焊接技术及其自动化毕业论文锅炉的焊接结构工艺设计

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1、毕业设计专业：焊接技术及其自动化班级学号：学生姓名：马玉鑫指导教师：二〇一四年三月甘肃有色冶金职业技术学院毕业设计锅炉的焊接结构工艺设计Kjeleprosessdesignsveisetstrukturer专业班级：焊接技术及其自动化学生姓名：马玉鑫指导教师：×××系别：机电工程系2013年3月摘要本次毕业设计是围绕工作压力为20bar，工作最高温度为200℃，汽水混合的锅炉汽包进行设计和制造过程。介绍了锅炉以及汽包的相关知识，锅炉外径为2000mm，筒身长为4000mm。筒身，封头，人孔和加强板材料为20g，接管材料10#（国标）。设计过程中严格按照国家相关规定

2、和行业准则进行设计。设计包括锅炉壁厚的计算和筒体成形，以及筒体焊接的相关事宜。焊接后对筒体的焊缝进行了全面的检测，且规定了焊后热处理的一些内容。本课题的研究使我在理论知识上对锅炉有了全面且详尽的了解，在实际应用上也锻炼了我综合运用所学专业基础知识解决实际问题的能力，同时还提高了我查阅文献资料以及办公软件操作等方面的专业能力水平。关键字：锅炉汽包设计材料成形焊接目录摘要31简介61.1锅炉61.2汽包62汽包材料的介绍72.1锅炉材料的选择72.220g钢材和10#钢管的主要化学成分及力学性能72.320g钢材的焊接性能分析82.4设计图样及焊缝位置的确定93汽包的

3、设计计算103.1主要技术参数103.2压力计算壁厚104锅炉筒体的成形114.1备料114.2钢材的预处理114.2.1钢板的矫平114.2.2钢板的表面除锈114.3成形114.4矫形124.5汽包成形后的检验134.6坡口制备135锅炉汽包的焊接155.1焊材的选择155.2焊接设备165.3焊接环境175.4焊接方法175.5焊前准备175.6焊接的工艺参数185.7焊接注意事项195.8焊接时具体要求216无损检测226.1射线检测226.2超声波检测237焊后整体热处理25参考文献26甘肃有色冶金职业技术学院2014届毕业设计（论文）1简介1.1锅炉锅

4、炉是一种能量转换设备，向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能、高温烟气的热能等形式，而经过锅炉转换，向外输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。锅的原义指在火上加热的盛水容器，炉指燃烧燃料的场所，锅炉包括锅和炉两大部分。锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为工业生产和人民生活提供所需热能，也可通过蒸汽动力装置转换为机械能，或再通过发电机将机械能转换为电能。提供热水的锅炉称为热水锅炉，主要用于生活，工业生产中也有少量应用。产生蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉，常简称为锅炉，多用于火电站、船舶、机车和工矿企业。1.2汽包汽包的概念是指气压通过水循环导致气压下降或上升，也可以理解为汽

5、包是气体和水分融合后形成的气压变化，极限压力中的空气与水分子会提高气体的压力上升，导致高压达到一定数值后产生的压力集分子。工业中汽包罐是能够承受汽包产生的空气压力和水位压力的一种工业设备。汽包亦称锅筒是自然循环锅炉中最重要的受压元件，它是工质加热、蒸发、过热三过程的连接枢纽，保证锅炉正常的水循环，并且内部有汽水分离装置和连续排污装置，保证锅炉蒸汽品质，由于有一定水量，具有一定蓄热能力，缓和汽压的变化速度，汽包上有压力表、水位计、事故放水、安全阀等设备，保证锅炉安全运行。焊接是一种高效、可靠的连接工艺方法，是压力容器制造中的一种主要加工方法之一,如平板拼接、筒节与筒

6、节、筒节与封头、人孔、接管与壳体及法兰的连接,内件的组焊以及支座与壳体的连接等等,都是通过焊接完成。通过分析大量的质量事故使人们认识到材料选择、焊接工艺过程、焊接质量管理对压力容器的安全性有很大影响。焊接工艺设计最终产生的焊接工艺文件具有法令性,将成为生产制造活动中所必须循的规范和依据。-21-甘肃有色冶金职业技术学院2014届毕业设计（论文）2汽包材料的介绍2.1锅炉材料的选择锅炉压力容器对钢材的性能有特殊的要求：较高的室温强度，通常以屈服强度极限δs和强度极限δb为设计依据，较大的δs和δb；有良好的韧性性能，材料需具有足够的韧性，防止脆性断裂，在考虑强度的同

7、时不能忽略韧性；较低的缺口敏感性，制造过程中，开孔和焊接会产生局部应力集中，要求材料有较低的缺口敏感性，以防止产生裂纹，良好的加工性能和焊接性能。选用的材料除了考虑到它的加工工艺性能，还必须考虑它的经济性。本次蒸气锅炉汽包的设计要求，工作压力为20bar，工作最高温度为200℃，所以要求使用材料具有一定的强度、塑形、韧性、硬度和较高的韧脆转变温度；由于工作介质为汽—水混合物，所以不需要材料具有很高的抗腐蚀能力，综合考虑其焊接性，冷、热加工性、经济性，锅筒、封头、人孔选用20g钢材，接管材料选用10#钢管。2.220g钢材和10#钢管的主要化学成分及力学性能（1）2

8、0g化学成