过程设备制造与检测课程设计指导书二

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1、4.加氢反应器制造工艺实例4.1加氢上封头制造工艺实例介绍上封头的总体生产工艺过程（工艺流程）图4-1，工艺流程图原材料检验→喷砂→UT检测→标准移植→气割下料→刨削拼接坡口→预组合并在大型立车上夹紧→车削外圆边缘坡度→在龙门刨床上精加工拼接焊缝坡口→组对焊接（组对时在特制的装有预热装置的场地上进行）预热温度200℃±30℃→检验，包括焊缝的PT，RT检测以及焊缝及热影响区的硬度试验→加热→冲压→测定成形后球壳各部位实际厚度→焊缝及热影响区内外表面MT→整个球面进行UT→正火+回火（带焊接试板）→试板力学性能试验→在立车上加工人孔开孔与人孔法

2、兰的焊接坡口→检验坡口合格后→与人孔法兰锻件组对→点焊固定（预热）→预热（≥150℃）焊接→UT、MT→硬度检查→直线加速器RT检测（有条件厂家）→组对两个吊耳→局部预热≥150℃→焊接吊耳→焊满后表面打磨→MT、UT→消除应力热处理→UT、MT→硬度检查→球壳内壁打磨光滑呈金属光泽→清洗干净→堆焊不锈钢（如下图）→堆焊人孔衬里过渡层→精加工人孔内圆及人孔密封面镶环槽→组对人孔内圆衬里和密封底镶环→焊接→焊接铁素体检查→焊接表面PT→精加工孔密封面→螺栓孔加工→检验。封头制造的准备钢板的检测和保存表面质量，材料标记化学成份（按炉）分析Cr含量

3、0.80%～1.15%，P≤0.010%，S≤0.010%，(Si%+Mn%)≤1.2%，［H］≤2ppm［O］≤35ppm［N］≤80ppm力学性能（按批）a)常温拉伸试验：（最大模拟焊后热处理）b)高温拉伸试验：（最大模拟焊后热处理）c)夏比冲击试验：（最大模拟焊后热处理）d)冷弯试验：（最小模拟焊后热处理）R180°d=3a（无裂纹）e)金相检验，晶粒度按ASTME112进行≥6级。力容器用钢板材料说明书，在钢板的长度头部或尾部处，在钢板1/2厚度处和离钢板表面1.6mm处取样作上述力学性能试验。材料的净化原材料在轧制以后以及运输和库存

4、期间，表面常产生铁锈和氧化皮，粘上油污和泥土。经过划线、切割成型、焊接等工序后，工件表面会粘上铁渣，产生伤痕，焊缝及近缝区会产生氧化膜。这些污物的存在，讲影响设备制造质量，所以必须净化。在设备制造中净化主要有以下目的：（1）清除焊缝两边缘的油污和铁锈物，以保证焊接质量。（2）为下道工序做准备，即是下道工序的工艺要求。（3）保持设备的耐腐蚀性。常用的净化方法有：手工净化、机械净化、化学净化和火焰净化四种。封头原坯料采用机械净化中的喷砂机除锈。喷砂是大面积去除铁锈和氧化膜的先进方法。它是利用高速喷出的压缩空气流带出来的高速运动的砂粒冲击工件表面而

5、打落铁锈和氧化膜的方法。这种方法主要用于碳素钢和低合金钢的表面除锈。矫形设备制造所用的钢板、型钢、钢管等，在运输和存放过程中，会产生弯曲、波浪变形或者扭曲变形。这些变形直接影响了划线、切割、弯卷和装配等工序的尺寸精度，从而影响了设备的制造质量，有可能造成误差超差而成为废品，所以当材料的变形超过允许范围时必须进行矫正处理。矫正处理的实质是调整弯曲件“中性层”两侧的纤维长度。最后使全部纤维等长。调整过程中，可以中性层为准，使长者缩短，短者伸长，最后达到与中性层等长。如对弯曲的钢板和型钢施以适当的反向弯曲使之矫形。另外一种方法是以长者为主，把其余的

6、纤维都拉长而达到矫形目的的拉伸法矫形。主要用于断面较小的管材和线材，如有色金属管拉直，但要注意其延伸率。常用的矫正方法有手工矫形、机械矫形和火焰加热矫形三种。封头的拼接设计划线划线是在原材料或经初加工坯料上划出下料线、加工线、各种位置线和检查线等、划线工序通常包括对零件的展开计算，号料和打标记等一系列操作。封头的展开计算：由于球形封头属于不可展的零件，但生产中冲压加工或旋压加工是毛坯料展开后的图形都为圆形，所以只需要求出展开后的半径或直径即可采用经验法进行计算Do=KDm+2hDo为包括了加工余量的展开直径；K为经验系数Dm中性层直径h封头的

7、直边高经查表，由球形封头a：b=1，所以K取1.42由总图可知，Dm=2800+70=2870mmh=0,因此Do=1.42X2870=4075.4mm。所以，内径2800mm半球形封头整体展开尺寸为直径4075.4mm。由15CrMoR钢板标准尺寸的限制以及展开计算可以得知，需要两块块钢板，因此采用拼焊缝技术。号料将展开图正式画在钢板上的作业称为号料，号料时应注意以下问题：加工余量加工余量主要包括变形余量，机加工余量，切割余量，焊焊接工艺余量等。由于实际加工制造方法，设备，工艺过程等内容不尽相同，因此加工余量的最后确定是比较复杂的，要根据实

8、际情况来确定。查资料知：表6-1，焊缝坡口间隙双U型坡口，0～2㎜取1mm边缘机加工双边余量根据加工长度，查表10㎜切割余量钢板切割加工，查表14㎜焊缝收缩量对接接