典型焊接结构的生产工艺
焊接结构生产工艺过程
焊接结构生产工艺过程1. 简介焊接结构是一种将金属零件通过焊接工艺连接在一起的结构形式。
它具有连接牢固、成本低、生产效率高等优点，在工业生产中得到广泛应用。
本文将介绍焊接结构的生产工艺过程，包括焊接前准备、焊接工艺选择、焊接设备和焊接操作等内容。
2. 焊接前准备在进行焊接结构生产之前，需要进行一些必要的准备工作。
2.1 材料选择首先，需要根据焊接结构的要求选择合适的材料。
通常情况下，焊接结构所采用的材料应具有良好的焊接性能和力学性能，能够满足设计要求和使用环境的要求。
2.2 设计和制作焊接接头其次，根据焊接结构的设计要求，进行接头的设计和制作。
接头的设计应考虑到焊接过程中的应力分布和变形情况，合理选择接头形式和尺寸。
2.3 清洁和除锈在进行焊接之前，需要对焊接区域进行清洁和除锈处理，以确保焊接接头的质量。
清洁和除锈可以采用化学清洗、机械碰磨等方法进行。
3. 焊接工艺选择选择合适的焊接工艺对于焊接结构的质量和效率至关重要。
常用的焊接工艺包括手工电弧焊、气体保护焊、氩弧焊等。
3.1 手工电弧焊手工电弧焊是一种常用的焊接工艺，通过电弧产生高温，在焊接区域形成熔融池，然后使用焊条进行填充，形成焊缝。
手工电弧焊适用于焊接结构的小批量生产。
3.2 气体保护焊气体保护焊是一种在焊接过程中使用保护气体包裹焊接区域的焊接工艺，常用的保护气体有氩气、二氧化碳等。
气体保护焊的优点是焊缝质量好、成形美观，适用于对焊接质量要求较高的焊接结构。
3.3 氩弧焊氩弧焊是一种在焊接过程中使用纯氩气保护焊接区域的焊接工艺。
氩弧焊通常用于焊接薄壁结构和对焊接质量要求较高的材料，如不锈钢、铝合金等。
4. 焊接设备焊接设备是焊接结构生产中不可缺少的一部分。
常用的焊接设备有焊接机、焊枪、焊接切割机等。
4.1 焊接机焊接机是焊接结构生产中使用的电源设备，将电能转化为焊接工艺所需的电流和电压。
根据焊接工艺的不同，焊接机可以分为手动焊接机和自动焊接机。
第二章 焊接结构制造工艺设计
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焊接结构制造工艺设计
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二、编制工艺规程的原则
工艺过程需保证四个方面的要求：安全、 质量、成本、生产率。它们是产品工艺的四大支 柱．即先进的工艺技术是在保证安全生产的条件 下．用最低的成本，高效率地生产出质量优良具 有竞争力的产品。 在编制工艺规程时，应深入研究各种典型零件 与产品的规律性．寻求一种科学的解决方法，在 保证质量的前提下用最经济的办法制造出零件与 产品。
焊接结构制造工艺设计
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3 、 焊接工艺规程编制程序
按我国机械工业的工艺管理标准JB/T 9169.2—1998中规定的产品工艺工作程序，工 艺规程编制是在产品结构工艺性审查之后开始的。 若工艺设计作为独立部分来进行，则其编制程序 大致如下:
焊接结构制造工艺设计
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(1)技术准备
1)汇集设计所需的原始资料，包括有关的国家标准、 行业标准和设计规范等。前述各项设计依据应收集齐 全。 2)分析研究生产纲领，并根据生产性质和类型决定生 产工艺的技术水平。 3)研究产品图样和技术要求，以掌握产品结构特点， 了解产品设计意图和质量要求。 4)掌握国内外同类产品生产现状和发展趋势。
焊接结构制造工艺设计 (2)大量生产：
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当产品的种类单一，数量很多，焊件的尺寸和形状 变化不大时，其性质接近于大量生产。因为要长时间重 复加工，所以宜采用机械化、自动化水平较高的流水线 生产、每道工序都由专门的机械和工装完成，加工同步 进行，生产设备负荷越大越好，对于大量生产的产品， 要求制定详细的工艺规程和工序，尽可能实现工艺典型 化、规范化。 (3)成批生产 成批生产的产品具有用期性重复加工的特点，机械 化程度介于单件生产和大量产之间。应部分采用流水线 作业，但加工节奏不同步。应有较详细的工艺规程。
焊接结构工艺性
• 气割 • 切削加工（车或刨） • 碳弧气刨等
坡口基本形式 ：I、V、X、U
选择依据：
• 板材厚度 • 坡口加工方法
• 焊接工艺性 • 考虑焊接方法、焊接位置、接头类型、
变形大小、熔透要求、经济性等
焊接材料的选择
优先选择可焊性好的低碳、低合金 钢.
否则就要采取相应的工艺措施
– 焊接的难易与变形程度：焊接易于实现，变 形能够控制
– 焊接成本：经济性
பைடு நூலகம்– 施工条件：技术人员设备等条件
➢熔 焊 ： 对 接 、
搭接、角接、T接、 端接
➢压 焊 ： 对 焊 －
对接、点焊和缝 焊－搭接
➢钎焊：搭接
(2)坡口形式设计
Welding Groove Style Design
目的：
• 使接头根部焊透 • 使焊缝成型美观 • 使焊缝金属达到所需的化学成分。
三、焊件结构工艺性设计实例
低压贮气罐，壁厚8mm，压力1.0MPa，温度为常 温，介质为压缩空气，大批量生产。
选择母材材料：短管选用优质碳素结构钢10， 其它选用塑性和焊接性好的普通碳素结构钢 Q235-A。
设计焊缝位置及焊接接头、坡口形式：
–筒节的纵焊缝和筒节与封头相连处的两条环焊缝均 采用对接Ⅰ形坡口双面焊
2-5 焊接结构工艺设计
一、焊接结构生产工艺过程概述
备料→装配→焊接→焊接变形矫正→质量检验 →表面处理
二、焊接结构工艺设计
1. 焊缝布置Weld Arrangement
焊缝应尽量处于平焊位置
焊缝要布置在便 于施焊的位置
焊缝布置要有利于减少焊接应力与变形
– 尽量减少焊缝数量及长度，缩小不必要的焊 缝截面尺寸
钢结构焊接工艺及要求
钢结构焊接工艺及要求钢结构在现代建筑中扮演着重要的角色，它们被广泛应用于桥梁、大型工厂和高层建筑等领域。
而焊接作为一种常见的连接方法，对于钢结构的质量和安全性起着至关重要的作用。
本文将探讨钢结构焊接工艺及其要求，以期为相关从业人员提供一些参考。
一、焊接工艺1. 电弧焊电弧焊是最常用的钢结构焊接工艺之一。
它利用电弧的高温和能量，使焊条和工件熔化并连接在一起。
电弧焊分为手工电弧焊和自动电弧焊两种形式。
手工电弧焊操作简单，适用于小型和复杂结构的焊接；自动电弧焊则适用于大型结构和高效生产。
2. 气体保护焊气体保护焊是利用惰性气体（如氩气）或活性气体（如二氧化碳）来保护焊缝和熔池的一种焊接工艺。
它适用于焊接薄板和高质量要求的焊接。
气体保护焊可分为TIG焊和MIG/MAG焊两种形式。
TIG焊适用于焊接不锈钢、铝合金等材料；MIG/MAG焊适用于焊接钢结构和大批量生产。
3. 子弧焊子弧焊是一种高效率的焊接工艺，它通过在焊条表面形成一个电弧的小圆弧，使焊条自动熔化并填充焊缝。
子弧焊适用于焊接大型结构和长焊缝，能够提高生产效率和焊接质量。
二、焊接要求1. 焊接材料的选择焊接材料的选择对于焊接质量至关重要。
一般情况下，焊接材料应与被焊接的钢材具有相似的化学成分和机械性能。
此外，焊接材料还应具有良好的可焊性和耐蚀性。
2. 焊接前的准备工作在进行焊接之前，需要对焊接部位进行充分的准备工作。
首先，需要清除焊接表面的油污、锈蚀和杂质，以保证焊缝的质量。
其次，需要对焊接接头进行坡口处理，以提高焊接强度和质量。
3. 焊接参数的控制焊接参数的控制对于焊接质量的稳定性和一致性至关重要。
焊接参数包括焊接电流、电压、焊接速度和电弧长度等。
合理的焊接参数能够保证焊缝的充分熔化和填充，避免焊接缺陷的产生。
4. 焊接质量的检测焊接质量的检测是确保焊接结构安全性的重要步骤。
常用的焊接质量检测方法包括目视检测、超声波检测和X射线检测等。
通过这些检测手段，可以及时发现焊接缺陷，并采取相应的措施进行修补或更换。
简述焊接结构的生产工艺流程
焊接结构的生产工艺流程焊接是一种常用的金属连接工艺，广泛应用于制造业中的结构件、设备、管道等领域。
焊接结构的生产工艺流程包括以下步骤：1. 设计和准备工作在进行焊接结构的生产之前，需要进行设计和准备工作。
这包括确定焊接结构的尺寸、形状和材料等参数，并绘制详细的图纸。
还需要准备好所需的焊接设备、材料和工具。
2. 材料准备和加工在进行焊接之前，需要对焊接材料进行准备和加工。
要对焊件进行清洁处理，去除表面的油污、氧化物等杂质，以保证焊接质量。
然后根据设计要求，对焊件进行切割、钻孔、折弯等加工操作。
3. 焊缝准备在进行焊接之前，还需要对焊缝进行准备。
根据设计要求，在焊件上标记出焊缝位置和尺寸。
然后使用切割机、磨削机等设备对焊缝边缘进行整形和倒角，以提高焊接质量。
4. 焊接设备设置和调试在进行焊接之前，需要对焊接设备进行设置和调试。
要选择合适的焊接方法和设备，如手工电弧焊、气体保护焊等。
然后根据焊接材料的种类和厚度，调整焊接电流、电压、速度等参数，以确保焊接质量。
5. 焊接操作在进行实际的焊接操作时，需要根据设计要求和工艺规程进行操作。
要将焊枪或电极与工件正确连接，并将焊丝或电极插入设备中。
在保护气体的作用下，通过控制电流、电压和速度等参数，将熔化的金属填充到焊缝中，并形成均匀、牢固的焊缝。
6. 焊后处理完成焊接后，还需要进行一些必要的焊后处理工作。
要对焊缝进行清理和修整，去除可能存在的气孔、夹杂物等缺陷。
然后使用刮刀、锉刀等工具对焊缝表面进行打磨和抛光，使其更加光滑平整。
对焊接结构进行除锈、防腐等处理，以提高其耐久性和美观度。
7. 检验和质量控制在焊接结构的生产过程中，需要进行检验和质量控制，以确保焊接质量符合要求。
这包括对焊缝进行目视检查、尺寸测量、无损检测等。
还需要进行焊接工艺评定和焊工资格认证等工作，以保证焊接质量的可靠性和稳定性。
8. 焊接结构的后续处理完成焊接结构的生产后，还需要进行一些后续处理工作。
典型船体结构的焊接工艺
第八章典型船体结构的焊接工艺第一节船体钢材的焊接性焊接性的试验目的：为了评定焊接结构的可靠性，是否存在气孔、夹渣、裂纹等；焊缝及焊接接头强度、塑性、冲击韧性等力学性能和抗腐蚀性、时效、耐磨、耐热及耐酸性等耐久性。
一、船用碳素钢的焊接性船体外板用钢材一般使用优质低合金钢，内结构可用普通低合金碳素钢。
内河船舶普遍采用优质碳素钢因含碳量较低，焊接性能较好。
无需采取特殊措施。
二、船用低合金钢的焊接船用低合金钢的焊接性能也较好，不需采取特殊措施。
但选用高强度低合金钢，焊接时可能出现焊接缺陷，可用工艺措施控制焊接缺陷的产生。
第二节船体结构焊接工艺基本原则一、焊接程序的一般原则选择并严格执行焊接程序可减小结构变形和内应力。
一般原则：1、外板、甲板对接缝：○1错开板缝：先横向焊，后纵向焊；○2平列板缝：先纵向焊，后横向焊。
2、同时存在对接缝和角焊缝：先焊对接缝，后焊角焊缝。
3、整体或分段建造时：从结构中央向左右、前后对称焊接。
4、有对称中心线的构件：双数焊工对称焊。
5、手工电弧焊长缝：分段退焊或分中分段退焊。
6、同时存在单层焊缝和多层焊缝：先焊多层，后焊单层。
多层焊各层方向相反，接头错开。
7、分段或总段外板纵缝及纵向构件与外板的角焊缝两端200-300mm：先不焊，以利于船台装配时对接。
8、内结构靠近总段大接缝一边的角焊缝：在大接缝焊接后再焊。
9、应力较大的大接缝：焊接过程不能中断，应连续完成。
10、分段中的焊接缺陷应在上船台前修补，不应在船台上进行。
二、焊接材料使用范围的规定重要船体构件和部件应采用碱性低氢焊条（使用直流焊机）：○1用低合金钢建造的所有船体焊缝；○2用碳素钢建造的船体大合拢环形对接焊缝和桁材对接焊缝；○3船壳冰带区的端接缝和边接缝；○4船长大于90m的舷顶列板与强力甲板在船中0.5L区域内的角接焊缝；○5桅杆、吊杆、吊艇架及其受力构件；○6拖钩架；○7主机座及其相连接的构件；○8艏柱、艉柱、艉轴架。
典型焊接结构的生产工艺
4.箱形单主梁桥架：由一根宽翼缘偏轨箱形主梁与 端梁不在对称中心连接，以增大桥架的抗倾翻力矩 能力。小车偏跨在主梁一侧使主梁受偏心载荷，最 大轮压作用在主腹板顶面的轨道上，主梁上要设置 一到两根支承小车反滚轮的轨道。该桥架制造成本 低，主要用于起重量较大、跨度较大的门式起重机。
二、桥架主要部件的结构特点 及技术标准
2.端梁 按照受载情况分为两类:
1）端梁受有主梁的最大支承压力, 即端梁上作用有垂 直载荷。
2）端梁没有垂直载荷, 只起联系主梁的作用, 它在垂 直平面几乎不受力, 在水平面内仍属刚性连接并受弯 矩的作用。
连接方式:
依据桥架宽度和运输条件, 在端梁上设置一个或两 个安装接头, 接头处采用高强度螺栓连接板。
1.主梁 肋板
上翼板 腹板 下翼板
主梁的组成: 由左右腹板、上下翼板及长、短肋板 组成。 技术要求如下: 1）上拱度: fk=L/700~L/1000（L为主梁的跨度） 2）旁弯: fb=L/1500~L/2000（L为主梁的跨度） 3）腹板波浪变形: 在受压区e<1.2δ 4）上翼板水平度: c≤ B/250 5）腹板垂直度: a≤ H/200 6）肋板之间距离公差: ±5mm
当轨距T≤ 2.5m，c=3mm；T>2.5m， c≤ 5mm ； 2）轨距偏差为±5mm； 3）轨道的局部弯曲，在任意2m范围内不大于1mm。
三、主梁的制造工艺要点
1）拼板对接焊 2）肋板的制造 3）腹板上挠度的制备 4）装焊形梁 5）下翼板的装配 6）主梁纵缝的焊接 7）主梁的矫正
1.拼板对接焊工艺
第二节 压力容器的生产工艺
一、压力容器的基本知识
压力容器是能承受一定压力作用的密闭容器, 它 主要用于石油化工、能源工业、科研和军事工业等 方面；同时在民用工业领域也得到了广泛应用, 如煤 气或液化石油气罐、各种蓄能器、换热器、分离器 以及大四个承受等级 低压容器（代号L） 0.1MPa≤ p<1.6MPa 中压容器（代号M） 1.6MPa≤ p<11MPa 高压容器（代号H） 10MPa≤ p<100MPa 超高压容器（代号U） p≥ 100MPa （2）按综合因素划分 Ⅰ类容器； Ⅱ类容器； Ⅲ类容器
焊接结构生产的一般工艺流程
焊接结构生产的一般工艺流程
焊接结构生产的一般工艺流程包括以下几个步骤：
1. 设计和准备：根据结构要求和设计图纸，确定焊接结构的尺寸、材料和焊接方法。
然后准备所需的焊接材料、设备和工具。
2. 材料准备：对焊接材料进行准备，包括清洁和处理，以确保焊接接头的质量。
这可能包括去除氧化物、油脂、涂层等。
3. 定位和夹紧：根据结构要求和焊接图纸，将工件定位在焊接位置上，并使用夹具或夹具将其夹紧。
4. 预热和焊接接头的组装：根据焊接方法和材料要求，进行必要的预热操作，以减少变形和提高焊接质量。
然后将焊接接头的零件组装到预定位置。
5. 焊接：根据焊接方法的要求，进行焊接操作。
这可能包括手工电弧焊、气焊、碳弧气焊、埋弧焊、TIG焊等。
焊接操作需
要按照正确的焊接顺序和工艺参数进行，确保焊接质量。
6. 修整和清洁：完成焊接后，对焊缝进行修整，去除焊渣和不良焊接。
然后对焊接结构进行清洁，以便进行下一步的处理或涂装。
7. 进一步处理（可选）：根据需要，可以对焊接结构进行进一步的处理，如热处理、机械加工、防腐处理等。
8. 检测和质量控制：对焊缝进行检测，如可视检查、尺寸检查、无损检测等，以确保焊接质量符合要求。
同时进行必要的记录和文档，实施质量控制。
9. 涂装和包装：根据需要对焊接结构进行涂装，以提高防锈和美观效果。
然后进行包装和标识，以便运输和存储。
10. 最终验收和交付：对焊接结构进行最终验收，确保符合设
计要求和客户需求。
然后进行交付或安装。
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• ②介质分组。压力容器的介质分为以下两组，包括气体、液化气体 以及最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体。
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第一节固定式压力容器的生产工艺
• 1.筒体 • 筒体是压力容器最基本的组成部分，也是压力容器的主要受压元件。
筒体的结构形式有单层卷板、多层包扎或绕板、多层热套、整体锻造、 无缝钢管、错角绕带等，也有衬里圆筒或复合板圆筒等。 • 为便于成批生产，筒体直径的大小已标准化，其圆筒直径即公称直 径表示分两个系列:对由钢板卷制的筒体和成形封头来说，公称直径 是指它们的内径，如表6-3所示;当筒体的直径较小，直接采用无缝钢 管制作时，容器的公称直径应按表6-4选取 • 2.封头 • 常见的封头形式有椭圆形、蝶形、半球形、锥形和平板封头等，封 头应符合GB/T 25198-2010《压力容器封头》的规定。
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第一节固定式压力容器的生产工艺
• (1)椭圆形封头。椭圆形封头是由半个椭球壳和一段高度为h的直边部 分组成，如图6-7(a)所示。
• (2)蝶形封头。图6-7(b)为蝶形封头形式， • (3)半球形封头。半球形封头的优点是同样容积下其表面积最小，在
相同承压条件下，它所需要的壁厚最薄，因而从节省材料和强度的观 念来看，采用半球形封头是合理的。 • (4)锥形封头。锥形封头主要用于压力较低的设备上，有时当介质 含固体颗粒或介质茹度很大，为了有利于出料，也采用锥形封头。 • (5)平板封头。平板封头与其他封头相比较，结构最为简单，制造方 便，但受力状况最差。相同压力下，平板中产生的应力很大，所以在 相同的受压条件下，平板封头比其他封头厚得多，所以它一般用于直 径较小和压力较低的情况。
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第一节固定式压力容器的生产工艺
• 多腔压力容器(如换热器的管程和壳程、余热锅炉的汽包和换热室、 夹套压力容器等)按照类别高的压力腔作为该压力容器的类别并按该 类别进行使用管理。但应按照每个压力腔各自的类别分别提出设计、 制造技术要求。对各压力腔进行类别划定时，设计压力取本压力腔的 设计压力，容积取本压力腔的几何容积
• (3)容器内介质为最高工作温度低于其标准沸点的液体时，如果气 相空间的容积与工作压力的乘积大于或等于2. 5 MPa " L，也属于本 规程的适用范围。
• 2.压力容器的分类 • (1)按其工作压力分。 (2)按其设计温度分。 • (3)按压力容器在生产工艺过程中的作用原理分。按生产工艺过程中
的作用原理分类举例，如表6-1所示。
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第一节固定式压力容器的生产工艺
• (4)按照安全的重要程度分类。按照危险程度，TSG R0004-2009 《固定式压力容器安全技术监察规程》把压力容器划分为三类，以利 于进行分类监督管理，其划分方法如下
• ①压力容器类别的划分应当根据介质特性，按照以下要求选择类别 划分图，再根据设计压力P(单位MPa)和容积V(单位L)，标出坐标点， 确定压力容器类别:
第六章典型焊接结构的生产工艺
• 第一节固定式压力容器的生产工艺 • 第二节桥式起重机桥架的生产工艺
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第一节固定式压力容器的生产工艺
• 一、压力容器的概念及分类 • 1.压力容器的概念 • 根据国家质量技术监督局TSG R0004-2009年《固定式压力容器安
全技术监察规程》的规定，必须接受监督管理的固定式压力容器。其 是指工作压力大于或等于0. 1 MPa，工作压力与容积的乘积大于或等 于2. 5 MPa " L，工作介质为气体，液化气体以及最高工作温度大于 或等于标准沸点的液体容器。 • (1)工作压力是指压力容器在正常工作情况下，其顶部可能达到的 最高压力(表压力)。 • (2)容积是指压力容器的几何容积，即由设计图样标注的尺寸计算 (不考虑制造公差)并且圆整。一般应当扣除永久连接在压力容器内部 的内件的体积
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第一节固定式压力容器的生产工艺
• 3.法兰及其密封 • 法兰多半用在管道和设备上，是设备可拆连接的一种主要结构形式。
法兰按其所连接的部分，分为管法兰和容器法兰。管法兰用于管道的 连接和密封;容器法兰用于容器顶盖与筒体连接。法兰和法兰之间一 般要加密封元件，并用螺栓连接起来。容器法兰及其连接件符合 JB/T 4700-JB/T 4707《压力容器法兰》的规定;管法兰的选用应符合 TSGR0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》的规定 • (1)法兰的结构与分类 • ①按法兰接触面分为以下两类 • a.窄面法兰。法兰与垫片的整个接触面积都位于螺栓孔包围的圆周 范围内，如图6-8(a)所示
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第一节固定式压力容器的生产工艺
• b.宽面法兰。法兰与垫片接触面积位于法兰螺栓中心圆的内外两侧 • ②按法兰与设备或管道的连接方式分。 • a.整体法兰。法兰与法兰颈部为一整体或法兰与容器或接管的连接
可视为相当于整体结构，如图6-9(a),(b),(c)所示。对于铸铁或铸钢的 设备，法兰可以与壳体一起铸出，锻制的法兰可通过对接环焊缝与设 备或管道焊接成一体。这种法兰通常带有一个锥形截面的颈脖，故又 称为高颈法兰。由于锥颈的作用，法兰的强度和刚度都较高，因此适 用于压力、温度较高或壳体直径较大的场合。这种法兰与壳体形成一 整体，法兰受力后会使设备产生附加弯曲应力。 • b.活套法兰。活套法兰亦称松套法兰或自由法兰。法兰不是直接连 在容器或接管上。
• 二、压力容器的结构特点 • 压力容器的结构比较简单，一般都是由筒体、封头、开孔及接管、
法兰及密封、支座等零部件组成。如图6-5所示为一卧式容器的结构 简图，如图6-6所示为压力容器主要结构部分外形图。另外，压力容 器上还装有安全阀、爆破片、压力表、液位计、温度计等安全附件
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第一节固定式压力容器的生产工艺
• ③介质危害பைடு நூலகம்。介质危害性指压力容器在生产过程中因事故致使介质 与人体大量接触，发生爆炸或者因经常泄露引起职业性慢性危害的严 重程度，用介质毒性程度和爆炸危害程度表示。
• 容器的典型结构形式如图6-3所示，其中圆柱形和球形压力容器的外 观示意如图6-4所示。
• 另外，固定式压力容器的其他分类方法也有许多种，表6-2列出的是 常见的一些分类方法。