氣液分離罐筒體制作工藝設(shè)計

1、氣液分離罐筒體制作工藝設(shè)計專業(yè)：材料成型及控制工程（焊接）班級：姓名：目錄1 氣液分離罐筒體的制作工藝1.1氣液分離罐筒體制作工藝流程1. 2鋼板檢驗1.2.1 鋼號核對1.2.2 化學(xué)成分檢驗1.2.3 力學(xué)性能檢驗1.2.4 缺陷檢驗1.3 矯正1.4 鋼板表面處理1.5 鋼板的劃線，號料1.5.1 劃線1.5.2 號料1.6 下料1.6.1 筒體的尺寸計算1.6.2 切割1.6.3 邊緣加工1.7 筒節(jié)的卷制1.7.1 預(yù)彎1.7.2 對中1.7.3 卷圓1.7.4 矯圓1.7.5 卷板質(zhì)量的控制1.8 筒體的組對1.8.1 臥式組對方案的原則1.8.2 組對方法1.8.3 調(diào)橢圓度方法

2、1.8.4 始焊點位置的確定1.8.5 間隙不均勻的處理方法1.8.6 筒體環(huán)焊縫的焊接參考文獻附錄 vg=30m3氣液分離罐罐體設(shè)計圖1氣液分離罐筒體的制作工藝1.1 氣液分離罐筒體制作工藝流程氣液分離罐筒體制作工藝流程如圖所示1.2 鋼板檢驗鋼板檢驗是為了檢驗所用的鋼材是否符合國家標(biāo)準，相關(guān)的技術(shù)要求，質(zhì)量標(biāo)準和等級標(biāo)準，主要檢驗以下幾個方面：鋼號、化學(xué)成分、力學(xué)性能、表面和內(nèi)部缺陷等。1.2.1 鋼號核對鋼材入廠時，檢驗員應(yīng)該按廠內(nèi)的鋼材進貨要求檢查所入鋼材是否為本廠要求的同批號鋼材，且數(shù)量是否足夠。1.2.2 化學(xué)成分檢驗在鋼板上取樣之后， 對其進行化學(xué)成分的校對檢驗。檢驗的主要元素是

3、碳，錳，硫，磷?；瘜W(xué)分析試驗的操作應(yīng)符合gb223 的規(guī)定（化學(xué)成分表見表1） 。1.2.3 力學(xué)性能檢驗通過做靜負荷試驗， 來檢驗鋼材的屈服強度， 抗拉強度，伸長率，斷面伸縮率，硬度，通過動負荷試驗來檢驗鋼材的常溫沖擊（力學(xué)性能表 見表 2） 。 試樣形 狀 、尺 寸及 試驗 方法參 見gb2649-81、gb2651-81、gb2653-81 的規(guī)定。1.2.4 缺陷檢驗鋼材的缺陷主要有表面缺陷和內(nèi)部缺陷兩種。（1）檢驗成品鋼材的表面缺陷是指檢驗其是否在運輸中受損，出現(xiàn)嚴重損傷劃痕、沙眼、裂紋等，一般為可見的缺陷。（2） 檢查所入鋼材的內(nèi)部缺陷是指檢查內(nèi)部是否存在沙眼、氣孔、夾渣、裂紋、麻

4、點、疏松等缺陷。一般用超聲波探傷4。1.3 矯正鋼材在軋制、運輸、裝卸堆放過程中會發(fā)生變形，變形超過一定程度時會給尺寸的度量、劃線、剪切及其它加工帶來困難，而且會影響到成形零件的尺寸和形狀的精度，進而影響到裝配、 焊接和整個產(chǎn)品的質(zhì)量。所以，凡是變形超過技術(shù)要求的鋼材，在劃線，號料以前必須進行矯正。（1）鋼材矯正的基本原理和方法矯正是使鋼材或工件在外力作用下產(chǎn)生與原來變形相反的塑性變形（即永久變形），以消除原來工件彎曲、扭曲和皺折、不平等變形。矯正的方法按操作方法的不同可分為手工矯正、機械矯正和火焰矯正三種5。本設(shè)計選擇機械矯正，如圖1 所示。圖 1 多輥式矯平機工作原理圖（2）鋼板矯正設(shè)備鋼

5、板的矯正，一般情況下都是采用多輥板料矯正機進行機械矯正，但特殊情況，如對于厚板、 小塊板料的矯正，也可以用三輥卷板機和各種壓力機來代替多輥板材矯平機進行矯正，少數(shù)情況下也可進行手工校正。本設(shè)計選用國產(chǎn) 4200mm 9輥式中厚板矯直機， 其技術(shù)條件如表 1所示。表1 4200mm 9輥式中厚板矯直機技術(shù)條件厚度 （mm ）寬度 (mm) 長度 (mm) 溫度 ( ) 輥數(shù) 輥距(mm) 8 401500 40004000180006008009 360輥徑 輥長 (mm) 上橫梁開口度(mm) 傳動比（ i）矯直速度( m/s)主電動機(kw) 320mm 4200240 22 0.30.81

6、251.4 鋼板表面處理為了避免鋼材表面的油污、銹蝕和氧化皮等影響產(chǎn)品的制造質(zhì)量，應(yīng)該在進行材料劃線、 下料之前進行表面預(yù)處理。鋼材表面的預(yù)處理對于提高產(chǎn)品質(zhì)量、 延長產(chǎn)品的壽命、 減少環(huán)境污染具有重要的意義。鋼材的表面預(yù)處理方法主要有機械法和化學(xué)法兩種。本設(shè)計選用機械法中的噴丸處理。選用的噴丸設(shè)備是gyx-nm型鋼材預(yù)處理裝置，它既可以用于鋼板、型鋼的表面處理，也可用于結(jié)構(gòu)部件的表面處理。 該裝置進行鋼材預(yù)處理的工藝過程為：電磁吊上料輥道輸送預(yù)熱（40-50）噴丸清理丸料噴漆烘干（60-70）軌道輸送出料。1.5 鋼板的劃線，號料1.5.1 劃線按構(gòu)件設(shè)計圖樣的圖形與尺寸1:1劃在待下料的鋼

7、材上，以便按劃線圖形進行下料加工的工序為劃線。生產(chǎn)中經(jīng)常采用的劃線方法有樣板和草圖劃線兩種，劃線時應(yīng)注意以下事項：（1）熟悉結(jié)構(gòu)件的圖樣和制造工藝，根據(jù)圖樣檢驗樣板、樣桿，核對選用的鋼號，規(guī)格應(yīng)符合規(guī)定的要求；（2） 檢查鋼板是否有表面麻點、 裂紋、夾層及厚度不均勻等缺陷；（3）劃線前應(yīng)將材料墊平、放穩(wěn)，劃線時要盡可能使線條細且清晰，筆尖與樣板邊緣間不要內(nèi)傾和外傾；（4）劃線時應(yīng)標(biāo)注各種下道工序用線，例如，展開構(gòu)件的素線位置、彎曲件的彎曲范圍或折彎線、 中心線、比較重要的裝配位置線等，并加以適當(dāng)標(biāo)記以免混淆；（5）彎曲零件號料時，應(yīng)考慮材料軋制的纖維方向；（6）鋼板兩邊不垂直時一定要去邊。劃尺

8、寸較大的矩形時，一定要檢查對角線；（7）劃線的毛坯，應(yīng)注明產(chǎn)品的圖號、件號和鋼號，以免混淆；（8）注意合理排料提高材料的利用率。1.5.2 號料根據(jù)圖紙上的圖樣或樣板（草圖，樣桿等）在鋼板和型鋼上劃線的過程稱為號料。號料時，要求把所有結(jié)構(gòu)零件的真實形狀、加工要求、裝配用線、孔洞等均標(biāo)記在鋼板上面， 并用文字和符號注寫清楚。 號料的質(zhì)量直接影響下道工序的質(zhì)量，必須十分認真。1.6 下料1.6.1 筒體的尺寸計算由于筒體為回轉(zhuǎn)體，劃線前要進行展開，可采用計算展開法，考慮壁厚因素，按中徑展開。根據(jù)公式：l= （dg+ ）+s （ 1-1）式中： l-筒體毛坯展開長度（ mm）dg-容器公稱直徑（ m

9、m）-容器壁厚（ mm）s-加工余量（ mm）則l=3.14（2600+16）+10=8224.24mm，根據(jù)上面的計算得出下料尺寸 4600mm 8225mm，還要考慮刨邊和余量。筒節(jié)展開毛坯尺寸如圖2 所(注：圖中虛線為選板尺寸，實線為毛坯料尺寸。) 圖 2 筒節(jié)展開圖1.6.2 切割鋼材的剪裁方法很多，目前金屬結(jié)構(gòu)制造廠常用的主要方法有：機械剪裁、氣體火焰切割和等離子弧切割等。由于氣割設(shè)備簡單、使用靈活方便；切割速度快、生產(chǎn)效率高；成本低，使用范圍廣。因此采用氣割下料。氣割的實質(zhì)是金屬在氧中的燃燒過程。它利用可燃氣體和氧氣混合燃燒的火焰產(chǎn)生的預(yù)熱被切割金屬表面，并使其呈活化狀態(tài)， 然后送

10、進高純度、 高速度的切割氧流， 是金屬在氧氣中劇烈燃燒生成金屬氧化物熔渣， 并放出大量的熱量， 借助這些燃燒熱和高溫熔渣的熱傳導(dǎo)，不斷加熱切口金屬， 直至工件底部同時借助高速氧流把燃燒生成的氧化物熔渣吹除；再由被切割工件與割炬相對移動形成切縫。氣體切割機選用cg130 小車式半自動切割機，技術(shù)參數(shù)如表 2所示。表 2cg1-30 技術(shù)參數(shù)切割厚度（ mm）切割速度(mm/min) 電動機型號電壓 (v)功率 (kw) 560 50750 s261 220 24 1.6.3 邊緣加工邊緣加工是將工件的邊緣或端面加工成符合工藝要求的形狀和尺寸精度的加工工序，對下料后的零件進行邊緣加工的主要目的是：

11、（1）消除前道工序加工所產(chǎn)生的加工硬化層和熱影響區(qū)。（2）根據(jù)工藝要求完成坡口加工。（3）消除裝配、焊接工件邊緣或自由邊的各類缺陷，以提高結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量。（4）提高結(jié)構(gòu)的表面質(zhì)量，也可為產(chǎn)品的后期制作創(chuàng)造條件。1.7 筒節(jié)的卷制鋼材的卷制是對已經(jīng)按尺寸要求剪裁下料，并經(jīng)邊緣加工后的板材實施彎曲的工藝方法。 它是在卷板機上， 利用工作輥相對位置變化和旋轉(zhuǎn)運動對坯料進行連續(xù)彎曲加工的，是焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)中圓筒形，錐形等工件的主要加工方式。因此在這里介紹一下三輥式卷板機的工作原理，如圖3 所示。圖 3 三輥式卷板機工作原理圖三輥式卷板機的上軸可在oe 垂直平面內(nèi)上下調(diào)節(jié)，兩個下輥為主動輥，可正反旋轉(zhuǎn)，并

12、對稱于上輥中心線排列。彎卷時將鋼板放入上、下輥之間， 然后上輥向下移動將鋼板壓緊并使之彎曲，在e 點處彎矩最大，使鋼板達到塑性變形狀態(tài)。再驅(qū)動兩下輥旋轉(zhuǎn)，并借助于鋼板和輥子之間的摩擦力使鋼板左右移動。同時上輥也隨之轉(zhuǎn)動， 這樣就使鋼板連續(xù)通過oe 垂直平面，受到相同的彎曲，產(chǎn)生相同的變形。既鋼板變成曲率相同的弧形板。一次行程之后，再將上輥下壓一定距離，有驅(qū)動下輥，使鋼板進一步受到彎曲。上輥下壓幾次，就將鋼板彎曲到需要的曲率半徑。曲率半徑的關(guān)系式：srrharhsrr212212202（1-3）主要工序步驟有：鋼板的預(yù)彎、對中、卷圓、矯圓。1.7.1 預(yù)彎預(yù)彎是在用卷板機彎卷鋼板時，鋼板兩端各有

13、一平直段無法卷彎。 為了使鋼板都能彎曲成同一的曲率， 在卷板前要采用一定的辦法，前將其兩端彎曲成所需要的曲率，這就是預(yù)彎的目的。較厚的板采用壓力機進行模壓彎曲，這種方法需較大型的壓力機和模具；本設(shè)計板較薄，就用原三輥卷板機，借助一塊預(yù)彎胎板進行輥卷預(yù)彎。預(yù)彎過程見圖4 中 1，2，3，4。胎板厚度一般取卷制鋼板厚度的兩倍后稍多一些，本設(shè)計選用的胎板厚度為43mm，其曲率半徑應(yīng)略小于被卷鋼板的半徑，這樣既不致于增加板機的負擔(dān)，免于損壞機床，又可保證鋼板的預(yù)彎曲率。 預(yù)彎的長度一般可取620 倍板厚，本設(shè)計預(yù)彎的長度為200mm。圖 4 預(yù)彎過程圖1.7.2 對中預(yù)彎后將鋼板放入卷板機上，下輥之間

14、進行滾卷， 注意將鋼板放正，對中，使工件的母線與輥子軸線平行，防止產(chǎn)生扭斜。對中方法可先在鋼板上劃出中線，然后與下輥表面的線槽對正，即可對中。1.7.3 卷圓鋼板對中以后，就可以調(diào)下上輥壓住鋼板并使之產(chǎn)生一定的彎曲，開動機床進行彎曲。每卷輥一次行程，便適當(dāng)調(diào)整上輥一次，經(jīng)過這樣多次滾卷后就可以將鋼板彎曲成所需要的曲率。冷卷時考慮到回彈，要有一定的過卷量，一般為2030mm，且當(dāng)曲率達到要求時還應(yīng)在此曲率下多卷幾次。熱卷時不必考慮回彈。1.7.4 矯圓矯圓大致分三個步驟：（1） 加載 根據(jù)經(jīng)驗或計算將輥筒調(diào)到所需的最大矯正曲率位置。（2）滾圓 將滾筒在矯正曲率下滾卷12圈（著重滾卷近焊縫區(qū)）使整

15、圓曲率均勻一致。（3）卸載 逐漸卸除載荷，使工件在逐漸減少的矯正載荷下多次滾卷。1.7.5 卷板質(zhì)量的控制鋼板卷制的質(zhì)量控制， 除按工藝要求、 正確的選擇加工方法和工藝規(guī)范、正確的施焊外，還要注意防止各種缺陷的產(chǎn)生，以及對已經(jīng)產(chǎn)生的缺陷加以排除。（1）外形缺陷由材料性能、規(guī)格、下料精度，焊接質(zhì)量，操作方式及工藝規(guī)范的差異所引起的筒節(jié)形狀和尺寸產(chǎn)生的誤差。（2）表面壓傷在工件表面和輥子之間存在的氧化皮和其他夾雜物，造成表面壓傷，特別是熱卷和熱矯時，氧化皮的危害尤為嚴重，為此應(yīng)采取相應(yīng)的措施。（3）卷裂 由冷卷硬化，粗晶組織，應(yīng)力集中及各種脆性條件應(yīng)起材料塑性變壞，導(dǎo)致卷裂，具體注意事項之前已寫到

16、，這里不再重復(fù)。1.8 筒體的組對1.8.1臥式組對方案的原則臥式組對筒體最佳方案的確定，應(yīng)以如何將兩小段形成的橢圓為同向橢圓為準則，即長軸對長軸，短軸對短軸，即使橢圓度再大也不影響組對；反之，即使橢圓度再小、也不利于組對。18.2 組對方法四套轉(zhuǎn)胎分別置于兩小段筒體之下，且各轉(zhuǎn)胎保證等高度等跨度。主動胎放置的位置，根據(jù)實踐經(jīng)驗，必須放在中部,不能放在端頭，這是因為端頭的重量太小，壓力不夠，摩擦力太小，筒體不易轉(zhuǎn)動。1.8.3 調(diào)橢圓度方法如圖 5 所示，為千斤頂法，將千斤頂和頂桿置于最大短軸上，施力后短軸擴大，長軸縮短，橢圓得以調(diào)整。圖 5 千斤頂法調(diào)橢圓度1.8.4 始焊點位置的確定由于本設(shè)備材料為16mnr，所以可以在內(nèi)側(cè)進行點焊。 通過轉(zhuǎn)動主動胎側(cè)筒體， 對正度數(shù)線和錯口量后， 可在最下方或斜下方先點焊以定位，繼而在下部進行點焊。1.8.5 間隙不均勻的處理方法圖 6 間隙不均勻的調(diào)整方法圖 6 為處理間隙不均勻的常用方法。 當(dāng)下部或水平位置間隙合適而上部間隙大時， 可在間隙適合處先點焊一疤， 然后利用吊車使上部間隙縮小，如圖6(a) 所示；當(dāng)中部間隙合適而下部間隙大時，可在間隙合適處先點焊一疤， 然后用吊車使下部間隙縮小， 上部間隙自然擴大，如圖 6(b) 所示。1.8.6 筒節(jié)環(huán)焊縫的焊接經(jīng)上述措施調(diào)整，各筒節(jié)之間點焊之后。在焊接滾輪架與懸臂式焊接操作機共同配