钢结构设备焊接工艺及制造工艺装备设计(人孔密封罐)焊接技术专业毕业设计论文.pdf

1目录设计说明.1一 人孔密封罐的结构与材料采购.11、人孔密封罐的结构.12、人孔密封罐的制作材料及要求.23、材料计划与采购.24、材料的初检验收.3二 母材 0Cr18Ni9 材料的成分及特点与焊接性分析.41、0Cr18Ni9 材料成分及性能特点.42、0Cr18Ni9 的焊接性分析.43、0Cr18Ni9 的焊接要点.54、焊接方法及焊接设备焊接材料的选用.6三焊接工艺评定.71、焊接时应注意做到以下几点.72、焊接工艺指导书.83 焊接工艺评定报告.14四人孔密封罐焊缝分布图和制作流程图.261、人孔密封罐焊缝分布图.262、制作流程图.27五人孔密封罐零部件制造工艺过程.281、筒体的制作.282、封头的制作.293、接管和法兰的制作.314、垫板的制作.335、支腿的制作.346、手孔的制作.347、手孔与接管组合件的制作.35六人孔密封罐的装配的焊接工艺.361、筒体、封头和垫板的装配与焊接.362、筒体、封头与接管的装配与焊接.373、筒体、手孔的装配与焊接.374、支腿的装配与焊接.38七人孔密封罐的整体检验.391、外观检验.3922、整体检验.393、检测结果评定.39八人孔密封罐的水压试验和表面处理.401、水压试验的目的.402、水压试验前准备工作.403、水压试验要求.404、水压试验步骤.405、表面处理（酸洗、钝化处理).416、脱脂处理.41九设计总结.41十一附录.44焊接工艺规程卡.44焊接工艺卡.44制造工艺规程卡.44装配工艺过程卡.441设计说明设计说明人孔密封罐属于压力容器，此次任务主要是介绍人孔密封罐的制造、检验；了解奥氏体不锈钢的性质、焊接性；灵活运用焊接方法与设备；正确对焊接试板进行工艺评定；零部件的加工和总装；根据标准检验。一一 人孔密封罐的结构与材料采购人孔密封罐的结构与材料采购1、人孔密封罐的结构人孔密封罐的结构人孔密封罐是由筒体、封头、手孔、接管、法兰、垫板、支腿等组成，其结构如图 1-1：图 1-1 人孔密封罐结构图(1)筒体筒体是压力容器用以储存物料或完成化学反应 所需要的主要空间，是压力容器的最主要的受压元件之一。筒体通常由一个或多个筒节用钢板卷制焊接而成，当直径较小(一般小于500)时，可用无缝钢管，大于 500 则用钢板卷制而成，此次筒体使用 4mm 钢板卷制而成。（2）封头封头根据几何形状可分为球形封头、椭圆封头、碟形封头、锥形封头等各形式，封头和筒体组合在一起构成一台压力容器的主要部分，封头也是压力容器主要承压元件之一。此次设计使用椭圆封头。（3）接管与法兰2压力容器上有很多密封装置，如封头和筒体采用可拆连接、容器接管和法兰的连接、人孔、手孔等的连接。压力容器能否安全正常的运行，很大程度上取决于密封装置的可靠性。（4）支腿压力容器自身的重量和内部介质的重量是通过支腿来承受的，支座的形式很多，圆筒形容器和球形容器各不相同，立式支座又有腿式支座、支承式支座、耳式支座等。此次设计采用腿式支座。2、人孔密封罐的制作材料及要求人孔密封罐的制作材料及要求0Cr18Ni9人孔密封罐，设备净重 138kg，直径500mm,高度 1108mm。其中有横 环焊缝。（1）材料要求 0Cr18Ni9 板材按 GB4237-92 中的规定，0Cr18Ni9 钢管按 GB/T14976-2002 标准。焊条定货按 GB/T4747-2002 中的规定。（2）焊接规程按照 JB/4709-2000（3）焊接材料手工焊：碳素钢之间为；J422，不锈钢与碳素钢之间为；A302，不锈钢之间为；A102。（4）焊接接头型式分为 A B C D 类和其余焊接接头 AB 类按 GB/T985-1998 或 GB/T986-1998对焊接采用相当于双面焊全熔透结构。C 类按相应法兰标准中规定。D 类全焊透。其余焊接接头按 GB/T985-1998（5）制造 检验与验收GB150-1998.3、材料计划与采购材料计划与采购按材料管理工作的程序，钢材的采购，焊接材料的采购，首先由产品设计部门提出采购申请，编制完成后交产品设计部门的主管负责人核对同意签字，这也是从材料监管的角度保证所申请采购的材料符合设计和用户的要求。申请单位应明确提供材料的牌号、规格、及标注代号。数量要根据材料预算制作加工的实际材料的消耗量，钢板的材料利用率 86，钢管的材料利用率为 99，此材料计算公式及计划如下。0C18Ni9 钢的密度为 p=7930kgm，假设钢板长宽高分别是 a、b、h，则钢板质量 m=pv=pabh；假设钢管外径为 R，内径为 r，长度为 h 则钢管质量 m=pv=p（R2-r2）h。（1）筒体加封头=v=(0.2540.2540.2500.250)0.8503.14(0.2540.1290.2500.125)3.14793088kg（2）接管1m=v=(R-r)h=79303.14（0.016-0.01425）0.37=4.2kg（3）接管2m=v=(R-r)h=79303.14（0.0125-0.01075）1.16=1.2kg（4）接管 3m=v=(R-r)h=79303.14（0.007-0.0055）0.16=0.08kg3具体材料计划如下表 1-1：表 1-1 焊接耗材计划序号材料规格单位 1数量 1单位 2数量 2备注1OCr18Ni9不锈钢板=4m2111Kg40.1筒体、手孔、垫板、封头2OCr18Ni9无缝钢管253.5m21.4Kg0.37接管 13OCr18Ni9无缝钢管323.5m21.03Kg1.16接管 24OCr18Ni9无缝钢管143m20.74Kg0.16接管 36Q235A角钢65658m29Kg26.4支脚7J4222.5/Kg0.2利用率 958A3022.5/Kg0.1利用率 959A1022.5/Kg0.5利用率 954、材料的初检验收材料的初检验收主要是核对材料质量证明书和对购买材料的质量验收，质量证明书是随材料一起发交的，质量部门在收到质量证明书后，首先验证质量证明书所列出的项目是否齐全准确，是否符合订购合同的要求。材料实物验收要持检验合格的质量证明书到场对照，首先核查到货材料的牌号、规格和数量是否正确，实物上的标记是否齐全、清晰，批号是否和质量证明书一致，还要检查外观质量、尺寸偏差等，这些方面的要求在材料依据的技术标准中有具体规定。材料的保管为了从确保材料合理科学利用和提高企业生产效率，材料应合理摆放、隔离、搬运和保管，以保证其适应性。在材料保管过程中，材料存放应将待检和已检、合格和不合格分开，使不同牌号、不同规格和不同批号易于区别，避免材料混存，制作材料位置卡片，登记材料位号，便于管理和发放。4二二 母材母材 0Cr18Ni90Cr18Ni9 材料的材料的成分及特点与焊接性分析成分及特点与焊接性分析1 1、0Cr18Ni90Cr18Ni9 材料材料成分及性能特点成分及性能特点0Cr18Ni9 作为不锈钢耐热钢使用最广泛，0Cr18Ni9 钢是奥氏体不锈钢，由于此钢具有奥氏体结构，它不可能通过热处理手段予以强化，只能采用冷变形方式达到提高强度的目的。钢的奥氏体结构赋予了它的良好冷、热加工性能、无磁性和好的低温性能。0Cr18Ni9 钢薄截面尺寸的焊接件具有足够的耐晶间腐蚀能力，在氧化酸(HNO3)中具有优良的耐蚀性。（1）化学成分如表 2-1。表 2-1 0Cr18Ni9 的化学成分牌号CSiMnSPCrNi0Cr18Ni90.071.002.000.0300.03517.0019.008.0011.00（2）机械性能具有良好的、耐热性、低温强度和机械性能，冲压弯曲等热加工性好。（3）物理性能熔点是 1395的、弹性模量为 2.04（102Mpa）热导率为 167（W/KgK)线膨胀系数为 16.5 变形大（4）力学性能如表 2-2。表 2-3 OCe18Ni9 的力学性能2 2、0Cr18Ni90Cr18Ni9 的焊接性分析的焊接性分析0Cr18Ni 含碳量低，Cr、Ni 含量较高，所以具有较高的变形能力并不可淬硬，奥氏体不锈钢焊后接头塑性和韧性良好，焊接时不需要预热，焊后不需要采用热处理，焊接性优良。但为了保证焊接接头质量需要解决接头各种形式的问题。2.12.1、焊接接头的晶间腐蚀焊接接头的晶间腐蚀在腐蚀介质作用下，起源于金属表面沿晶界深入到金属内部的腐蚀就是晶间腐蚀，晶界腐蚀是一种局部性的腐蚀，它会导致晶粒间的结合力丧失，材料强度几乎消失，这是一种必须重视的危险的腐蚀现象。根据奥氏体钢产生晶间腐蚀的规律，焊接接头在冷却过程中，若在敏化温度区停留一定时间，接头的耐晶间腐蚀能力将降低。整个接头中以焊缝和峰值温度在 6001000 的热影响区两个部位，对晶间腐蚀最为敏感，后者称为敏化区。牌号抗拉强度条件屈服强度伸长率断面收缩率硬度0Cr18Ni9b 5200.2：205 5(%)：40(%)：60187HBS;90HRC;200HV5提高焊接接头的耐晶间腐蚀的措施(1)降低母材和焊缝中的含碳量(2)在钢中加入稳定的碳化物形成元素，改变碳化物的类型(3)焊后进行固溶处理(4)改变焊缝的组织状态。2.22.2 焊接接头的刀口腐蚀焊接接头的刀口腐蚀刀口腐蚀是焊接接头中特有的一种晶间腐蚀，只发生于含有稳定剂钛、铌的奥氏体钢的焊接接头上。腐蚀部位在热影响区的过热区，开始宽度就35个晶粒，逐渐扩大为15毫米。腐蚀一直深入到金属内部，因形成刀状。防止刀口腐蚀的措施：（1）降低含碳量（2）减少近缝区过热（3）合理安排焊缝顺序（4）焊后进行稳定化处理。2.32.3 应力腐蚀开裂应力腐蚀开裂金属在应力和腐蚀介质共同作用下，所发生的腐蚀破坏叫做应力腐蚀开裂。不锈钢在使用条件下产生应力腐蚀开裂的影响因素很多，包括钢的成分、组织状态、温度应力介质、大小及结构特点。防止应力开裂的措施：（1)正确选用材料（2)消除残余应力（3）对材料就行防蚀处理（4）进行部件结构及接头设计。3、0Cr18Ni90Cr18Ni9 的焊接要的焊接要点点0Cr18Ni9 属于奥氏体不锈钢，它具有良好的塑形和和高、低温性能，焊接过程中采用小的线能量输入，减小热影响区范围，加快焊缝及热影响区的冷却速度，由于导热系数较小而膨胀系数大，易产生较大变形，选用能量集中热影响区窄的焊接方法能在一定程度上减少焊接变形。0cr18ni9 属于奥氏体不锈钢，这类钢有具有交高的变形能力并不可淬硬，而且它的含碳量又很低，所以总的来说焊接性还是不错的。但是由于热导率低，热膨胀系数大，局部加热时温度分布不均匀，收缩量大等都将使接头在焊接过程中产生交大的内应力。在焊接的时候应该注意这方面的问题，焊接时尽量避免或减少这种受热不均显现的发生，焊接的速度也应该适当的加快。它在焊接热循环的作用下，主要显示出以下基本要求：（1）焊接过程中采用小的线能量输入，减小热影响区范围，加快焊缝及热影响区的冷却速度对不锈钢的焊接是有益的。（2）用 0Cr18Ni9 焊接时导热系数小，存在过热区，也容易造成热影响区的晶粒长大。6焊缝高温停留时间过长，在高温状态下 Cr 和 C 形成化合物，在高温区就形成了贫铬层，也会导致焊缝的结晶倾向加剧。因此要求尽量选择线能量输入较小的焊接方法。（3）由于导热系数小而线膨胀系数大，自由焊态下焊接易产生较大的变形，选用能量集中，热影响区窄的焊接方法能在一定程度上减少焊接变形。4 4、焊接方法及焊接设备焊接方法及焊接设备焊接材料焊接材料的选用的选用4.1.1 焊接方法的选择焊接方法的选择本次采用的是手工钨极氩弧焊和焊条电弧焊，其优点是可应用于全位置焊接，尤其是薄板的焊接。一般用氩气保护，保护效果好，焊接成型美观，合金过度系数高，焊缝成分易控制，是最适合焊接奥氏体不锈钢的焊接方法。（1）钨极氩弧焊氩弧焊技术是在普通电弧焊的原理的基础上，利用氩气对金属焊材的保护，通过高电流使焊材在被焊基材上融化成液态形成溶池，使被焊金属和焊材达到冶金结合的一种焊接技术，由于在高温熔融焊接中不断送上氩气，使焊材不能和空气中的氧气接触，从而防止了焊材的氧化，因此可以焊接铜、铝、合金钢等有色金属。工作原理：焊丝通过丝轮送进，导电嘴导电，在母材与焊丝之间产生电弧，使焊丝和母材熔化，并用惰性气体氩气保护电弧和熔融金属来进行焊接的。特点：氩气的散热能力较低，一旦引燃能够较稳定的燃烧，但其电离势能较高，引弧较困难，需要借用高频震荡器产生高频高压电引弧，焊接成本高，因此常用于易氧化金属、稀有金属、高强度合金钢及一些特殊用途的高合金钢（不锈钢、耐热钢）的焊接。（2）焊条电弧焊焊条电弧焊通常指采用药皮焊条的手工焊接法.手工电弧焊是利用产生于焊条和工件之间的电弧热来熔化焊条和母材，形成连接被焊工件的焊接接头.这种焊接方法具有操作灵活、可焊金属材料广等特点。缺点：实用的电流范围较窄，焊条熔敷速度较低，加之焊条长度是固定的（450mm 以下），焊接长焊缝时需不断的更换焊条，这就增加了焊接辅助时间，降低了生产效率。材料的选择由于 0Cr18Ni9 奥氏体不锈钢具有优良的焊接性，根据其焊接要点，选择的焊接方法如表2-3：表 2-3 焊接材料选择4.24.2 焊接设备焊接设备焊接方法气体钨极焊材牌号焊剂牌号直径焊条电弧焊A1022.5mm钨极氩弧焊Ar铈钨极H0Cr20Ni101.0mm7选用焊条电弧焊机以及钨极氩弧焊4 4.3.3 OCr18Ni9OCr18Ni9 焊接规程焊接规程焊前准备1、下料方法的选择采用等离子弧切割进行下料。2、焊前清理为了保证焊接质量，焊前将坡口及其两侧 20mm 范围内的焊件表面用丙酮或酒精等有机溶剂擦拭并清理干净，以防飞溅金属损伤焊件表面。3、表面保护在搬运、坡口制备、装配及点焊过程中，应注意避免损伤钢材表面，以免使产品的耐腐蚀性能下降。4、焊机的检查或调试焊前要检查接到焊机上的动力线、焊接电缆接头是否松动，接地线是否连接稳当。检查导电嘴磨损情况和是否夹紧可靠，焊机焊前进行调试。三三焊接工艺评定焊接工艺评定焊接工艺评定是对受压元件的焊缝进行工艺的评定，因为对接焊缝经评定合格亦适用于角焊缝，故本焊接件焊接试板只需准备平焊对接试板。执行此焊接过程的焊工必须有压力容器焊接资格，则无权执行此焊接。焊接工艺是将已装配好的结构，用规定的焊接方法、焊接参数进行焊接加工，使各零、部件连接成一个牢固整体的过程。制定合理的焊接工艺对保证产品质量，提高生产率，减轻劳动强度、降低生产成本非常重要。作为焊接工艺的评定指导书是先决条件，正确的指导才有好的高效的结果。1 1、焊接时应注意做到以下几点焊接时应注意做到以下几点焊接应在主管焊接工程师的主持下进行，以便及时处理在焊接过程中出现的一些意外情况。A.应选用技能水平较高的焊工进行焊接。B.施焊前检查钢材、焊材的材质证明或复验单，以确保评定的有效性。C.检查焊条的烘干记录与烘干质量。D.确保所用焊接设备，控制装置处于完好状态。E.按工艺指导书要求清理试件，组对焊口，调整好工艺规范。F.严格按照工艺指导书要求施焊，做好评定原始数据的记录。8在焊接完以后，按照焊接工艺评定的规程和产品图样设计的要求进行检验和试验，焊接试件和试样的检验项目有外观检验、无损检验、力学性能和弯曲性能试验。A、首先进行外观检验，然后按照 JB4730-1994 进行无损检测，符合规定中 II 级为合格。B、按要求制备拉伸试件、弯曲试件、取样时注意避开缺陷位置。C、按标准进行拉伸试验、弯曲试验，确认各项性能是否合格。根据工艺评定指导书，焊接原始记录和检验、试验结果，给出焊接工艺评定报告。焊接工艺评定报告中的内容除包括工艺评定中的内容外（应注意：焊接工艺评定报告中所填写的内容均为实际焊件的实测值，而焊接工艺指导书中的为预先拟定值，两者可能相同，也可能存在差异），还应该包含以下内容：A.拉伸试验记录B.弯曲试验记录C.无损检验记录D.评定用母材及焊接材料的质量证明书E.焊工姓名、焊工代号和施焊时间，编制、审核、批准签字焊接工艺评定结论为“合格者”，即可将全部评定用资料汇总，作为一份完整的评定材料存档保存，以备编制“焊接工艺规程”是应用。如评定结论为“不合格”者，应分析原因，提出改进措施，修改工艺指导书，重新进行评定直到合格为止。2、焊接工艺指导书、焊接工艺指导书9焊接工艺评定指导书焊接工艺评定指导书编号：20150101名称：OCr18Ni9 焊接工艺指导书焊接工艺指导书编 制：审 核：批 准：评定日期：10单位名称湖南铁道职业技术学院焊接工艺指导书编号焊接 121 1 日期2015.01.01焊接工艺评定报告编号焊接 121 1焊接方法焊条电弧焊机械化程度（手工、半自动、自动）手工焊接接头：对接坡口形式：I 型衬垫（材料及规格）：无其它：单面焊双面成形接头简图：（接头形式、坡口形式与尺寸焊条、焊道布置及顺序）母材：OCr18Ni9 类别号 五组别号六 与类别号 五组别号六相焊及标准号钢号 GB4237-92标准号五钢号OCr18Ni9与标准号五相焊厚度范围：母材：对接焊缝2-8 角缝角焊缝/管子直径、壁厚范围：对接焊缝2-8角焊缝/焊缝金属厚度范围：对接焊缝2-8角焊缝/其它/焊接材料：焊材类别焊材标准J8/T4747-2002填充金属尺寸 2.5焊材型号A102其他耐蚀堆焊金属化学成分（%）CSiMnPSCrNiMoVTiNb0.071.02.00.0350.03017111.02.00.0200.010其他：焊接位置：对接焊缝位置平焊焊接方向：(向上、向下)向下角焊缝位置：水平焊焊接方向（向上、向下）向下焊后热处理：温度范围（）保温时间（）11预热：预热（）（允许最低值）层间温度（）（允许最高值）保持预热时间加热方式保护气体：气体种类混合比流量（L/min)保护气尾部保护气背面保护气电特性：电流种类：极性：反接焊接电流范围（A）：70-90电弧电压（V）：18-24（按所焊位置和厚度，分别列出电流和电压范围，记入下表）焊道/焊层焊接方法填充材料焊接电流电弧电压（V）焊接速度（cm/min）线能量牌号直径极性电流（A）1111A1022.5直流反接 0-9018-2216-182111A1022.5直流反接 80-10022-2618-22钨极类型及直径喷嘴直径熔滴过渡形式短路过渡焊丝送进速度技术措施：摆动焊或不摆动焊：摆动摆动参数：焊前清理和层间清理：砂轮打磨机背面清根方法：碳弧气刨单道焊或多道焊（每面）：单层焊单丝焊或多丝焊：导电嘴至工件距离（mm）锤击：其他：编制日期审核日期批准日期122.1 试板的制作和评定试板的制作和评定根据材料是 0Cr18Ni9，不开坡口进行焊接并做焊接工艺评定，因而采用 5001254 的板。试板制备工艺主要工序领料画线下料加工坡口装配焊接检测试验（1）领料：依据采购单、合同、称、型号、材质、数量，样品的质量及尺寸偏差是否符合标准，进行认真核对，对钢材的产品合格证，质量证查验，是否齐全有效。（2）画线：在钢板上按试板用料画线，下料尺寸如图 3-1。图 3-1 下料尺寸（3）下料：用等离子弧切割下料。（4）加工坡口：产品试板用等离子切割加工成如图 3-2图 3-2 试板坡口图（5）装配：试板组对间隙为 2mm，对口错边量1mm、清理坡口表面及两侧杂质。定位焊：定位焊长度为 20mm，其间距 300mm。（6）焊接：采用焊条电弧焊进行焊接，焊接参数如表 3-1。表 3-1 焊接工艺参数层次焊接方法焊接材料电源及极性电流 A焊接速度cm/min牌号类型规格1111A1022.5直流反接70-9018-222111A1022.5直流反接80-10020-2613（7）探伤外观检查合格后，对焊缝进行射线探伤，射线探伤长度 100，探伤标准符合 JB4730-1994，额定中 II 级为合格。（8）试样制备试样的类别和数量如表 3-2。表 3-2 试样的类别和数量试样类别拉伸弯曲s20面弯背弯试样数量222试样截取如图 3-3 所示。图 3-3 试板焊缝截取1）试板截取一般避开焊缝缺陷部位。2）试样类别的数量按表 3-2 执行。3）两端各舍去长度 35mm 的长度。4）试样截取一般采用等离子弧切割。（9）拉伸试样尺寸如图 3-4。图 3-4 拉伸试样尺寸（9）弯曲试样尺寸：试样宽度 a=4mmL=2.5a+100=2.54+100=110mm 试样的宽度 B 一般取1430mm，尺寸如图 3-5。图 3-5 弯曲试样尺寸1）试件按要求弯到规定角度后，其受拉面上沿任何方向不得有单条长度大于 3mm 的裂纹或缺陷，试样的棱角开裂不计，因夹渣或其他缺陷引起的棱角开裂，应计入评定。弯曲试验参数如表 3-3。2）采用多片试样，将多片试样组成一组，并对每片试样进行试验，均应满足(1)条件的要求。表 3-3 弯曲试验参数试样厚度（mm）弯曲直径 D=3a支座距离 L=5.2a弯曲角度41220.890侧向弯曲试 b=s3)当试样厚度超过试验机压头的宽度（或支棍的长度）可沿厚度方向切成多片试样。（11）试样上的焊缝余高或垫板应开用机械方法去除，使之与母材平齐，弯曲试样拉伸表面应平。弯曲试样棱角应倒圆，圆角半径不大于 2mm。（12）试样加工检验合格后打上钢印。（13）试验方法：1）拉伸试验按 GB/T228金属材料室温拉伸试验方法2）弯曲试验按 GB/T232金属材料弯曲试验方法3 焊接工艺评定报告焊接工艺评定报告15焊接工艺评定报告焊接工艺评定报告项目：项目：OCr18Ni9OCr18Ni9 人孔密封罐人孔密封罐焊接工艺指导书编号：焊接工艺指导书编号：相对应的焊接工艺评定报告编号：相对应的焊接工艺评定报告编号：编制：编制：审核：审核：批准：批准：湖南铁道职业技术学院湖南铁道职业技术学院20152015 年年 0101 月月 0101 日日16单位名称:湖南铁道职业技术学院湖南铁道职业技术学院焊接工艺指导书编号：焊接 121-01焊接工艺指导书编号：焊接 121-1焊接方法：焊条电弧焊机械化程度手工接头简图：母材：OCr18Ni9材料标准：GB4237-92钢号：类、组别号：6与类、组别号 66相焊厚度：4mm直径：其他：/焊后热处理：热处理温度（）：/保温时间（h）：/保护气体：气体种类混合比 流量（L/min保护气尾部保护气/背面保护气/填充金属：焊材标准：JB/T4709-2000焊材牌号：A102焊材规格：2.5焊缝金属厚度：3-4mm其他：/电特性：电流种类：直流极性：反接钨极尺寸：/焊接电流（A）：70-90电弧电压（V）：18-24焊接位置：平焊对接焊缝位置：向下方向：（向上、向下）角焊缝位置：/方向：（向上、向下）预热：预热温度（）/层间温度（）60其他：/技术措施：焊接速度（/min）：20摆动或不摆动焊：摆动参数：/多道焊或单道焊（每面）：多丝焊或单丝焊：/其他：/17拉伸试验试验报告编号：2012-06-01试样编号试样宽度（）试样厚度（）橫截面积（m）断 裂 载 荷（KN）抗拉强度（MPa）断裂部位和特征0140416035520热影响区0245418035518热影响区/弯曲试验试验报告编号：20150101试样编号试样类型试样厚度（）弯心直径（）弯曲角度（）试验结果01面弯412180合格01背弯412180合格02面弯412180合格02背弯412180合格冲击试验试验报告编号：/试样编号试样尺寸缺口类型缺口位置试验温度（）冲击吸收功（J）备注/01500U 型接口位置1001500其他：18金相检验（角焊缝）：2-8根部：（焊透、未焊透）焊透，焊缝：（溶合、未溶合）/焊缝、热影响区：（有裂纹、无 裂纹）/检验截面IIIIIIIVV焊角差（）/无损检验RT：标准号：GB/T4730.2-2005,结果：II 级UT：/MT：/PT：/其他：/耐蚀堆焊金属化学成分（重量%）CSiMnPSCrNiMoVTiNb/分析表面或取样开始表面至溶合线的距离（）：/附加说明：/结论：本评焊接工艺评定按 GB5023698 规定焊接试件、检验试样、测定性能、确认试验记录正确。评定结果：合格焊工姓名焊工代号施焊日期编制日期审核日期批准日期第三方检验/其他：/19焊接工艺评定指导书焊接工艺评定指导书编号：20150101名称：OCr18Ni9 焊接工艺指导书焊接工艺指导书编 制：审 核：批 准：评定日期：20单位名称湖南铁道职业技术学院焊接工艺指导书编号焊接 121-01 日期2014.01.01焊接工艺评定报告编号焊接 121-01焊接方法钨极氩氟焊机械化程度（手工、半自动、自动）手工焊接接头：对接坡口形式：I 型衬垫（材料及规格）：无其它：双面焊全焊透接头简图：（接头形式、坡口形式与尺寸焊条、焊道布置及顺序）母材：OCr18Ni9 类别号 VII组别号VII-1 与类别号 VII组别号VII-1相焊及标准号钢号 GB4237-92标准号 VII钢号OCr18Ni9与标准号VII相焊厚度范围：母材：对接焊缝4角焊缝/管子直径、壁厚范围：对接焊缝2-8角焊缝/焊缝金属厚度范围：对接焊缝2-8角焊缝/其它/焊接材料：焊材类别焊材标准J8/T4747-2002填充金属尺寸1.0焊材型号J422其他耐蚀堆焊金属化学成分（%）CSiMnPSCrNiMoVTiNb0.071.02.00.0350.03017111.02.00.0200.010其他：21焊接位置：对接焊缝位置平焊焊接方向：(向上、向下)向下角焊缝位置：水平焊焊接方向（向上、向下）向下焊后热处理：温度范围（）保温时间（）预热：预热（）（允许最低值）层间温度（）（允许最高值）60 度保持预热时间加热方式保护气体：气体种类混合比流量（L/min)保护气6-10尾部保护气背面保护气6-10电特性：电流种类：直流极性：反接焊接电流范围（A）：120-150电弧电压（V）：18-24（按所焊位置和厚度，分别列出电流和电压范围，记入下表）焊道/焊层焊接方法填充材料焊接电流电弧电压（V）焊接速度（cm/min线能量牌号直径极性电流（A）1钨极氩氟焊 H0Cr20Ni101.0直流反接 120-14018-2215-182钨极氩氟焊 H0Cr20Ni101.0直流反接 120-15020-2410-15钨极类型及直径2.4喷嘴直径4熔滴过渡形式短路过渡焊丝送进速度20-24技术措施：摆动焊或不摆动焊：不摆动焊摆动参数：焊前清理和层间清理：砂轮打磨机背面清根方法：碳弧气刨单道焊或多道焊（每面）：双层焊单丝焊或多丝焊：导电嘴至工件距离（mm）锤击：其他：编制日期审核日期批准日期22焊接工艺评定报告焊接工艺评定报告项目：项目：OCr18Ni9OCr18Ni9 人孔密封罐人孔密封罐焊接工艺指导书编号：焊接工艺指导书编号：相对应的焊接工艺评定报告编号：相对应的焊接工艺评定报告编号：编制：编制：审核：审核：批准：批准：湖南铁道职业技术学院湖南铁道职业技术学院20152015 年年 0101 月月 0101 日日23单位名称:湖南铁道职业技术学院湖南铁道职业技术学院焊接工艺指导书编号：焊接 121-01焊接工艺指导书编号：焊接 121-1焊接方法：钨极氩弧焊机械化程度手工接头简图：母材：OCr18Ni9材料标准：GB4237-92钢号：OCr18Ni9类、组别号：VII-I与类、组别号 6VII-I相焊厚度：4mm直径：500其他：/焊后热处理：热处理温度（）：/保温时间（h）：/保护气体：气体种类混合比 流量（L/min）保护气尾部保护气/背面保护气/填充金属：焊材标准：JB/T4709-2000焊材牌号：焊材规格：1.O焊缝金属厚度：3-4mm其他：/电特性：电流种类：直流极性：反接钨极尺寸：2.4焊接电流（A）：100-200电弧电压（V）：18-24焊接位置：平焊对接焊缝位置：平焊方向：（向上、向下）角焊缝位置：/方向：（向上、向下）预热：预热温度（）/层间温度（）/其他：/技术措施：焊接速度（/min）：10-15摆动或不摆动焊：摆动参数：/多道焊或单道焊（每面）：多丝焊或单丝焊：/其他：/24拉伸试验试验报告编号：2012-06-01试样编号试样宽度（）试样厚度（）橫截面积（m）断 裂 载 荷（KN）抗拉强度（MPa）断裂部位和特征0140416035520热影响区0245418035518热影响区/弯曲试验试验报告编号：20150101试样编号试样类型试样厚度（）弯心直径（）弯曲角度（）试验结果01面弯412180合格01背弯412180合格02面弯412180合格02背弯412180合格冲击试验试验报告编号：/试样编号试样尺寸缺口类型缺口位置试验温度（）冲击吸收功（J）备注/01500U 型接口位置1001500其他：金相检验（角焊缝）：2-8根部：（焊透、未焊透）焊透，焊缝：（溶合、未溶合）/25焊缝、热影响区：（有裂纹、无 裂纹）/检验截面IIIIIIIVV焊角差（）/无损检验RT：标准号：GB/T4730.2-2005,结果：II 级UT：/MT：/PT：/其他：/耐蚀堆焊金属化学成分（重量%）CSiMnPSCrNiMoVTiNb/分析表面或取样开始表面至溶合线的距离（）：/附加说明：/结论：本评焊接工艺评定按 GB5023698 规定焊接试件、检验试样、测定性能、确认试验记录正确。评定结果：合格焊工姓名焊工代号施焊日期编制日期审核日期批准日期第三方检验/其他：/26四四人孔密封罐焊缝分布图和制作流程人孔密封罐焊缝分布图和制作流程图图1 1、人孔密封罐焊缝分布图人孔密封罐焊缝分布图人孔密封罐焊缝分布图数量1图号比例1：5材料0Cr18Ni9设计校核湖南铁道职业技术学院制图批准272 2、制作流程图制作流程图0Cr18Ni9 钢板0Cr18Ni9、Q235 钢板0Cr18Ni9 钢板0Cr18Ni9 钢板Q235 角钢筒体下料边缘加工卷制成形筒体焊接矫圆检查尺寸焊缝探伤筒体开孔手孔、手孔盖下料手孔 手孔盖切削成型边缘加工卷制成形筒节焊接矫圆检查尺寸焊缝探伤手孔组装封头下料封头开孔角钢下料法兰、法兰盖下料法兰、法兰盖切削成型0Cr18Ni9 钢管接管下料法兰、接管装配焊接垫板支腿角钢封头、筒体、垫板装配焊接封头、接管装配焊接接管、法兰、手孔、支腿、封头与筒体总装焊接焊缝射线检测水压试验成品表面处理装配装配28五五人孔密封罐零部件制造工艺过程人孔密封罐零部件制造工艺过程1 1、筒体的制作筒体的制作筒体制造的过程为：原材料检验-划线-检验-下料-检验-开坡口-预弯-卷制-检验-纵缝装配-焊接-矫圆-检验（1）原材料检验：0Cr18Ni9 的钢板 板厚为 4mm，材料符合 GB4237-92 的要求，表面水、油、锈、污物、氧化皮等清除干净。（2）划线：在钢板上划 15708004mm 的板（如图 5-1），预留 10mm 加工余量。图 5-1 筒体尺寸图以及试板厚度图(3)下料：沿划线尺寸处用等离子切割下料。(4)检验：再次检验下料完成后材料的尺寸 15708004mm。(5)加工坡口：将筒体两端加工成 I 型坡口 清除周围杂质。如图 5-2。图 5-2 筒体坡口(6)预弯：将加工好的钢板用卷板机进行预弯处理。(7)卷制：筒节在三辊卷板机伤冷卷而成，卷制过程中要用样板检查曲率，保证错边量1mm。29(8)检验：检验错边量1，检验椭圆度，保证椭圆度5。（9）纵缝装配：纵焊缝采用杠杆螺旋夹紧器工装夹具，消除卷制后出现的质量问题。（10）焊接：焊条电弧焊进行焊接，焊剂 A102，定位焊 20-30mm，焊接参数如表 5-1。层次焊接方法焊接材料电源极性电流电压1焊条电弧焊型号规格直流反接70-9018-20A1022.52焊条电弧焊A1022.5直流反接80-10022-26（11）矫圆 把筒体矫圆至 e3mm。（12）检验 射线探伤的长度为整个焊缝长度的 20并达到级要求。2 2、封头的制作封头的制作材料确认-划线-检验-下料-开坡口-检验-压制成型-二次划线-检验-余量切割-检验（1）材料：0Cr18Ni9 钢板，板厚为 4mm。材料符合 JB4237-92 的要求，表面水、油、锈、污物、氧化皮等清除干净。制作分析：封头内径 D=500mm，直边高 H=25mm，封头高度 h=154mm 的椭圆封头，根据封头的展开公式 S=r（r+hC+2h），其中 r=D/2，C 为标准椭圆系数 0.760346根据封头展开公式 S=rr=579.1mm，划线时 R=r+H=604.1mm，如图 5-3：30图 5-3 封头面积封头直径比较大，在下料后进行冲压，以保证封头的质量，冷冲压成形。二次划线时除去多余的量尺寸是否符合要求。封头制作(上下封头）如图 5-4图 5-4 封头的制作（2）划线：在钢板上画 R=604.1mm 的圆，划线公差尺寸2mm。（3）检验：钢板外观质量，划线尺寸，材质标记。（4）下料：按划线尺寸用等离子切割下料，预留 10mm 下料余量。（5）开坡口：将封头边缘向外开 30的单边 V 型坡口，与筒体一致如图 5-5。31图 5-5 封头坡口（6）检验：检验下料完成后尺寸，符合 GB/4237-92 要求。（7）压制成型：采用冷压成形，压制在水压机上用凹凸模一次压制成形，不需要采取特殊措施，保证椭圆度0.7。（8）二次划线：一般应先在平台上划出保证直边高度的加工线位置线。（9）检验：尺寸符合 GB/4237-92 标准。（10）余量切割：已经成形的封头还要对其边缘进行加工，以便与筒体装配。（11）检验：对成型的封头进行外观检验 GB/150-1998。3 3、接管和法兰的制作接管和法兰的制作3.13.1 接管的制作接管的制作（1）制作过程材料确认-检验-划线-检验-下料-开坡口-检验（2）材料 接管 143L=184253.5L=154323.5L=150 的钢管，材料符合GB/T14976-2002 标准，表面水、油、锈、污物、氧化皮等清除干净。（3）划线：143L=184mm 钢管 1 根253.5L=154mm 钢管 4 根323.5L=150mm 钢管 1 根（4）检验：尺寸符合图样要求及 GB/T14976-2002 标准。（5）下料：根据划线尺寸用切割机下料，预留 10mm 的余量。（6）开坡口：用等离子切割机在管的一侧开 30单边 V 型坡坡口。（7）检验：钢管符合 GB/T14976-2002 的标准3.23.2 法兰的制作法兰的制作备料-划线-检验-下料-机加工-检验-开孔-检验（1）备料：按照图纸尺寸，准备 0Cr18Ni9 的钢板，959524（法兰 1）11011030（法兰 24）12012034（法兰 3）材料符合 GB/4237-92 的要求，表面水、油、32锈、污物、氧化皮等清除干净。（2）划线：按照图纸尺寸，在钢板上精确划线。（3）检验:检验划线尺寸，按照标准检验各个划线尺寸。（4）下料:利用等离子切割的方法，按照划线尺寸进行下料，预留 10mm 的余量。（5）机加工：进行机加工 如图 4-6 法兰尺寸。SO 10-2.5 RFSO 20-2.5 RFSO 25-2.5 RF图 5-6 法兰尺寸图（6）检验:检验各个法兰的尺寸 959524、11011030、12012034。（7）开孔:用等离子弧进行开孔144。（8）检验:按照图纸要求检验，符合标准。3.33.3 接管和法兰的焊接接管和法兰的焊接零部件检验坡口制作与清理装配定位焊焊接检验33（1）零部件检：对法兰接管进行外观检测，检查符合 GB150-1998 的标准。（2）坡口制作与清理：采用等离子切割坡口，切割的坡口必须磨去氧化层，渗碳层，淬硬层，直至露出金属光泽。图 5-7 接管与法兰的坡口（3）装配：在夹具上定位好接管与法兰，装配间隙 2mm，棱角度为 2mm。（4）定位焊：定位采用两点定位，保持垂直度（90）。（5）焊接：采用焊条电弧焊，焊剂 A102.焊接参数如表 5-2。表 5-2接管法兰焊接参数层次焊接方法焊接材料电源及极性电流（A）焊接速度（Cm/min）牌号规格1焊条电弧焊A1022.5mm直流反接70-9018-222焊条电弧焊A1022.5mm直流反接80-10022-26（6