材料1102李勇.doc

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1、,：o初环林课程设计说明书题目乙块气瓶的设计学院：机械工程学院专业：材料成型及控制工程砂E级:材料1102学号:16学生姓名：乜导师姓名：彭小敏吴安如孙小刚陈蓉完成日期:前言（1）、焊接结构的发展焊接结构在生产中起着至关重要的作用，随着科技的发展和进步，焊接结构获得进一步推广和应用，并逐渐向大型化、高参数、精确尺寸方向发展，焊接结构材料已从碳素结构钢转向采用低合金结构钢、合金结构钢、特殊用途钢，与焊接结构使用条件日益复杂和苛刻相对应，一些耐高温、耐腐蚀、耐深冷及脆性断裂的高合金钢及非钢铁合金也在焊接结构中获得了较多的应用，女Q3.5NL5.5NL及9NI钢,不锈钢和耐热钢,铝及铝合金,还有

2、用防锈铝合金制造输送液化天然气的货船和球罐等。（2）、焊接结构的分类焊接结构按制造板件的厚度分为薄板、中厚板、厚板结构；按最终产品分为飞机结构、油罐车、船体结构、客车车体等；按采用的材料，可分为钢焊结构，铝、钛合金结构等等；按结构工作的特征分类包括：梁、柱结构，壳体结构，输装备的结构复合结构及焊接机器零件。（3）焊接结构的特点1）、采用焊接结构可以减少结构的重量，提高产品的质量，特别是大型毛坯的质量。2）、焊接结构可根据结构各部分在工作时的环境，所承受的载荷大小和特征，采用不同的材料制造，并采用异种钢焊接式堆焊制成，从而满足了结构使用性能，又降低了制作成本。3）、节省制作工时，同时也就节约

3、了设备及工作场地的占用时间，这也可以获得节约资金的效果4）、焊接结构中必然存在焊接残余应力和变形，不仅影响结构的外形和尺寸，在一定条件下还将影响结构的承载能力。冃录1.任务书1.1、设计任务1.2、设计要求2.焊接结构总体设计2」材料的确定2.2乙焕气瓶筒体221筒体长径计算2.2.2筒体壁厚度计算2.3、封头231、封头尺寸2.3.2、封头厚度计算2.4、容器支座241、支座的选用242、支座数量243、支座尺寸2.5、人孔2.5.1人孔类型的确定2.5.2、人孔相关零件及尺寸26、接管261、法兰管，法兰盖262、密封垫圈2.7、容器补强3、容器主要零件制造3.1、封头的制造3.2、筒

4、体的制造4,、焊接接头设计4」焊接工艺卡片4.2容器装配图1、任务书1.1、设计任务乙烘气瓶具体设计参考为；工作压力：6mpa＞工作温度25°C、设计温度30°C、介质乙烘、缝焊系数1、设计压力10mpa＞容器1.5m3,许用压力150Mpa具体任务：1、完成乙烘气瓶的焊接结构图；2、乙块气瓶根据大小、介质等可能由筒体、封头、人孔或手孔、接管、支架等几部分组成，必须完成必要部位的设计；并别写好焊接工艺规格和焊接工艺卡；3、编写课程设计说明书1.2、设计要求1、要充分认识课程设计对培养自己的重要性，认真做好设计的各项准备工作2、既要虚心接受老是的指导，乂要发挥主观能动性。结合课题，独立思考，

5、努力钻研，勤于实践，勇于创新2、焊接结构的总体设计2.1材料的确定在压力容器常用钢中，选用最多的低合金高强度16MnR作为乙烘压力容器的瓶体材料，选用低碳钢20R作为接管材料。由于16MnR钢的强度比普通低碳钢高100〜150mpa,塑性也好，用來制造容器売体可大大减薄壁厚。由于16MnR的含碳量在（）.2%以下，薄板和中厚板（20mm以下）的焊接性与普通碳钢相差不多，而乙块气瓶的接管受压较小，强度要求低，故可用16MnR和20R两种材料焊接制出质量符合要求的乙烘压力容器。41计算VF2・2、乙烘气瓶筒体221、筒体长径计算装料量Vo=1.5m3则筒体全容器V二V()/〃，式中“为装料系数

6、.其大小取决于物料性质通常在0.6〜0.85范围内，取〃二0.65暂取长径比H/DfI.5为便于计算先忽略封头容器，则有v=JiD2/4=JiD3(H/D)/4=1.5JiD3/4带入数据的Dj=1251取1300mm再将封头容器Vf考虑进来：牛D：・H+Vf=V于是选用EHA椭圆形封头，则有h

7、/D

8、=4：1,hi二325mm,H二350mm直边高度按照圭寸头的公称尺寸确定h0=25mm冷臥玲晌=oj2m=1498mm验证：H/Dn=l481/1300=1.152.2.2、壁厚度计算根据国标(GB150-1998)关于钢制压力容器的设计规定公式:沦—2［可e-pP容器的设计内压力(mpa

9、)Dn——圆筒内径0——缝焊系数O1——设计温度下材料的许用压力(mpa)带入数据的＞44.8mm则设计厚度^i=6+C2=5+n2C2为腐蚀裕量，n为寿命(年)则6广'名义厚度4

10、=巧】+°

11、+“C1为钢板或钢管厚度负偏差mm«2-M0(A)钢板厚度负債差度/mm22.22.52.8〜3・03.2-3.53.8704.5-5.5负借整0.180.】90.20.220.250.30.5度/mm6〜78〜2526〜3032