中等壓力容器罐的焊接工藝設(shè)計(jì)-說(shuō)明書(shū)+開(kāi)題報(bào)告.zip

中等壓力容器罐的焊接工藝設(shè)計(jì)-說(shuō)明書(shū)+開(kāi)題報(bào)告.zip,中等,壓力容器,焊接,工藝,設(shè)計(jì),說(shuō)明書(shū),開(kāi)題,報(bào)告 中壓容器總裝圖 一、容器總裝圖如圖一所示 圖一 中壓容器總裝圖 中等壓力容器罐的焊接工藝設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告 一、題目來(lái)源 生產(chǎn)實(shí)踐 二、研究（設(shè)計(jì)）目的和意義 壓力容器在工業(yè)生產(chǎn)中是用于完成反應(yīng)、儲(chǔ)存等生產(chǎn)過(guò)程的一種可以被容納地氣體和液體的密閉設(shè)備，能夠承受一定壓力的特定功能。 根據(jù)《中華人民共和國(guó)特種設(shè)備安全法》《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》的規(guī)定，質(zhì)檢總局修訂了《特種設(shè)備目錄》，經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)，現(xiàn)予以公布施行。同時(shí)，《關(guān)于公布<特種設(shè)備目錄>的通知》(國(guó)質(zhì)檢鍋〔2004〕31號(hào))和《關(guān)于增補(bǔ)特種設(shè)備目錄的通知》(國(guó)質(zhì)檢特〔2010〕22號(hào))予以廢止?！短胤N設(shè)備目錄》由質(zhì)檢總局負(fù)責(zé)解釋。 由于壓力容器基本上都是在壓力下工作的，而且經(jīng)過(guò)處理的介質(zhì)大多是高溫或易燃易爆的，危險(xiǎn)性非常高，因此壓力容器作為特種設(shè)備被強(qiáng)制管理。壓力容器的類型和功能也隨著使用情況的變化而變化。壓力容器的設(shè)計(jì)、制造和使用過(guò)程涉及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、機(jī)械加工、焊接、熱處理、檢測(cè)等專業(yè)技術(shù)。因此，壓力容器技術(shù)的發(fā)展是以各種專業(yè)技術(shù)的綜合發(fā)展為基礎(chǔ)的。如何盡可能提高壓力容器的適用安全性、投資效益和經(jīng)濟(jì)效益，是項(xiàng)目設(shè)計(jì)和實(shí)施的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)，也是當(dāng)今工業(yè)工程建設(shè)中不可忽視的問(wèn)題。這就必然要求學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)制造的工程技術(shù)人員和管理人員樹(shù)立經(jīng)濟(jì)觀念，增強(qiáng)效益意識(shí)，豐富技術(shù)經(jīng)濟(jì)專業(yè)知識(shí)，為項(xiàng)目設(shè)計(jì)和實(shí)施提供便利。把握好提高項(xiàng)目投資效益和經(jīng)濟(jì)效益的正確途徑，沉著應(yīng)對(duì)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。我們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｒ?jiàn)的壓力容器罐主要用于中央空調(diào)、鍋爐、熱水器、變頻及恒壓供水設(shè)備。緩沖系統(tǒng)的壓力波動(dòng)可以消除水擊的壓力波動(dòng)，起到穩(wěn)定壓力和卸荷的作用。當(dāng)系統(tǒng)水壓變化不大時(shí)，壓力容器氣囊的自動(dòng)膨脹和收縮可以在一定程度上緩沖水壓的變化，保證系統(tǒng)水壓的穩(wěn)定。由于壓力變化，泵不常打開(kāi)。 三、閱讀的主要參考文獻(xiàn) [1]張?jiān)?《液壓與氣壓傳動(dòng)》[M].北京：西南交通出版社，2015. [2]陳裕川《鋼制壓力容器焊接工藝》[Ｍ].機(jī)械工業(yè)出版社，2007.7第二版 [3]施于慶《板料沖壓》[Ｍ].浙江大學(xué)出版社，2016.3 [4]徐崢《壓力容器與焊接工藝CAD設(shè)計(jì)方法的研究》[J]沈陽(yáng)大學(xué) [5]邊美華《15CrMoR鋼厚壁壓力容器焊接工藝研究》[J]重慶大學(xué) [6]陳裕川《焊接工藝設(shè)計(jì)與實(shí)例分析》[Ｍ].機(jī)械工業(yè)出版社，2009.9第一版 [7]翟建軍《板了和型材的沖壓與成形技術(shù)》[Ｍ]北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.5 [8]雷世明《焊接方法與設(shè)備》北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2004.4 [9]戴建樹(shù)《焊接生產(chǎn)管理與檢測(cè)》北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2004.6 [10] HG 20584-1998《壓力容器制造技術(shù)要求》 [11] HG 20581-1998《鋼制壓力容器材料選用規(guī)定》 [12]宗培言《焊接結(jié)構(gòu)制造技術(shù)與裝備》[Ｍ]北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.3 四、國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 4.1 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì) 壓力容器由最初用于石油煉化工業(yè)，像各種儲(chǔ)罐和合成爐和聚合釜和裂解爐和反應(yīng)器都是用的壓力容器。壓力容器作為石油煉化行業(yè)的重要設(shè)備，突破了其原有應(yīng)用的局限，已廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)、民用、軍工等領(lǐng)域。它在許多科學(xué)研究領(lǐng)域也發(fā)揮著重要的作用。 壓力容器在工業(yè)上得到了廣泛的應(yīng)用。它不僅廣泛應(yīng)用于石油煉化、化工、煉油、化肥、醫(yī)藥、農(nóng)藥、無(wú)機(jī)化工、有機(jī)合成等行業(yè)，而且還應(yīng)用于航空、航天、航海、原子能、冶金、礦山、機(jī)械制造、交通、紡織、輕工等行業(yè)。壓力容器也廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)。隨著農(nóng)業(yè)自動(dòng)化進(jìn)程的加快，各種蓄能器、動(dòng)力機(jī)械輔機(jī)、冷卻器、油水分離器、儲(chǔ)氣罐、蒸煮鍋、烘焙機(jī)以及大型工程管道在實(shí)際生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。隨著石油加工業(yè)的發(fā)展，數(shù)以萬(wàn)計(jì)的液化石油氣氣瓶已深深扎根于餐飲業(yè)、旅游業(yè)和人們的日常生活中。隨著世界能源危機(jī)的出現(xiàn)，許多國(guó)家都在加緊開(kāi)發(fā)天然氣和天然氣，核能發(fā)電，甚至一些國(guó)家也在研究和開(kāi)發(fā)海洋能源。隨著武器裝備的競(jìng)爭(zhēng)，火箭和導(dǎo)彈技術(shù)的發(fā)展，航天工業(yè)的飛速發(fā)展和各種飛行器的相繼發(fā)射，需要大量的壓力容限來(lái)滿足各種要求。設(shè)備。 隨著壓力容器的廣泛應(yīng)用，壓力容器的設(shè)計(jì)方法也在不斷發(fā)展。目前，人們對(duì)壓力容器失效的認(rèn)識(shí)還不完全清楚，理論也不完善。隨著人們?cè)趯?shí)踐中對(duì)壓力容器失效認(rèn)識(shí)的不斷加深和理論的不斷突破，人們將會(huì)采用更加有效、經(jīng)濟(jì)、合理的設(shè)計(jì)方法。此外，新技術(shù)的發(fā)展和新材料的應(yīng)用也將為設(shè)計(jì)的發(fā)展提供基礎(chǔ)。此外，計(jì)算機(jī)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用以及各種軟件的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用將使設(shè)計(jì)更加方便和準(zhǔn)確。同時(shí)，計(jì)算機(jī)軟件的成熟將使實(shí)際工況的仿真更加快速準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)結(jié)果將為設(shè)計(jì)提供可靠的指導(dǎo)。因此，壓力容器的設(shè)計(jì)將與計(jì)算機(jī)(包括計(jì)算機(jī)軟件)的發(fā)展緊密結(jié)合，將更加準(zhǔn)確、安全、經(jīng)濟(jì)、合理。 4.2 國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì) 壓力容器在國(guó)外的發(fā)展主要有下面兩個(gè)特點(diǎn)： 1、 因?yàn)槿萜鞯某叽?、質(zhì)量慢慢變大，壓力容器為了適應(yīng)工廠規(guī)模和提高滋生單獨(dú)處理的能力。 二、由于慢慢擴(kuò)大地壓力容器應(yīng)用范圍，某些工藝流程的更新,對(duì)于壓力容器的使用條件也變得越來(lái)越苛刻,高參數(shù)設(shè)計(jì)成為目前容器發(fā)展的另一趨勢(shì)。 4.3 國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì) 一、壓力容器本體的發(fā)展方向 國(guó)際貿(mào)易地日漸加強(qiáng)，成本地提升以及國(guó)內(nèi)外做壓力容器地技術(shù)慢慢變得成熟，國(guó)內(nèi)外壓力容器的發(fā)展逐漸呈現(xiàn)出以下方向： 1、通用化和標(biāo)準(zhǔn)化： 通用化和標(biāo)準(zhǔn)化已成為壓力容器改變的必然然。這是因?yàn)橥ㄓ没蜆?biāo)準(zhǔn)化意味著能夠適應(yīng)多種場(chǎng)所和環(huán)境，能夠有更好的銷量以及質(zhì)量，這不僅有利于壓力容器能夠在運(yùn)輸途中更加地方便也能降低成本。同時(shí)，對(duì)于出口商來(lái)說(shuō)，標(biāo)準(zhǔn)化能夠在世界范圍內(nèi)都通用，國(guó)外地公司可以用國(guó)內(nèi)的公司，能夠更好地進(jìn)行技術(shù)地交流而沒(méi)有障礙，能夠更好地學(xué)習(xí)，促進(jìn)國(guó)際間貿(mào)易更加地頻繁，獲得更多的收益。國(guó)外地廠家可以對(duì)國(guó)內(nèi)地廠家好好的交流和學(xué)習(xí)。 2、專業(yè)化： 雖然通用化和標(biāo)準(zhǔn)化有許多優(yōu)點(diǎn)，但只能在一般性的場(chǎng)所運(yùn)用，對(duì)環(huán)境地要求型較高。如核反應(yīng)容器和晶體加工容器和火箭燃料箱等要求壓力容器必須有很強(qiáng)地耐高壓、耐高溫的能力。為保證安全。 超高壓容器（1）：通常指工作壓力大于或等于100MP容器，這種超高壓容器在耐高壓地共組歐中會(huì)廣泛應(yīng)用。但還存在一系列地問(wèn)題，例如制作成本比較高，安全性也不高。隨著行業(yè)地技術(shù)不算加強(qiáng)，以及投入地成本不斷地增加這將鼓勵(lì)超高壓容器的進(jìn)一步地發(fā)展。 （2）高溫高壓容器：通常指壁爐的溫度比較高（鋼材的溫度一般為350℃左右）。鍋爐汽包燃煤電站、煤轉(zhuǎn)化堆、核電站反應(yīng)堆壓力容器的部分堆（高溫氣冷堆、增殖堆）等為高溫高壓容器。經(jīng)常的高溫會(huì)使容器發(fā)生一定的形變，會(huì)影響工作。在持續(xù)的高溫作用下，會(huì)顯示出一般容器的弊端，可塑性比較差。因此要選擇耐高溫和耐腐蝕的容器。高溫高壓容器內(nèi)部材料復(fù)雜很難分析，現(xiàn)代實(shí)踐表明，有限元法分析是可行的。在交變載荷下容器（如重復(fù)的升、降），也應(yīng)該要考慮疲勞（見(jiàn)疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)）和蠕變相互作用。 （3）壓力容器，壓力容器經(jīng)常在潮濕，酸堿性的環(huán)境下，表面與外界接觸會(huì)使表面發(fā)生大范圍的腐蝕，復(fù)試造成了材料消耗大，并會(huì)常常地造成設(shè)備的損壞，或者會(huì)導(dǎo)致泄露導(dǎo)致發(fā)生意外，惡性事故。比如火災(zāi)和爆炸。對(duì)選型還是很嚴(yán)格地，要求選的容器要耐腐蝕和耐高峰，安全要求非常嚴(yán)格，所以這不是一般的壓力容器能夠代替的。 （4）低溫壓力容器：主要是用于液氧地儲(chǔ)存和生產(chǎn)，運(yùn)輸，保障儲(chǔ)存過(guò)程中的安全，由于液氮，液氧地工作溫度一般在-100℃以下，材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)會(huì)變化，造成材料的強(qiáng)度變化。這就要求選擇材料時(shí)要好好考慮這些要素。 （5）除此之外，大型集裝箱和小型化也會(huì)不同程度地涉及到。 二是壓力容器專業(yè)技術(shù)發(fā)展方向 壓力容器是一個(gè)多領(lǐng)域地行業(yè)產(chǎn)品，在運(yùn)輸，儲(chǔ)蓄上都發(fā)揮了及其重要的作用，特別是在計(jì)算機(jī)方面地信息技術(shù)高速的發(fā)展發(fā)展，帶動(dòng)了很多產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。為了獲得更加安全，性能更加好地壓力容器，容器地壽命保存的更加久，這就表明原先地壓力容器已經(jīng)完全不能滿足這一要求，需要發(fā)明出耐腐蝕，耐高峰，內(nèi)部穩(wěn)定下較強(qiáng)的壓力容器。 五、主要研究（設(shè)計(jì)）內(nèi)容，關(guān)鍵問(wèn)題及解決思路 5.1 內(nèi)容、關(guān)鍵問(wèn)題 1、了解中壓容器制造標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)依據(jù)； 2、掌握整個(gè)中壓容器罐的設(shè)計(jì)過(guò)程和步驟； 3、掌握中壓容器制造工藝流程的工藝開(kāi)發(fā)程序； 4、掌握如何準(zhǔn)備中壓容器儲(chǔ)罐的焊接工藝 5.2 解決思路 1、了解中壓容器罐焊接工藝規(guī)程和焊接工藝評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，了解壓力容器罐焊接、無(wú)損檢測(cè)和破壞性檢驗(yàn)的制造工藝； 2、進(jìn)行綜合分析研究，了解工作條件和設(shè)計(jì)參數(shù)，選擇中壓容器結(jié)構(gòu)。 3、明確的分析。 六、完成畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）所必須具備的工作條件 1.畢業(yè)設(shè)計(jì)所需數(shù)據(jù)及資料； 2.在圖書(shū)館查閱各種資料； 3.有好的的繪圖和設(shè)計(jì)能力； 3.自己多多琢磨和請(qǐng)教老師。 七、預(yù)期成果（達(dá)到目標(biāo)） （1）根據(jù)給定的壓力容器罐結(jié)構(gòu)，確定封頭和殼體的下料工藝； （2）制造工藝流程及工藝卡制作結(jié)構(gòu)（制造工藝流程、氣缸體結(jié)構(gòu)、密封頭加工工藝卡）； （3）焊接工藝卡（筒體環(huán)、縱向焊縫、管接頭、筒體、人孔疊焊）。 八、工作的主要階段、進(jìn)度與時(shí)間安排 第1-5周：領(lǐng)取任務(wù)書(shū)，并認(rèn)真研究； 第6-9周：到學(xué)校機(jī)房查閱有關(guān)資料，到圖書(shū)館借閱相關(guān)圖書(shū)，不懂的向指導(dǎo)老師請(qǐng)教； 第10周：開(kāi)始寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告； 第11-15周：通過(guò)查找的資料和所學(xué)知識(shí)作論文內(nèi)容； 第 16 周：繪制需要零部件圖； 第 17 周：畢業(yè)設(shè)計(jì)的修改； 第 18 周：經(jīng)指導(dǎo)老師審查評(píng)閱后準(zhǔn)備答辯。 九、指導(dǎo)老師審查意見(jiàn) 目錄 中文摘要 I 外文摘要 II 前 言 1 第1章 中等壓力容器罐及其焊接接頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3 1.1 中等壓力容器罐簡(jiǎn)介 3 1.2 壓力容器分類 3 1.3 壓力容器焊接接頭分類 3 1.4 壓力容器焊接坡口 5 第2章 中等壓力容器罐的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與加工工藝 6 2.1 壓力容器罐的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6 2.2 壓力容器罐的生產(chǎn)工藝 10 2.3 壓力容器罐整體裝配工藝 14 第3章 中等壓力容器罐的焊接工藝 16 3.1 焊接方法的特點(diǎn) 16 3.2 封頭與圓筒焊縫的焊接材料及工藝參數(shù) 16 3.3 圓筒縱縫的焊接材料及工藝參數(shù) 18 3.4 焊接順序 19 3.5 焊接工藝過(guò)程卡 19 總結(jié) 23 參考文獻(xiàn) 23 致謝 24 任務(wù)書(shū) 學(xué)院 XXX 專業(yè) XXX 班級(jí) XXX 學(xué)生姓名 XXX 指導(dǎo)教師/職 XX 1. 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目：中等壓力容器罐的焊接工藝設(shè)計(jì) 2. 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)起止時(shí)間：20XX年10月 20日～ 20XX年5 月25 日 3. 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)所需資料及原始數(shù)據(jù)（指導(dǎo)教師選定部分） (1)給出中壓力容器罐的總裝圖。 (2)陳裕川《鋼制壓力容器焊接工藝》[Ｍ].機(jī)械工業(yè)出版社，2007.7第二版 (3)施于慶《板料沖壓》[Ｍ].浙江大學(xué)出版社，2016.3 (4)徐崢《壓力容器與焊接工藝CAD設(shè)計(jì)方法的研究》[J]沈陽(yáng)大學(xué) (5)邊美華《15CrMoR鋼厚壁壓力容器焊接工藝研究》[J]重慶大學(xué) 4．畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)應(yīng)完成的主要任務(wù) （1）根據(jù)給定的壓力容器罐結(jié)構(gòu)圖，確定封頭及筒體的下料工藝； （2）制作結(jié)構(gòu)制造工藝流程及工藝卡（結(jié)構(gòu)制造工藝流程、筒體及封頭加工工藝過(guò)程卡）； （3）焊接工藝卡（筒體環(huán)焊縫、縱焊縫，管接頭與筒體，人孔圈焊縫）； 5．任務(wù)書(shū)下達(dá)日期 20XX 年 10 月 20 日 指導(dǎo)教師(簽字) 中等壓力容器罐的焊接工藝設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告 一、題目來(lái)源 生產(chǎn)實(shí)踐 二、研究（設(shè)計(jì)）目的和意義 壓力容器在工業(yè)生產(chǎn)中是用于完成反應(yīng)、儲(chǔ)存等生產(chǎn)過(guò)程的一種可以被容納地氣體和液體的密閉設(shè)備，能夠承受一定壓力的特定功能。 根據(jù)《中華人民共和國(guó)特種設(shè)備安全法》《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》的規(guī)定，質(zhì)檢總局修訂了《特種設(shè)備目錄》，經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)，現(xiàn)予以公布施行。同時(shí)，《關(guān)于公布<特種設(shè)備目錄>的通知》(國(guó)質(zhì)檢鍋〔2004〕31號(hào))和《關(guān)于增補(bǔ)特種設(shè)備目錄的通知》(國(guó)質(zhì)檢特〔2010〕22號(hào))予以廢止?！短胤N設(shè)備目錄》由質(zhì)檢總局負(fù)責(zé)解釋。 由于壓力容器基本上都是在壓力下工作的，而且經(jīng)過(guò)處理的介質(zhì)大多是高溫或易燃易爆的，危險(xiǎn)性非常高，因此壓力容器作為特種設(shè)備被強(qiáng)制管理。壓力容器的類型和功能也隨著使用情況的變化而變化。壓力容器的設(shè)計(jì)、制造和使用過(guò)程涉及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、機(jī)械加工、焊接、熱處理、檢測(cè)等專業(yè)技術(shù)。因此，壓力容器技術(shù)的發(fā)展是以各種專業(yè)技術(shù)的綜合發(fā)展為基礎(chǔ)的。如何盡可能提高壓力容器的適用安全性、投資效益和經(jīng)濟(jì)效益，是項(xiàng)目設(shè)計(jì)和實(shí)施的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)，也是當(dāng)今工業(yè)工程建設(shè)中不可忽視的問(wèn)題。這就必然要求學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)制造的工程技術(shù)人員和管理人員樹(shù)立經(jīng)濟(jì)觀念，增強(qiáng)效益意識(shí)，豐富技術(shù)經(jīng)濟(jì)專業(yè)知識(shí)，為項(xiàng)目設(shè)計(jì)和實(shí)施提供便利。把握好提高項(xiàng)目投資效益和經(jīng)濟(jì)效益的正確途徑，沉著應(yīng)對(duì)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。我們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｒ?jiàn)的壓力容器罐主要用于中央空調(diào)、鍋爐、熱水器、變頻及恒壓供水設(shè)備。緩沖系統(tǒng)的壓力波動(dòng)可以消除水擊的壓力波動(dòng)，起到穩(wěn)定壓力和卸荷的作用。當(dāng)系統(tǒng)水壓變化不大時(shí)，壓力容器氣囊的自動(dòng)膨脹和收縮可以在一定程度上緩沖水壓的變化，保證系統(tǒng)水壓的穩(wěn)定。由于壓力變化，泵不常打開(kāi)。 三、閱讀的主要參考文獻(xiàn) [1]張?jiān)?《液壓與氣壓傳動(dòng)》[M].北京：西南交通出版社，2015. [2]陳裕川《鋼制壓力容器焊接工藝》[Ｍ].機(jī)械工業(yè)出版社，2007.7第二版 [3]施于慶《板料沖壓》[Ｍ].浙江大學(xué)出版社，2016.3 [4]徐崢《壓力容器與焊接工藝CAD設(shè)計(jì)方法的研究》[J]沈陽(yáng)大學(xué) [5]邊美華《15CrMoR鋼厚壁壓力容器焊接工藝研究》[J]重慶大學(xué) [6]陳裕川《焊接工藝設(shè)計(jì)與實(shí)例分析》[Ｍ].機(jī)械工業(yè)出版社，2009.9第一版 [7]翟建軍《板了和型材的沖壓與成形技術(shù)》[Ｍ]北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.5 [8]雷世明《焊接方法與設(shè)備》北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2004.4 [9]戴建樹(shù)《焊接生產(chǎn)管理與檢測(cè)》北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2004.6 [10] HG 20584-1998《壓力容器制造技術(shù)要求》 [11] HG 20581-1998《鋼制壓力容器材料選用規(guī)定》 [12]宗培言《焊接結(jié)構(gòu)制造技術(shù)與裝備》[Ｍ]北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.3 四、國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 4.1 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì) 壓力容器由最初用于石油煉化工業(yè)，像各種儲(chǔ)罐和合成爐和聚合釜和裂解爐和反應(yīng)器都是用的壓力容器。壓力容器作為石油煉化行業(yè)的重要設(shè)備，突破了其原有應(yīng)用的局限，已廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)、民用、軍工等領(lǐng)域。它在許多科學(xué)研究領(lǐng)域也發(fā)揮著重要的作用。 壓力容器在工業(yè)上得到了廣泛的應(yīng)用。它不僅廣泛應(yīng)用于石油煉化、化工、煉油、化肥、醫(yī)藥、農(nóng)藥、無(wú)機(jī)化工、有機(jī)合成等行業(yè)，而且還應(yīng)用于航空、航天、航海、原子能、冶金、礦山、機(jī)械制造、交通、紡織、輕工等行業(yè)。壓力容器也廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)。隨著農(nóng)業(yè)自動(dòng)化進(jìn)程的加快，各種蓄能器、動(dòng)力機(jī)械輔機(jī)、冷卻器、油水分離器、儲(chǔ)氣罐、蒸煮鍋、烘焙機(jī)以及大型工程管道在實(shí)際生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。隨著石油加工業(yè)的發(fā)展，數(shù)以萬(wàn)計(jì)的液化石油氣氣瓶已深深扎根于餐飲業(yè)、旅游業(yè)和人們的日常生活中。隨著世界能源危機(jī)的出現(xiàn)，許多國(guó)家都在加緊開(kāi)發(fā)天然氣和天然氣，核能發(fā)電，甚至一些國(guó)家也在研究和開(kāi)發(fā)海洋能源。隨著武器裝備的競(jìng)爭(zhēng)，火箭和導(dǎo)彈技術(shù)的發(fā)展，航天工業(yè)的飛速發(fā)展和各種飛行器的相繼發(fā)射，需要大量的壓力容限來(lái)滿足各種要求。設(shè)備。 隨著壓力容器的廣泛應(yīng)用，壓力容器的設(shè)計(jì)方法也在不斷發(fā)展。目前，人們對(duì)壓力容器失效的認(rèn)識(shí)還不完全清楚，理論也不完善。隨著人們?cè)趯?shí)踐中對(duì)壓力容器失效認(rèn)識(shí)的不斷加深和理論的不斷突破，人們將會(huì)采用更加有效、經(jīng)濟(jì)、合理的設(shè)計(jì)方法。此外，新技術(shù)的發(fā)展和新材料的應(yīng)用也將為設(shè)計(jì)的發(fā)展提供基礎(chǔ)。此外，計(jì)算機(jī)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用以及各種軟件的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用將使設(shè)計(jì)更加方便和準(zhǔn)確。同時(shí)，計(jì)算機(jī)軟件的成熟將使實(shí)際工況的仿真更加快速準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)結(jié)果將為設(shè)計(jì)提供可靠的指導(dǎo)。因此，壓力容器的設(shè)計(jì)將與計(jì)算機(jī)(包括計(jì)算機(jī)軟件)的發(fā)展緊密結(jié)合，將更加準(zhǔn)確、安全、經(jīng)濟(jì)、合理。 4.2 國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì) 壓力容器在國(guó)外的發(fā)展主要有下面兩個(gè)特點(diǎn)： 1、 因?yàn)槿萜鞯某叽?、質(zhì)量慢慢變大，壓力容器為了適應(yīng)工廠規(guī)模和提高滋生單獨(dú)處理的能力。 二、由于慢慢擴(kuò)大地壓力容器應(yīng)用范圍，某些工藝流程的更新,對(duì)于壓力容器的使用條件也變得越來(lái)越苛刻,高參數(shù)設(shè)計(jì)成為目前容器發(fā)展的另一趨勢(shì)。 4.3 國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì) 一、壓力容器本體的發(fā)展方向 國(guó)際貿(mào)易地日漸加強(qiáng)，成本地提升以及國(guó)內(nèi)外做壓力容器地技術(shù)慢慢變得成熟，國(guó)內(nèi)外壓力容器的發(fā)展逐漸呈現(xiàn)出以下方向： 1、通用化和標(biāo)準(zhǔn)化： 通用化和標(biāo)準(zhǔn)化已成為壓力容器改變的必然然。這是因?yàn)橥ㄓ没蜆?biāo)準(zhǔn)化意味著能夠適應(yīng)多種場(chǎng)所和環(huán)境，能夠有更好的銷量以及質(zhì)量，這不僅有利于壓力容器能夠在運(yùn)輸途中更加地方便也能降低成本。同時(shí)，對(duì)于出口商來(lái)說(shuō)，標(biāo)準(zhǔn)化能夠在世界范圍內(nèi)都通用，國(guó)外地公司可以用國(guó)內(nèi)的公司，能夠更好地進(jìn)行技術(shù)地交流而沒(méi)有障礙，能夠更好地學(xué)習(xí)，促進(jìn)國(guó)際間貿(mào)易更加地頻繁，獲得更多的收益。國(guó)外地廠家可以對(duì)國(guó)內(nèi)地廠家好好的交流和學(xué)習(xí)。 2、專業(yè)化： 雖然通用化和標(biāo)準(zhǔn)化有許多優(yōu)點(diǎn)，但只能在一般性的場(chǎng)所運(yùn)用，對(duì)環(huán)境地要求型較高。如核反應(yīng)容器和晶體加工容器和火箭燃料箱等要求壓力容器必須有很強(qiáng)地耐高壓、耐高溫的能力。為保證安全。 超高壓容器（1）：通常指工作壓力大于或等于100MP容器，這種超高壓容器在耐高壓地共組歐中會(huì)廣泛應(yīng)用。但還存在一系列地問(wèn)題，例如制作成本比較高，安全性也不高。隨著行業(yè)地技術(shù)不算加強(qiáng)，以及投入地成本不斷地增加這將鼓勵(lì)超高壓容器的進(jìn)一步地發(fā)展。 （2）高溫高壓容器：通常指壁爐的溫度比較高（鋼材的溫度一般為350℃左右）。鍋爐汽包燃煤電站、煤轉(zhuǎn)化堆、核電站反應(yīng)堆壓力容器的部分堆（高溫氣冷堆、增殖堆）等為高溫高壓容器。經(jīng)常的高溫會(huì)使容器發(fā)生一定的形變，會(huì)影響工作。在持續(xù)的高溫作用下，會(huì)顯示出一般容器的弊端，可塑性比較差。因此要選擇耐高溫和耐腐蝕的容器。高溫高壓容器內(nèi)部材料復(fù)雜很難分析，現(xiàn)代實(shí)踐表明，有限元法分析是可行的。在交變載荷下容器（如重復(fù)的升、降），也應(yīng)該要考慮疲勞（見(jiàn)疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)）和蠕變相互作用。 （3）壓力容器，壓力容器經(jīng)常在潮濕，酸堿性的環(huán)境下，表面與外界接觸會(huì)使表面發(fā)生大范圍的腐蝕，復(fù)試造成了材料消耗大，并會(huì)常常地造成設(shè)備的損壞，或者會(huì)導(dǎo)致泄露導(dǎo)致發(fā)生意外，惡性事故。比如火災(zāi)和爆炸。對(duì)選型還是很嚴(yán)格地，要求選的容器要耐腐蝕和耐高峰，安全要求非常嚴(yán)格，所以這不是一般的壓力容器能夠代替的。 （4）低溫壓力容器：主要是用于液氧地儲(chǔ)存和生產(chǎn)，運(yùn)輸，保障儲(chǔ)存過(guò)程中的安全，由于液氮，液氧地工作溫度一般在-100℃以下，材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)會(huì)變化，造成材料的強(qiáng)度變化。這就要求選擇材料時(shí)要好好考慮這些要素。 （5）除此之外，大型集裝箱和小型化也會(huì)不同程度地涉及到，這是壓力容器專業(yè)技術(shù)發(fā)展的方向。 壓力容器是一個(gè)多領(lǐng)域地行業(yè)產(chǎn)品，在運(yùn)輸，儲(chǔ)蓄上都發(fā)揮了及其重要的作用，特別是在計(jì)算機(jī)方面地信息技術(shù)高速的發(fā)展發(fā)展，帶動(dòng)了很多產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。為了獲得更加安全，性能更加好地壓力容器，容器地壽命保存的更加久，這就表明原先地壓力容器已經(jīng)完全不能滿足這一要求，需要發(fā)明出耐腐蝕，耐高峰，內(nèi)部穩(wěn)定下較強(qiáng)的壓力容器。 五、主要研究（設(shè)計(jì)）內(nèi)容，關(guān)鍵問(wèn)題及解決思路 5.1 內(nèi)容、關(guān)鍵問(wèn)題 1、了解中壓容器制造標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)依據(jù)； 2、掌握整個(gè)中壓容器罐的設(shè)計(jì)過(guò)程和步驟； 3、掌握中壓容器制造工藝流程的工藝開(kāi)發(fā)程序； 4、掌握如何準(zhǔn)備中壓容器儲(chǔ)罐的焊接工藝 5.2 解決思路 1、了解中壓容器罐焊接工藝規(guī)程和焊接工藝評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，了解壓力容器罐焊接、無(wú)損檢測(cè)和破壞性檢驗(yàn)的制造工藝； 2、進(jìn)行綜合分析研究，了解工作條件和設(shè)計(jì)參數(shù)，選擇中壓容器結(jié)構(gòu)。 3、明確的分析。 六、完成畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）所必須具備的工作條件 1.畢業(yè)設(shè)計(jì)所需數(shù)據(jù)及資料； 2.在圖書(shū)館查閱各種資料； 3.有好的的繪圖和設(shè)計(jì)能力； 3.自己多多琢磨和請(qǐng)教老師。 七、預(yù)期成果（達(dá)到目標(biāo)） （1）根據(jù)給定的壓力容器罐結(jié)構(gòu)，確定封頭和殼體的下料工藝； （2）制造工藝流程及工藝卡制作結(jié)構(gòu)（制造工藝流程、氣缸體結(jié)構(gòu)、密封頭加工工藝卡）； （3）焊接工藝卡（筒體環(huán)、縱向焊縫、管接頭、筒體、人孔疊焊）。 八、工作的主要階段、進(jìn)度與時(shí)間安排 第1-5周：領(lǐng)取任務(wù)書(shū)，并認(rèn)真研究； 第6-9周：到學(xué)校機(jī)房查閱有關(guān)資料，到圖書(shū)館借閱相關(guān)圖書(shū)，不懂的向指導(dǎo)老師請(qǐng)教； 第10周：開(kāi)始寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告； 第11-15周：通過(guò)查找的資料和所學(xué)知識(shí)作論文內(nèi)容； 第 16 周：繪制需要零部件圖； 第 17 周：畢業(yè)設(shè)計(jì)的修改； 第 18 周：經(jīng)指導(dǎo)老師審查評(píng)閱后準(zhǔn)備答辯。 九、指導(dǎo)老師審查意見(jiàn) VII 中等壓力容器罐的焊接工藝設(shè)計(jì) ［摘要］壓力容器罐在我們生活中的每一個(gè)環(huán)節(jié)都起著非常重要的作用，如能源和石油工業(yè)、化工、化工和軍事裝備在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的作用。但是，由于密封件、壓力和介質(zhì)等原因，容易發(fā)生爆炸、火災(zāi)和危及人身、設(shè)備和財(cái)產(chǎn)安全以及環(huán)境污染事故，因此世界將其列為產(chǎn)品的重要檢驗(yàn)和監(jiān)督機(jī)構(gòu)，國(guó)家指定專門機(jī)構(gòu)，按照國(guó)家規(guī)定實(shí)施控制檢查和技術(shù)檢查的法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，也不能放松生產(chǎn)的要求。焊接作為壓力容器生產(chǎn)的主要部分，可以說(shuō)是最重要的。 本文研究了壓力容器的焊接結(jié)構(gòu)和工藝設(shè)計(jì)，壓力容器的設(shè)計(jì)壓力是大氣壓力。本設(shè)計(jì)主要包括壓力容器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、焊接結(jié)構(gòu)和工藝設(shè)計(jì)。壓力容器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括氣缸蓋設(shè)計(jì)、噴嘴設(shè)計(jì)、法蘭設(shè)計(jì)。筒體的公稱直徑為800mm，筒體壁厚為12mm。密封頭為橢圓形，密封頭壁厚14mm。主要在焊接設(shè)計(jì)中對(duì)焊接方法的比選、下料、坡口設(shè)計(jì)與加工、焊接順序、焊接工藝參數(shù)等進(jìn)行了比較和選擇。通常手工電弧焊設(shè)備工藝簡(jiǎn)單，工藝靈活，對(duì)各種手工電弧焊具有較強(qiáng)的適應(yīng)性等優(yōu)點(diǎn)，作為手工電弧焊的設(shè)計(jì)。主要焊接方法，第二種是采用埋弧焊接。本文詳細(xì)介紹了手工電弧焊和埋弧焊在壓力容器、儲(chǔ)罐和壓力容器焊接中的應(yīng)用，焊接方法和工藝的常用參數(shù)。 ［關(guān)鍵詞］ 壓力容器罐；手工電弧焊；焊接工藝；焊接方法? 1 Welding Process Design of Intermediate Pressure Vessel ［Abstract］the pressure vessel is in national economy and so on photochemistry ind ustry, energy industry, scientific research and war industry each departments is having the influential role equipment. But because seals, reasons and so on bearing pressure and medium, easy to have the detonation, the combustion to be on fire endangers the personnel, the equipment and the property safety and the pollution of the environment accident, therefore various countries list as it the important jail to examine the product, assigns the Specialized agency by the country, according to national stipulation laws and regulations and standard implementation control inspection and technical examination. Similarly, cannot relax regarding its production request. Welding key link which produces as the pressure vessel, it may be said that is the most important. In this paper, the welding structure and process design of pressure vessel are studied. The design pressure of pressure vessel is atmospheric pressure. This design mainly includes the structure design, welding structure and process design of pressure vessel. The structural design of pressure vessel includes cylinder head design, nozzle design and flange design. The nominal diameter of the cylinder is 800 mm and the wall thickness of the cylinder is 12 mm. The sealing head is oval and the wall thickness of the sealing head is 14 mm. In the welding design, the comparison and selection of welding methods, blanking, groove design and processing, welding sequence, welding process parameters and so on are compared and selected. Usually, the manual arc welding equipment has the advantages of simple process, flexible process and good performance. All kinds of manual arc welding have strong adaptability and other advantages, so they are used as the design of manual arc welding. The second kind of welding method is submerged arc welding. This paper introduces in detail the application of manual arc welding and submerged arc welding in the welding of pressure vessels, storage tanks and pressure vessels, and the common parameters of welding methods and processes. ［Pressure］Medium?pressure?vessure；Manual?arc?welding；welding procedure；Bongding?technology 3 前 言 壓力容器被廣泛應(yīng)用在工業(yè)和日常生活中，特別是輕工、化工生產(chǎn)、運(yùn)輸、儲(chǔ)運(yùn)和進(jìn)口貿(mào)易等行業(yè)。近年來(lái)，壓力容器發(fā)生了質(zhì)的發(fā)展，特別是在壓力容器的制造，也是一個(gè)質(zhì)的飛躍。壓力容器罐由七部分組成，分別是筒體、封頭、法蘭、密封、人工孔和接管、軸承七部分。此外，還配備了安全裝置、儀表和完成不同功能的內(nèi)部零件在生產(chǎn)過(guò)程中。壓力容器罐由于壓力過(guò)大，密封中等不嚴(yán)，在爆炸、火災(zāi)中易燃燒，對(duì)人員、外圍設(shè)備和財(cái)產(chǎn)的安全造成損害，嚴(yán)重的問(wèn)題以及對(duì)環(huán)境的損害等。目前，世界各地對(duì)壓力容器的把關(guān)還是很重視的，這包括了是否會(huì)增加安全問(wèn)題。 在壓力容器分類方法中有很多種，通常有以下幾種： 1按壓力等級(jí)分為低壓力容器、中壓力容器、高壓力容器和超高壓李容器四種容器。 2按含介質(zhì)：不容易燃、沒(méi)有毒；容易燃、有毒；劇毒。 按過(guò)程分為： （1）介質(zhì)理化反應(yīng)容器反應(yīng)罐。 （2）熱容器：用來(lái)完成容器的介質(zhì)換熱過(guò)程的。 （3）分離容器：用來(lái)容器的固液氣交換和用來(lái)測(cè)量氣體凈化分離介質(zhì)的質(zhì)量。 （4）運(yùn)輸容器：用于液體或氣體物質(zhì)、儲(chǔ)存容器運(yùn)輸介質(zhì)。 我國(guó)為了實(shí)施對(duì)于壓力容器安全更加有效地管理，和更加科學(xué)地安全檢查，在我國(guó)《壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程》中，分為了三類，每一類對(duì)于安全的標(biāo)準(zhǔn)不盡相同。在沒(méi)有達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)地壓力容器是不允許銷售和運(yùn)輸用于工業(yè)用品。 壓力容器通常是在容器或氣體或液體的外部壓力下，對(duì)容器的密封安全要求極高。早期可用于化工行業(yè)，壓力超過(guò)10萬(wàn)億兆帕。需要在高壓環(huán)境下工作時(shí)，一系列壓力容器可需求量很大，通常內(nèi)壓大于1億兆帕。隨著工業(yè)的發(fā)展，壓力容器工作所需的溫度越來(lái)越多樣化，儲(chǔ)存容量也在增加，一些需要特殊要求，如60年代耐腐蝕介質(zhì)等，由于核技術(shù)地告訴發(fā)展，對(duì)于壓力容器地安全性能要求也變得越來(lái)越高，從而也存進(jìn)了容器地高速發(fā)展，被廣泛地用于各行業(yè)部門。圓柱形壓力容器，也有球形或其他容器。手工電弧焊在使用過(guò)程中，最大的特點(diǎn)是柔性，它具有很寬的焊接范圍。當(dāng)有那么多只需選擇電弧焊時(shí)的焊接方法，如壓力罐的人工孔焊接。但是手工電弧焊自動(dòng)焊比有很多地方好。 本文設(shè)計(jì)用于焊接中壓容器，主要用于壓力容器罐的工藝設(shè)計(jì)和計(jì)算，并在焊接工藝設(shè)計(jì)中對(duì)壓力容器采用手工電弧焊、埋弧焊。壓力容器罐的設(shè)計(jì)是否合理，不僅關(guān)系到金屬材料在制造過(guò)程中的用量，也直接影響到生產(chǎn)和使用過(guò)程中的安全。 5 1 中等壓力容器罐及其焊接接頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1.1 中等壓力容器罐簡(jiǎn)介 壓力容器是在內(nèi)外壓力差，能夠保持內(nèi)部所裝氣體地安全，如石油化工、能源工業(yè)等部門的密封裝置。壓力容器罐由七部分組成，分別是容器兩端的筒體、封頭、法蘭、密封、人工孔和接管、軸承七部分。此外，還增加了安全裝置、儀表和不同生產(chǎn)工藝的內(nèi)部零件。壓力容器罐由于壓力過(guò)大，密封中等不嚴(yán)，在爆炸、火災(zāi)中易燃燒，對(duì)人員、外圍設(shè)備和財(cái)產(chǎn)的安全造成損害，嚴(yán)重的問(wèn)題以及對(duì)環(huán)境的損害等。 壓力容器被廣泛應(yīng)用在工業(yè)和日常生活中，特別是輕工、化工生產(chǎn)、運(yùn)輸、儲(chǔ)運(yùn)和進(jìn)口貿(mào)易等行業(yè)。近年來(lái)，壓力容器發(fā)生了質(zhì)的發(fā)展，特別是在壓力容器的制造，也是一個(gè)質(zhì)的飛躍。壓力容器罐由七部分組成，分別是筒體、封頭、法蘭、密封、人工孔和接管、軸承七部分。此外，還配備了安全裝置、儀表和完成不同功能的內(nèi)部零件在生產(chǎn)過(guò)程中。壓力容器罐由于壓力過(guò)大，密封中等不嚴(yán)，在爆炸、火災(zāi)中易燃燒，對(duì)人員、外圍設(shè)備和財(cái)產(chǎn)的安全造成損害，嚴(yán)重的問(wèn)題以及對(duì)環(huán)境的損害等。目前，世界各地對(duì)壓力容器的把關(guān)還是很重視的，這包括了是否會(huì)增加安全問(wèn)題。 1.2 壓力容器分類 依照法律、法規(guī)和國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，負(fù)責(zé)監(jiān)督檢查和技術(shù)檢查。壓力容器按設(shè)計(jì)壓力（P）可分為低壓、中壓、高壓和超高壓四類。四種壓力范圍如下： （1）低壓容器（0.1MPa≤p＜1.6MPa）; （2）中壓容器（1.6MPa≤p＜10MPa）； （3）高壓容器（10MPa≤p＜100MPa）； （4）超高壓容器（≥100MPa）； 壓力容器的分類方法很多，主要有以下幾種分類方法 按裝載介質(zhì)分為：不能燃、沒(méi)有毒、容易易燃或有毒、劇毒。 按工藝流程大致可以分為反應(yīng)罐、換熱器容器和分離容器和運(yùn)輸容器。 根據(jù)壓力容器壁厚，薄壁容器一般為0.5～5mm厚板；厚度厚壁容器為6至32 mm；厚壁容器大于40 mm。Γ 根據(jù)應(yīng)力分類，工作介質(zhì)復(fù)合壓力容器、壓力容器的危險(xiǎn)性可分為三類： 第一種壓力容器：一般指低壓容器 二級(jí)壓力容器：（1）中等壓力容器；（2）容易燃燒的危險(xiǎn)性毒性等級(jí)為中低壓儲(chǔ)蓄容器和反應(yīng)容器；（3）對(duì)毒性等級(jí)；（4）低壓管殼式余熱鍋爐；（5）低壓地玻璃壓力容器。 三級(jí)壓力容器：（1）低壓容器（毒性的程度和中等高度的危害，且產(chǎn)品大于或等于0.2兆帕平方）；（2）中壓反應(yīng)、中壓儲(chǔ)存容器（限易燃或有毒到中等危害介質(zhì)的程度，以及產(chǎn)品IS大于或等于反應(yīng)容器的0.5兆帕平方，大于或等于10兆帕平方儲(chǔ)存容器；（3）高壓、中壓管殼式余熱鍋爐；（4）高壓容器；（5）中壓玻璃襯里壓力容器；移動(dòng)式壓力容器；所有土地所有者使用的拉伸強(qiáng)度等級(jí)壓力容器材料大于570兆帕。 1.3 壓力容器焊接接頭分類? 壓力容器焊接接頭一般分為四大類，主要是在設(shè)計(jì)、制造、維修、便于管理的過(guò)程中，保證焊接質(zhì)量。 表1 壓力容器受壓焊接接頭分類 焊接接頭類別 焊接接頭分類原則 A類 容器圓筒部分的縱向接頭（多層包扎容器層板層縱向接頭除外），球形封頭與圓筒連接的環(huán)向接頭，各類凸形封頭中的所有拼焊接頭以及嵌入式接管與殼體對(duì)接連接的接頭。 B類 殼體部分的環(huán)向焊縫接頭，錐形封頭小端與接管連接的接頭，長(zhǎng)頸法蘭與接管連接的接頭，均屬B類焊接接頭，但已規(guī)定為A、C、D類的焊接接頭除外。 C類 平蓋、管板與圓筒非對(duì)接連接的接頭，法蘭與殼體、接管連接的接頭，內(nèi)封頭與圓筒的搭接接頭以及多層包扎容器層板層縱向接頭，均屬C類焊接接頭。 D類 接管、人孔、凸緣等與殼體連接的接頭，均屬D類焊接接頭，但已規(guī)定為A、B類的焊接接頭除外。 A級(jí)是焊縫要求最高的，且接頭的最大應(yīng)力，必須采用對(duì)焊；B級(jí)焊縫的工作應(yīng)力一般為B級(jí)的一半。除可采用雙面焊對(duì)接外，也可采用單面焊襯墊；在中壓焊接中，C類接頭受力小，一般采用角焊縫連接。C類焊縫為橫焊管和容器。應(yīng)力條件較差，應(yīng)力集中度較高。這種焊接缺陷具有抑制作用，殘余應(yīng)力較大，易開(kāi)裂。所以D類壓力容器的焊縫應(yīng)采用全熔透焊接接頭。鋼制壓力容器焊接接頭的基本形式有對(duì)接接頭、T形（十字形）接頭、角接接頭和搭接接頭。焊接接頭是對(duì)接接頭中最基本的形式，其強(qiáng)度與材料強(qiáng)度相同，應(yīng)力更均勻，筒體和封頭是對(duì)接接頭焊接的重要部位等。當(dāng)焊縫厚度大于8 mm時(shí)，不得開(kāi)坡口、開(kāi)厚度。對(duì)接接頭應(yīng)力分布較為復(fù)雜，與母材連接處焊縫應(yīng)力集中現(xiàn)象。焊縫的尺寸與應(yīng)力集中系數(shù)的大小有關(guān)，通過(guò)焊后打磨等方式將焊縫打磨得更高，周圍應(yīng)力的大小會(huì)有很大的改善。比以前所知的更高的是，為了加強(qiáng)高力的橫截面積，從角度上增加了。 1.4?壓力容器焊接坡口 1.4.1?坡口形式和尺寸應(yīng)考慮的因素 選擇槽型和尺寸應(yīng)考慮以下因素： 1、 焊接方法 2、 焊接填充金屬盡可能少 3、避免產(chǎn)生缺陷 4、減少焊接殘余變形和應(yīng)力 5、有利于焊接防護(hù) 6、焊機(jī)操作方便 1.4.2?焊接接頭和坡口的設(shè)計(jì) 采用手工電弧焊時(shí)，由于熔深較淺，使大于6毫米的鋼板必須開(kāi)V型槽，手工電弧焊時(shí)，由于電極直徑較粗，在焊接表面覆蓋一層較厚的渣層時(shí)，大的傾斜角容易使電極進(jìn)入槽底，且渣，所以V型槽的設(shè)計(jì)角度應(yīng)大于60度。如圖1 圖1 V型坡口示意圖 21 2 中等壓力容器罐的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與加工工藝 2.1 壓力容器罐的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 壓力容器罐結(jié)構(gòu)分析： （1）在橢圓封頭前壓毛坯為圓形，采用鋼板，通過(guò)熱壓成型，在液壓機(jī)上，用密集的一次壓制，頭部邊緣切割機(jī)加工封頭余度；用等離子切割機(jī)開(kāi)V型槽。 （2）筒體—該筒體由三段管焊接組成。管段采用半自動(dòng)下料，下料前劃線。管段在三輥板上冷軋；管段的坡口加工焊接工藝卡。 壓力容器罐制造中的關(guān)鍵點(diǎn)： 采用鋼冷滾軋成形，管體按實(shí)際尺寸分為三種。為避免焊接，焊接縱向錯(cuò)列管體。頭部熱壓成型，管體形成一段30-50毫米的直線段進(jìn)行焊接，避免角部應(yīng)力集中。 2.1.1 圓筒的設(shè)計(jì) 已知，內(nèi)部壓力為4MPa，圓筒外徑824mm，查GB6654-1998設(shè)計(jì)厚度6～16mm情況下，設(shè)計(jì)溫度20℃下,，屈服極限強(qiáng)度[σ]s=350MPa，許用應(yīng)力[σ]τ=170MPa 利用中徑公式計(jì)算厚度： δ=pcDi2στ?-pc （1） （1） 式中: δ——計(jì)算厚度，mm； Pc——為容器內(nèi)部壓力，MPa； ?? Di——為圓筒外徑，mm；?? ?——焊接頭系數(shù)； στ——鋼材在設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力，MPa。 代入數(shù)據(jù)可得： δ=pcDi2στ?-pc=4×8002×170×0.85-4=12mm （2） 對(duì)16Mn，鋼板負(fù)偏差C=0，因此可取厚度δ=12mm。 根據(jù)圓筒的最大許用工作壓力的計(jì)算公式： Pw=2δeσtφDo-δe （3） （2） ?代入數(shù)據(jù)可得最大許用工作壓力[Pw]=4.27MPa。 由于圓筒筒節(jié)為圓柱形回轉(zhuǎn)體，劃線前要進(jìn)行展開(kāi)，可采用計(jì)算展開(kāi)法，考慮壁厚因素，一般按中徑展開(kāi)。具體公式如下: L=πDg+δ+S （4） （3） 式中 L----筒節(jié)毛坯展開(kāi)長(zhǎng)度（mm）； Dg----容器公稱直徑（mm）； δ----容器壁厚（mm）； S----加工余量 （包括切割余量、刨邊余量和焊接收縮余量等）（mm），如兩側(cè)均需刨邊，則取10～15mm。 計(jì)算的L為2600mm。 筒節(jié)展開(kāi)后，其實(shí)就是一塊矩形金屬板。毛坯寬度為筒節(jié)的長(zhǎng)度，其大小取決于原材料的寬度和容器上焊縫的分別情況。毛坯實(shí)際寬度也要包括加工余量S。 2.1.2封頭形狀及尺寸設(shè)計(jì) 考慮到容器的裝載和制造，球頭是最適合壓力容器的，但由于球頭的深度大，沖壓難度大，所以球并不是最完美的設(shè)計(jì)。然而，橢圓封頭的深度小，比半球形封頭小得多，沖壓成形也比較容易，因此橢圓封頭是低壓容器封頭中最常用的一種。平頭的直徑和厚度都比較大，加工和焊接都會(huì)遇到很多困難。從材料的使用情況比較：球頭材料的消耗最少，其次是橢圓頭材料，平頭材料最多。橢圓封頭由半個(gè)橢圓和一個(gè)直尺組成，密封頭設(shè)置直尺是為了使封頭和筒體的邊緣應(yīng)力在加工方面如圖2所示 圖2 橢圓形封頭 由于橢圓是連續(xù)的，表面應(yīng)力分布曲率半徑的變化在頭部較為均勻，應(yīng)力分布除后半個(gè)頭部外，優(yōu)于其他形式的頭部，且制造難度相對(duì)較小的半球形頭部，所以國(guó)內(nèi)使用最廣泛的壓力容器也是如此。以及國(guó)外的情況。使用橢圓軸比率的大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)橢圓頭之比為2，即Di/2hi=2，封頭的強(qiáng)度也與材料及壁厚相同的筒體一致，其中所有的參數(shù)都符合JB/T4746—2002《鋼制壓力容器用封頭》。 按最大主應(yīng)力理論（第一強(qiáng)度理論）導(dǎo)出的受內(nèi)壓橢圓形封頭的應(yīng)力計(jì)算公式為： 徑向（軸向）應(yīng)力： σφ=p2Sam2+x21-m21/2 （5） （4） 環(huán)向（周向）應(yīng)力： σφ=p2Sam2+x21-m21/21-a2m22am2+x21-m2 （6） （5） 式中 m——長(zhǎng)短軸之比，m=a/b=Di/2hi； a——橢圓封頭長(zhǎng)半軸： b——橢圓封頭短半軸。 將m=a/b帶入上式得： σφ=p2Sa4+b2x2-a2x2b21/2 （7） （6） σφ=p2Sa4+b2x2-a2x2b21/2a4+2b2x2-2a2x2a4+b2x2-2a2x2 （8） （7） 則封頭中心部位（x=0）的應(yīng)力值： σφ=p2S×a2b=pa2S×ab=σθ （9） （8） 將a=1/2Di和a/b=Di/2hi代入上式： σφ=σθ=pDiDi2S2hi （10） （9） 封頭邊緣部位（x=a）的應(yīng)力值： σφ=pDi4S （11） σθ=pDi4S2-Di2hi2 （12） 由上兩式可知，橢圓封頭的環(huán)向應(yīng)力σθ是隨比值Di/2hi（及a/b）變化的，當(dāng)Di2hi=√2時(shí)，σθ=0，Di2hi>√2時(shí)，封頭的過(guò)渡區(qū)開(kāi)始有環(huán)向壓應(yīng)力存在，隨著比值的增加而繼續(xù)加大，封頭在過(guò)渡區(qū)邊緣中的壓應(yīng)力值也逐漸增大，即封頭越淺（hi值越小），其邊緣壓應(yīng)力的值越高。為了計(jì)及m=a/b的變化對(duì)強(qiáng)度的影響，引進(jìn)形狀系數(shù)K而得橢圓形封頭的壁厚計(jì)算公式： S=KpDi2σt?-0.5p （13） （10） 式中 K——橢圓形封頭的形狀系數(shù)，K=162+Di2hi2，其值見(jiàn)表2.1.1-1； S——橢圓形封頭計(jì)算厚度，mm； 表2 橢圓形封頭形狀系數(shù)K值 Di/2hi 2.6 2.5 2.4 2.3 2.2 2.1 2.0 1.9 1.8 K 1.46 1.37 1.29 1.21 1.14 1.07 1.00 0.93 0.87 Di/2hi 1.7 1.6 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 1.0 K 0.81 0.76 0.71 0.66 0.61 0.57 0.53 0.50 對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，K=a/b=Di/2hi=1，封頭計(jì)算厚度為： S=pDi2σt?-0.5p （14） 計(jì)算的S=11.48mm。 實(shí)際橢圓封頭厚度為δh=S+2=13.48mm，圓整后取壁厚為δh=14mm。 根據(jù)封頭的最大許用工作壓力的計(jì)算公式： Pw=2σt?δehKDi+0.5δeh （15） （11） 式中: δeh為封頭的有效厚度； K為橢圓形封頭形狀系數(shù)，K=1； 代入數(shù)據(jù)可得最大許用工作壓力[Pw]=4.87MPa 。 通過(guò)查標(biāo)準(zhǔn)JB/T4746—2002《鋼制壓力容器用封頭》表B.1h和B.2，可得EHB橢圓形封頭參數(shù)見(jiàn)表3： 表3 橢圓形封頭參數(shù) 公稱直徑/mm 總深度 H/mm 曲面高度h1/mm 直邊高度h2/mm 內(nèi)表面積 /m2 容積v/m3 800 240 200 40 0.792 0.0871 2.1.3接管尺寸設(shè)計(jì) 已知法蘭公稱直徑U300mm，查HGT20592—2009鋼制管法蘭和《常見(jiàn)壓力容器手冊(cè)》，可以得到配合使用的接管尺寸如表4 表4 接管尺寸 公稱直徑/mm 接管外徑/mm 工稱壓力/mpa 壁厚/mm 200 214 8 7 2.2 壓力容器罐的生產(chǎn)工藝 2.2.1圓筒的生產(chǎn) 當(dāng)圓筒的外徑在800mm以下時(shí)，可以采用單張鋼板卷制圓筒體，筒體上只有一條縱焊縫。其制造工藝流程如下： 筒體制造工藝流程圖 預(yù)處理 劃線 鋼板的復(fù)檢 → → ↓ 鋼板的卷制 邊緣加工 下料 ← ← 縱縫裝配 焊接 矯圓 ↓ → → ①下料：內(nèi)筒總長(zhǎng)度為3000mm，內(nèi)徑大小為800mm，板厚12mm，內(nèi)筒按照中性層內(nèi)徑展開(kāi)，運(yùn)用周長(zhǎng)公式L=πd=3.14*824=2587mm，所以筒體展開(kāi)尺寸為2587mm800mm312mm。? （2）邊緣加工：當(dāng)鋼板被切割后，由于鋼板邊緣受到熱切割的影響，需要及時(shí)處理熱影響區(qū)，同時(shí)也需要考慮到所需的材料和所需的尺寸和凹槽，用機(jī)械刨邊機(jī)對(duì)鋼板進(jìn)行邊緣加工，也可以在圓柱面上進(jìn)行。用于加工邊緣的鋁圓柱球體。 （3）軋制鋼板、冷軋卷通常可以在板卷上進(jìn)行彎曲，在軋制過(guò)程中需要多次用曲率模型檢驗(yàn)?zāi)Ｐ停瓿裳兄坪蟊ＷC其筒體的邊緣、垂直錯(cuò)邊量都要符合規(guī)范的技術(shù)要求。 （4）縱縫拼裝焊接：要求縱縫比圍高很多，但縱縫組對(duì)比圍簡(jiǎn)單。對(duì)于小直徑薄壁筒體，卷板可直接在卷板機(jī)上進(jìn)行工作。對(duì)于壁厚的大直徑筒體，需要在滾輪架上配合，需要一些夾具或機(jī)械化裝置，如安裝螺釘?shù)木o固工具、杠桿緊固工具等，以糾正焊接兩側(cè)的偏差、對(duì)口錯(cuò)邊量和兩側(cè)間隙，以滿足e對(duì)錯(cuò)邊量和邊角的要求。 當(dāng)圓度校正5次后，縱縫焊接時(shí)，會(huì)產(chǎn)生筒體圓度變形，可能需要用機(jī)器進(jìn)行滾壓整形，用來(lái)滿足圓度要求。滾扎骨科，可采用熱軋骨科或冷軋較小筒壁厚度，一般采用冷軋骨科。 表5 筒體（身）加工工藝過(guò)程卡 編號(hào) 筒體加工工藝過(guò)程卡 共 1頁(yè) 第 1頁(yè) 產(chǎn)品圖號(hào) 零（部）件圖號(hào) 材料 16mn 數(shù)量 3 編制 產(chǎn)品名稱 圓筒 零（部）件名稱 毛坯規(guī)格 ?800mm 重量 審查 工序 工序名稱 工序及說(shuō)明 車間 工藝裝配及設(shè)備 輔助材料 1 備料 確認(rèn)材料標(biāo)記，實(shí)測(cè)鋼板厚度 備料 2 劃線 號(hào)料、劃線、筒體由3節(jié)組成， 劃出400×135試塊一副 劃線 3 下料 按劃線尺寸下料 下料 等離子弧切割機(jī) 4 加工坡口 按要求進(jìn)行開(kāi)坡口 機(jī)加 刨邊機(jī) 5 卷板 在進(jìn)行整圓加工按工藝規(guī)程要求滾卷鋼板 成形 卷板機(jī) 6 焊接 1.焊接需要加工坡口，坡口兩側(cè)30mm范圍內(nèi)清理污物。 2.按焊接工藝來(lái)焊接，(1)先把筒體點(diǎn)焊，(2)然后把引弧板焊在筒體上(3)，縱縫焊接，清除熔和焊接飛濺(4)補(bǔ)焊凹坑、咬邊、弧坑等缺陷并修磨；(5)焊好后做好焊工記號(hào)。 焊接 自動(dòng)焊 焊絲焊劑 7 檢查 1．縱焊縫外觀合格，按國(guó)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行100%射線探傷，需要達(dá)到合格Ⅱ級(jí)要求。 2．試板要求符合要求。 檢查 射線探傷設(shè)備 8 較圓 校圓：e≤4mm 成形 9 焊接 按焊接工藝組對(duì)環(huán)焊縫 焊接 自動(dòng)焊 焊絲焊劑 10 檢驗(yàn) 環(huán)焊縫外觀合格，按GB3323標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行100%射線探傷，達(dá)到Ⅱ級(jí)合格要求。 2.2.2封頭的生產(chǎn) 壓力容器的封頭可以是球形、橢圓形，碟形，一般是用板材沖壓成形，在某些情況也采用鍛件的，以法蘭的形式，用高強(qiáng)度螺栓連接形成封頭。其制造工藝流程如下： 加熱 二次切割 氣割下料 鋼板的復(fù)檢 封頭制造工藝流程圖 預(yù)處理 → → 壓制 拼接焊縫裝配 焊接 邊緣加工 ↓ ← ← ↓ → → ①下料：標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭坯料尺寸計(jì)算可根據(jù)下式：? （16） 式中?Dp——毛坯料的直徑（mm）； Dn——封頭內(nèi)徑（mm）； δ——封頭壁厚（mm）； h——直邊量（mm）； 100——二次切割的余量和防止壓偏量（mm）； 由公式計(jì)算得：封頭坯料尺寸Dp=1.2*800+100+100=1160mm.切割加工后的坯料直徑為1160mm，用數(shù)控火焰切割機(jī)來(lái)控制鋼板的下料。? （2）邊緣加工：鋼材的材料，因?yàn)椴牧线吘壥艿角懈顓^(qū)域產(chǎn)生的熱量的影響，而切割區(qū)域由于熱效應(yīng)和切割過(guò)程中出現(xiàn)的缺陷需要去除，考慮到材料加工和開(kāi)槽的需要，使用倒棱機(jī)的邊緣進(jìn)行材料加工。 （3）裝配：頭部一般采用整片鋼板沖壓，但當(dāng)鋼板寬度不夠時(shí)，可采用錫板連接在一起，有一種方法是用兩塊或三塊木板拼焊左右兩側(cè)對(duì)稱，焊縫必須按直徑或串的方向設(shè)置。焊接后焊縫要求不能太高，太高會(huì)把焊縫間與沖壓模產(chǎn)生較大的摩擦，阻礙焊接金屬的流動(dòng)，由于汽包變形不均勻可能會(huì)產(chǎn)生。當(dāng)鋼坯邊緣加厚的同時(shí)，沖壓件的摩擦力和壓力增大，因此，靠近焊縫的部位需要打磨光滑的邊緣。 （4）熱沖壓：在頭部沖壓過(guò)程中，為了避免加熱使工件變形過(guò)大和氧化損失過(guò)大，而沖壓毛坯失去穩(wěn)定性，除了采用冷沖壓的板料外，絕大多數(shù)頭部的優(yōu)點(diǎn)是金屬塑性變形大，很多選擇熱沖壓。NG。熱沖壓，為了保證質(zhì)量，在鋼坯加工成型后，采用快速加熱的方法，并更好地控制加熱前的起始溫度，一般低碳鋼需要加熱到900~1050℃，一般溫度為700℃。一般應(yīng)采取的措施，由于沖壓變形極限值大，且鋼坯加熱時(shí)，為了防止脫碳而產(chǎn)生過(guò)大的氧化皮，可在鋼坯加熱時(shí)涂上一層保護(hù)劑。整個(gè)壓頭過(guò)程需要先將工件加熱到1100℃。加熱后，坯料放置在底模上以定位中心。放好后，壓邊圈使坯料滾動(dòng)到最合適的水平，保證工件在沖壓過(guò)程中可以使坯料均勻變形，為防止產(chǎn)生波紋和起皺。當(dāng)啟動(dòng)壓力機(jī)的時(shí)候，壓力逐漸變形后落入模具。最后在剝離器板上，將頭部和上部沖出。 （5）二次切割：由于頭部軋制變形非常大，鋼坯尺寸難以確定，因此在壓力作用下，鋼坯必須有邊緣，同時(shí)為了與氣缸組對(duì)，頭部已經(jīng)成形，以便正確切割其邊緣，一般應(yīng)先在平臺(tái)上拉拔，以保證頭部平直E。邊緣加工位置線的高度，用氧氣切割或等離子切割來(lái)切割加工邊緣。 （6）頭部機(jī)械加工：如果頭部的截面凹槽精度要求或其他形式的凹槽加工，可以在立式車床上進(jìn)行車削，以適合氣缸的焊接，如果頭部設(shè)有人孔蓋，密封面也可以一起加工，在頭部加工完成后，檢查主要尺寸，以確保即與氣缸組焊。 表6 封頭加工工藝過(guò)程卡 編號(hào) 封頭加工工藝過(guò)程卡 共 1頁(yè) 第 1頁(yè) 產(chǎn)品圖號(hào) 零（部）件圖號(hào) 材料 16mn 數(shù)量 2 編制 產(chǎn)品名稱 封頭 零（部）件名稱 毛坯規(guī)格 ?800mm 重量 審查 工序 工序名稱 工序及說(shuō)明 車間 工藝裝配及設(shè)備 輔助材料 1 備料 確認(rèn)材料標(biāo)記，實(shí)測(cè)鋼板厚度 備料 2 劃線 號(hào)料、劃線、封頭由整塊鋼板作坯料 劃線 3 下料 按劃線尺寸下料 下料 等離子弧切割機(jī) 4 熱壓成形 初始溫度一般為1000～1100℃，最終溫度為850～750℃；壓制前先要清除表面的雜質(zhì)和氧化皮然后在水壓機(jī)上用凸凹模一次把工件壓制成形。 成形 加熱裝置，水壓機(jī) 5 二次劃線 號(hào)料、劃線，劃出封頭余量 劃線 6 封頭余量切割 用氧氣切割割去加工余量，同時(shí)加工出坡口 切割 氧氣切割機(jī) 7 熱處理 熱處理消去熱壓成形時(shí)的殘余內(nèi)應(yīng)力 熱處理 熱處理加熱爐 8 檢驗(yàn) 外觀檢驗(yàn)，尺寸檢驗(yàn)，合格后才與筒體裝配 檢驗(yàn) 2.3 壓力容器罐整體裝配工藝 容器總裝包括圓筒與封頭、圓筒與接管、法蘭、人孔、支座等附件的裝配。其工藝流程如下： 總裝配焊接工藝 ? 筒節(jié)間或筒節(jié)與封頭裝配 無(wú)損探傷 筒體開(kāi)孔 容器的焊接 附件裝配焊接 → → ↓ 消除應(yīng)力熱處理 ← ← ↓包裝出廠 水壓、氣壓試驗(yàn) → （1）氣缸蓋與氣缸體的裝配：在小批量生產(chǎn)中，氣缸蓋一般采用手工水平裝配的方法，即在滾筒支架上旋轉(zhuǎn)氣缸，并使筒體端部伸出支架400～500 mm以上，在一個(gè)環(huán)內(nèi)，用起重機(jī)將密封頭焊接起來(lái)，吊到氣缸蓋上，移到筒體端部，跨氣缸體對(duì)準(zhǔn)對(duì)方。e焊完一些小板剛度后，對(duì)于固定頭與筒體之間的位置，需要拆下起重機(jī)和螺栓連接件，然后將環(huán)與管片對(duì)準(zhǔn)用來(lái)配合焊縫的位置，再用“Ⅱ”形馬橫跨焊縫和固焊固定點(diǎn)進(jìn)行工作。 （2）筒體開(kāi)孔：容器附件主要是各種噴嘴、檢修孔和設(shè)備上的支架等，附件焊接前應(yīng)按筒體上圖樣的要求確定開(kāi)孔中心，畫(huà)出中心線和圓形開(kāi)孔線、沖孔，然后將孔切出并凹槽，根據(jù)要求，開(kāi)口中心位置允許偏差10毫米。 （3）附件組裝與焊接：附近主要是管道與支架、管道與管組，先將管道插入管孔，然后在短管支撐板或磁力組件上進(jìn)行點(diǎn)焊或手工定位，然后根據(jù)短管線上的管體表面形狀，切除短管上多余的部分。E管，然后將管插入管內(nèi)，用磁力裝配手或支撐板定位，先從內(nèi)焊滿，再?gòu)耐夂笣M。軸承需用良好的彎板與腹板及縱肋復(fù)合，焊接在線筒位置排好支架前。 （4）容器焊接：容器環(huán)縫焊接，可與各種焊接機(jī)械手雙面焊接使用，但在最后一道焊接容器環(huán)縫時(shí)，用手或用熱板封底應(yīng)采用單自動(dòng)埋弧焊接，焊接殼體等附件，一般采用ELE。用C極電弧焊是為保證焊接接頭的質(zhì)量，在每道焊接工序的生產(chǎn)中將采用建立焊接工藝評(píng)定。壓力容器焊接完畢后，必須進(jìn)行檢驗(yàn)，保證焊接質(zhì)量不合格，并嚴(yán)格按照GB150-1998的規(guī)定進(jìn)行制造和驗(yàn)收。 3 中等壓力容器罐的焊接工藝 3.1焊接方法的特點(diǎn) 3.1.1焊條電弧焊 對(duì)于壓力容器壁厚不大的情況，可采用縱縫和接管焊條電弧焊。通常是指手工電弧焊涂藥焊條的手工焊接，利用電極與工件之間產(chǎn)生的電極與母材之間的電弧熱熔合形成焊接工件的連接焊接接頭。 其主要優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單，工藝靈活，對(duì)工作場(chǎng)所無(wú)特殊要求，可任意位置焊接，對(duì)各種鋼材適應(yīng)性強(qiáng)，電極性能非常好，特別是在低溫沖擊韌性比較高的工作環(huán)境下，涂有電鍍層。抹刀品種齊全，根據(jù)技術(shù)條件的要求選擇適合材料性能的焊接變形；便于控制復(fù)雜形狀工件的焊接變形。 缺點(diǎn)焊接效率不高，由于焊接材料利用率和，焊接勞動(dòng)強(qiáng)度極大，電流實(shí)用范圍窄，電極沉積率低，且電極長(zhǎng)度固定在（450 mm）以下，要求不斷地變化焊縫長(zhǎng)度，這就大大地增加了焊接輔助時(shí)間同時(shí)降低了生產(chǎn)效率。 3.1.2埋弧自動(dòng)焊 以下簡(jiǎn)稱埋弧焊接，在熔劑層下把焊接電弧進(jìn)行熱變換，使用時(shí)，引弧和自動(dòng)控制裝置能自動(dòng)完成引弧和有效移動(dòng)引弧的一種焊接方法。埋弧焊已成為最常用的高效、優(yōu)質(zhì)的焊接方法之一。工作原理：在埋弧焊時(shí)，由熔劑層在灼熱下，熔化焊絲、熔劑和母材三部分金屬組成一個(gè)焊縫。 主要優(yōu)勢(shì)： 1、效率高，電流大，穿透力大，生產(chǎn)效率高。 2、簡(jiǎn)易接頭坡口準(zhǔn)備 3、提高焊縫質(zhì)量保護(hù)，減少雜質(zhì)，以獲得穩(wěn)定的優(yōu)質(zhì)焊縫。 4、工作條件良好，無(wú)電弧輻射，工作條件較好。 缺點(diǎn)： 1、焊接位置受限制，手工電弧焊靈活，一般只適用于坡度為15°或水平位置的位置進(jìn)行焊接。 2、焊后必須清除每層焊道焊渣。 3、采用埋弧焊接作業(yè)會(huì)看不到焊縫和熔池的形成過(guò)程，所以焊接時(shí)必須要嚴(yán)格把握焊接方法。 4、工件邊緣加工和裝配質(zhì)量會(huì)要求比較高。 綜上所述，埋弧焊適用于批量大厚長(zhǎng)直線大直徑圓焊縫的焊接。 3.2封頭與圓筒焊縫的焊接材料及工藝參數(shù) 焊條電弧焊在焊接過(guò)程中主要包括了電極直徑和焊接電流和焊接層數(shù)和類型和極性電源等工藝參數(shù)。其中最重要的參數(shù)之一是焊接電流和焊接速度，因?yàn)檫@兩個(gè)參數(shù)是決定的線能量焊接工藝，也決定了焊接金屬的性能。 （1） 電極直徑主要取決于焊件厚度、焊縫位置、焊接接頭形式和焊接層，并允許輸入熱量等因素。通常選擇影響焊接電極直徑效率的工藝，無(wú)論什么工藝總是需要在保證焊縫質(zhì)量的前提下，提高焊接效率的速度才能取勝。一般情況下，明槽焊接，為了避免缺陷未焊透，一樓用Φ3。2毫米電極，其他具有較大直徑電極的層。當(dāng)選擇碳鋼或普通低合金鋼時(shí)，選擇的電極直徑大小應(yīng)適當(dāng)小于焊接低碳鋼的電極直徑。電極直徑規(guī)格為：1.6 mm、2.5 mm、3.2 mm、4.0 mm、5.0 mm等，根據(jù)焊接工件的厚度選擇電極直徑如表7。 表7 焊條直徑與焊件厚度的關(guān)系 鋼板厚度/mm ≤1.5 2.0 3 4～7 8～12 ≥13 焊條直徑/mm 1.6 1.6～2.0 2.5～3.2 3.2～4.0 4.0～4.5 4.5～5.8 （2）焊接電流的選擇是手工電弧焊的主要規(guī)范參數(shù)之一。選擇的電極焊接電流基本上取決于直徑。焊接地質(zhì)量和效率會(huì)收電流大小的影響，因此在選擇電極時(shí)需要考慮多種因素，包括電極類型和直徑大小和焊件厚度和焊接接頭形式和焊接位置等，其中最關(guān)鍵的是電極直徑和焊接位置。實(shí)際使用中的焊接電流，焊接生產(chǎn)應(yīng)根據(jù)焊接材料的厚度、焊接位置、類型、裝配間隙和裂縫形式等。 表8 焊接電流與焊條直徑關(guān)系 焊條直徑/mm 1.6 2.0 2.5 3.2 4.0 5.0 焊接電流/A 30～40 45～65 50～80 100～130 160～220 240～320 （2） 電弧電壓一般由焊接電流決定。另外，電弧電壓和弧長(zhǎng)?；￠L(zhǎng)是指從熔化端到熔池表面的距離。保持正確的弧長(zhǎng)對(duì)于良好的焊接很重要。通過(guò)縮短電弧長(zhǎng)度，可適當(dāng)?shù)靥岣吆附与娏骱吞岣呷鄯笏俣取＜娱L(zhǎng)電弧的長(zhǎng)度會(huì)相應(yīng)地減小電弧的飽和，同時(shí)增加輻射損耗，金屬在熔化過(guò)程中會(huì)飛濺，降低熔化率，會(huì)造成焊接咬邊，而不會(huì)出現(xiàn)焊透缺陷等問(wèn)題。有些時(shí)候即使在焊接過(guò)程中，由于保護(hù)措施沒(méi)到位，也會(huì)形成氣孔。所以在焊接過(guò)程中，對(duì)焊接電弧長(zhǎng)度的要求不能太長(zhǎng)，否則會(huì)使電弧燃燒地不穩(wěn)定，焊接不暢。可以采