空气储罐课程设计

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1、李义课程设计设计题目：课题四Q235-A的空气储罐，其直径①l・2m,长度2000mm,板厚10mm。制定其A、B类焊缝的焊接工艺规程。设计特点：空气储罐多为空压机内部结构件，因而属于低压的压力容器，经过查阅资料发现压力容器的外壳由筒体、封头、密封装置、开孔接管、支座及安全附件六大部件组成。常、低压化工设备通用零部件大都有标准，设计时可直接选用。本设计主要介绍了储气罐的焊接全过程设计，筒体、封头的选用，低压通用零部件的选用。各项设计参数参考了行业使用标准或国家标准，考虑到结构方面的要求，合理进行设计。设计要求：（1

2、）、根据所给定的焊接结构所用材料，分析其焊接性，选择合适的焊接方法（至少用两种或两种以上的焊接方法），确定合适的焊接工艺参数。制定合理高效经济的焊接工艺方案。（2）、各焊接接头焊接工艺卡的编制。（3）、说明书要求格式完整、内容精简、书写清楚、所有设计内容不得抄袭与复印。设计依据：（1）被焊材料：Q235-A（2）材料的规格：直径①1.2m,长度2000mm,板厚lOmni（3）焊接结构：壳体结构六、设计内彖及工作量1、设计内容1根据被焊材料，分析其焊接性：Q235-A的介绍普通碳素结构钢一普板是一种钢材的材质。Q代

3、表材质的屈服度，235是指这种材质的屈服值，在235左右。并会随着材质的厚度的增加而使其屈服值减小。由于含碳适屮，综合性能较好，强度、塑性和焊接等性能得到较好配合，用途最广泛。Q235A韧性和塑性较好，有一定的伸长率，具有良好的焊接性能和热加工性。金相组织：铁素体+珠光体。Q235的化学成分：碳C:0.14〜0.22硅Si：W0.30锚Mn：0.30〜0.65硫S:^0.050磷P:W0.045辂Cr：允许残余含量^0.030鎳Ni：允许残余含量＜0.030铜Cu：允许残余含量W0.030注：脱氧方法:F、b、ZQ

4、235-A的力学性能：Q235-A的力学性能板厚(mm)6b(Mpa)6s(Mpa)6s(%)2〜3375〜500$235M20〉3〜3.5221>3.5〜4222〉4〜16375〜5002235225>16〜40375〜5002235$24Q235-A钢的焊接试验方法为了更好更全面的掌握Q235-A的焊接性，我们主要从以下几个方面进行试验：3.1.1冲击韧性测试韧性是材料在塑性应变和断裂全过程中吸收能量的能力，它是强度和塑性的综合表现。20世纪80年代后期，工程技术人员和专家开始重点关注焊接热影响区击现的脆化问题

5、。热影响区脆化问题主要有粗晶区脆化、临界热影响区脆化、多层焊时临界热影响区脆化、过临界粗晶热影响区脆化、亚临界粗晶热影响区脆化等。焊接热影响区中韧性的恶化时由于在高热输入焊接下晶粒粗化和小面积的低韧性区域造成的。木试验重点考察热影响区中的临界热影响区脆化、粗晶区脆化、过临界粗晶热影响区脆化、多层焊时临界热影响区脆化的韧性问题。依照GB/T229-1994《金属夏比缺口冲击试验方法》，将冲击试样加工至最终尺寸lOmmX1OmmX55mm,采用JB-30B冲击试验机，进行常温下夏比V型缺口冲击试验。耍求对热影响区中的临

6、界热影响区脆化、粗晶区脆化、过临界粗晶热影响区脆化、多层焊时临界热影响区脆化四区的冲击能量进行测试。3.1.2接头的硬度测试硬度是材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力，是反映金屈材料综合力学性能的一个重要指标，可作为评定其冶金性能的参考。由于维氏硬度试验时可任意选择力而不影响所测的硕度值，金刚石压头又使得该方法适用于任何硬度的材料，因此，在这里进行维氏硬度测试。试验设备：小负荷的维氏硬度仪HVA—10A型试验条件：载荷10kg,加载持续时间15s,测试焊接接头热影响区中的临界热影响区、粗晶区、过临界粗

7、晶热影响区、多层焊时临界热影响区的硬度。3.1.3试样的拉伸试验在工业生产屮，拉伸试验是应用最广泛的材料力学性能试验的方法乞一。试验时在标准光滑圆柱试样的两端缓慢地施加载荷，使试样的工作部分受轴向拉力的作用沿轴向拉长，使它不断产生变形，直至把试样拉断为止。通过拉伸试验可以测定出材料的基本力学性能。低碳钢具有优良的焊接性，可以采用各种焊接方法焊接，但遇到下述情况，焊接也会出现困难和问题。1）采用旧冶炼方法生产的转炉钢含氮量高，杂质含量多，从而冷脆性大，时效敏感性增加，焊接接头质量降低，焊接性变差。2）沸腾钢脱氧不完全

8、，含氧量较高，P等杂质分布不均，局部地区含量会超标，吋效敏感性及冷脆敏感性大，热裂纹倾向也增大。3）采用质量不符合要求的焊条，使焊缝金属中的碳、硫含量过高，会导致产生裂纹。如某厂采用酸性焊条焊接Q235-A钢时，因焊条药皮中猛铁的含碳量过高，会引起焊缝产生热裂纹。4）某些焊接方法会降低低碳钢焊接接头的质量。如电渣焊，由于线能量大，会使焊接热影响区的粗晶区晶粒