蒸汽锅炉气包的焊接工艺设计

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1、目录•工况分析错误！未定义书签。2.1汽包的概念错误!未定义书签。1・2焊接错误!未定义书签。•材料成型错误!未定义书签。3.1主要技术参数错误!未定义书签。2.2压力计算壁厚错误!未定义书签。2.3材料的选择错误!未定义书签。2.4设计图样及焊缝位置的确定错误!未定义书签。2.5材料成形错误!未定义书签。4.焊接错误!未定义书签。3.1焊材的选择错误!未定义书签。3.2焊接设备错误!未定义书签。3.3焊接环境错误!未定义书签。3.4焊接方法错误!未定义书签。3.5焊前准备错误!未定义书签。3.6焊接顺序及工艺参数

2、错误!未定义书签。2.7焊接注意事项错误!未定义书签。2.8焊接时具体要求错误!未定义书签。4•无损检测错误！未定义书签。3.1射线和超声检测错误!未定义书签。4.焊后整体热处理错误!未定义书签。5.1焊后热处理工艺错误!未定义书签。6•体会错误！未定义书签。蒸汽锅炉气包的焊接工艺设计工艺设计说明书1.工况分析1・1汽包的概念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

3、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，它的作用主要有：1、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。2、内部有汽水分离装置和连续排污装置，保证锅炉蒸汽品质。3、有一定水量，具有一定蓄热能力，缓和汽压的变化速度。4、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。1・2焊接焊接是一种高效、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、筒节与筒节、筒节与封头、人孔、接管与壳体及法兰的连接，内

4、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遵循的规范和依据。2.材料成型2.1主要技术参数1■.计算压力P=20bar2.最高允许运行温度=200°C3.工质：汽•水混合物4.外径Da=2000mm5.筒身长度L=4000mm6.筒身，封头，人孔，加强板材料根据DIN17155选择HII接管材料St3.5（德国标准）2.筒身，封头，人孔

5、和加强板材料20g接管材料10#（国标）2.2压力计算壁厚筒身壁厚是根据ADB1计算：Da-ps=Qc20-K/S-v+p502Da二外径mm=2000P二计算公式bar=20K二强度值N/mm2二205S二安全系数二1.5v二减弱系数二0.85cl二壁厚负差补偿二0.8c2二磨损补偿二1.0s二14.2s取15强度特性值按DTN17155(EN10028)确定。计算中预期壁厚S<30mmo安全系数根据ADB0表2对轧制和锻制钢取1.5说明焊缝中许用的计算应力的使用程度的减弱系数根据HP0表1考虑无损检测的范围取v

6、二0.85壁厚的负差补偿对于铁素钢为板的允许负公差适用的尺寸标准为AD-B1,根据这一标准可以确定C1二0.8mm对于壁厚<30mm的铁素体钢磨损补偿系数C2取1.0mm3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和强度极限为设计依据，较大的和有良好的韧性性能，材料需具有足够的韧性，防止脆性断裂，在考虑强度的同吋不能忽略韧性；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

7、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°C,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。3.120g钢材和10#钢管的主要化学成分及力学性能3.1.120g化学成分与力学性能20g的化学成分/%钢号CSiMnPS20g<0.200.15〜0.300.50~0.90

8、WO.0350.03520g的力学性能钢号状态断面收缩率⑰/%os/MPaOb/MPa伸长率&/%冲击韧度/(Ak/J)硬度HBS20g正火2552185^380225227J热轧钢1562.3.1.210#钢管的化学成分与力学性能10#的化学成分/%钢号CSiMnPSCrNiCu10#0.07〜0.140.17〜0.370.35〜0・65W0.35W0.0