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1、昆明冶金高等专科学校化工学院昆明冶金高等专科学校毕 业 论 文论文名称液化石油气运气罐体的技术要求及焊接应用学生姓名 邢富权学号 学院 化工学院专业 应用化工技术班级 化工0905班指导教师 郑孝英液化石油气运气罐体的技术要求及 焊接应用摘要随着石油的需求量越来越大，人们对石油的重视越来越高。但因为该资源非常有限,所以对石油的运输质量要求也愈来愈高，但对此也有部分人不以为然。因此，因加强对石油的运输工具液化石油气运气罐壳体的技术要求。关键词液化石油气的运输工具； 运气罐壳体的焊接; 埋弧焊； 冷作； 装配 目 录前言.第一章 构件的备料第一节 材料的选择.第二节 放样与下料的概述.第三节 构件
2、材料的放样.第四节 构件材料的切割.第二章 焊接构件的焊接工艺规程第一节 焊前的准备及方法.第二节 运气罐壳体构件的焊接工艺.第三节 运气罐壳体焊后的校正与检测.第四节 运气罐壳体的焊接工艺卡.第三章 焊接构件的装配工艺规程 第一节 焊接构件的装配工艺规程的整体概述.第二节 运气罐壳体结构件的装配.第三节 运气罐壳体结构件装配后的矫正以及检验.第四节 运气罐壳体装配工艺卡.总结.参考文献.致谢. 前言 本次毕业论文设计是对化工专业的一次总结。 设计基本思路：本设计综合考虑环境条件、介质的理化性能等因素，结合给定的工艺参数，按容器的选材、壁厚的计算、强度的核算、焊缝标准的设计顺序，分别对储罐的筒
3、体、封头、焊接形式进行了设计和选择。设备的选择大都有相应的执行标准，设计时直接选用符合设计的标准设备零部件，也有一些设备选择适合的非标设备。各项设计参数都正确参考了行业标准或国家标准，这样让设计有章可循，并考虑到结构方面的要求，合理地进行设计。第一章 构件的备料第一节 材料的选择钢的分类方法有很多种，一般是根据不同需要采用不同的分类方法。参照国际标准ISO制定的新的国家标准GB/T13304-1991钢分类中包括了“钢按化学成分分类”和“钢按主要质量等级和主要性能及使用特性分类”两部分。按化学成分，钢分为非合金钢、低合金钢和合金钢三类。碳素钢碳素钢是以铁为基本成分，含有少量碳（小于或等于1.3
4、%）的铁碳合金钢。1 碳素钢的种类碳素钢有不同的分类方法，按含碳量可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢；按用途可分为结构钢和工具钢；按钢材脱氧程度可分为沸腾钢、镇静钢和半镇静钢；按品质可分为普通碳素钢、优质碳素钢和高级优质碳素钢。2. 碳素钢的焊接性碳素钢的焊接性主要决定于它的含碳量，随着含碳量增加，焊接性逐渐变差。碳素钢中的锰和硅对焊接性也影响。它们的含量增加，焊接性变差，但不及碳的作用强烈。 碳素钢焊接性与碳含量的关系【1】名称含碳量（%）典型硬度典型用途焊接性低碳钢小于或等于0.1560HRB特殊板材和型材薄板、带材、焊丝优0.150.3090HRB结构型材、板材和棒材良中碳钢0.300.602
5、5HRC机器部件和工具中高碳钢大于或等于0.6040HRC弹簧、模具、钢轨劣（一） 低碳钢1.低碳钢的概述低碳钢中含碳量较低、含锰、硅又少，所以，通常情况下不会因焊接而引起严重硬化组织和淬火组织，这种钢的塑性和冲击韧度优良，焊成的接头塑性和冲击韧度也很好，焊接时一般不需要预热、控制层间温度和后热，焊后也不必采用热处理改善组织，可以说整个焊接过程中不需要特殊的工艺措施，其焊接性优良，可采用各种焊接方法焊接。2.焊接材料的选择焊接时根据焊件强度等级及工作条件等来选择焊接材料。焊接低碳钢常用的焊接材料选用举例【1】钢号焊条型号焊丝与焊剂一般结构焊接动载荷、复杂和厚板结构，重要受压容器及低温焊接焊丝牌
6、号焊剂牌号焊丝焊剂Q235，Q255E4313,E4303,E4301,E4320E4311E4316,E4315(E5016,E5015)H08AHJ430HJ431H08AHJ401Q275E5016,E5015E5016,E5015H08MnA08、10、15、20E4303,E4301,E4320,E4311E4316,E4315(E5016,E5015)H08A,H08MnAHJ430HJ431HJ330H08AHJ401H10Mn2HJ30125、30E4316,E4315E5016,E5015H08MnA,H10Mn220g22gE4303E4301E4316,E4315(E50
7、16,E5015)H08MnAH08MnSi,H10Mn220RE4303,E4301E4316,E4315(E5016,E5015）H08MnA（二） 中碳钢1.中碳钢的概述中碳钢，当碳含量接近0.30%而锰含量不高时，焊接性良好。随着碳含量的增加，焊接性逐渐变差。中碳钢既可用作强度较高的结构件，也可用作机械部件和工具。用于机械部件和工具时，又常用其坚硬耐磨而非高强度。无论是高强度还是耐磨，常常通过热处理来达到所希望的性能。2.焊接材料的选用（1）应尽量采用低氢型焊接材料（2）注意焊缝金属与母材强度匹配（3）考虑焊前状态（三）高碳钢1.高碳钢的概述高碳钢，除了高碳结构钢外，还包括高碳碳素钢铸
8、件和碳素工具钢等。它们的碳含量比中碳钢更高，更容易产生硬脆的高碳马氏体，所以淬硬倾向和裂纹敏感倾向更大，从而焊接性更差。因此，这类钢实际上不用于制造焊接构件，而用于硬度或耐磨部件、零件和工具，以及某些铸件，亦即用于工具钢和铸钢，所以它们的焊接大多为焊接修复。2.焊接材料的选用焊接材料通常不用高碳钢，一般根据钢的含碳量、工件设计和使用条件等，选用合适的填充金属。第二节 放样与下料的概述一放样根据图样，按物件的实际尺寸或一定比例画出该物件的轮廓，或将曲面，摊成平面，以便准确地定出物件的尺寸，作为制造样板、加工和装配工作的依据，这一工作过程称为放样。放样的方法有很多种，长期以来一直是采用实尺放样，随
9、着工业技术的发展，出现了光学放样，自动下料等新工艺，并逐步推广应用。但实尺放样是放样技术的基础。二 下料 下料也称号料。它是利用样板或根据图纸，直接在板料及型钢上，划出零件形状的加工界线的操作。 根据方法可将下料分为样板下料、放样下料、草图下料、计算下料、实物下料和自动下料等。第三节 构件材料的放样根据容器的工作压力不同，容器可分为无压容器、低压容器、中压容器和高压容器。作为无压容器，对形状没什么要求，可以是长、方、圆、椭圆。而压力容器则不同，由于容器要承受内压或外压，其形状只能有两种：一是圆柱形的，且两端必须是圆滑过渡的封头；另一种就是球形。在实际工作中，板料总有一定的厚度，尤其是当展开厚度
10、较大、而零件尺寸有要求精确时，就一定要考虑板厚的因素，这就是板厚的处理问题。一般分为以下两种：1. 单件板厚处理；2. 相贯件的板厚处。一 椭圆形封头展开下料椭圆封头的结构下料尺寸计算方法有两种。1.周长法由于椭圆的周长计算比较复杂，在实际应用中进行了简化处理，对于标准的椭圆封头可用下式计算 D = 1.223d + 2hk。+ 22. 等面积法等面积法是假定封头坯料的面积等于椭圆形封头中性层的面积。对于标准椭圆封头，可用下式计算毛坯直径。 D=1.38(d+t)(d+t)+4(d+t)(h+)式中 D封头下料直径，mm； d椭圆封头的内径，mm； h椭圆封头直边高，mm； k。封头压制时的拉
11、伸系数，通常取0.75； 封头边缘的加工余量，mm； t容器的壁厚，mm；二 筒节的展开下料第四节 构件材料的切割切割的目的就是将放养、下料的零件形状从原材料上进行分离。切割又称落料。根据钢材的断面形状，钢材可分为板材、管材、型材和线材。又因为各种材料的用途不一样，所以气罐的材料选用板材。下料划线后的钢材，必须按其所需的形状和尺寸进行下料切割。 切割方法有： 1机械切割法包括：剪切机、锯割机、砂轮切割机等机械设备。 2气割：气割常采用氧乙炔进行。工程吊车梁翼腹板腹板、翼板以及焊接破口均采用数控设备切割或自动切割；该制动板节点板、水平支撑节点板采用剪切。现在可根据上一节材料的放养尺寸可将板材切割
12、下来，进入焊前的准备工作。第二章 焊接构件的焊接工艺规程第一节 焊前的准备及方法一 钢材的预处理采用机械方法或化学方法对钢材的表面进行清理的过程称为预处理。预处理的目的是把钢材表面的铁锈、油污、氧化皮等清理干净，为后续加工做准备。为防止零件在加工过程中再一次被污染，一些预处理工艺还在表面清理后喷涂保护底漆。除锈的方法有一下几种：1.机械除锈法（1） 喷砂法。（2） 弹丸法。（3） 抛丸法。2.化学除锈法（1） 酸洗法。（2） 碱洗法。二 焊接变形由焊接引起的焊件尺寸的改变称为焊接变形。I 焊接变形的种类及控制措施 1.焊接变形的种类 按变形对整个焊接结构的影响程度可将焊接变形分为局部变形和整体变形；按照变形的外观形态来分，可将焊接变形分为五种基本变形形式：收缩变形、角变形、弯曲变形、波浪变形和扭曲变形。 2.控制焊接变形的措施 从焊接结构的设计开始，就应考虑控制焊接变形可能采取的措施。进入生产阶段，可采用预防焊接变形的措施，以及在焊接过程中适当的工艺措施。(1) 设计措施（2
