现代机械制造基础概述.ppt

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1、机械制造基础ECUST本两节课的重要问题过程设备焊接结构的设计要求？如何进行过程设备焊接结构工艺设计？焊接结构中有哪些常见缺陷？如何进行非破坏性检验？毛坯选择的一般是什么？过程装备焊接结构设计要求1、总的设计要求焊接结构总的设计要求是结构整体或各部分在使用过程中不应产生致命的破坏，并达到所要求的使用性能。2、焊接接头的设计原则合理选择接头型式焊缝填充金属应尽量少合理选择坡口角度、钝边高、根部间隙等结构尺寸，使之有利于坡口加工和焊透，以最大限度地减少焊接缺陷。按等强度要求，接头的强度应不低于母材标准规定

2、的强度下限值。焊缝外形应尽量连续、圆滑过渡，以减少应力集中。容器焊缝的分类A类焊缝：筒节的纵向焊缝、封头瓣片拼焊缝、筒节与半球的环缝、封头的对焊缝B类焊缝：筒节的环缝、锥形封头小端与接管连接的焊缝C类焊缝：法兰、平封头、管板与壳体或接管的连接焊缝，内封头与圆筒的搭接角焊缝及多层包扎容器的纵焊缝D类焊缝：接管、人孔或集液槽等与壳体或封头的连接焊缝容器焊缝的分类典型工艺设计实例结构名称：液化气钢瓶组成：瓶体、瓶嘴材料：20钢壁厚：3mm生产类型：大量生产设计要点：瓶体要耐压，必须绝对安全。材料的焊接性不存

3、在问题。关键技术是结构的成形和焊接。1、确定焊缝位置2、焊接接头设计焊缝多，工作量大，轴向焊缝处于拉应力最高位置合理瓶体与瓶嘴的焊缝：角焊缝（不开坡口）瓶体主环缝：衬环对接或缩口对接（Y形坡口）典型工艺设计实例3、焊接方法和焊接材料的选择瓶体环缝：埋弧自动焊（生产率高、焊接质量稳定）焊接材料采用H08A瓶嘴焊缝：手工电弧焊焊条采用E43034、主要工艺过程落料拉深再结晶退火冲孔除锈装焊衬环、瓶嘴装配上、下封头焊主环缝正火水压试验气密试验典型工艺设计实例焊接结构工艺图内容：构成件的形状及其相互关系；各构

4、成件的装配尺寸及板厚、型材规格；焊缝的符号和尺寸；焊接工艺的要求。5、瓶体焊接结构工艺图典型工艺设计实例中压容器实例结构名称：中压容器材料：16Mn(低合金结构钢),钢板尺寸为2000mm×5000mm×16mm。生产数量：小批生产压力容器工艺图1、焊缝布置筒体用钢板冷卷，按实际尺寸，可分为二节，筒身纵焊缝为避免焊缝密集，相互错开一定角度(180度)。封头应采用热压成型，与筒身连接处应有30～50mm的直段，使焊缝躲开转角应力集中位置。人孔接管采用加热卷制。出口接管采用无缝管。其工艺图如图所示。中压容

5、器实例中压容器实例2、焊接接头设计筒体上的纵缝：对接接头（不开坡口）筒体上的环缝：衬环对接或缩口对接（Y形坡口）人孔接管纵缝：对接接头（Y形坡口）人孔接管与筒体的接头：采用Ｔ形接头，坡口形式采用带钝边单边Ｖ形坡口（外侧）；筒体内侧为角焊缝。中压容器实例其他接头：包括筒体与出口接管的接头和人孔接管与法兰的接头，均为角接接头，坡口形式采用错边I形坡口。3、焊接方法和焊接材料筒体纵缝、环缝：采用埋弧自动焊；H08MnA,配合HJ431人孔接管纵缝人孔接管与筒体的角焊缝出口接管与筒体的角焊缝人孔接管与法兰的角

6、焊缝中压容器实例焊条电弧焊焊条采用E50154、生产工艺过程中压容器实例压力容器生产工艺过程实物图中压容器实例1.封头生产工序板料封头下料拉深成形消除应力拉深成形缩口修整和清理中压容器实例（1）下料中压容器实例（3）消除应力退火（2）拉深中压容器实例（4）切边（5）缩口中压容器实例2.筒体节生产工序板料筒体节下料卷圆成形加工坡口定位焊、焊引弧板、引出板焊纵缝去焊引弧板、引出板筒体节校圆开筒体节接管孔中压容器实例（1）下料（2）加工坡口中压容器实例（3）卷圆中压容器实例（4）装配及定位焊中压容器实例（5

7、）焊接双面纵焊缝中压容器实例筒体节纵焊实物图中压容器实例（6）去引弧板和引出板并清理（7）筒体节校圆（8）筒体节开接管孔中压容器实例3.接管和法兰生产工序图（1）出口接管切割成形中压容器实例（2）入孔接管板材卷圆成形中压容器实例（3）法兰毛坯下料（4）法兰切削成形中压容器实例（5）人孔接管和法兰装配与焊接中压容器实例4.总装配和检验工序筒体节、封头装配及定位焊筒体节、封头环缝焊接去应力退火焊缝无损检测气密性试验、水压试验表面处理成品筒体、接管装配焊接中压容器实例（1）环焊缝对接缩口接头与衬板接头中压容

8、器实例（2）焊环焊缝中压容器实例压力容器装配和定位焊实物图中压容器实例（4）压力容器去应力退火（3）压力容器接管装配与焊接中压容器实例（5）无损检验（6）气密性试验中压容器实例（7）水压试验中压容器实例（8）表面处理中压容器实例一、焊瘤定义：焊缝边缘上存在多余的未与焊件熔合的堆积金属。焊缝常见缺陷原因：焊条熔化太快、电弧过长、运条不正确、焊速太慢二、夹渣定义：焊缝中部分地存在溶渣。焊缝常见缺陷原因：施焊中焊条未搅拌熔池、焊件不洁、焊缝冷却太快、多层焊时各