层板包扎换热器壳体制造工艺设计

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1、层板包扎换热器壳体制造工艺设计层板包扎换热器壳体制造工艺设计专业：焊接技术与工程班级：07焊接1姓名：矫运赟学号：A0752128指导教师：张文明时间：2010年10月29日-20-沈阳大学课程设计层板包扎换热器壳体制造工艺设计目录摘要-2-引言-3-1层板包扎换热器壳体制作工艺设计-5-1.1产品结构分析-5-1.2材料焊接性分析-6-1.3层板包扎换热器壳体制造工艺流程-10-2.总装备焊接工艺-18-2.1筒节与筒节环缝装配焊接-18-2.2筒节与封头间环缝装配焊接-19-2.3壳体的质量检

2、验-19-参考文献-21--20-沈阳大学课程设计层板包扎换热器壳体制造工艺设计摘要本设计编制的是层板包扎换热器壳体的制造工艺，按照在承压等级的基础上，综合压力容器工作介质的危害性（易燃、致毒等程度）进行分类，此容器属于III类容器。此容器材料主要为16MnR，故在讨论16MnR焊接性的基础上对该容器进行制造工艺编制。本产品制造、试验和验收按GB150—2005《钢制压力容器》中的多层高压容器技术条件规定。本次设计的换热器筒体由20mm厚的内筒，外层包扎七层6mm厚瓦片状层板构成，内筒材质为16M

3、nR，层板材质为16MnRC。封头由铸造方法获得。本设计首先介绍了此层板包扎换热器的结构，并分析了制造本产品的材料如16MnR钢的化学成分、力学性能及焊接性，然后分析了该容器焊接制作工艺流程。文中详细论述了换热器加工、装配、焊接工艺。同时对换热器制作中容易出现的质量问题进行了分析说明，提出了相应的解决措施。文中重点阐述了装配焊接工艺，包括筒节的纵缝装配焊接、筒节与封头的环缝装配焊接、筒节与筒节的环缝焊接等。如装配方法、焊条、焊剂与焊丝及焊接方法的选择、焊接参数的选取等。并对容器的焊后试验、气密性试

4、验等进行了必要的说明。关键词：层板包扎换热器、装配、焊接-20-沈阳大学课程设计层板包扎换热器壳体制造工艺设计引言世界现代焊接技术以高效、节能、优质及其工艺过程自动化、数字化、智能化控制为显著特征。在国内，无论是从目前焊接设备和材料构成比的发展趋势，还是从焊接设备和材料的制造技术和发展方向上来看，我国现代化焊接技术已经有了很大的发展，部分产品技术已经达到或接近国外先进水平。随着我国焊接技术的迅猛发展，压力容器的应用也日益广泛。在化工领域，盛装各种介质的压力容器成了工业生产中不可或缺的一部分。压力容

5、器大都在一定的温度和压力下工作，且相当一部分结构的工作介质或内部充装物为易燃易爆，或具有强烈腐蚀性，或有毒的物质，一旦发生泄露或者断裂破坏，就可能产生灾难性后果，造成人们生命财产的严重损失。因此，因此必须保证该类结构在工作和运行中的安全可靠性，必须按照产品设计的技术要求中专门的技术规范来进行制造生产，严格控制产品质量，并业要由专设机构来进行监督和检查。多层厚壁高压容器壳体是由卷焊而成的圆柱形筒体和两个铸造或锻造制成的封头（也称端盖）组成的。其筒体是由内筒和包扎在其上的数层瓦片状的薄层板所构成，如图

6、0-1。内筒体直接接触工作介质，必须适应工作条件的要求，如强度高、塑性和韧性好及耐腐蚀等。但其制造中也存在工序多，生产周期长的缺点。常用的内筒材料由16MnR、15MnVR、14MnMoVR、16Mng和15MnVg等，板厚一般为12mm～20mm-20-沈阳大学课程设计层板包扎换热器壳体制造工艺设计。层板作为受力件，也要求具有良好的塑性和韧性。常用层板有16MnRC和15MnVRC等，板厚多为6mm～10mm。层板可以为单一材料；也可以采用不同材料，达到沿壁厚等强度的混合包扎，以充分利用材料的承

7、载能力。多层包扎高压容器是较早使用的组合容器之一。它是利用各层层板间的2（或3）条纵向焊缝的焊接收缩作用和包扎箍紧力作用，使筒体在投入运行前就在其内侧保留着预压缩应力，而外侧保留预拉伸应力。当承受内压后，既提高了内壁的屈服安全性，又改变了应力沿壁厚的分布状况，使壁厚材料合理地得到利用。图0-1多层包扎换热器筒体构成示意图-20-沈阳大学课程设计层板包扎换热器壳体制造工艺设计1层板包扎换热器壳体制作工艺设计1.1产品结构分析1.产品概述此层板包扎换热器壳体由筒体与两个封头组成。封头通过锻造方法制成，

8、与筒体组焊到一起，材料为20MnMo。筒体由两个筒节组焊获得。筒节由20mm厚的内筒，外层包扎七层6mm厚瓦片状层板构成，内筒材质为16MnR，层板材质为16MnRC。内筒直接与工作介质接触，具有较好的强度、塑性和韧性及较好的耐腐蚀等，层板作为受力件，也具有良好的塑性和韧性。层板包扎换热器利用各层层板间的纵向焊缝的焊接收缩作用和包扎箍紧力作用，使筒体在投入运行前就在其内侧保留着预压缩应力，而外侧保留预拉伸应力。当承受内压后，既提高了内壁的屈服安全性，又改变了应力沿壁厚的分布状况，使