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壓力容器焊接工藝說明書
一、零件的名稱、批量及材料：
名稱：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，只有同時滿足下列三個條件的容器，才稱之為壓力容器：
(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)、科研和軍工等國民經(jīng)濟(jì)的各個部門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，焊接是首選。焊接制造該零件的過程中，雖然零件結(jié)構(gòu)簡單，在焊接過程中，主要考慮是零件的氧化。上、下封頭拉伸成型后，因開口端變形大，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程中防止發(fā)生焊縫氧化。零件的壁厚都比較小，相對于鑄造成型，采用焊接的方法來制造毛坯是經(jīng)濟(jì)而高效的方法。故對該零件的毛坯選擇焊接來制造。
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)計時將它合理的劃分成二個部件，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程中會發(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)點是上下封頭的拉伸變形小，容易成型；缺點是焊縫多，焊接工作量大。同時，因為筒體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，因此選用方案（b）。
2、設(shè)計焊接接頭
連接瓶體與瓶嘴的焊縫，采用不開坡口的角焊縫即可。而瓶體主環(huán)縫的接頭形式，宜采用襯環(huán)對接或縮口對接，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固定好，并焊接。
2）將上瓶體和下瓶體按圖樣要求尺寸點固定好，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
（6）氣密試驗
附：工藝說明：
（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，埋弧自動焊時，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，焊條取E403（J422）。
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