《焊接工艺课程设计-6m3立式储气罐的焊接工艺设计-精品》由会员分享，可在线阅读，更多相关《焊接工艺课程设计-6m3立式储气罐的焊接工艺设计-精品（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 沈阳理工大学课程设计专用纸 No目录1、 设计的性质、目的及任务.22、 产品简介.33、 材料焊接性分析.44、 立式储气罐的设计.55、 焊接工艺的设计.85.1焊条电弧焊.95.2埋弧焊. 126、 备料加工工艺 . 136.1原材料的储备 . 136.2板材的预处.136.3下料，边缘加工以及夹具的选择 .146.4装配的焊接次序 .166.5 焊后热处理.167、 焊缝的无损检验与耐压气密性检验.16八、参考文献.17一 设计的性质、目的及任务1.1 性质： 焊接工艺课程设计是焊接专业教学中综合性和实践性较强的教学环节，是理论联系实际的桥梁，是使学生体察工程实际问题复杂性的初次尝试
2、；是对学生在规定的时间内完成指定的焊接工艺操作设计任务的初步训练。1.2目的、任务：（1）通过对压力容器生产线的总体设计，培养学生能综合运用本课程和前修课程的基础知识，进行融会贯通的独立思考能力，巩固和强化焊接原理有关课程的基本理论和基本知识，使同学们了解压力容器生产中的全过程，并培养同学们综合运用专业知识独立进行设计,特别是对工艺的设计，焊接原理焊接材料焊接电源焊接生产和焊接检验等方面的知识能力，让同学们结合自己的设计产品正确的选择焊接方法、焊接工艺参数、焊接设备及检测方法，并对生产车间进行合理的布局。（2）培养学生焊接工艺设计的技能以及独立分析问题、解决问题的能力，了解工艺设计的基本内容，
3、掌握焊接工艺设计的主要程序和方法，在规定的时间内完成指定的焊接工艺设计任务，从而得到焊接工艺设计的初步训练。通过焊接专业课程设计，使学生在机械制图和机械零件课程设计的基础上，进一步学习和提高对各种焊接接头、焊接坡口、焊接结构的设计、焊接工艺以及各种焊接生产用机械装置图纸的看图、识图能力，合理结构形式的判断能力和具体焊接接头、焊接结构机械装置的生产设计能力。（3）培养学生分析和解决工程实际问题的能力，树立正确的设计思想，培养实事求是、严肃认真、高度负责的工作作风，为学生后续课程及毕业设计打下一定的基础。（4）使学生熟悉查阅并能综合运用各种有关的设计手册、规范、标准、图册等设计技术资料；进一步掌握
4、识图、制图、运算、编写设计说明书等基本技能；完成作为工程技术人员在工艺设计方面所必备的设计能力的基本训练。焊接工艺已经广泛应用于国民经济的和个领域，但是还有一些领域应用得还不够，主要因为现有的焊接工艺设计得不够合理。为了进一步推广焊接在生产,生活中的应用，我们做为焊接专业的学生更应在这方面上深入的研究，又因为焊接专业课程设计是培养焊接专业技术人才的一个重要教学环节，是一种实践性极强的必不可少的教学环节，是焊接生产实习和各门焊接专业课程的补充，通过课程设计，使同学们了解焊接车间的组成与合理布局，并掌握焊接工艺的设计及其生产用机械装置的设计方法和焊接工艺的编制与审查工作等。我们也可以通过设计了解到
5、焊接专业在实际生产中的应用，更好的将于实践中去，更好的专业知识，是专业知识更牢固。二 产品简介 油品和各种液体化学品的储存设备储罐，是石油化工装置和储运系统设施的重要组成部分。一般立式圆筒储罐的容积大于10000m以上，习惯称为大型储罐。以下称为储罐（包括大型卧式圆筒形、球形等储罐）。 按温度划分，可以分为低温储罐、常温储罐（90）和高温储罐（90250） 按压力划分可分为接近常压储罐（-4902000Pa）和低压储罐（2000Pa0.1MPa）。 储罐种类是按几何形状来划分的。按几何形状可分为五大类，即立式圆筒形储罐、卧式圆筒形储罐、球形储罐、双曲线储罐和悬链式储罐。我是圆筒适用于储存容量较
6、小且压力较高的液体。而球形储罐适用于储存容量较大用一定的压力的液体。 立式圆筒形储罐按其罐顶结构可分为固定顶储罐和浮顶储罐二种类型。（一）拱顶储罐的构造 拱顶储罐是指罐顶为球冠状、罐体为圆柱形的一种钢制容器。拱顶储罐制造简单、造价低廉，所以在国内外许多行业应用最为广泛，最常用的容积为 1000 -10000m 3 ，目前，国内拱顶储罐的最大容积已经达到 30000m 3 。 罐底：罐底由钢板拼装而成，罐底中部的钢板为中幅板，周边的钢板为边缘板。边缘板可采用条形板，也可采用弓形板。一般情况下，储罐内径 16.5m 时，宜采用条形边缘板，储罐内径 16.5m 时，宜采用弓形边缘板。 罐壁：罐壁由多
7、圈钢板组对焊接而成，分为套筒式和直线式。 套筒式罐壁板环向焊缝采用搭接，纵向焊缝为对接。拱顶储罐多采用该形式，其优点是便于各圈壁板组对，采用倒装法施工比较安全。 直线式罐壁板环向焊缝为对接。优点是罐壁整体自上而下直径相同，特别适用于内浮顶储罐，但组对安装要求较高、难度亦较大。 罐顶：罐顶有多块扇形板组对焊接而成球冠状，罐顶内侧采用扁钢制成加强筋，各个扇形板之间采用搭接焊缝，整个罐顶与罐壁板上部的角钢圈（或称锁口）焊接成一体。 （二）浮顶储罐的构造 浮顶储罐是由漂浮在介质表面上的浮顶和立式圆柱形罐壁所构成。浮顶随罐内介质储量的增加或减少而升降，浮顶外缘与罐壁之间有环形密封装置，罐内介质始终被内浮
8、顶直接覆盖，减少介质挥发。 罐底：浮顶罐的容积一般都比较大，其底板均采用弓形边缘板。 罐壁：采用直线式罐壁，对接焊缝宜打磨光滑，保证内表面平整。浮顶储罐上部为敞口，为增加壁板刚度，应根据所在地区的风载大小，罐壁顶部需设置抗风圈梁和加强圈。 浮顶：浮顶分为单盘式浮顶、双盘式浮顶和浮子式浮顶等形式。 单盘式浮顶：由若干个独立舱室组成环形浮船，其环形内侧为单盘顶板。单盘顶板底部设有多道环形钢圈加固。其优点是造价低、好维修。 双盘式浮顶：由上盘板、下盘板和船舱边缘板所组成，由径向隔板和环向隔板隔成若干独立的环形舱。其优点是浮力大、排水效果好。（三）内浮顶储罐的构造内浮顶储罐是在拱顶储罐内部增设浮顶而成
9、，罐内增设浮顶可减少介质的挥发损耗，外部的拱顶又可以防止雨水、积雪及灰尘等进入罐内，保证罐内介质清洁。这种 储罐主要用于储存轻质油，例如汽油、航空煤油等。内浮顶储罐采用直线式罐壁，壁板对接焊制，拱顶按拱顶储罐的要求制作。目前国内的内浮顶有两种结构：一种 是与浮顶储罐相同的钢制浮顶；另一种是拼装成型的铝合金浮顶。3、 材料焊接性的分析3.1 材质00Cr11Ti的焊接性的分析00Cr12的化学成分和力学性能00Cr12 钢化学成分要求( %)元素CTiSiMnSP要求0.0300.50-0.601.001.000.0300.03500Cr12力学性能的要求0.2 /MPab /MPa5 / %H
10、B19637022183 热处理规范：退火9001050 快冷 通常在钢中加w（Cr）18%可使钢在10001100抗氧化，加入w（Al）3%4%可使钢在900抗氧化，加入w（Si）2%3%可使钢在9001100抗氧化。这类钢在常温下为铁素体组织，有磁性，不能淬火方法使之硬化，在加热冷却过程中无相变。加热温度如果超过900，晶粒将迅速粗化，且不能用热处理方法细化。同时有可能发生部分铁素体转变为奥氏体，冷却过程又转变成低碳马氏体，这都会将低钢的塑性，使之变脆。因此铬钢焊接时，常要求低温预热使接头韧性提高，防止产生裂纹。这类钢焊后从400600缓冷（或加热）时，容易出现475脆化。在680850缓
11、冷（或加热）时，容易出现相脆化，所以预热应尽可能得低，一般在150。但当含Cr量高时，预热也要高些。有时不得不高到200300。但如使w（C+N）降到0.01%，可以改善焊接性。焊接接头的塑性与韧性，对于普通铁素体不锈钢，一般尽可能在地的温度下进行热加工，在经短时的780-850退火热处理，得到晶粒细化、碳化物均匀分布的组织，并具有良好的力学性能与耐蚀性能。但在焊接高温的作用下，在加热温度达到1000以上的热影响区，特别是近缝区的晶粒会急剧长大，进而引起近缝区的塑性韧性大幅度降低，引起热影响区脆化。还容易产生焊接裂纹。四 立式储气罐的设计压力容器壁厚的计算2压力容器，公称直径约为1400mm，
12、工作压力为3.2MPa容器的计算压力约为工作压力的1.051.1倍。所以容器的计算压力等于 3.21.05=3.36MPa2压力容器原理及工程应用材料的腐蚀裕量C2，取k=0.2 mm/y,设计寿命10年，C2=BK=13腐蚀数据手册筒体设计壁厚的计算公式:P-容器的计算压力D-容器的公称直径 -焊缝系数，当采用双面全焊透无损检验时，取1 设计厚度得 圆整后取15mm壁厚的校核公式：符合要求4化工设备设计全书公式（3-4） 表（3-1）封头厚度的计算：计算压力3.36MPa，封头内径1400mm，腐蚀裕量为1，封头材料0Cr11Ti，焊缝系数为0.9，采用2：1标准椭圆型封头。计算公式： 圆整
13、后取14mm最小厚度检验： 符合要求筒体：符合要求 封头：符合要求压力容器的整体结构分析 D=1400mm Sn=15mm n=13.8mm5JB4746-2002标准 表B1 EHA椭圆型封头内表面积容积 得公称直径D=1400mm 总深度H=1540mm 容积V=5.87所以筒节的总长度 L=3.3设计成2节，则单个筒节的长度 L=1.8 L”=1.5立式储气罐的封头的选择 压力容器设计手册P302 根据表EH-6得到公称直径为1400mm时，在计算压力2.5MPa下，封头的计算厚度为14mm。 图 4.4封头立式储罐的法兰设计 压力容器设计手册P687 立式储气罐选择长颈对焊法兰（平面密封面） 在PN=2.5MPa 法兰的公称直径DN=300mm 图
