搅拌沥青的专用容器加热槽槽体毕业设计.doc

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1、搅拌沥青的专用容器加热槽槽体毕业设计摘要本次设计的加热槽槽体是加热及搅拌沥青的专用容器。以通入夹套中的高温蒸气为热源加热沥青。设计产品普遍应用于石油化学工业、建筑业等行业上。该设计中详细制定了加热槽的制作工艺和封头冲压模具的设计。根据压力容器的标准，此加热槽属于II类压力容器。其设计、制造、检验和验收应符合GB150－98《钢制压力容器》的规定。16MnR钢是制造压力容器的专用钢。16MnR的硫、磷含量低，抗拉强度、延伸率、冲击韧性高。因此，16MnR的力学性能和工艺性能良好。除环境温度很低或钢

2、板厚度很大时，冷裂纹倾向较大以外，不易产生其它种类的裂纹。Q235B钢的含碳量低，虽然强度不高，但塑性和冲击韧性很好，焊接性优良。一般不会因焊接而出现严重的淬硬组织。通过分析母材的各种性能及本产品的结构特点，编制出适合本产品的生产工艺流程。主要是筒节、封头的加工工艺及加热槽槽体的总装配焊接工艺。制定下料及其成形工艺，填写零件加工工艺过程卡；制定装配工艺及焊接工艺，填写焊接工艺卡；制定焊后加工工艺。制定夹套的翻边、翻孔工艺。在制作封头时，还需根据封头的尺寸计算出封头冲压模具上模及下模的具体尺寸，制

3、作冲压模具。结合本产品的技术要求，采用无损探伤和水压试验进行检验。最后，为了防止产品生锈需对产品进行涂漆。第一章沥青加热槽体简介1.1加热槽体结构分析本次设计的加热槽槽体属于II类压力容器。工业生产中具有特定的工艺功能并承受一定压力的密闭设备，称压力容器[1]。目前压力容器在各行业中的应用已十分广泛。贮运容器、反应容器、换热容器和分离容器均属压力容器。它在石油化学工业、能源工业、科研和军工等国民经济的各个部门都起着重要作用。本加热槽的设计目的是加热及搅拌沥青，沥青是毒性程度为中度危害的介质，每个

4、焊缝都必须保证质量达到要求。本产品主要是由筒、上夹套、下夹套、筒封头、夹套封头和一个角钢法兰所组成。产品的简要数据如表1所示。表1-1产品简要数据表设计压力(MPa)1.46设计温度(℃)≤200工作压力(MPa)1.32全容积(m3)16物料名称沥青容器类型II类加热槽上还有支座、支架、支撑架等几个附件，具体位置如图1所示：图1-1产品结构简图1—高温蒸汽出口；2—支架；3—高压蒸汽进口；4—支座；5—支撑架；6—人孔；7—废料排出口；8—沥青出口；9—吊架1.2母材性能分析根据产品的设计要求

5、，加热槽的筒及筒封头部分选用的材料为16MnR钢，夹套及夹套封头等部分选用的材料为Q235B钢。16MnR钢是制造压力容器的专用钢。16MnR的硫、磷含量略低于16Mn，冲击韧性比16Mn有所提高。16MnR的力学性能和工艺性能良好。Q235B钢的含碳量低，虽然强度不高，但塑性和冲击韧性很好，焊接性优良。1.2.1筒材料的性能分析(1)16MnR钢的化学成分分析材料的化学成分直接影响着材料的各项性能，因此需控制材料中的有害杂质硫、磷的含量。材料中含硅量超过了0.6%对冲击韧性不利，使脆性转变温度

6、提高。含碳量超过0.3%和含锰量超过1.6%，焊接时易出现裂纹，同时在热轧钢板上还易出现脆性的贝氏体组织。16MnR钢的屈服强度为345MPa，是屈服强度在294~392MPa之间的热轧钢。这一类热轧钢主要通过锰、硅等合金元素的固溶强化获得高强度。16MnR钢的化学成分如表2所示。表1-216MnR钢的化学成分牌号化学成分（%）CSiMnSP16MnR≤0.200.20～0.551.20～1.60≤0.030≤0.035(2)16MnR钢的力学性能分析本设计中选用的16MnR钢板的厚度为16mm

7、，该厚度钢板的力学性能如表3所示：表1-316MnR钢的力学性能[2]牌号热处理状态规格(mm)拉伸试验冲击试验冷弯试验屈服强度(MPa)抗拉强度(MPa)伸长率(%)温度(℃)20℃横向(J)ｂ=2ａ180º16MnR热轧≤16345510～64021031d=2a材料的力学性能与焊接结构的使用安全有很大关系，因此材料的力学性能必须达标才可使用。(3)16MnR钢的焊接性分析16MnR钢是制造压力容器的专用钢，对硫、磷等杂质控制严格，但在焊接接头中仍有可能产生缺陷及性能变化：①热裂纹焊缝中的热

8、裂纹是指焊缝在结晶时形成的沿晶间开裂的裂纹。热轧钢含碳量较低，且锰含量较高，即焊接热裂纹倾向较小。但在埋弧自动焊时，焊接热输入较高，熔池尺寸较大，柱状晶体发达，晶间偏析较严重，焊接接头中也会出现各种形式的热裂纹，此时产生的热裂纹主要是结晶裂纹。结晶裂纹在结晶后期(温度稍高于固相线温度以上)，由于低熔点共晶形成的液态薄膜削弱了晶粒间的联系，在拉伸力作用下发生开裂[3]。而16MnR钢板中碳、硫、磷等元素含量必须控制在要求值以下。由于同时16MnR钢的含锰量相对较高，锰硫比(Mn/S)能达到除硫要求