第六章 受壓殼體制造準備

1、第六章第六章 受壓殼體制造的準備受壓殼體制造的準備 第六章受壓殼體制造的準備第六章受壓殼體制造的準備 6.1鋼材的預(yù)處理鋼材的預(yù)處理 預(yù)處理的內(nèi)容：預(yù)處理的內(nèi)容：凈化、矯形和涂保護底漆。凈化、矯形和涂保護底漆。 預(yù)處理工序的對象：預(yù)處理工序的對象：加工前后的鋼板、鋼加工前后的鋼板、鋼 管、型鋼。管、型鋼。 凈化處理凈化處理 對鋼板、管子和型鋼在劃線、切割、對鋼板、管子和型鋼在劃線、切割、 焊接加工之前和鋼材經(jīng)過切割、坡口加工、焊接加工之前和鋼材經(jīng)過切割、坡口加工、 成形、焊接之后清楚其表面的銹、氧化皮、成形、焊接之后清楚其表面的銹、氧化皮、 油污和熔渣。油污和熔渣。 矯形矯形 對鋼材在運輸、吊

2、裝、存放過程中的不對鋼材在運輸、吊裝、存放過程中的不 當所產(chǎn)生的變形進行矯正。當所產(chǎn)生的變形進行矯正。 涂保護漆涂保護漆 提高鋼材的耐腐蝕性、防止氧化提高鋼材的耐腐蝕性、防止氧化。 6.1.1 凈化處理凈化處理 一、凈化的作用、目的一、凈化的作用、目的 消除焊縫兩邊緣的油污和銹蝕物，保消除焊縫兩邊緣的油污和銹蝕物，保 證焊接質(zhì)量；證焊接質(zhì)量； 為下一道工序做準備，滿足下一道工為下一道工序做準備，滿足下一道工 序的工藝要求；序的工藝要求； 如：噴鍍，搪瓷，襯里設(shè)備，多層包扎容器，熱套如：噴鍍，搪瓷，襯里設(shè)備，多層包扎容器，熱套 容器等。容器等。 為保持設(shè)備的耐腐蝕性；為保持設(shè)備的耐腐蝕性； 6.

3、1.1 凈化凈化 二、凈化的方法二、凈化的方法 噴砂法（機械凈化法、噴砂法（機械凈化法、 物理凈化法）物理凈化法） 砂粒尺寸碳鋼砂粒尺寸碳鋼1.5mm， 不銹鋼不銹鋼1mm。壓縮空氣。壓縮空氣 的壓力的壓力0.5-0.7MPa。 （噴丸工藝）（噴丸工藝） 6.1.1 凈化凈化 化學(xué)清洗法化學(xué)清洗法 化學(xué)清洗法包括：有機溶劑洗滌、堿洗、化學(xué)清洗法包括：有機溶劑洗滌、堿洗、 酸洗。酸洗。 有機溶劑針對設(shè)備和管道襯里（襯橡膠，有機溶劑針對設(shè)備和管道襯里（襯橡膠， 襯法奧利特）的表面；襯法奧利特）的表面； 堿洗法主要是用來去油污；堿洗法主要是用來去油污； 酸洗法針對的是表面氧化皮，銹蝕物，酸洗法針對的

4、是表面氧化皮，銹蝕物， 焊縫區(qū)域殘留的熔渣。焊縫區(qū)域殘留的熔渣。 6.1.2 矯矯 形形 就是調(diào)整彎曲件就是調(diào)整彎曲件“中性中性 層層”兩側(cè)的纖維長度，使纖維等長?；騼蓚?cè)的纖維長度，使纖維等長。或 者以中性層為基準，長的變短，短的變者以中性層為基準，長的變短，短的變 長；或者以長纖維為基準，讓短纖維拉長；或者以長纖維為基準，讓短纖維拉 長。長。 矯形的方法有彎曲法、張力變形法、和矯形的方法有彎曲法、張力變形法、和 火焰加熱法等?；鹧婕訜岱ǖ?。 矯形的實質(zhì)矯形的實質(zhì) 6.1.2 矯矯 形形 彎曲法矯形彎曲法矯形 就是用反向變形來抵消原有的變形。就是用反向變形來抵消原有的變形。 通常矯形時都是將工

5、件彎曲到彈塑性狀態(tài)，通常矯形時都是將工件彎曲到彈塑性狀態(tài)， 外力除去后變形可恢復(fù)一部分，要多次矯外力除去后變形可恢復(fù)一部分，要多次矯 形最后達到目的。形最后達到目的。 6.1.2 矯矯 形形 鋼板的矯平鋼板的矯平 設(shè)備：設(shè)備： 輥式矯板機，輥式矯板機， 輥子數(shù)是輥子數(shù)是7-21 個。個。 6.1.2 矯矯 形形 型鋼的矯形型鋼的矯形 設(shè)備：各種壓力機設(shè)備：各種壓力機 型鋼矯直機型鋼矯直機 支力夾支力夾 6.1.2 矯矯 形形 張力變形法矯形張力變形法矯形 原理：在兩個夾頭之間拉直，兩端有限力裝置。這種方法的優(yōu)原理：在兩個夾頭之間拉直，兩端有限力裝置。這種方法的優(yōu) 點是材料表面不會受力的作用，可

6、以避免劃痕、壓痕等。點是材料表面不會受力的作用，可以避免劃痕、壓痕等。 注：僅用于有色金屬的管子和型材。 6.1.2 矯矯 形形 火焰加熱矯形（點熱急冷矯形）火焰加熱矯形（點熱急冷矯形） 在工件的局部，通常是金屬纖維較長的部位順次，點在工件的局部，通常是金屬纖維較長的部位順次，點 狀進行加熱，然后急劇冷卻來進行矯形。狀進行加熱，然后急劇冷卻來進行矯形。 加熱溫度加熱溫度 500-560；點狀加熱直徑；點狀加熱直徑 20-25mm； 加熱點邊距加熱點邊距55-70mm。 眾所周知，金屬材料有熱脹冷縮的特性，當局部加熱眾所周知，金屬材料有熱脹冷縮的特性，當局部加熱 時，被加熱處的材料受熱而膨脹，但

7、由于周圍溫度低，因時，被加熱處的材料受熱而膨脹，但由于周圍溫度低，因 此膨脹受到阻礙。此時加熱處金屬受壓縮應(yīng)力，此膨脹受到阻礙。此時加熱處金屬受壓縮應(yīng)力，當加熱溫當加熱溫 度為度為600700時，壓縮應(yīng)力超過屈服極限，產(chǎn)少壓縮塑性時，壓縮應(yīng)力超過屈服極限，產(chǎn)少壓縮塑性 變形。停止加熱后，金屆冷卻縮短，結(jié)果加熱處金屬纖維變形。停止加熱后，金屆冷卻縮短，結(jié)果加熱處金屬纖維 要比原先的短，因而產(chǎn)生了新的變形。要比原先的短，因而產(chǎn)生了新的變形。火焰矯正就是利用火焰矯正就是利用 金屬局部受熱后所引起的新的變形去矯正原先的變形。因金屬局部受熱后所引起的新的變形去矯正原先的變形。因 此，了解火焰局部受熱時所

8、引起的變形規(guī)律，是掌握火焰此，了解火焰局部受熱時所引起的變形規(guī)律，是掌握火焰 矯正的關(guān)鍵。矯正的關(guān)鍵。 1火焰矯正能獲得相當大的矯正力，矯火焰矯正能獲得相當大的矯正力，矯 正效果明顯。正效果明顯。 火焰矯正火焰矯正特點特點 火焰矯正不僅應(yīng)用于鋼材，而且更多地火焰矯正不僅應(yīng)用于鋼材，而且更多地 用來矯正不同尺寸和不同形式各種鋼結(jié)構(gòu)用來矯正不同尺寸和不同形式各種鋼結(jié)構(gòu) 的變形的變形 2火焰矯正設(shè)備簡單，方法靈活，操作方火焰矯正設(shè)備簡單，方法靈活，操作方 便。便。 火焰矯正特點火焰矯正特點 廣泛地應(yīng)用于金屬結(jié)構(gòu)在制造過程中廣泛地應(yīng)用于金屬結(jié)構(gòu)在制造過程中 各種變形的矯正。如用于船舶、車輛、重各種變形

9、的矯正。如用于船舶、車輛、重 型機架、大型容器、梁的矯正等。型機架、大型容器、梁的矯正等。 3火焰矯正，要消耗金屬材料部分塑性儲火焰矯正，要消耗金屬材料部分塑性儲 備，對于特別重要的結(jié)構(gòu)、塑性或脆性很備，對于特別重要的結(jié)構(gòu)、塑性或脆性很 差的材料要慎重使用。差的材料要慎重使用。 火焰矯正特點火焰矯正特點 對于有淬火傾向的材料，采用火焰加對于有淬火傾向的材料，采用火焰加 熱時，噴水冷卻要特別慎重熱時，噴水冷卻要特別慎重 6.1.2 矯矯 形形 火焰加熱會不同程度的使鋼材產(chǎn)生氧化現(xiàn)象，火焰加熱會不同程度的使鋼材產(chǎn)生氧化現(xiàn)象， 甚至加熱區(qū)金屬組織結(jié)構(gòu)的變化而影響其耐甚至加熱區(qū)金屬組織結(jié)構(gòu)的變化而影響

10、其耐 腐蝕性能。如腐蝕性能。如不銹鋼等鋼材嚴禁使用火焰矯不銹鋼等鋼材嚴禁使用火焰矯 形。形。 對于對于易產(chǎn)生退火裂紋的鋼材易產(chǎn)生退火裂紋的鋼材，由于火焰加熱，由于火焰加熱 溫度正好在其過飽和碳化物的晶間析出敏感溫度正好在其過飽和碳化物的晶間析出敏感 區(qū)，有產(chǎn)生退火裂紋的可能，因此區(qū)，有產(chǎn)生退火裂紋的可能，因此也必須禁也必須禁 止使用此方法止使用此方法。 注意！注意！ 6.2 劃劃 線線 將立體表面依次攤平在平面上可得到立體表將立體表面依次攤平在平面上可得到立體表 面的展開圖面的展開圖。 將零件展開圖按將零件展開圖按1：1比例直接劃在鋼板上，或比例直接劃在鋼板上，或 先劃在薄鐵板上（或紙板）上作

11、成樣板，再按先劃在薄鐵板上（或紙板）上作成樣板，再按 樣板劃線的過程樣板劃線的過程放樣。放樣。 劃線工序是包括展開、放樣、打標號等一劃線工序是包括展開、放樣、打標號等一 系列操作過程的總稱。系列操作過程的總稱。 6.2.1 零件的展開計算零件的展開計算 空間曲面分為直線曲面和曲線曲面?？臻g曲面分為直線曲面和曲線曲面。 所有的曲線曲面是不可展開的。所有的曲線曲面是不可展開的。 在直線曲面中，相鄰兩素線位于同一平面內(nèi)的在直線曲面中，相鄰兩素線位于同一平面內(nèi)的 才是可展開曲面。才是可展開曲面。 球形、橢圓形、折邊錐形封頭等零件的表面球形、橢圓形、折邊錐形封頭等零件的表面 是曲線曲面，屬于不可展開曲面

12、，在生產(chǎn)中是曲線曲面，屬于不可展開曲面，在生產(chǎn)中 用近似方法展開或用經(jīng)驗公式計算。用近似方法展開或用經(jīng)驗公式計算。 6.2.2 放樣（號料）放樣（號料） 工程上把將零件的展開圖配置在鋼板上的過程工程上把將零件的展開圖配置在鋼板上的過程 叫做放樣，也叫號料。叫做放樣，也叫號料。 放樣放樣注意的問題：注意的問題： 劃線要準確劃線要準確 對角線（對角線（l1-l2）不大于）不大于 1mm；兩平行線的不平；兩平行線的不平 行度不大于行度不大于1mm. 6.2.2 放樣（號料）放樣（號料） 考慮各工序的加工余量考慮各工序的加工余量 合理排料合理排料 有兩方面的含義：提高材料利用率和合理配置有兩方面的含義

13、：提高材料利用率和合理配置 焊縫。焊縫。 6.2.3 標記和標記移植標記和標記移植 作業(yè) 6.3 切割及邊緣加工切割及邊緣加工 按所劃的切割線從原料上切割下零件的毛坯按所劃的切割線從原料上切割下零件的毛坯 切割工序（俗稱落料）。切割工序（俗稱落料）。 切割的要求：切割的要求： 尺寸精確；尺寸精確； 切口光潔；切口光潔； 切割后的坯料無明顯、較大變形。切割后的坯料無明顯、較大變形。 6.3.1 機械切割機械切割 機械切割機械切割 鋸切鋸切 剪切剪切 設(shè)備：普通鋸床，砂輪鋸設(shè)備：普通鋸床，砂輪鋸 對象：圓鋼，管子對象：圓鋼，管子 設(shè)備：閘門式，圓盤式剪板機，設(shè)備：閘門式，圓盤式剪板機， 振動剪床，

14、聯(lián)合剪切機振動剪床，聯(lián)合剪切機 對象：板料對象：板料 6.3.1 機械切割機械切割 1.閘門式剪板機閘門式剪板機 閘門式剪板機閘門式剪板機 有斜口和平口兩種有斜口和平口兩種,以斜口式用得最多以斜口式用得最多. 用于板材的直線剪切。用于板材的直線剪切。 其剪切厚度為其剪切厚度為6-40mm。 2.圓盤式剪切機圓盤式剪切機 圓盤式剪切機則用于圓盤式剪切機則用于20mm以下板料的直線和曲線以下板料的直線和曲線 剪切，用途不廣。剪切，用途不廣。 6.3.2 氧氣切割氧氣切割(火焰切割火焰切割) 6.3.2 氧氣切割氧氣切割 氧氣切割的過程：氧氣切割的過程： a.金屬預(yù)熱金屬預(yù)熱 b.金屬元素燃燒金屬元

15、素燃燒 c.氧化物被吹走氧化物被吹走 6.3.2 氧氣切割氧氣切割 金屬燃燒時放出的熱量應(yīng)足以維持切割過金屬燃燒時放出的熱量應(yīng)足以維持切割過 程連續(xù)進行。程連續(xù)進行。 氧氣切割必須滿足以下條件：氧氣切割必須滿足以下條件： 金屬的燃點必須低于其熔點（基本條件）。金屬的燃點必須低于其熔點（基本條件）。 鑄鐵、銅、鋁的燃點都高于其熔點，不能用氧切割鑄鐵、銅、鋁的燃點都高于其熔點，不能用氧切割 金屬氧化物的熔點必須低于金屬本身的熔金屬氧化物的熔點必須低于金屬本身的熔 點。點。 鋁和含鉻較高的合金鋼不能氣割鋁和含鉻較高的合金鋼不能氣割 6.3.3 等離子弧切割等離子弧切割 等離子弧切割是利用溫度達等離子

16、弧切割是利用溫度達18000-30000度度(k)的的 等離子焰流，將工件局部熔化并沖刷掉而形成割等離子焰流，將工件局部熔化并沖刷掉而形成割 縫?？p。 等離子弧及其產(chǎn)生等離子弧及其產(chǎn)生 完全電離的氣體就是第四種物態(tài)完全電離的氣體就是第四種物態(tài) 等離子態(tài)等離子態(tài) 等離子弧是怎樣產(chǎn)生的？等離子弧是怎樣產(chǎn)生的？ 自由電弧自由電弧 等離子電弧是由等離子弧發(fā)生裝置產(chǎn)生的（圖等離子電弧是由等離子弧發(fā)生裝置產(chǎn)生的（圖1 1）。）。 等離子弧等離子弧 當在鎢極和工件之間加上一個較高的電壓并經(jīng)過高頻振蕩器的激發(fā)，當在鎢極和工件之間加上一個較高的電壓并經(jīng)過高頻振蕩器的激發(fā)， 使氣體電離形成電弧。電弧在通過特殊孔型

17、的使氣體電離形成電弧。電弧在通過特殊孔型的噴嘴噴嘴時，受到了機械壓縮，時，受到了機械壓縮， 使截面積小。另外，當電弧通過用水冷卻的特種噴嘴內(nèi)，因受到外部不使截面積小。另外，當電弧通過用水冷卻的特種噴嘴內(nèi)，因受到外部不 斷送來的冷氣流及導(dǎo)熱性很好的水冷噴嘴孔道壁的冷卻作用，使電弧柱斷送來的冷氣流及導(dǎo)熱性很好的水冷噴嘴孔道壁的冷卻作用，使電弧柱 外圍氣體受到了強烈外圍氣體受到了強烈冷卻冷卻。溫度降低，導(dǎo)電截面縮小，產(chǎn)生熱收縮效應(yīng)，。溫度降低，導(dǎo)電截面縮小，產(chǎn)生熱收縮效應(yīng)， 電弧進一步被壓縮，造成電弧電流只能從弧柱中心通過，這時的電弧電電弧進一步被壓縮，造成電弧電流只能從弧柱中心通過，這時的電弧電 流密度急劇增加。由于電弧內(nèi)的帶電粒子在弧柱內(nèi)的運動自己產(chǎn)生流密度急劇增加。由于電弧內(nèi)的帶電粒子在弧柱內(nèi)的運動自己產(chǎn)生磁場磁場 的電磁力，使它們之間相互吸引，也就是電磁收縮效應(yīng)，結(jié)果使電弧再的電磁力，使它們之間相互吸引，也就是電磁收縮效應(yīng)，結(jié)果使電弧再 進一步被壓縮，這樣被壓縮后的電弧能量將高度集中，溫度