本文格式为Word版，下载可任意编辑过程设备制造与检测课程设计指导书第六章 6.循环氢分液灌制造工艺设计实例 6.1 循环氢分液灌封头制造工艺介绍 封头的总体生产工艺过程（工艺流程） 封头的强度计算--材料的净化--矫形--划线--切割及边缘加工: 经上述一系列工序后，得到一处理后的圆形封头板坯 板坯加热--热冲压--封头边缘余量的切割及封头开孔 表2-3 封头生产工艺过程 序号 工序名称 1 2 3 打定 车 刨 工序说明 原材料检验、打砂净化、超声波探伤、标志移植、气割下料、刨削拼板接缝直边 预组合并在大型立车上夹紧，车削外圆边缘坡度； 刨床上精加工拼接焊缝坡口； 坡口外观100%MT，JB/T4730.4中Ⅰ级合格； 组对时在特制的装有预热装置的场地上举行预热温度≥200℃→检验，4 组对拼接 包括焊缝的PT、X光射线探伤以及焊缝及热影响区的硬度试验；打磨焊缝与母材齐平 5 热冲压 碳素钢，低合金钢δ/Do×100≥0.5用热冲压成形 测定成形后球壳各部位实测厚度→焊缝及热影响区内外外观MT；正火+回火（带焊接试板），试板机械性能试验、精加工环向端面 6 检测、加工 续表2-3 7 8 9 10 车 在立车上加工人孔开孔与人孔法兰的焊接坡口，检验坡口合格 组对、焊接 与接纳组对→焊条点焊固定（预热）→预热（≥200℃），焊接 加工 组对 加工环向焊接坡口。
上封头与筒体组对焊接 封头制造的打定 1） 钢板的复检 钢板的检测是为了检验钢材是否符合相关标准，相关技术要求，质量标准和 等级标准主要检查以下几个方面：钢号、化学成分、力学性能、外观和内部缺陷等钢材的缺陷主要有外观和内部缺陷两种 检验成品钢的外观缺陷是指检验其在运输中是否受损，展现严重损伤划痕、沙眼、裂纹等，一般为可见的缺陷 检查所入钢材的内部缺陷是指检查内部是否存在沙眼、气孔、夹渣、裂纹、麻点、疏松等缺陷，一般用超声波探伤 原材料复验：外观检验、几何尺寸检验、理化检验和钢板的超声波探伤，有时可嘱托钢厂举行，其中超声波探伤结果按ZBJ74003-88《压力容器用钢板超声波探伤》规定的质量分级，应不低于Ⅲ级 2） 材料的净化 原材料在轧制以后以及运输和库存期间，外观常产生铁锈和氧化皮，粘上油污和泥土经过划线、切割成型、焊接等工序后，工件外观会粘上铁渣，产生伤痕，焊缝及近缝区会产生氧化膜这些污物的存在，讲影响设备制造质量，所以务必净化在设备制造中净化主要有以下目的： a) 除掉焊缝两边缘的油污和铁锈物，以保证焊接质量。
b) 为下道工序做打定，即是下道工序的工艺要求 c) 保持设备的耐腐蚀性 常用的净化方法有：手工净化、机械净化、化学净化和火焰净化四种 封头原坯料采用机械净化中的喷砂机除锈喷砂是大面积去除铁锈和氧化膜的先进方法它是利用高速喷出的压缩空气流带出来的高速运动的砂粒冲击工件外观而打落铁锈和氧化膜的方法这种方法主要用于碳素钢和低合金钢的外观除锈 3） 矫形 设备制造所用的钢板、型钢、钢管等，在运输和存放过程中，会产生弯曲、波浪变形或者扭曲变形这些变形直接影响了划线、切割、弯卷和装配等工序的尺寸精度，从而影响了设备的制造质量，有可能造成误差超差而成为废品，所以当材料的变形超过允许范围时务必举行矫正处理 矫正处理的实质是调整弯曲件“中性层”两侧的纤维长度结果使全部纤维等长调整过程中，可以中性层为准，使长者缩短，短者伸长，结果达成与中性层等长如对弯曲的钢板和型钢施以适当的反向弯曲使之矫形另外一种方法是以长者为主，把其余的纤维都拉长而达成矫形目的的拉伸法矫形主要用于断面较小的管材和线材，如有色金属管拉直，但要留神其延迟率 常用的矫正方法有手工矫形、机械矫形和火焰加热矫形三种。
4） 划线 划线是在原材料或经初加工坯料上划出下料线、加工线、各种位置线和检查线等、划线工序通常包括对零件的开展计算，号料和打标记等一系列操作 a) 封头的开展计算： 由于该筒体主要受内压作用，所以采用封头厚度按内压计算公式为 δ=pcDi/(4［ζ］φ-pc) （1-1） t 查碳素钢和低合金钢钢锻件许用应力知［ζ］t=185Map 查钢制压力容器焊接接头系数表，采用双面焊对接接头和相当于双面焊的对接接头，焊接接头系数：φ=1.0 封头为半球形封头，计算公式为： δ=pcDi/(4［ζ］tφ-pc) =15.2×1625.71×2/（4×185×1-15.2） =68.19mm 腐蚀余量：C2=6mm 设计厚度：δd=δ+C2=68.19+6=76.19mm，小于封头的厚度为78mm，得志条件，根据钢材规格，选择封头名义厚度为80mm 由于球形封头属于不成展的零件，但生产中冲压加工或旋压加工是毛坯料开展后的图形都为圆形，所以只需要求出开展后的半径或直径即可,采用阅历法举行计算。
Do=KDm+2h （1-2） Do——包括了加工余量的开展直径；K为阅历系数 Dm——中性层直径 H——封头的直边高 经查表，由球形封头a：b=1，所以K取1.42，由总图可知， Dm=2*1625.17+80 =3331.42 mm, h=0 ，因此 Do=1.42*3331.42=4730.62mm所以，内径1625.17*2=3250.34mm半球形封头整体开展尺寸为直径4730.62mm，厚度80mm，还要留神考虑加工余量和减薄量由标准钢板的规格限制以及开展计算可以得知，需要三块钢板， 因此采用拼焊缝技术右封头过渡层堆焊完毕检验合格后整体做消释应力热处理 b) 号料 将开展图正式画在钢板上的作业称为号料，号料时应留神以下问题： ① 加工余量 加工余量主要包括变形余量，机加工余量，切割余量，焊焊接工艺余量等由于实际加工制造方法，设备，工艺过程等内容不尽一致，因此加工 余量的结果确定是对比繁杂的，要根据实际处境来确定 查资料知： 焊缝坡口间隙 边缘机加工双边余量 切割余量 焊缝收缩量 划线公差 双U型坡口，0～2㎜ 根据加工长度，查表10㎜ 钢板切割加工，查表14㎜ 对接接头双边焊，3～4㎜ 保证产品符合国家制造标准，取1㎜ 但由于此精致回响器的上部球形封头最终下部切削量大，所以不考虑加工余量。
最终确定毛坯外径为4760mm ② 排样 样板或零件在钢材上如何排列对钢材的利用率影响很大，应尽可能紧凑的排列，充分利用钢板 ③ 打标记 划线完成后，为保证加工尺寸精度及防止下料尺寸模糊不清等，在切割线、刨边线、开孔中心及装配线等处平匀打上冲眼，用油漆标明标号、产品工号和材料标记移植等，以指导切割，成型，组焊等后续工序的举行 5）切割 按照所划的切割线从原材料上切割下零件毛坯，该工序称为切割，常用方法有机械切割（锯床、圆盘剪板机等），热切割（氧气切割、等离子切割等） a) 气割的实质是金属在氧气中的燃烧过程，它利用可燃气体和氧气混合燃烧的火焰，预热被切割金属外观，并使其成活化状态，然后送进高纯度、高速度的切割氧流，使金属在氧气中燃烧生成金属氧化物熔渣，并放出大量的热量，借助这些燃烧热和高温熔化的热传导不断加热切割金属，直至工件底部同时借助高速氧流把燃烧生成的氧化物熔渣吹除，再由被切割工件与割炬相对移动形成切缝 b) 等离子切割技术是通过一束修长、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；利用等离子体，既有高温(18000～30000K),又有冲力的特性，来熔断材料的技术称等离子切割。
由于等离子切割的本金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 6) 边缘加工 边缘加工是将工件的端面或边缘加工成符合工艺要求的外形和尺寸的加工工艺，对下料后的主要目的是： a）消释前道工序加工所产生的加工硬化和热影响区 b）根据工艺要求完成坡口加工 c）消释装配、焊接工件边缘或自由边的各种缺陷，以提高布局的整体质量 d）提高布局的外观质量，也可以为产品的后期制作创造条件 首先，按照划线切割余量，消释切割时边缘可能产生的加工硬化、裂纹、热影响区及其他切割缺陷；其次，根据图样规定，加工各种形式，尺寸的坡口，通常加工方法有手工加工，机械加工，热切割加工 7) 封头的拼接设计 由于直径很大，材料尺寸不够，所以务必采用拼接钢板，然后举行整体冲压压力容器拼板缝一般都是在平板状态下完成的，焊接条件对比好，焊接坡口采用双u型由于厚度为80mm，封头拼缝宜采用焊条电弧焊+埋弧自动焊组合，拼接焊缝的位置应符合有关标准的要求，即拼缝距封头中心不得大于1/4公称直径，拼接焊缝可预先经无损检测合格，这可制止冲压过程中坯料从焊缝拼接处撕裂的可能，坯料余缝高如有碍成形质量，在成形钱可打磨至与母材平齐，必要时应做外观检测。
流程如下： a) 备料 原材料检验→喷砂UT检测→标准移植→ 气割下料→刨削拼接坡口→预组合并在大型立车上夹紧→ 车削外圆边缘坡度→在龙门刨床上精加工拼接焊缝坡口 b) 拼接 组对焊接（组对时在特制的装有预热装置的场地上举行）→预热温度200℃±30℃→检验：包括焊缝的PT、RT检测以及焊缝和热影响区的硬度试验→加热→冲压→测定成形后各部位实际厚度→焊缝及热影响区内外外观MT→整个球面举行UT→正火+回火（带焊接试板）→试板力学性能试验→精加工环向端面→球壳内壁用砂轮打磨光滑呈金属光泽→清洗内外观→在专用的焊接变位器上夹紧、找正→在球壳壁安装远红外电加热及养护层→ 通电加热，使球壳温度≥100℃→举行第一层（过渡层）带极板堆焊和球底中心部位的焊条电弧堆焊→打磨焊接接头片面 c) 焊接后处理 — 8 —。