过程装备制造与检测 课后答案.docx

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1、By HWK0-1过程装备主要包括哪些典型的设施和机器。过程装备主要是指化工、石油、制药、轻工、能源、环保和视频等行业生产工艺 过程中所涉及的关键典型备。0-3压力容器按设计压力分为几个等级，是如何划分的。按设计压力分为低压中压（M） 1. 6T0高压（H） 10-100超高压（U） 1000-4为有利于平安、监督和管理，压力容器按工作条件分为几类，是怎样划分的。 a.第三类压力容器（以下状况之一）毒性程度为极度和高度危害介质的中压容器和力P*VN0. 2MPa - m3的低压容器; 易燃或毒性程度为中度危害介质且P*V20. 5MPa m3的中压反响容器和力 P*V210MPan）3的中压储

2、存容器。；高压、中压管壳式余热锅炉；高压容器。b.其次类压力容器（以下状况之一）中压容器第a条规定除外;易燃介质或毒性程度为中度危害介质的低压反响容 器和储存容器；毒性程度为极度和高度危害介质的低压容器；低压管壳式余热锅 炉;搪玻璃压力容器。c.第一类压力容器除第a、b条规定外，为第一类压力容器。0-7按压力容器的制造方法划分，压力容器的种类。单层容器：锻造法 卷焊法 电渣重溶法 全焊肉法 多层容器：热套法 层板包扎 法绕代法绕板法1-3常规检测包括哪些检测内容。包括宏观检测、理化检测、无损检测（射线 超声波 外表）2-1简述射线检测之前应做的预备工作。在射线检测之前，首先要了解被检工件的检测

3、要求、验收标准，了解其结构特点、 材质、制造工艺过程等，结合实际条件选组合式的射线检测设施、附件，为制定 必要的检测工艺、方法做好预备工作。2-2说明射线照相的质量等级要求（象质等级）。一般状况下选AB级（较高级）的照相方法，重要部位可考虑B级（高级），不 重要部位选A级（一般级）。2-3射线检测焊接接头时，对接接头透照缺陷等级评定的焊缝质量级别是怎样划 分的。I级焊缝内内不允许有裂纹、未熔合、未焊透和条状夹渣存在；n级焊缝内不允 许有裂纹、未熔合、未焊透存在；in级焊缝内不允许有裂纹、未熔合以及双面焊 或者相当于双面焊的全焊头对接焊缝和家电板的单面焊中的未焊透。不家电板的 单面焊中的；焊缝缺

4、陷超过hi级者为w级。3-2在超声波检测过程中，影响超声波能衰减的主要缘由有哪些方面，衰减对检 测有哪些影响，实际检测时常实行什么措施？a声束的集中衰减b超声波的散射衰减c介质汲取引起的衰减会使检测灵敏度降 低必需使用耦合剂（一般为液体）3-3超声波检测时应做的预备工作.（1）调整扫描速度（2）调整检测灵敏度，包括试块调整和工件调整两种方法3-6说明超声检测焊接接头时，我国标准对焊接接头检测等级的划分和选择。焊接接头超声检测分为A、B、C三个等级（GH345 - 89） o就检验的完善程度而 言A级最低（难度系数1） ； B级一般（难度系数5-6） 1C级最高（难度系数10-12） 工程技术人

5、员应在充分了解超声检测可行性的基础上进行结构设计及确定制造 工艺，以防止焊接结构限制相应检测等级的实施。1各等级的检验范围A级检验用一种角度斜探头在被检焊缝的单面单侧仅对可能扫查到的焊缝截 面实施检测。一般状况下不要求检测横向缺陷。当母材厚度大于50mni时，不允 许采纳A级检验。a. B级检验原那么上用一种角度探头在被检焊缝的单面双侧对整个焊面截面实施 检当母材厚度大于100mm时，要求在被检焊缝的双面双侧进行检测。在受几何条 件限制的状况下，可用两种角度的斜探头在被检焊缝的双面单侧实施检测。条件 允许应检测横向缺陷。b. C级检验至少要用两种角度的斜探头在被检焊缝的单面双侧实施检测，同时

6、要求在两个扫查方向上用两种角度的斜探头检测横向缺陷。当母材厚度大于 100mm时，应在被检焊缝的双面双侧进行检测。4-1磁粉检测原理。影响磁粉检测灵敏度凹凸（漏磁场强度的强弱）的主要因素 有哪些。当一被磁化的工.件外表和内部存在缺陷时，缺陆的导磁率远小于工件材料，阻大, 阻碍磁力线利通过，造成力线弯曲。果工件外表、近外表存在缺陷（没有暴露出 外表也可以），那么磁力线在缺陷处会逸出外表进人空气中，形成漏磁场。此时假设 在工件外表撒上导磁率很高的磁性铁粉，在漏场处就会有意粉被吸附，聚集形成 磁痕，通过对磁痕得分析即可评价缺陷。1外加磁场影响2缺陷的外形和位置3材料的性质4被检材料的外表状态4-2磁

7、粉检测的特点。磁粉检测有如下几个特点。1适用于能被磁化的材料（如铁、钻、银及其合金等），不能用于非磁性材料（如 锅、铝、铭等）。2适用于材料和工件的外表和近外表的缺陷，该缺陷可以是暴露于外表，也可以 是未暴露于外表。不能检测较深处的缺陷（内部缺陷）。3能直观地显示出缺陷的外形、尺寸、位置，进而能做出缺陷的定性分析。4检测灵敏度较高，能觉察宽度仅为Slum的外表裂纹。5可以检测外形简单、大小不同的工件。6检测工艺简洁，效率高、本钱低。4-8渗透检测原理和特点。当被检工件外表存在有微小的肉眼难以观看到的暴露开口缺陷时，将含有有色染 料或者荧光物质的渗透剂，用浸、喷或刷涂方法涂覆在被检工件外表，保持

8、一段 时间后，渗透剂在存在缺陷处的毛细作用下渗人外表开口缺陷的内部，然后用清 洗剂除去外表上滞留的多余渗透剂，再用浸、喷或刷涂方法在工件外表上涂覆薄 薄一层显像剂。经过一段时间后，渗人缺陷内部的渗透剂又将在毛细作用下被吸 附到工件外表上来，假设渗透剂与显像剂颜色反差明显（如前者多为红色，后者多 为白色）或者渗透剂中配制有荧光材料，那么在白光下或者在黑光灯下，很简洁观 看到放大的缺陷显示。当渗透剂和显像剂配以不同颜色的染料来显示缺陷时，通 常称为着色渗透检测（着色检测、着色探伤）。当渗透剂中配以荧光材料时，在 黑光灯下可以观看到荧光渗透剂对缺陷的显示，通常称为荧光渗透检测（荧光检 测、荧光探伤）

9、。因此，渗透检测是着色检测和荧光检测的统称。其基本检测原 理是相同的。特点1适用材料广泛，可以检测黑色金属、有色金属，锻件、铸件、焊接件等； 还可以检测非金属材料如橡胶、石墨、塑料、陶瓷、玻璃等的制品。2是检各种 工件暴露出外表开口缺陷的有效无损检测方法，灵敏度高，但未暴露的内部深处 缺陷不能检测3设施简洁，操作便利，尤其其对大曲积的表曲缺陷检测效率高， 周期短。4所使用的渗透检测剂（渗透剂、显像剂、清冼剂）有刺激性气味，应 留意通风5假设被检外表受到严峻污染，缺陷开口被阳塞无法彻底清除时，渗透检 测灵敏度将显著下降。4-9渗透检测方法的分类和选用。1荧光渗透检测，渗透剂种类包括水洗型、后乳化

10、型、溶剂去除型，2着色渗透检测，零件外表上多余的荧光渗透液可直接用水清洗掉。在紫外线灯下有光明的荧光显 示，易于水洗，检查速度快，对于外表粗糙度低且检测灵敏度要求不高的工件可 以选用。适用于中、小型零件的批量检测零件外表上的荧光渗透液要用乳化剂乳化处理后，方能用水洗掉。有极光明的荧 光，对于外表粗糙度较高且要求有较高检测灵敏度的工件宜选用此法零件外表上的多余荧光渗透液需用溶剂清洗，检验本钱比拟高，一般状况下不宜 采纳。对于大型工件的局部检测可以选用与水洗型荧光渗透剂相像，但不需要紫外线灯与后乳化型荧光渗透剂相像，但不需要紫外线灯一般装在喷罐内使用，便于携带，广泛用于焊缝、大型工件局部等处的检测

11、，尤 其适用于现场无水源、电源等状况下的检测5-1举例说明GB150钢制压力容器中，依据压力容器主要受压局部的焊接接 头位置，对焊接焊接接头的分类及其对他压力容器制造的实际作用。上述关于焊接接头的分类及分类挨次，对于压力容器的设计、制造、修理、作都 有着很重要的指导作用，例如：1壳体在组对时的对口错边量、棱角度等组对参 数的技术要求，A类和B类接头是不同的，总的来看A类焊接接头的对口错边量、 棱角度等参数的技术要求要比B类的严格；2焊接接头的余高要求，对于A、B、 c、D类的接头分别提出了不同的技术要求；3无损检测对A、B、C、D类焊接接 头的检测范围、检测工艺内容以及最终的评定标准等都作了较

12、详细的不同要求。5-2焊接接头的基本形式有几种，在设计制造时应尽量选用哪种形式，为什么？ 对接、十字形、交接头、搭接5-3为什么焊接接头的“余高”称为“加强高”是错误的？会增大应力集中系数Kr,即工作压力分布更加不匀称，造成焊接接头的强度下 降5-4以低碳钢为例说明焊接接头在组织、性能上较为薄弱的部位是哪个部位，为 什么？热影响区中的过热区，此区奥氏体晶粒产生严峻增大现象，冷却后得到过热组织, 冲击韧性明显降低，约下降25-30%,对刚性较大的结构常在此区开裂。5-5焊接坡口的形式有几种，选择坡口时主要考虑哪些问题？1设计或选择不同形式坡口的主要目的是保证焊接接头全焊透2设计或选择坡口 首先要

13、考虑的问题是被焊接材料的厚度。对于薄钢板的焊接，可以直接采用钢板 端部（此时亦称为1形坡口）进行，对于中、厚板的焊接坡口，应同时考虑施焊 的方法3要留意坡口的加工方法，如I形、V形、X形等坡口，可以采用气割、 等离子切割加工，而U形、双U形坡口，那么需用刨边机加工。4在相同条件下， 不同形式的坡口，其焊接变形是不同的。例如，单面坡口比双面坡口变形大；V 形坡口比U形坡口变形大等。应尽量留意削减剩余焊接变形与应力5-7焊条的组成及其应用。解释E5015和J507的含义。5-16电渣焊及其焊接特点。电渣焊是采用电流通过液体熔渣产生的电阻热作热源，将工件和填充金熔合成焊 缝的焊接方法。电渣焊的焊接过

14、程可分为三个阶段：引弧造渣阶段、正常焊接阶 段和引出阶段。合格的焊缝在正常焊接阶段产生，而两端焊缝局部应割除。依据 采纳电极的外形及其是否固定，电渣焊方法分为丝极电渣焊、熔嘴电渣焊和板极 电渣焊。电渣焊最主要的特点是适合焊接厚件，且一次焊成，但由于焊接接头的 焊缝区、热影响区都较大，高温停留时间长，易产生粗大晶粒和过热组织，接头 冲击韧性较低，一般焊后必需进行正火和回火处理。5T8焊接材料选择原那么。应依据母材的化学成分、力学性能、焊接性能结合压力容器的结构特点和使用条 件综合考虑选用焊接材料，必要时通过试验确定。焊缝金属的性能应高于或等于 相应母材标准规定值的下限或满意图样规定的技术要求：对

15、各类钢的焊缝金属要 求如下。（1）相同钢号相焊的焊缝金属。1碳素钢、碳锦低合金钢的焊缝金属应 保证力学性能，且需掌握抗拉强度上限。2倍铜低合金钢的焊缝金属应保证化学 成分和力学性能，且需掌握抗拉强度上限。3低温用低合金钢的焊缝金属应保证 力学性能，特殊应保证夏比（V形）低温冲击韧性。4高合金钢的焊缝金属应保 证力学性能和耐腐蚀性能。5不锈钢复合钢板基层的焊缝金属应保证力学性能， 且需掌握抗拉强度的上限；复层的焊缝金属应保证耐腐蚀性能，当有力学性能要 求时还应保证力学性能。复层焊缝与基层焊缝，以及复层焊缝与基层钢板交界处 推举采纳过渡层：（2）不同钢号相焊的焊缝金属1不同钢号的碳素钢、低合金钢之

16、间的焊缝金属 应保证力学性能。推举采纳与强度级别较低的母材相匹配的焊接材料。2碳素钢、 低合金钢与奥氏体高合金钢之间的焊缝金属应保证抗裂性能和力学性推举采纳 铭锲含量较奥氏体高合金钢母材高的焊接材料。3焊接材料必需有产品质量证明 书，并符合相应标准的规定，且满意图样的技术要求，进厂时按有关质量保证体 系规定验收或复验，合格后方准使用。5-21奥氏体不锈钢（18-8型钢）焊接的主要问题及预防措施。主要问题是晶间腐蚀和热裂纹。晶间腐蚀预防措施，掌握焊缝的化学成分，包括 掌握焊缝得含碳量使之低于0.08% （低碳）或0.03% （超低碳）削减形成碳化 铭的条件；添加稳定化元素（稳定剂）在被焊母材和焊

17、接材料中，起到稳定奥氏 体内铭含量的作用；双相组织法，使焊缝中形成少量5铁素体组织，与奥氏体 一起呈现双相组织，可以提高抗晶间腐蚀的力量。热裂纹预防措施：1严格限制 焊缝中的硫、磷等有害元素的含量。2掌握焊缝成分，使其形成由奥氏体与铁素 体组成的双相组织，并掌握铁素体的含量不宜过高了，可参考预防晶间腐蚀的双 相组织法。这时的双相组织焊缝具有较高的抗裂性。3选用碱性焊接材料，低线 能量，快焊快冷，防止过热。4尽量削减焊接剩余应力。留意正确的焊接结构， 选择削减焊缝金属充填量的坡口形式。5-25解释以下概念：焊接线能量；焊缝外形系数；焊接冷却时间t8/5; 可焊性；TIG、MIG；冷裂纹。1焊接时

18、由焊接能源输入给单位长度焊缝上的热量，又称为焊接线能量。2熔焊时，在单道焊缝横截面上焊缝宽度与焊缝厚度的比值。3即焊接钢体在800-500C范围内的冷却时间，常用来代替此范围内的冷却速度 4焊接性，是指金属材料在采纳肯定的焊接工艺包括焊接方法、焊接材料、焊接 法律规范及焊接结构形式等条件下，获得优良焊接接头的难易程度。5 TIG就是鸨极惰性气体焊,一般称作非熔化极气体保护焊，TIG是指非熔化极气 体保护焊，是采用外加气体作为保护介质的一种电弧焊方法，其优点是电弧和熔 池可见性好，操作便利；没有熔渣或很少熔渣，无需焊后清渣；MIG即熔化极惰 性气体保护焊，使用熔化电极，以外加气体作为电弧介质，并

19、保护金属熔滴、焊 接熔池和焊接区高温金属的电弧焊方法，称为熔化极气体保护电弧焊。用实芯焊 丝的惰性气体（Ar或He）保护电弧焊法称为熔化极惰性气体保护焊，简称MIG 焊。6焊接接头冷却到较低温度时（对于钢来说在MS温度，即奥氏体开头转变为马 氏体的温度以下）产生的焊接裂纹。6-1净化作用的作用及其常用净化方法、特点。1试验证明，除锈质量的好坏直接影响着钢材的腐蚀速度。不同的除锈方法对钢 材的保护寿命也不同，如抛丸或喷丸除锈后涂漆的钢板比自然风化后经钢丝刷除 锈涂漆的钢板耐腐蚀寿命要长五倍之多.此外，铝、不锈钢制造的零件应先进行 酸洗再进行纯化处理，以形成匀称的金属保护膜，提高其耐腐蚀性能。2对

20、焊接接头处尤其是坡口处进行净化处理，清除锈、氧化物、油污等，可以保 证焊接质量：例如，铝及合金、低合金高强钢，特殊是目前广泛推广使用的钛及 其合金的焊接，必需进行焊前的严格清洗，才能保证焊接质量，保证耐腐蚀性能。 3可以提高下道工序的协作质量。例如，下道工序需要进行喷镀、搪瓷、衬里的 设施以及多层包扎式和热套式高压容器的制造，净化处理是很重要的一道工序。 a.喷砂法是目前国内常用的一种机械净化方法，要用于型材（如钢板）和设施大 外表的净化处理。可除锈、氧化皮等，使之形成匀称的有肯定粗糙度的外表。效 率较高但粉尘大，对人体有害，应在封闭的喷砂室内进行。b.抛丸法由于喷砂法严峻危害人体健康，污染环

21、境，目前国外已普遍应用抛丸法 处理。其主要特点是改善了劳动条件，易实现自动化，被处理材料外表质量掌握 便利c.化学净化法金属外表的化学净化处理主要是对材料外表进行除锈、除污物和氧 化、磷化及钝理，后者即在除锈、除污物的基础上依据不同材料，将清洁的金属 外表经化学作用（氧化、磷化、钝化处理）形成保护膜，以提高防腐力量和增加 金属与漆膜的附着力。钢铁酸洗除锈钢铁材料酸洗是常用的净化方法，它可以除去金属外表的氧化皮、 锈蚀物，焊缝上残留的熔渣等污物钢铁材料外表除锈多用盐酸，其速度快、效率高，不产生氢脆，外表状态好，配 制洗液时比硫酸平安、经济。金属外表除油主要是采用油脂能溶于有机溶剂，能发生皂化反响

22、等特性，将金属 外表上的油污除掉。全属外表的氧化、磷化和钝化将清洁后的金属外表经化学作用，形成保护性薄膜, 以提高防腐力量和增加金属与漆膜的附着力的方法，即氧化、磷化、钝化处理。 i.氧化处理。金属外表与氧或氧化剂作用，形成保护性的氧化膜，防止金属被进 一步腐蚀。黑色金属氧化处理主要有酸性氧化法和碱性氧化法，前者经济、应用 较广，耐腐蚀性和机械强度均超过碱性氧化膜。有色金属可以进行化学氧化和阳 极氧化处理。ii磷化处理。用镒、锌、镉的正磷酸盐溶液处理金属，使外表生成一层不溶性 磷酸盐保护膜的过程称金属的磷化处理。此薄膜可提高金属的耐腐蚀性和绝缘 性.并能作为油漆的良好底层。jii.钝化处理。金

23、属与铭酸盐作用，生成三价或六价格化层，该铭化层具有肯定 的耐腐蚀性，多用于不锈钢、铝等金属。7-2热卷筒节成形的特点。1热卷可以防止冷加工硬化的产生、塑性和韧性大为提高，不产生内应力，减轻 卷板机工作负担；2应掌握合适的加热温度；3应掌握合适的加热速度；4热卷 需要加热设施，费用较大，在高温下加工，操作麻烦，钢板减薄严峻；5对于厚 板或小直径筒节通常采纳热卷，当卷板时变形率超过要求、卷板机功率不能满意 要求时，都需采纳热卷。7-3采用对称式三辐卷板机卷制筒节时，直边产生的缘由及其处理方法。被卷钢板两端各有一段无法弯卷而产生直边，直边长度大约为两个下辐中心距的 一半。直边的产生使筒节不能完成整圆

24、，也不利于校圆、组对、焊接等工序的进 行。因此在卷板之前通常将钢板两端进行预弯曲。特殊状况下，如厚板卷制后， 纵缝采纳电渣焊时，也可保存直边以利于电渣焊，焊后校圆。7-7管子弯曲时易产生的缺陷及掌握方法。管子在弯矩M作用下发生纯弯曲变形时，中性轴外侧管壁受拉应力的作用，随着 变形率的增大，力渐渐增大，管壁可能减薄，严峻时可产生微裂纹；内侧管壁受 压应力的作用，管壁可能增厚，严峻时可使管壁失稳产生折皱；同时在合力作用 下，使管子横截面变形，假设管子是自由弯曲，变形将近似为椭圆形，假设管子是采 用具有半圆槽的弯管模进行弯曲，那么内侧基本上保持半圆形，而外侧变扁，。管 子外径和壁厚通常由结构与强度设

25、计的打算，而管子弯曲半径R应依据结构要求 和弯管工艺条件来选择。为尽量预防弯管缺陷的产生，管子弯曲半径不宜过小， 以减小变形度，假设弯曲半径较小时，可适当实行相应的工艺措施，如管内充砂、 加芯棒、管子外用槽轮压紧等工艺。8-3管子与管板连接方式及其特点。a.胀接将胀管器插人到装配在管板孔里的管口内，加向前轴向力并顺时针旋转， 将管子端部胀大变形直至管子端部产生塑性变形，管板孔产生弹性变形，退出胀 管器那么管子在管板孔弹性变形恢复的作用下，使管子与管板孔接触外表上产生很 大的挤压力并紧密结合，既到达了密封又能抗拉脱力。胀接适用于直径不大，管 壁不厚的管子；胀接的管板材料的力学性能应比管子材料的高

26、，使管子产生塑性 变形时，管板仍处于弹性变形阶段，以保证胀接的强度，相同材料不宜胀接；胀 接后管子与管板孔的间隙比焊接的小，有利于管端的耐腐蚀性提高；胀接的强度 和密封性不如焊接;胀接不适于管程和壳程温差较大的场合，否那么影响胀接质量; 胀接时要求环境温度不低于一 10,以保证胀接质量；胀接外表要求清洁，管 板孔外表粗糙度Ra值不大于12. 5 u mob.焊接管子与管板连接采纳焊接法应用比拟广泛，其主要特点是对不能胀接的管 子与管板。如管子与管板材料相同、小直径厚壁管、大直径管及管程和壳程介质 温差较大的场合等，可以采纳焊接连接，坪接连接的管了与管板孔的间隙较大， 且介质在此流淌困难。耐腐蚀

27、性差多焊接的强度较高、密封性好；管子与管板连 接采纳的自动脉冲鸨极氤弧焊、效率高、质量好。C胀焊连接胀焊连接即是对同一管口进行胀接再加焊接，因此胀焊连接同时具备 了胀接和焊接的优点。对于在高温、高压下工作的换热器，由于单一的焊接或胀 接的缺点，而不能满意工作条件的需要，张焊连接那么既可以解决高温下胀接应力 松弛、胀口失效，又可以解决焊接接口在高温循环应力作用下，焊口易发生疲惫 裂纹和焊接间隙内的易腐蚀损坏等问题。胀焊连接在生产中又有先胀后焊和先焊 后胀的两种工艺，各有特长，但大多采纳先焊后胀工艺，只是要留意避开后胀可 能产生裂纹的问题。此外，管子与管板连接还有采纳爆炸胀接的方法。8-4比拟单层

28、与多层容器制造的特点。1单层容器相对多层容器，其制造艺程简洁、生产效率较高。多层容器工艺过较 简单，工序较多，生产周期长、2单层容器使用钢板相对较厚，而厚钢板（尤其是超厚钢板）的轧制比拟困难， 抗脆裂性能比薄板差，质量不易保证，价格昂贵。多层容器所用钢板相对较薄， 质量匀称易保抗脆裂性好，3多层容器的平安性比单层容器高，多堞层容器的每层钢板相对抗脆裂性好，而 且不会产生瞬时的脆性破坏，即使个别层板存在缺陷，也不至延展至其他层板。 此外，多层容器的每个筒节的层板上都钻有透气孔，可以排出层间气体，假设内筒 发生腐蚀破坏，介质由透气孔泄出也易于觉察。4多层容器山于层间间隙的存在，所以导热性比单层容器小得多，高温工作时热 应力大。5由于山多层容器层板间隙的存在，环焊缝处必定存在缺口的应力集中6多层容器没有深的纵焊缝，但它的深环焊缝难于进行热处理。7单层厚壁容器在内压作用下，筒体沿壁厚方向的应力分布很不匀称，筒体内壁 面应力大、外壁面应力小，随着简体外直径和内直径之比的增大，这种不匀称性 更为突出。为提高厚壁筒的承载力量，在内壁面产生预压缩应力，到达均化应力 沿壁厚分布的目的，消失了各种形式的多堞简体结构。热套式筒体是典型的多层 筒体结构。8-5多层容器的结构形式有哪些种类及其结构特点。热套式扁平钢带错绕式层板包扎式 绕板式 绕丝式