分部件按圖樣要求尺寸進(jìn)行點(diǎn)焊接固定好，并焊接。（防上變形過(guò)大及氧化過(guò)嚴(yán)重）
（1） 手弧焊焊接瓶嘴和上瓶體。
（2） 埋弧自動(dòng)焊焊接上瓶體和下瓶體。
焊接車(chē)間
采用手弧焊和單絲埋弧弧焊、焊接材料及各種必要的量具
3
鉗
矯正焊后變形，打磨掉氧化層，去毛刺、打件號(hào)。
鉗工車(chē)間
4
熱處理
執(zhí)行再結(jié)晶退火、正火等處理。
熱處理車(chē)間
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（2009年6月）