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1、课程设计(下料斗)2007年03月26日星期一12:401 前言1.1产品结构简介本产品为下料斗，由12CrMo焊接而成，总长2000mm，宽1029.6mm，筒体内径700mm,筒体长1000mm,壁厚6mm，一个椭圆型封头和一个锥型封头，五个接管和三个凹面法兰，两个平面法兰，三个支座。1.2产品结构简图见图1-1图1-1 产品简图1—接管；2—平面法兰；3—锥形封头；4—筒体；5—接管；6—凹面法兰；7—椭圆封头；8—接管；9—平面法兰；10—接管；11—凹面法兰；12—测温接管；13—弹簧座；14—垫板1．3焊接工艺性审查本设备为下料斗，
2、按JB741-80《钢制焊接压力容器技术条件》进行制造和验收，并受《压力容器安全监察规程》的监察，产品主要材料为12CrMo珠光体耐热钢，可焊性好，基本上可适合各种焊接，筒身厚度6mm，主要零部件由焊接而成，两个封头冲压成型，法兰锻造而成，焊缝主要为对接和角接，破口Y形，主要采用埋弧焊和手工电弧焊，筒体焊缝应进行局部无损探伤检验，探伤长度不小于筒体对接焊缝的20%，不低于Ⅲ级为合格，焊缝布置合理，施焊与焊后检验方便。1．4技术要求①本设备按JB741-80《钢制焊接压力容器技术条件》进行制造和验收，并受《压力容器安全监察规程》的监察；②焊接采用埋弧
3、焊和手工电弧焊；③筒体的对接焊缝和接管焊缝见图样，法兰按相应的法兰焊接标准执行，其余焊缝按GB985-80规定；④筒体焊缝按GB3323-87《钢熔化焊对接头射线照相和质量分级》进行局部无损探伤检查，探伤长度不得少于筒体对接焊缝总长度的20%，合格标准为III级；⑤设备制造完毕后，进行3.0Mpa水压实验，并要求水的氯离子含量≤25ppm；⑥水压实验合格后，进行气密性实验，实验压力2.5Mpa；⑦设备管口方位按图1-1。1．5结构工艺性审查该设备结构设计合理,除需使用冲压,卷弯等辅助工艺外,其他主要加工手段为焊接,焊缝接头形式只有对接和角接两种。焊
4、缝质量易于保证,而且焊缝布置合理精简。施焊较为方便,有利于焊后检验和减少应力集中。2 母材焊接性分析及试验方法2.1母材的特点低合金钢是在碳素钢基础上加入一定量合金元素的合金钢。其合金元素的总含量一般不超过5％，以提高钢的强度并保证其具有一定的塑性和韧性，或使钢具有某些特殊性能，如耐低温，耐高温或耐腐蚀性等。焊接中常用的低合金钢，可以分为高强钢，低温用钢，耐蚀钢及珠光体耐热钢。其中，耐热钢主要用于煤气化设备，加氢裂化设备及其他高状态下使用的化工设备等。这类钢焊接接头应具有与母材相近的高温持久强度，高温氧化性，抗氢性，组织稳定性，抗脆断性等。珠光体
5、耐热钢的主要成分见表2-1：表2-1 珠光体耐热纲的成分钢号CSiMnCrMoVTi12CrMo0.08-0.15%0.17-0.37%0.40-0.70%0.40-0.70%0.40-0.55%--2.2母材的焊接性分析焊接性的概念：金属材料在限定的施工条件下，焊接成按规定设计要求的构件，并满足预定服役要求的能力。分为工艺焊接性和使用焊接性。焊接性通常表现为二方面的问题:一是焊接引起的各种缺陷，二是焊接时材料性能的变化。母材为低合金耐热钢的焊接有以下特点：首先这些钢按合金含量具有不同程度的淬硬倾向，其次耐热钢中大多含有Cr、Mo、V、Nb和Ni
6、等强碳化合物形成元素，从而使接头过热区具有不同程度的再热裂纹敏感性，最后某些耐热钢焊接接头当有害的残余元素总量超过极限时会出现回火脆性或长时脆变。（1）焊缝中的热裂纹 从其成分看,12CrMo珠光体耐热钢的含碳量很低,因此,它的具有较好的抗裂性能,正常情况下一般不会产生热裂纹。（2）冷裂纹 冷裂纹时焊接时的一个重要问题,从材料本身考虑,淬硬组织时是引起冷裂纹的决定性因素,因此,焊接时能否形成对氢致裂纹敏感的淬硬组织是评定材料焊接性的一个重要指标。淬硬性取决于碳含量，合金成分及其含量。Cr、Mo都能显著的提高钢的淬硬性，成分一定的合金钢最高淬
7、硬性取决于从奥氏体相的冷却速度。合理的控制冷却速度是关键。淬硬性的防止：采用低氢焊条，严格烘干焊材，认真清理坡口，焊后或中断焊接时马上作消氢处理等都能减少扩散氢的含量，也是防止这类钢产生冷裂纹的措施。（3）再热裂纹W(Cr)+W(Cn)+2W(Mo)+10W(V)+7W(Nb)+5W(Ti)-2=0.7%+2×0.55%+0.2<0再热裂纹的防止：a)严格控制母材和焊材的合金成分，特别是钒.钛.铌等元素应限制到最低的程度；b)选用高温塑性优于母材的焊接材料；c)将预热温度提高到250摄氏度以上，层间温度控制在300摄氏度左右；d)采用低线能量焊接工
8、艺和方法，缩小焊接过热区宽度，细化晶粒；e)选择合理的热处理工序，避免在敏感区间停留较长时间。（4）回火脆性Cr、Mo钢及
