沈阳理工大学课程设计论文
目录
绪论 ............................................................................................................................ 1 第一章
产品说明 .................................................................................................... 2
第二章 材料焊接性的分析......................................................................................................... 3 2.1低碳钢的焊接性 ........................................................................................................................... 3 2.2低合金高强度钢（16MNR）的焊接性 .................................................................................. 4 第三章 焊接材料与焊接方法的选择 ...................................................................................... 5 3.1焊接方法的选择 ........................................................................................................................... 5 3.2焊接材料的选择 ........................................................................................................................... 5 3.2.1接管等手工电弧焊时焊接材料....................................................................................... 5 3.2.2筒节等处埋弧焊时的焊接材料....................................................................................... 5 3.2.3低合金高强钢手工电弧焊时的焊接材料 ................................................................... 6 第四章 焊接工艺评定及其它参数的选择 ............................................................................. 7 4.1接头与坡口的设计 ....................................................................................................................... 7 4.2工艺方案的选择 ........................................................................................................................... 8 第五章 主要零部件的加工工艺 ............................................................................................... 9 5.1筒节的制造工艺 ........................................................................................................................... 9 5.1.1钢材的准备 ............................................................................................................................. 9 5.1.2钢材的下料 ...........................................................................................................................11 5.1.3钢板的卷制 ...........................................................................................................................11 5.1.4点焊和纵缝装配 ................................................................................................................ 13 5.1.5矫圆与无损检测及制孔 .................................................................................................. 14 5.2标准椭圆封头的制造工艺 ..................................................................................................... 15 5.3接管及法兰的制造工艺 .......................................................................................................... 16 5.3.1接管的制造 .......................................................................................................................... 16 5.3.2法兰的制造 .......................................................................................................................... 17
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5.4支座的制造工艺 ........................................................................................................................ 18 第六章 各个零件的装焊工艺 .................................................................................................. 20 6.1筒节的环缝装配焊接 ............................................................................................................... 21 6.1.1环缝装配 .............................................................................................................................. 21 6.1.2环缝焊接 .............................................................................................................................. 22 6.2接管与法兰的装焊 .................................................................................................................... 23 6.3接管与筒体的装焊 .................................................................................................................... 24 6.4支座与筒体的装焊 .................................................................................................................... 24 第七章 焊接成品的质量检验 .................................................................................................. 25 7.1外观检查 ....................................................................................................................................... 25 7.2无损检验 ....................................................................................................................................... 25 7.2.1射线探伤 .............................................................................................................................. 25 7.2.2渗透探伤 .............................................................................................................................. 25 7.3水压试验检验 ............................................................................................................................. 26 7.4致密性检验 .................................................................................................................................. 26 致谢................................................................................................................. 错误！未定义书签。 参考文献 ............................................................................................................................................ 28 附录A .................................................................................................................................................. 29 附录B .................................................................................................................................................. 43
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绪论
近年，压力容器被广泛应用于现代的工业、民用及军用等部门。压力容器在社会各行各业的生产、储存、运输等方面具有不可取代的地位，在发展国民经济、巩固国防、解决人们衣食住行等方面起着极为重要的作用。
目前我国普遍采用常温压力贮罐, 常温贮罐一般有两种形式: 球形贮罐和圆筒形贮罐。球形贮罐和圆筒形贮罐相比: 前者具有投资少, 金属耗量少, 占地面积少等优点, 但加工制造及安装复杂, 焊接工作量大, 故安装费用较高。一般贮存总量大于500m或单罐容积大于200m时选用球形贮罐比较经济; 而圆筒形贮罐具有加工制造安装简单, 安装费用少等优点, 但金属耗量大占地面积大, 所以在总贮量小于500m，单罐容积小于100m时选用卧式贮罐比较经济。圆筒形贮罐按安装方式可分为卧式和立式两种。一般选用卧式圆筒形贮罐, 只有某些特殊情况下(站内地方受限制等) 才选用立式。本文主要讨论卧式圆筒形浓硫酸贮罐的设计。
本储罐的焊接工艺设计主要设计了卧式储罐的产品说明，结构特点，材料焊接性的分析，例如筒体、封头、接管以及垫片的材料为Q235C，而带颈对焊法兰材料为16MnR，涉及到异种材料的焊接，板厚及焊接方法的选择，焊接顺序的分析，焊接接头与坡口的设计，焊缝的布置，焊接检验等过程。除此之外，还有实际中很重要的工艺卡以及装配图等的设计。
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第一章 产品说明
本次工艺设计的对象是容积V=150m3，储存介质为浓硫酸，温度为常温的卧式储罐，通过前面结构的设计可知，筒体长度为8320mm，公称直径D=2800mm，封头为EHA型标准椭圆封头，设置了2个人孔，以及多个进料管、出料管、温度计、压力表、排空口。本设计有针对性的对储罐的焊接材料的焊接性、焊接方法、焊接接头以及坡口按照结构尺寸图进行设计。
图 1.1卧式储罐的结构尺寸
该卧式储罐的设计参数根据前面的结构设计如表 1.1所示：
表 1.1设计参数
设计压力
设计温度℃
MPa 0.1241
50
浓硫酸 介质
数 0.9
Q235C/Q235B/16Mn
焊接接头系
主要材料
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第二章 材料焊接性的分析
2.1低碳钢的焊接性
低碳钢w(C)，w(Mn)，w(Si)又少，所以，通常情况下不会因焊接引起严重硬化组织或淬火组织。这种钢材的塑形和冲击韧度优良，焊成的接头塑性和冲击韧度也很好，焊接时，一般不需要预热、控制层间温度和后热，焊后也不必采用热处理改善组织，可以说，整个焊接过程中不需要特殊的工艺措施，其焊接性优良。其化学成分和力学性能见表2.1和2.2。
表 2.1 普通碳素结构钢的化学成分
化学成分（质量分数）（%）
牌号
等级 A
Q235
B C
表 2.2 普通碳素结构钢的力学性能
C 0.14-0.22 0.12-0.20 ≤0.18
Mn 0.30-0.65 0.30-0.70 0.35-0.80
Si S 0.050
P 0.045 0.040
0.3 0.045 0.040
拉伸试验（不小于）
牌号
等级
冲击试验 温度 /℃ —
夏比V形缺口冲击吸收功/J — ≥27
?b/MPa ?s/MPa ?5(%)
A
Q235
B C
3
375 235 26 20 0