焊接結構生產課程設計(液化氣罐設計)

1、焊接結構生產課程設計設計項 .煤氣罐焊接結構設計院系:焊接工程系專業(yè)：焊接技術及自動化姓名:陳毅學號：1001050201指導老師：宋寶來2第一部分、煤氣罐結構組成及特點 第二部分、煤氣罐圖紙分析 第三部分、焊接工藝及裝備 第四部分、焊前準備及焊接參數 第五部分、煤氣罐的檢驗方法 第六部分、煤氣罐的用途及注意事項 第七部分、小結與體會111415第一部分 煤氣罐結構組成及特點1煤氣罐結構組成:煤氣罐有五部分組成，即套環(huán)、閥欄、上殼體、下殼體和下環(huán)（如圖31 01）。套環(huán)材料為Q235,上、下殼體和筒體材料均為Q345,下環(huán)材料為Q235。圖31-01煤氣罐外觀2、接頭形式:常用焊接的接頭形式有

2、對接、搭接、角接等。接頭形式根據焊件壁厚及形狀等特點，可適當地采用對接、 搭接或角接。焊接時可根據要求填絲或不填絲。 對接接頭可采用I形或卷邊接頭形式，也可采用開坡口的接頭形式，主要是根據 板厚來選擇適宜的接頭形式。I形接頭的板厚一般不超過 4mm,可根據要求留不同的間隙或不留間隙。厚板可進行填絲焊接，如板較薄或要求無余高時，即可不填絲。不足1mm的薄板，通常采用卷邊對接形式。當接頭兩邊的板厚相差較大時，需將板厚的邊緣削薄，使兩者板邊的厚度相當。當板厚大于3mm時，可采 用V形坡口對接形式。采用搭接接頭時，兩塊板的焊接部位要接觸良好。 角接接頭 要采用適宜的工裝卡具，保證焊后的焊件角度。由于煤

3、氣罐的承壓能力要求高， 強度大，其各接頭形式如圖 31 02所示的A-A搭接、B-B對接及C-C搭接。f -VJK圖 3102 煤氣罐焊縫接頭形式3、坡口形式及尺寸：焊接常用的典型坡口形式及尺寸如圖 31a 所示：表 31a 焊接常用的典型接頭的坡口形式及尺寸數接頭 形式板材厚度t/mm根部間隙/mm坡口角度 /（ ）焊道寬度/mmI形坡口對接接頭0.252.300.83.200.10tV形坡口對接接頭1.63.200.10t3060(0.100.25)t2.33.2(鈍邊0.69)903.26.400.10t3060(0.100.25) tX形坡口對接接頭6.412.700.20t30120

4、(0.100.25) tU形坡口對接接頭6.41900.10t1530(0.100.25) t雙U形坡口對接接頭193800.10t1530(0.100.25) t角焊縫0.83.200.10t0450.25t3.212.700.10t3045(0.100.25) tC-C選用I形坡口，而焊縫 B-B選用鈍邊V形坡口。根據套環(huán)、上殼體、下殼體和下環(huán)的板材厚度，焊縫A-A、第二部分煤氣罐圖紙分析1煤氣罐的三視圖如圖3103所示:圖31 03煤氣罐的三視圖第三部分焊接工藝及裝備1、全自動焊接方法優(yōu)點：要提高焊接機械化和自動化水平， 如焊機實現程序控制、 數字控制； 研制從準備工序、 焊接到質量監(jiān)控

5、全部過程自動化的專 用焊機；在自動焊接生產線上，推廣、擴大數控的焊接機械手和 焊接機器人，可以提高焊接生產水平，改善焊接衛(wèi)生安全條件。自動化采用具有自動控制，能自動調節(jié)、檢測、加工的機器設備、儀表，按規(guī)定的程序或指令自動進行作業(yè)的技術措施。其 目的在于增加產量、提高質量、降低成本和勞動強度、保障生產 安全等。自動化程度已成為衡量現代國家科學技術和經濟發(fā)展水 平的重要標志之一。數控式的專用焊機大多為自動 TIG 焊機，如全自動管 /管 TIG焊機、全自動管 /板 TIG 焊機、自動 TIG 焊接機床等。在焊接生 產中經常需要根據焊件特點設計與制造自動化的焊接工藝裝備， 如焊接機床、焊接中心、焊接

6、生產線等自制的成套焊接設備，大 多可采用通用的焊接電源、自動焊機頭、送絲機構、焊車等設備 組合，并由一個可編程的微機控制系統(tǒng)將其統(tǒng)一協(xié)調成一個整 體。2、焊接方法的選擇：由于煤氣罐一般都是成批量生產， 所以我們采用車床式自動焊接裝備焊接。 上殼體的直邊壓在下殼體的收口上， 然后再與套 環(huán)及下環(huán)一起放到焊接用的車床上， 利用裝在車床尾架上的氣缸 將組合件壓緊。利用可變速度的驅動裝置轉動焊件。三把焊槍和送絲機構安裝在車床后的側梁托架上，并根據不同規(guī)格的圓筒進行調整。 通過電控箱可控制焊道首尾搭接量、 調節(jié)焊接時間以及保證氣體的提前供氣和滯后停氣。各焊槍對中之后，按總啟動按鈕，即可同時啟動焊接。第四

7、部分 焊前準備及焊接參數1、焊前準備：組裝之前，對各結構要進行清理，清洗共分四部：浸于6070C的苛性腐蝕清洗液中 46min ;在4050C的溫水中漂洗1min，漂洗槽應有溢流的水以及空氣攪動； 在酸槽中(20C)還原處理810min ;在有溢流的水槽中進行溫水(5060C)漂洗 12min。2、焊接參數如下:接頭及坡口形式：見圖31 02。焊接位置:水平回轉管子焊接電源:三臺500A可調斜率及可調電壓的弧焊整流器送絲系統(tǒng):可調節(jié)速度焊槍：機械操作，700A，水冷式 焊絲： 1.2mm、 1.6mm、ER5356 保護氣體：Ar,23L/min 焊道數量：3道對應于各焊道的焊接參數見表31

8、a。表31-b煤氣罐各焊道的焊接參數焊道對應剖面 焊接參數A-AB-BC-C焊絲直徑/mm1.61.21.2焊接電流(反接)/A290200190電弧電壓N242525焊接速度/ (mm/min)11438801066送絲速度/ (mm/min)606982557874第五部分煤氣罐的檢驗方法1煤氣罐的檢驗方法：充裝介質液化石油氣充裝介質液化石油氣充裝介質液化石油氣水壓試驗水壓試驗水壓試驗壓力3.2壓力3.2壓力3.2(MP a)（MP a）（MP a）內容積（L）12內容積（L）118內容積（L）35.5外形尺寸外形尺寸外形尺寸（外徑X 249 X 413（外徑X407X 1193（外徑X

9、320 X 680高）mm高）mm高）mm瓶重（kg）6.8-0.3瓶重（kg）44.3-1.5瓶重（kg）16.5-0.32、常用的探傷方法:常用的探傷方法有：X光射線探傷、超聲波探傷、磁粉探傷、滲透探傷、渦流探傷、Y射線探傷、螢光探傷、著色探傷等方法。無損探傷:無損探傷是在不損壞工件或原材料工作狀態(tài)的前提下，對被檢驗部件的表面和內部質量進行檢查的一種測試手段。磁粉探傷:a、磁粉探傷的原理:當工件磁化時，若工件表面有缺陷存在，由于缺陷處的磁阻增大而產生漏磁，形成局部磁場，磁粉便在此處顯示缺陷的形狀和位置，從而判斷缺陷的存在。b、磁粉探傷的分類: 按工件磁化方向的不同，可分為周向磁化法、縱向磁

10、化法、復合磁化法和旋轉磁化法。 按采用磁化電流的不同可分為：直流磁化法、半波直流磁化法、和交流磁化法。 按探傷所采用磁粉的配制不同， 可分為干粉法和濕粉法。c、磁粉探傷優(yōu)點:磁粉探傷設備簡單、操作容易、檢驗迅速、具有較高的探傷靈敏度，可用來發(fā)現鐵磁材料鎳、鈷及其合金、碳素鋼及某些合金鋼的表面或近表面的缺陷； 它適于薄壁件或焊縫表面裂紋的檢驗，也能顯露出一定深度和大小的未焊透缺陷； 但難于發(fā)現氣孔、夾碴及隱藏在焊縫深處的缺陷 。超聲波探傷a、超聲波探傷的基本原理超聲波探傷是利用超聲能透入金屬材料的深處， 并由一截面遇到缺進入另一截面時， 在界面邊緣發(fā)生反射的特點來檢查零件缺陷的一種方法， 當超聲

11、波束自零件表面由探頭通至金屬內部，陷與零件底面時就分別發(fā)生反射波來，在熒光屏上形成脈沖波形，根據這些脈沖波形來判斷缺陷位置和大小。b、超聲波探傷與X射線探傷區(qū)別:超聲波探傷比 X 射線探傷具有較高的探傷靈敏度、周期短、成本低、靈活方便、效率高，對人體無害等優(yōu)點；缺點是對工作表面要求平滑、 要求富有經驗的檢驗人員才能辨別缺陷種類、 對缺陷沒有直觀性；超聲波探 傷適合于厚度較大的零件檢驗。c、超聲波探傷的主要特性1、超聲波在介質中傳播時，在不同質界面上具有反射的特性，如遇到缺陷，缺陷的尺寸等于或大于超聲波波長時，則超聲波在缺陷上反射回來， 探傷儀可將反射波顯示出來； 如缺陷的尺寸甚至小于波長時，聲波將繞過射線而不能反射；2、波聲的方向性好，頻率越高，方向性越好，以很窄的波束向介質中輻射，易于確定缺陷的位置。3、超聲波的傳播能量大，如頻率為 1MHZ100 赫茲）的超生波所傳播的能量， 相當于振幅相同而頻率為1000HZ （赫茲）的聲波的 100 萬倍。由于產品的性能要求， 所以我們在探傷檢測的時候選用超聲 波探傷進行檢測，檢測產品密封性的時候采用水壓試驗進行檢 測。第六部分 煤氣罐的用途及注意事項1、用途：煤氣氣罐是用來儲存煤氣、天然氣、液化石油氣的儲罐，應 用于家庭、飯店及工業(yè)。2、注意事項：煤氣罐內部有氣體時壓力很大， 稍有操作不當就有可能引起 爆炸，煤氣在 20 攝氏度