b. 设计的焊缝位置要符合下列规定 展开零件拼焊时： 焊缝尽量少和短；封头、管板拼接时，公称直径Dg不大于2200mm时，拼接焊缝不多于1条，大于2200mm时拼接焊缝不多于2条，其拼接形式如下： 国家标准中对排样的规定： a.筒体要使其周向与钢板轧制方向一致; 当封头由两块或由左右对称的三块钢板拼焊而成时，焊缝至封头中心的距离 eDg/4封头由瓣片和顶圆板拼制成时，焊缝方向只允许是径向和环向的径向焊缝之间的最小距离h3, 且h100mm中心顶圆板直径dDg/2筒体焊缝要求每节筒节，其纵向焊缝数量，公称直径Dg不大于1800mm时，拼接焊缝不多于2条； Dg大于1800mm时拼接焊缝不多于3条 筒体的拼接焊缝，每节筒体纵向焊缝中心线间的弧长不应小于300mm，如图所示； 相邻筒体纵向焊缝，中心间的弧长不得小于100mm，如图所示 最短筒节长度不应小于300mm 探伤要求当焊缝需要进行探伤检验时，要使检验能方便可行例如，需要进行超声波检验时，在焊缝两侧要留有适当的探头操作移动范围和空间 c. 设备筒体划线方案的确定原则 大型零件如设备筒体事先要做出划线方案，以便确定下列内容： 筒体的节数；筒体的装配中心线；各接管位置。
使之符合排样的有关制造规范；不会出现在焊缝上开孔、焊缝偏于容器一侧等现象先定装配中心线 装配中心线位置不动，从焊缝处展开筒节对应的接管位置对应的焊缝位置4.切割下料 介绍机械切割，氧气切割和等离子切割，要求，掌握各自的特点和适用范围钢板机械切割剪板机工作过程按剪切刀刃口分成平口剪和斜口剪；按传动方式分机械式和液压式 板料工作台固定下刀口上刀口压紧器平口剪 两刀刃平行，剪切时沿刀刃长度同时进行，冲击大斜口剪 两刀刃成一定夹角，剪切时沿刀刃长度逐渐进行，冲击小平口剪斜口剪夹角 氧气切割氧气切割简称气割，也称火焰切割切割时需要预热火焰和高速纯氧切割气流预热气体混合气体(C2H2+O2或CH4+ O2) 切割过程整个切割过程分为四步:预热混合气体从喷嘴外周喷出；预热火焰把切口处金属(表层)加热至燃点 氧化切割纯氧从喷嘴中心喷出成一细柱状，把已达到燃点的金属氧化燃烧成氧化物渣切割过程混合气体预热火焰高压纯氧氧化物吹渣氧化物被高速氧气吹走，暴露出未熔化的金属吹出的渣前进 新暴露出来的金属，主要受金属的氧化热作用而升温至燃点，继续被氧流氧化燃烧成渣、被吹走，直至整个厚度金属被氧化吹通止 此时通孔四壁的金属亦同时被加热至燃点，氧气流按切割方向前进，则成切口。
切割条件金属的熔点，必须高于金属氧化物的熔点，这样才能使氧化过程不断进行 金属的熔点必须高于金属的燃点 这样才能保证在固态下切割，切口才能达到较高的精度 金属的氧化潜热大，导热系数低预热火焰对“引燃”切割过程有决定性意义 但在整个切割过程中需要的热量，几乎全是由氧化过程本身提供的低碳钢熔点()：金属1500 氧化物13001500高碳钢熔点()：金属13001400 氧化物13001500铝熔点()： 金属658 氧化物2050铬熔点()： 金属1550 氧化物1990镍熔点()： 金属1450 氧化物1990钛熔点()： 金属1725 氧化物1850各金属氧气切割性能比较（3）等离子切割利用等离子体，既有高温(1800030000K),又有冲力的特性，来熔断材料的技术称等离子切割 它不受物性限制，可切金属也可切非金属等离子体产生方法 电弧作为基础 电弧是一个制造等离子体的良好基础 温度一般可到60008000K，故电弧中心也不一定能达到等离子态压缩电弧采用压缩电弧，迫使电弧收细，电流密度增加； 使热量更加集中，因而温度显著升高； 最后导至全部电离而成等离子体电孤受到三种压缩作用机械压缩 电弧被强制通过喷嘴孔，其断面必然小于孔径。
一般不超过3mm，故产生机械压缩作用钨极喷嘴工件喷嘴孔热压缩气流和冷却水在电弧外周冷却； 电弧外表面温度降低，电弧断面缩小，中心电流密度升高最终使电弧断面比孔径就更细进气进水出水磁压缩 在上述三种压缩效应作用下，电弧变细到一定程度，就会达到全部电离的高温而成等离子体等离子弧的特点是一束细长、高温且有高流速的流体等离子体的功率，主要由电流确定； 其冲刷力，则决定于气流速度 喷嘴通入的气体:多通入氮气它是双原子气体，要求电源电压较高，对维持等离子体长度和加热被切金属方面有利 等离子体的类型按照喷嘴上电源接法不同，把等离子体分成三种，如图转移型非转移型混合型等离子切割技术的特点 它是通过一束细长、高温且高速的流体的加热和冲击切割故它不受物性限制，能切割任何材料，可切金属也可切非金属； 由于等离子切割的成本是目前设备制造用到的几种切割方法中最贵的一种，主要用于气割无法应用的不锈钢、铝、铜等工件 第三节 筒节的弯卷成形基本要求：1.掌握钢板弯卷变形率的计算以及临界变形率、最小冷弯半径的要求；2.了解限制钢板冷弯变形率的相关标准；3.熟悉钢板弯卷工艺及常用设备 3.1.1冷卷成型 根据筒节卷圆成形时，是否加热以及加热的温度高低，分为： 冷卷成型、热卷成型、温卷成型。
冷卷成型通常是在室温下成型、不需要加热设备特点是：成型过程不产生氧化皮，操作工艺简单且方便操作,费用低 钢板冷卷的变形率冷卷变形率计算注意：弯卷前后，中面层长度不变； 但沿钢板厚度方向，钢板塑性变形程度是变化的；外侧伸长，内侧缩短 按外侧相对伸长量计算变形率为:(DwDm)/Dm100/Dm100 结论 钢板越厚、筒节的弯卷半径越小，则变形率越大 变形率概念冷弯变形率达到临界变形率，材料在随后热切割、焊接或热处理时，将产生粗大的再结晶晶粒钢材的理论临界变形率范围为5%10% 实际变形率要求应小于理论临界变形率，否则后续热加工过程，会降低力学性能实际生产中，要求 5%，一般控制在2.5%3% HG 20584-2019钢制化工容器制造技术要求中规定：碳素钢、16MnR 3%； 其他低合金钢 2.5%； 18-8钢 15 % 最小冷弯半径Rmin 由公式/ Dm 100 2.5%3%可以看出： 在实际卷圆时，钢板厚度是已知的，用半径代替，更容易操作，也更为直观最小冷弯半径Rmin计算 16MnR钢： （/Dm）100 3%、（/R ）100 6%, 则有：Rmin=16.7 低合金钢：Rmim=20 奥氏体不锈钢：Rmin=3.3 钢板冷弯卷制筒节时,筒节的半径要大于或等于最小冷弯半径。
3.1.2 热卷成型概念：是在再结晶温度以上成型特点： 热卷筒节时温度高、塑性好、易于成形，不产生硬化 合理的加热温度 一般取9001100，成型终止温度不低于800,对普通低合金钢要注意缓冷应控制加热速度 加热速度快： 加热时间短，内外温差大，容易出现缺陷； 加热速度慢： 加热时间长，增加钢材与炉内氧化性气体H2O、CO2、O2等反应，产生氧化、脱碳等现象；氧化皮直接影响成型（麻点和压坑） 3.1.3温卷成型概念： 钢板加热到500600进行的弯卷，由于是在钢材的再结晶温度以下，因此其实质仍属于冷卷，但它具备热卷的一些特点冷加工硬化明显减轻、塑性和韧性大为提高，减轻卷板机工作负担； 同时克服钢板的氧化、脱碳等现象3.2筒节卷圆设备 3.2.1对称式三辊卷板机1、特点结构简单、紧凑，两下辊可设计得很近，重量轻，易于制造和维修；最大缺点是在所卷筒节纵向接缝处的两板头产生直边2、直边的产生原因 在卷圆过程中， 两板头不可能通过最大弯矩e e处，使两板头形成直边直边长度 两下辊间距的一半3、克服直边的方法 预弯方法液压机上预弯上模下模卷板机预弯弧形垫板板坯板坯 预留直边4、上辊总下压量h的计算( R+r2)2(R-r1+h)2=h =( R+ +r2)2(L/2)2 1/2 (R-r1 )(L/2)2+第4节 封头整体冲压成形1.掌握成形过程应力、应变特点及应力、变形对成型过程的影响;2.掌握整体冲压封头的一般工艺问题冷冲、热冲的选择；防止折皱的方法;3.熟悉冲压力的计算;4.掌握模具主要参数的设计计算。
封头的基本加工方法 冲压成形(整体，分片) 旋压成形椭圆，球形，大尺寸 滚压成形锥形 爆炸法摸索阶段，安全问题4.1冲压封头过程4.1.1冲压机结构机座下模座立柱导柱下模上模料板压料圈滑动横梁液压缸4.1冲压过程装料 将封头毛坯对中放在下模上；压边圈压紧坯料 开动水压机，液压缸推动上模、压边圈向下移动； 压边圈首先与毛坯接触并压紧坯料毛坯压边圈下模上模弯曲、胀形当凸模下降与料坯接触时，下模弯角处料坯开始弯曲，凸模底部少量料坯承受全部变形力，并开始产生胀形胀形、拉伸随着胀形变形区的扩大，冲压力增大，同时法兰部分料坯开始流动，产生料拉伸变形成型毛坯完全通过下模后，封头成型； 脱模上模上移，打料杆将包在上模上的封头脱下上述冲压过程称为一次成形冲压过程打料杆脱模 以上过程可知， 封头冲压属于拉延过程4.2冲压过程的应力和变形分析在冲压过程中，典型位置应力状态和变形各有其特点：法兰A部分下模圆角部分B间隙处C底部D边缘A部分 a 上模压力P使微元在径向受拉伸应力r，直接产生两个效果：微元产生经向拉伸应变，坯料径向弧长拉长；微元整体向中心流动，使坯料外圆周长减小b随着坯料直径减小，边缘金属沿切向收缩，产生切（周）向压缩应力t；c压边圈在板厚方向施加压应力n。
Artn4.2.1典型位置应力变形特点注意切向压缩应力会使毛坯边缘增厚，也有可能使毛坯边缘丧失稳定而产生折皱； 为了避免产生折皱，常用压边圈将边缘压紧； 故：毛坯边缘材料常常处于三向应力状态下模圆角B处应力变形特点取微元 a 上模压力P使微元受径向拉伸应力r ，微元本身径向拉长；微元整体向中心流动 b 微元整体向中心流动过程中，周向相邻微元间产生切向压缩应力t ；Brt C 微元本身受到弯曲而产生弯曲应力r 间隙C处应力变形特点取微元 a 微元整体向中心流动，仍受经向拉伸应力r；向中心流动过程中该处周长减小，存在切向压缩应力t ； b 板厚方向已不受力，处于自由状态，但有切向压缩应力，薄壁封头在此处容易失稳起皱Ct 底部D处有较小的伸长变形（胀形），厚度略有减薄故经向和切向都受到较小拉应力；注意：该处曲率半径越小，拉应力相应越大，拉薄程度大如球形封头该处减薄量大于标准椭圆封头 D4.2.2应力定性分析计算最大径向拉应力定性分析 要解决两个问题： 一是成型过程何时拉应力最大（需最大冲压力）； 二是影响最大径向拉应力的因素 此时，坯料上表面完全包住上模柱面以下的区域 实践证明，坯料下表面完全包住下模圆角时；此时径向拉应力达到最大值。
a 成型过程何时拉应力最大（需最大冲压力） 料坯圆周刚开始向中心流动b 影响最大径向拉应力的因素 毛坯直径、封头直径； 金属的变形抗力、硬化程度； 摩擦力； 弯曲力等因素有关 热冲压时最大径向拉应力的计算公式封头中径毛坯外径中性层弯曲半径r+/2摩擦系数钢热变形时取0.30.4；热冲压时拉应力的计算公式分析摩擦力引起的应力a 由毛坯与压边圈间的摩擦力引起；b 由毛坯与下模间的摩擦力引起 料坯本身的变形抗力引起的应力圆角弯曲引起的应力 切向应力定性分析计算冲压封头时，在法兰区域将产生很大的切向压缩应力，其坯料各位置切向应力计算公式如下： 毛坯外径计算X处的毛坯直径结论： 最大切向压应力在坯料的最外缘 最大切向压应力大小s法兰圆周压缩量L=(DDm)； 定性分析半球封头与标准椭圆形封头的工艺性 相同公称直径时，半球封头的周边压缩量比标准椭圆形封头大，冲压过程压缩量大，容易产生褶皱等缺陷，即冲压工艺性较差； 半球封头底部曲率大，成型过程拉应力大，减薄量大4.3 应力和变形对成型过程的影响4.3.1 应力对成型过程的影响 径向拉应力的大小对成形过程的影响 径向拉应力主要由料坯本身的变形抗力、毛坯与压边圈间的摩擦力、毛坯与下模间的摩擦力引起。
模具不当（圆角小等），所需的径向拉应力。