焊接专业压力容器焊接工艺设计的课程设计

目录

1、任务分析 ............................................ 错误!未定义书签。

1.1、设计要求......................................... 错误!未定义书签。1．2、概述............................................ 错误!未定义书签。

2、焊接工艺准备 ........................................ 错误!未定义书签。2．1、制造材料的选取.................................. 错误!未定义书签。

2.2、设计图样及焊缝位置............................... 错误!未定义书签。

2.3、锅筒及封头的厚度确定............................. 错误!未定义书签。

2.4、板材的成形....................................... 错误!未定义书签。

2.5、焊接坡口........................................ 错误!未定义书签。

2.6、焊接材料的选择................................... 错误!未定义书签。

3、焊接方法和工艺参数 .................................. 错误!未定义书签。

3.1、焊接方案......................................... 错误!未定义书签。3．2、工艺参数........................................ 错误!未定义书签。

3.4、焊接顺序......................................... 错误!未定义书签。

3.5、预热............................................. 错误!未定义书签。

3.6、定位焊........................................... 错误!未定义书签。

3.7、焊接要求......................................... 错误!未定义书签。

3.8、焊后热处理....................................... 错误!未定义书签。

4、焊接检验和返修 ...................................... 错误!未定义书签。

4.1、焊前检验......................................... 错误!未定义书签。

4.2、施焊过程中检验................................... 错误!未定义书签。

4.3、焊后检验......................................... 错误!未定义书签。

4.4、焊缝返修......................................... 错误!未定义书签。

5、心得体会 ............................................ 错误!未定义书签。参考文献 ............................................... 错误!未定义书签。

蒸气锅炉汽包的焊接工艺说明书

1、任务分析

1.1、设计要求

1、设计压力P=25bar

2、最高允许运行温度T=200℃

3、设计体积约3㎥

4、工质：汽—水混合物

5、筒身、封头、人孔和加强板材料选择20g，接管材料选择10#钢管。

1．2、概述

汽包的概念是指气压通过水循环导致气压下降或上升，也可以理解为汽包是气体和水分融合后形成的气压变化，极限压力中的空气与水分子会提高气体的压力上升，导致高压达到一定数值后产生的压力集分子。工业中汽包罐是能够承受汽包产生的空气压力和水位压力的一种工业设备。

汽包亦称锅筒是自然循环锅炉中最重要的受压元件，重要用于电力生产中中压高压亚临界锅炉中。汽包的作用主要有：1：是工质加热、蒸发、过热三过程的连接枢纽，保证锅炉正常的水循环。2：内部有汽水分离装置和连续排污装置，保证锅炉蒸汽品质。3：有一定水量，具有一定蓄热能力，缓和汽压的变化速度。4：汽包上有压力表、水位计、事故放水、安全阀等设备，保证锅炉安全运行。

焊接是压力容器制造中的一种主要加工方法之一, 如平板拼接、筒节与筒节、筒节与封头、人孔、接管与壳体及法兰的连接, 内件的组焊以及支座与壳体的连接等等, 大多由焊接的方法完成。通过分析大量的质量事故使人们认识到压力容器的安全性与材料选择、焊接工艺过程、焊接质量管理有很大的关系。焊接工艺设计最终产生的焊接工艺文件具有法令性, 将成为生产制造活动中所必须遵循的规范和依据。目前，国内也早就形成了一套较为健全的与焊接工艺规程及评定相关的国标和行业标准，如JBT4708-2000、GB150-1998、JB4420-1986《锅炉焊接工艺评定》、《蒸气锅炉安全技术监察规程》、《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》、JB/T1609-1993《锅炉锅筒制造技术条件》等。

2、焊接工艺准备

2．1、制造材料的选取

锅炉的用途广泛，工作条件也是千差万别。因此，在锅炉的制造过程中，正确的选择材料是一件极为复杂而又重要的的工作。很多压力容器造成事故的重要原因之

一，就是选用材料不当。例如，采用焊接性较差的钢材焊制压力容器时，容易在焊接接头中产生裂纹；有些镍、铬奥氏体不锈钢制压力容器，常因钢号或化学成分不对，导致使用过程中产生晶间腐蚀、应力腐蚀等形式的破坏；选用铁素体钢制低温压力容器时，如果钢的转变温度高于容器的工作温度，就容易产生脆性断裂。所以，在选择压力容器用钢时，必须根据容器的工作条件、工作压力、介质的腐蚀性、介质对钢的脆性影响选择具有合适的力学性能、物理性能和耐蚀性能的材料。选用的材料还必须考虑到它的加工工艺性能（焊接性以及冷、热加工性等）、经济性。

本次蒸气锅炉汽包的设计要求，工作压力为2.5Mpa，工作最高温度为200℃，所以要求使用材料具有一定的强度、塑形、韧性、硬度和较高的韧脆转变温度；由于工作介质为汽-水混合物，所以不需要材料具有很高的抗腐蚀能力，综合考虑其焊接性，冷、热加工性、经济性，锅筒、封头、人孔选用20g钢材，接管材料选用10#钢管，20g钢材、10#钢管的主要化学成分及力学性能如下：

2.1.1、20g化学成分与力学性能：

C：≤ 0.20%；Si：(0.15～0.30)% ；Mn：(0.50～0.90)% ；P：≤0.035% ；S：≤0.035%

屈服点σ^s：≥185MPa ；抗拉强度σ^b：≥380MPa ；伸长率δ：≥25% ；断面收缩率ψ：≥55% ；冲击韧度a^K：≥27J；硬度HBS：热轧钢156

2.1.2、10#钢管的化学成分与力学性能：

C ：（0.07~0.14）%；Si：（0.17～0.37）%；Mn：（0.35～0.65）%；S ：≤0.04；P ：≤0.35；Cr：≤0.15；Ni：≤0.25；Cu：≤0.25

抗拉强度σb (MPa)：≥410(42)；屈服强度σs (MPa)：≥245(25)；伸长率δ5 (%)：≥25；断面收缩率ψ (%)：≥5；硬度：未热处理，≤156HB。

热处理规范及金相组织：热处理规范：正火,910℃,空冷。

金相组织：铁素体+珠光体。

2.1.3、20g钢材焊接性分析：

碳钢的焊接性主要取决于含碳量，随着含碳量的增加，焊接性逐渐变差。20g钢材中碳、硅、锰含量少，所以，通常情况下不会因焊接而引起严重硬化组织和淬硬组织。这种钢的塑性和韧性优良，焊接接头的塑性和韧性也好。通常情况下，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，既整个焊接过程中不需要特殊的工艺措施。特殊情况下，进行预热后热和热处理能更高的力学性能要求。