焊接结构与工艺设计

乙炔瓶的焊接结构与工艺设计第1章乙炔气瓶设计的准备1.1 乙炔气瓶焊接结构设计的简介1.1.1 乙炔容器瓶的结构组成（1）组成：主要有筒体（瓶体）、封头（椭圆形）和接管组成，其中筒体、封头是乙炔压力容器制造的关键部分。

（2）制造关键1）封头2）筒体1.1.2 容器的设计要求1）工作温度：20 °C 对应许用应力：170MPa2）设计压力：10MP1.2 材料的焊接性分析在压力容器用钢的化学成分中，碳、硫和磷等元素对钢的焊接性十分有害，应将其含量控制在最低的限度以下。

锰、硅、镍和钼等合金元素，在一定的范围内对钢材的焊接性起有利的作用。

当其含量超过容许的范围时，则起相反的作用。

有关合金元素含量的适应范围如下：含量（C）0.03%~0.11%；（Si）0.05%~1.2%（Mn）0.2%~1.16%；（Ni）0.05%~1.40%（Mo）<1.2%；（S）0.006%~0.110%（P）0.004%~0.170%1.3 乙炔气瓶材料的选择乙炔压力容器是一种全焊结构，且运行条件苛刻，制造工艺复杂。

乙炔气瓶一旦开裂，后果极其严重，不但造成巨大的经济损失，而且可能遭受人身伤亡灾难。

因此乙炔压力容器的运行必须安全可靠。

毋庸置疑，乙炔压力容器工作的可靠性首先与选用钢材有着密切的关系。

我国和世界各工业国的压力容器设计制造法规，以及相应的材料标准都对压力容器用钢的性能做出了严格而明确的规定。

乙炔压力容器材料作为一种受压部件的结构材料，应具有足够的力学性能，包括抗拉强度、塑性和韧性。

其次，压力容器在制造过程中，必须经过各种成形加工。

因此，所用材料应具有良好的冷成形加工和热成形加工性能。

此外，乙炔压力容器用钢还应具有良好的焊接性、耐蚀性、抗氢能力以及适应各种热处理的特性。

由此可见，为确保乙炔压力容器长期安全可靠地运行，必须从材料着手，选用优质的符合法规和规程要求的钢材制造乙炔压力容器。

1.3.1 乙炔气瓶材料的性能要求（1）对强度性能的要求钢材的强度一般是采用拉伸试验测定的，故又称抗拉强度。

一、材料预处理1、原材料装卸货和转移时必须采用专用吊具：配备吊梁的专用吊卡、夹鉗、板钩或者磁铁。

在任何情况下都禁止钢丝绳直接接触钢板进行吊运。

原材料水平或者垂直码(堆)放时必须垫实靠牢，使其处于不受力的自然状态。

暂缓不用的原材料须采取有效的防护措施，远离热源和潮湿处搁置，并用明显记号标明材质和规格型号。

2、所有钢板、重要部位的型材以及氧化锈蚀较重的型材须进行双面抛丸、喷沙或者喷丸处理，使其金属表面呈均匀的近白色。

表面处理完毕后即将喷刷薄层(干燥时间不得超过4min ) 的硅酸锌防锈底漆。

禁止使用在气割和焊接过程中会释放出对人体有害气体的防锈油漆。

3、小吨位起重机主梁用钢板优先选用卷板，卷板在开卷矫平机上矫平。

4、钢板厚度6≤14mm、1m 波浪度＞3mm 和厚度6＞14mm、1m 波浪度＞ 2mm 的板材必须进行矫正整形处理。

整形方法为：机床整形或者人工冷作整形。

人工整形时禁止直接锤击原材料，必须在其上垫6＞8mm 的击打垫板。

不允许火焰整形。

5、型材的初始弯曲程度为： 1m 直线度＞ 1mm 的必须进行矫直处理。

矫直方法为：型钢矫直机滚压或者油压机顶压。

较大规格型材在征得质量负责人允许后允许火焰矫直。

6、润滑和液压油路的钢管进行酸洗处理。

处理后即将在管外壁喷刷防锈底漆，漆后油封二口以防止内壁再次氧化。

有色金属管和橡胶管须经压风吹净其内壁，然后封堵二口待用。

二、原材料下料1、创造负责人须对采购部门提出钢板供应尺寸(主要针对主梁腹板)的要求，以达到科学合理的拼料。

在选择原材料下料时，起重机桥架用材处于最优先地位，以做到主梁、端梁上的钢板拼接焊缝离主梁中心越远越好、焊缝数量越少越好。

2、原材料下料必须有整体下料的概念，主梁、端梁、走台、小车架要统筹考虑，画好经讨论的排料图再行下料。

下料规则为：先下大料再下小料，先大再小先长后短相互套料，使整台行车的材料利用率达到 95％以上。

3、厚度6≤12mm 的钢板用剪床进行直线形下料。

学生学号实验课成绩学生实验报告书实验课程名称综合实验（二）典型焊接结构的焊接工艺设计与制造开课学院材料科学与工程指导教师姓名学生姓名学生专业班级2011-- 2012学年第 1 学期实验教学管理基本规范实验是培养学生动手能力、分析解决问题能力的重要环节；实验报告是反映实验教学水平与质量的重要依据。

为加强实验过程管理，改革实验成绩考核方法，改善实验教学效果，提高学生质量，特制定实验教学管理基本规范。

1、本规范适用于理工科类专业实验课程，文、经、管、计算机类实验课程可根据具体情况参照执行或暂不执行。

2、每门实验课程一般会包括许多实验项目，除非常简单的验证演示性实验项目可以不写实验报告外，其他实验项目均应按本格式完成实验报告。

3、实验报告应由实验预习、实验过程、结果分析三大部分组成。

每部分均在实验成绩中占一定比例。

各部分成绩的观测点、考核目标、所占比例可参考附表执行。

各专业也可以根据具体情况，调整考核内容和评分标准。

4、学生必须在完成实验预习内容的前提下进行实验。

教师要在实验过程中抽查学生预习情况，在学生离开实验室前，检查学生实验操作和记录情况，并在实验报告第二部分教师签字栏签名，以确保实验记录的真实性。

5、教师应及时评阅学生的实验报告并给出各实验项目成绩，完整保存实验报告。

在完成所有实验项目后，教师应按学生姓名将批改好的各实验项目实验报告装订成册，构成该实验课程总报告，按班级交课程承担单位（实验中心或实验室）保管存档。

6、实验课程成绩按其类型采取百分制或优、良、中、及格和不及格五级评定。

附表：实验考核参考内容及标准观测点考核目标成绩组成实验预习1．预习报告2．提问3．对于设计型实验，着重考查设计方案的科学性、可行性和创新性对实验目的和基本原理的认识程度，对实验方案的设计能力20%实验过程1．是否按时参加实验2．对实验过程的熟悉程度3．对基本操作的规范程度4．对突发事件的应急处理能力5．实验原始记录的完整程度6．同学之间的团结协作精神着重考查学生的实验态度、基本操作技能；严谨的治学态度、团结协作精神30%结果分析1．所分析结果是否用原始记录数据2．计算结果是否正确3．实验结果分析是否合理4．对于综合实验，各项内容之间是否有分析、比较与判断等考查学生对实验数据处理和现象分析的能力；对专业知识的综合应用能力；事实求实的精神50%实验课程名称：综合实验（二）实验项目名称典型焊接结构的焊接工艺设计与制造实验成绩实验者专业班级组别第三组同组者实验日期2011年12月22日一、实验目的熟悉低碳钢焊接工艺文件内容，学习和掌握焊接工艺文件的制定；熟悉低碳钢焊接焊前准备和工艺过程，加深理解电弧焊方法的特点、焊接工艺参数对焊缝成形及焊接质量的影响，了解焊接质量的评定方法和过程。

综合性实验报告压力容器焊接结构及工艺设计实验者：指导老师溜达班级：o8hanie学号：10目录摘要 (2)关键字 (2)前言1概述 (3)1.1压力容的分类 (3)1.2 压力容器的结构特点 (4)2实验方案及方法 (4)2.1 材料的选则 (4)2.2 焊接性能分析 (6)2.2.1裂纹问题 (6)2.2.2脆化问题 (7)2.3 焊接方法及参数的确定 (7)2.3.1 焊接接头形式 (8)2.3.2 焊缝坡口的选择 (8)2.3.4 焊接方法的选择 (10)2.3.4 焊接材料的选择 (12)3实验过程 (12)3.1 焊前准备 (13)3.2 焊接操作 (13)3.3 焊后热处理 (13)3.3 焊缝机械性能检验 (13)4实验结果与分析 (14)4.1 焊接接头硬度分析 (15)4.2 焊接接头机械性能分析 (15)4.3 焊接接头金相图 (16)5结论 (18)6总结 (18)7 致谢 (18)8 参考文献 (19)摘要目前中国生产的电站锅炉、工业锅炉和各种石油化工容器均为焊接结构，其焊接工作量之大，对焊接质量要求之高居整个焊接结构制造业之首位。

目前中国的压力容器制造行业已经能够制造大型、超重型、高压和超高压容器。

本文主要介绍压力容器的结构、使用性能、材料的选择、焊接结构与工艺的设计、憨厚的热处理、失效形式等。

通过多步骤的实验得出了硬度数据、拉伸图、金相图片等资料，并就实验中出现的问题做了整理和分析，以供参考。

根据工件的工作环境、使用性能可知道工件的力学性能有高强度、好的塑性、韧性和焊接性。

根据其工作要求、性能要求、服役条件和经济状况决定零件素需要的材料为16MnR钢。

并根据工件的结构、性能要求以及材料确定工件的热处理工艺。

关键词：压力容器、手工电弧焊、坡口、金相图前言压力容器一般是指用于一定压力流体的贮存、运输或者是传质、传热、反应的密闭容器。

广泛应用于采矿、炼油、冶金、化工、医药等行业以及人民生活的很多方面。