过程装备制造与检测复习大纲(共16页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上第一篇 过程装备的检测1. 过程装备主要包括哪些典型的设备和机器?从过程装备制造角度可将过程装备大致分为两大类: 以焊接为主要制造手段的过程设备,例如:换热器、反应器、锅炉、储罐、塔等等;以机械加工为主要制造手段的过程机器例如:压缩机、过滤机、离心机、泵等等。2.压力容器的分类根据压力等级分为:低压、中压、高压、超高压。根据压力容器的作用,分为:反应压力容器(Reactor)、换热压力容器(Exchanger)、分离压力容器(Separator)和储存压力容器(Condenser)。3. 过程装备制造技术的主要内容。过程设备制造技术:焊接技术、制造准备、成型加工;过程
2、机器制造技术:工艺规程、加工精度,装配工艺;过程装备检测技术:定期检测、无损探伤4.过程设备制造的特点。多属静设备(如塔类和容器类设备),设备的安全可靠性要求高,设备用材品种较多,设备基本组成结构相似,制造过程的主要工序大体不变,多为单件小批量生产5.单层卷焊式压力容器壳体的制造工艺流程。选择材料复检材料净化处理矫行划线(包括零件展开计算、留余量、排料)切割成型(包括筒节的卷制封头的加工成型、管子的弯曲等)组队装配焊接热处理检验(无损检测、耐压试验等)。6. 你认为过程装备制造怎样才能更好的发展?7.术语:无损检测,容器剩余寿命无损检测:在不破坏、不损坏工件(或材料)的前提下,对工件(或材料)
3、内部缺陷进行检测的方法。容器剩余寿命:容器的实际腐蚀裕度与腐蚀厚度之比。8.定期检测的目的。早期发现缺陷、消除隐患、保证装备安全运行9.外部检测、内外部检测、全面检测的目的、期限和内容。外部检测,目的:及时发现外部或操作工艺方面不安全问题;期限:一般每年不少于1次;内容:防腐层、保温层完整无损锈蚀、变形及其他外伤 焊缝、法兰及其他可拆连接处和保温层无泄漏 按规定装设安全装置选用、装设符合要求,维护良好,规定的使用期限 支承适当无倾斜下沉、振动、摩擦以及不能自由胀缩等不良情况 操作条件和工作介质设计规定内外部检测目的:尽早发现容器内、外缺陷,确定容器能否继续运行或保证安全运行所必须采取的适当措施
4、。期限:每三年至少进行一次工作介质有腐蚀性而且按腐蚀速度控制使用寿命的容器,检测间隔期限不应该超过容器剩余寿命的一半;检测内容:外部检测的全部项目内壁防护层完好,无损坏迹象腐蚀、磨损以及裂纹。缺陷要测量大小;分析严重程度、产生原因;确定处理方法。宏观局部变形或整体变形。测定变形程度工作介质对容器壁的腐蚀有可能引起金属材料组织的破坏金相检验、化学成分分析和表面硬度测定。 全面检测:目的:确定其能否在设计要求的工艺条件下继续安全运行。期限:根据具体情况而定,工作介质无明显腐蚀性的容器,至少每六年进行一次;检测内容:内外部检测的全部项目宏观检测发现焊接质量不良的容器射线或超声波探伤抽查高压容器主螺栓
5、表面探伤容器耐压试验10.无损检测指射线检测、超声波检测和表面检测。其中,超声波探伤是应用最广泛的无损检测技术。11.了解射线的性质。12. 射线检测的原理?射线检测的准备? 射线检测的原理:检测时,若被检工件内存在缺陷,缺陷与工件材料不同,其对射线的衰减程度不同,且透过厚度不同,透过后的射线强度则不同。胶片接受的射线强度不同,冲洗后可明显地反映出黑度差部位,即能辨别出缺陷的形态、位置等。准备:1)射线源的选择 其原则是在曝光时间许可的情况下,尽量选择较低的射线能量。2)胶片的选择。 3)增感屏的选择 其目的是增强胶片的感光效果,加快感光速度,减少透照时间, 提高效率和底片质量。4)象质计的选
6、择 其目的是评价检测影像的质量和检测的灵敏度。5)射线检测的几何条件 影响几何不清晰度的主要因素是焦距F,此外还与有效焦点尺寸d,缺陷至胶片的距离b,焊缝照透厚度比k和一次性透照长度有关。9.射线检测的原理、设备、方法及特点。设备及器材:射线源、胶片、增感屏、象质计。特点:优点:在灵敏度范围内,缺陷直观,结果可靠,所以可作为最终评定依据。能将评定结果保留下来,供今后分析用。缺点:检验时间长,费用高。对裂纹不敏感。灵活性差,有的焊缝不易拍片。要注意安全防护。控制辐射剂量,一般从控制照射时间、 距离和屏蔽三个方面进行13.熟悉超声波检测的特点。14.超声波检测的原理、设备、方法及特点。原理:超声波
7、在钢介质中遇到缺陷时从缺陷界面反射回来,可判别缺陷的存在和位置,根据反射回的波形状态,特点还可以判断缺陷的性质设备:超声波探伤仪、探头、耦合剂、试块等。特点:优点:快速;轻便;价廉;灵敏;探照厚度大。缺点:对缺陷的判断不够明确可靠。不便留下缺陷的判断凭据,多凭经验。存在盲区。15.超声波检测所用的探头按入射声束方向分类可以分为:直探头和斜探头。16.熟悉超声波衰减的主要原因,及衰减对检测的影响。17.如何绘制距离波幅曲线,作用?答:距离波幅曲线是根据所用探头和仪器在试块上实测的数据绘制的,该曲线由评定线,定量线,和判废线组成。作用:可以通过距离波幅曲线的绘制来选择相应检测灵敏度,以进行检测和评
8、定工作。常规的表面检测方法有:磁粉检测、渗透检测和管材涡流检测等。18. 影响漏磁场强度的四个因数?答外加磁场强度,缺陷形状和位置,被检材料性质,被检材料表面状态。19.磁粉检测的原理和特点。原理:当磁化的工件存在缺陷时,缺陷的导磁率远小于工件材料,磁阻大,阻碍磁力线顺利通过,造成磁力线弯曲。如果工件表面、近表面存在缺陷,则磁力线在缺陷处会逸出表面进入空气中,形成漏磁场。此时若在工件表面撒上导磁率很高的磁性铁粉,在漏磁场处就会有磁粉被吸附,聚集形成磁痕。特点如下:优点:能直观地显示出缺陷的形状、尺寸、位置,进而能做出缺陷的定性分析;检测灵敏度较高,能发现宽度仅为0.1m的表面裂纹;可以检测形状
9、复杂、大小不同的工件;检测工艺简单,效率高、成本低。缺点:仅适用于可磁化的材料,不能用于非磁性材料;仅适用于材料和工件的表面和近表面的缺陷,不能检测较深处的缺陷和内部缺陷。20.磁化电流有:交流电、 直流电和整流电。其中,交流电应用最广。21.磁粉检测中,常用磁化方法有线圈法、磁轭法、轴向通电法、中心导体法、触头法、平行电缆法和旋转磁场法。22.着色检测的原理和特点。原理:当工件表面存在有细微的肉眼难以观察到的裸露开口缺陷时,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表面,保持一段时间后,渗透剂在存在缺陷处的毛细作用下渗入缺陷的内部,然后用清洗剂除去表面上滞留的多余渗
10、透剂,再用浸、喷或刷涂方法在工件表面上涂覆一薄层显像剂。经过一段时间后,渗入缺陷内部的渗透剂又将在毛细作用下被吸附到工件表面,若渗透剂与显像剂颜色反差明显(前者多红色,后者多白色)(着色检测、着色探伤)或渗透剂中配制有荧光材料(荧光检测、荧光探伤),则在白光下或者在黑光灯下,观察到放大的缺陷显示。 特点:优点:适用材料广泛,可检测黑色金属、有色金属、锻件、铸件、焊接件等;还可检测非金属材料如橡胶、石墨、塑料、陶瓷、玻璃等的制品。检测各种工件裸露出表面开口缺陷的有效无损检测方法,灵敏度高。设备简单、操作方便。尤其对大面积的表面缺陷检测效率高,周期短。缺点:渗透探伤不适用于疏松,针孔等表面的缺陷检
11、测,对埋藏缺陷也无法检出。所使用的渗透检测剂有刺激性气味,注意通风。被检表面严重污染,缺陷开口被阻塞且无法彻底清除时,渗透检测灵敏度将显著下降。第二篇 过程装备制造工艺第五章 钢制压力容器的焊接1.焊接接头的基本形式。对接接头、T形(十字形)接头、角接头、搭接接头2.焊接坡口选择和设计原则。3.焊接热循环中,反应焊接热循环曲线的特征参数有:加热速度、加热最高温度、高温停留时间和冷却速度。4.熟悉焊接接头的组织与性能内容。5.焊接接头由焊缝区、熔合面、热影响区、和基本母材四部分组成。6.手工电弧焊的设备、工艺和特点设备:弧焊变压器(交流电焊机)、弧焊发电机(直流电焊机)和弧焊整流器特点:设备简单
12、、应用灵活方便。劳动条件差、生产率低、质量不稳定。手工电弧焊,由于其设备简单、操作方便、适合全位焊接等特点,在装备制造中是一种应用广泛的焊接方法。7.埋弧自动焊的设备、焊接规范和特点。8.CO2气体保护焊的设备、工艺和特点设备:焊接电源及控制箱、CO2钢瓶、加热器,送丝机构、焊枪、焊件特点:优点:成本低,仅为手工电弧焊和埋弧焊的40%50% ;CO2电弧穿透能力强,熔深大,生产率比手工电弧焊高14倍;焊缝氢含量低,抗氢气孔能力强;焊丝中Mn含量高,脱硫作用好,因而焊接接头的抗裂性好。适合薄板焊接;易实现全位置焊接;广泛应用于低碳钢、低合金钢等金属材料的一般结构焊接。缺点:在电弧的高温作用下,
13、CO2会分解为CO和O,因而具有较强的氧化性,会使焊缝增氧,还会使焊缝力学性能下降,形成气孔,烧损Mn、Si等合金元素,因此在选用焊丝时应注意;由于CO2气流的冷却作用及强烈的氧化反应,焊接过程小易产生金属飞溅,使熔敷系数降低,浪费焊接材料,飞溅金属黏着导电嘴,引起送丝不畅,电弧不稳。只适合焊接低碳钢和低合金结构钢,不能用于焊接高合金钢和非铁合金。重要焊接结构很少采用。9.钨极氩弧焊的设备、工艺和特点10.根据焊接过程中电极是否熔化,钨极氩弧焊属于不熔化极电弧焊。11.焊接材料的种类以及选择的原则种类:焊条、焊剂、焊丝、气体等原则:应根据母材的化学成分,力学性能,焊接性能结合压力容器的结构特点
14、和使用条件综合考虑选用焊接材料,必要时通过实验确定。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足图样规定的技术要求。12.手工电弧焊的焊接材料为焊条,由焊芯和药皮组成。电渣焊、埋弧自动焊的焊接材料为焊丝和焊剂。13.术语:焊接,材料的焊接性(可焊性),可焊到性。焊接:利用加热或加压的方法,使两物体间实现原子(或分子间)的结合焊接性:材料在一定焊接工艺条件下(包括焊接方法、焊接材料、焊接工艺参数和结构形式等),能否获得优质焊接接头的难易程度和该焊接接头能否在使用条件下可靠运行可焊到性:如果一个焊接结构中有的地方在现实的焊接条件下根本焊不到,称没有可焊到性。电渣焊的焊接过程阶段包括:引
15、弧造渣阶段;正常焊接阶段;引出阶段。14.过程设备常用材料(碳钢、合金钢)的焊接注意事项。15.根据含碳量,碳钢可以分为:低碳钢、中碳钢和高碳钢。其中,低碳钢是最容易焊接的钢种。低碳钢:被焊材料和焊接材料的质量是否合格、焊接线能量不宜过大、刚性大的焊接结构在较低温度焊接时,可能产生裂纹中碳钢:多数情况需预热和控制层间温度,以降低冷却速度,防止产生马氏体组织。焊后最好立即进行消除残余应力热处理。如不可能立即消除残余应力也应采用后热工艺,以便使扩散氢逸出。焊接沸腾钢时注意向焊缝过渡锰、硅、铝等脱氧剂元素,以防止减少气孔的产生。应选低氢焊接材料。特殊情况下可选择奥氏体焊条(不预热)。高碳钢:高碳钢焊
16、接前应先进行退火。焊接材料通常不用高碳钢。采用结构钢焊接时必须预热。焊接过程中需要保持与预热温度一样的层间温度。焊后立即进行消除残余应力的热处理。16.理解熔滴过渡的种类、影响因素。17.了解铝及铝合金、钛及钛合金焊接的特点。18.掌握焊接焊接坡口的选择和设计原则。19.在腐蚀介质的作用下,腐蚀由金属表面沿晶界深入金属内部的腐蚀称为晶间腐蚀。20.熟悉晶间腐蚀的原理,掌握影响晶间腐蚀产生的因素及预防措施21.奥氏体不锈钢(18-8型钢)焊接预防热裂纹产生的措施。答:1)严格限制焊缝中硫磷等元素的含量。2)控制焊缝的成分使其形成由奥氏体与铁素体组成的双相组织,并控制铁素体的含量不宜过高,可参考预
17、防晶间腐蚀的双相组织法。 3)选用碱性焊接材料,低线能量,快焊快冷,预防过热。 4)尽量减少焊接残余应力。注意正确的焊接结构,选择减少焊接金属充填量的坡口形式。22.焊后热处理的目的、方法、作用。焊后热处理的目的包括:松弛焊接残余应力、稳定结构形状和尺寸、改善母材、焊接接头和结构件的性能。方法:炉内整体热处理、炉内分段加热处理、炉外加热处理作用:保证装备的质量、提高装备的安全可靠性、延长装备寿命。第六章 受压壳体制造的准备1钢材的预处理:预处理包括:净化、矫形和涂底漆。2. 净化处理的目的和方法目的:(1)铝、不锈钢制造的零件应在进行纯化处理前,先进行酸洗,以便钝化时形成均匀的金属保护模,提高
18、其耐腐蚀性能。(2)对焊接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。(3)可以提高下道工序的配合质量。 方法(手工净化、机械净化、化学净化法)3. 术语:净化、矫形、展图、下料净化:对钢板、管子和型钢在划线、切割、焊接加工前和钢材经过切割、坡口加工、成形、焊接后清除表面的锈、氧化皮、油污和熔渣等。矫形:对钢材在运输、吊装或存放过程中的不当所产生的变形进行矫正的过程。展图:将空间曲面展成平面。下料:指确定制作某个设备或产品所需的材料形状、数量或质量后,从整个或整批材料中取下一定形状、数量或质量的材料的操作过程。4. 净化的作用除锈质量的好坏直接影响钢材腐蚀速度;对焊接接头处尤
19、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;可以提高下道工序的配合质量。5.熟悉净化处理的方法:喷砂法、抛丸法、化学净化法。熟悉化学净化法中的酸洗除锈、金属表面除油、金属表面的氧化、磷化和钝化。6.矫形及其意义答:由于钢材在运输、吊装或存放过程中不当所产生的较大变形,有些制造精度要求较高的设备,对保护层较好的供货钢材也需要矫形,因为供货时的平面度要求有时不能满足实际制造的要求。意义:钢板在设备制造前应予矫形,以保证壳体制造的精度要求。7.划线工序包括:对零件展开计算;打标记;放样。8.号料时加工余量包括哪些?成形变形量、机加工余量、切割余量、焊接工艺余量等坯料尺寸由零件展
20、开尺寸和加工余量组成。9. 合理排料的原则充分利用原材料、边角余料,使材料利用率达到90%以上。零件排料要考虑到切割方便、可行。筒节下料时注意保证筒节的卷制方向应与钢板的轧制方向一致。认真设计焊缝位置。第七章 成形加工1.受压壳体的成形加工。 在装备制造过程中受压壳体的成形加工主要有筒节弯曲、封头的冲压、旋压加工、管材的弯曲等,这些成形加工都是通过外力作用使金属材料在室温下或在加热状态下,产生塑性变形而达到预先规定的尺寸和形状的过程。2.冷卷、热卷筒节成形的特点。冷卷:在室温下弯卷成型,不需要加热设备,不产生氧化皮,操作工艺简单方便操作,费用低。但在冷卷成型过程中会产生冷加工硬化,使变形抗力增
21、加,成形的动力消耗增加,影响成形质量。热卷:优点,可防止冷加工硬化,塑性、韧性大为提高,不产生内应力,减轻卷板机工作负担。缺点,需要加热设备,费用较大,在高温下加工,操作麻烦,钢板减薄严重。3. 钢板热卷成型过程中的过烧和脱碳现象及影响。过烧是由于晶界的低熔点杂质或共晶物开始有熔化现象,氧气沿晶界渗入,晶界发生氧化变脆,使钢的强度和塑性大大下降。过烧的影响是:过烧后的钢材不能再通过热处理恢复其性能,钢的强度和塑性大大下降。脱碳:钢在加热时,由于H2O、CO2、O2、H2等气体与钢中的碳化合生成CO、和CH4等气体,从而使钢板表面碳化物遭到破坏,这种现象称为脱碳。脱碳的影响是:脱碳使钢的硬度和耐
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