压力容器制造分析课件.ppt

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1、压力容器制造第一部分压力容器制造的主要工序及方法1.压力容器制造概述压力容器除了直接采用管子外，圆形筒体成型方法主要有两种，即卷制焊接成型（包括多层包扎焊接成型）和锻造成型。这两类压力容器又简称为板焊结构容器和锻焊结构容器。板焊结构适用于各种类型压力容器，应用十分广泛。锻焊结构则主要用于大型、高压、厚壁容器。板焊结构压力容器制造工艺概述从原材料进厂到产品最终检验合格出厂，板焊结构压力容器制造的基本工艺路线是：领料和标记移植、按图样划线剪切或数控切割机下料、冲压、卷制成型、坡口加工、部件装配焊接、变形矫正、机械加工、总装焊接、热处理、无损检测、耐压试验（气密性试验、性能试验）、成

2、品后处理、涂装、包装。典型的制造工艺顺序示意图见下图。1.1材料的验收入库由于金属结构材料和焊接材料的化学成分和性能直接影响到压力容器的运行特性和使用寿命，材料生产单位必须提供内容齐全的质量证明书原件或有效复印件，各项理化性能必须符合相应的国家标准或行业标准的规定。材料的验收项目应根据产品的设计要求而定，主要项目有材料型号、牌号、炉批号、化学成分、力学性能、耐蚀性、高温或低温韧性等。对于首次应用的结构材料还应按相应的标准进行金属的焊接试验和焊接工艺评定试验。1.2金属材料的发放与切割下料1.2.1放样、画线材料发放应有严格手续，发料时应核对领用单内容和材料标记，确保材料的牌号、

3、规格无误。放样、画线是压力容器制造过程的第一道工序，直接决定零件成型后的尺寸和几何形状精度，对以后的组对和焊接工序都有很大的影响。放样、画线包括展开、放样、画线、打标记等环节。筒节的放样、划线工作一般靠人工进行，而压力容器的制造大多为单件小批生产，因些划线的劳动量大，速度慢。容器的划线又是十分重要的工作，一旦产生错误，将导致整个筒节报废。近年来，在划线工序的改进方面，已出现数控自动划线及电子照相划线。1.2.2下料1）剪切下料2）冲落下料3）火焰切割4）等离子切割火焰切割通常称为气割，它是利用可燃气体与氧气混合燃烧产生的火焰流（通常称为预热火焰），将被切割的金属材料加热到其燃烧

4、温度，然后喷射高速氧流（称为切割氧），使割缝处被加热到燃点的金属发生剧烈灼灼，并吹除掉燃烧后产生的氧化物，从而把金属分割开来。等离子切割原理众所周知，常温下的气体是不导电的，它是由中性的分子和原子所组成。如果设法提高气体分子和原子的能量，使原子外层电子具有足够能量，从原子中分离出来。这样，原来是中性的原子就变成了带负电的电子和带正电的离子，这个过程称为气体的电离。充分电离了的气体就是等离子气体，它是一种特殊的物质状态，现在物理学上把它列于固体、液体、气体之后，作为物质第四态。由于等离子体全部由正离子和电子组成，因而具有极高的导电能力，可以承受很大的电流密度，从而具有极高的温度，

5、并有极好的导热性。等离子弧具有下特点：1）能量高度集中。由于等离子具有很高的导电性，可以通过极大的电流，具有极高的温度，故等离子的弧的能量是高度集中的。2）极大的温度梯度。由于等离子弧的横截面积很小，从温度最高的弧柱中心到温度较低的弧柱边缘，其温度的变化是很大的。3）具有很强的冲刷力。高能量的等离子弧由喷嘴的细孔中喷出，可达到极高的速度，因耐使之具有很强的机械冲刷力。4）等离子弧具有很大的调节范围。对等离子弧的喷射速度、冲击力、能量密度等均可进行调节，以得到“钢性弧”和柔性弧“，适应不同工作的要求。由于等离子弧具有上述特点，用来进行切割工作有具有其特殊优点，可用以切割各种火焰切

6、割所不能切割的材料，如不锈钢、铝及其合金、铜及其合金能及其它特殊合金和各种非金属材料。而且切口狭窄，切缝边缘质量好，等离子弧切割已在我国获得比较广泛的应用。1.3坡口加工为使焊缝的厚度达到图样规定的尺寸或获得全焊透的焊接接头，接缝的边缘应按板厚和焊接工艺方法加工成各种形式的坡口。最常用的坡口有V形、双V形、U形及双U形坡口。坡口加工可以采用机械加工或热切割法。压力容器承压壳体上的所有A、B类焊缝均为全焊透焊缝。都要进行无损检测。为保证焊缝质量，坡口的制备显得十分重要。坡口形式由焊接工艺确定，而坡口尺寸精度、表面粗糙度及清洁度取决于加工方法。筒体纵缝通常可采取刨边、铣边，车削加工

7、、火焰切割等工艺手段来制备。壳壁开孔可采用气割、车削、镗、钻等方法。1.3.1刨边机加工坡口压力容器壳体焊缝坡口在下列情况下可选择刨边。1）允许冷卷成形的纵环缝、封头坯料拼接。2）不锈钢、有色金属及复合板的纵环缝3）坡口形式不允许用气割方法制备或坡口尺寸较确的，如U形坡口；窄间隙坡口。4）其他不适宜采用热切割方法制备的坡口，如低合金高强度材料等。采用刨边（可铣边）加工坡口的方式，在我国压力容器行业十分普遍。刨边机加工坡口与金属切削加工一样。刨边机长度一般为3~15m，加工厚度60~120mm