焊接结构生产课程设计任务书及要求样本.doc
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1、 焊接结构生产课程设计任务书及要求姓 名题 目具体内容备注焊接0931(1-20号)低合金高强压力容器(缓冲罐)焊接生产(1)封头、接管,单号(2)筒体,双号 材质16MnR焊接0931(21-31),0932(1-10)耐热钢压力容器(加热器)焊接生产(1) 封头、接管单号(2) 筒体,双号材质15CrMoR焊接0932(11-31)不锈钢压力容器(闪蒸罐)焊接生产(1)封头、接管单号(2)筒体,双号材质0Cr18Ni9课程设计说明书要求1) 写出课程设计基础步骤及方案;2) 简单说明焊接结构(压力容器)基础结构和工作原理,并绘制对应装配图(用A3纸单独画出);3) 设计相关部件焊接工艺步骤
2、,并编写对应焊接工艺规程和焊接工艺卡; 4) 设计者心得体会。课程设计参考资料压力容器安全检测规程 GB150-1998JB 4708-钢制压力容器焊接工艺评定焊接结构生产,邓红军主编,北京:机械工业出版社,.1实用压力容器焊工读本,孙景荣主编,北京,化学工业出版社,.1焊接结构, 田锡唐, 北京:机械工业出版社,1996.10焊接结构生产及装备,周浩森, 北京:机械工业出版社,1999.10焊接机构生产工艺 C.A.库尔金等, 北京:机械工业出版社,1995.7课程设计基础要求熟悉焊接结构(压力容器)结构特点,了解焊接结构(压力容器)各部分运行状态、结构特点和影响制造工艺原因并能按实际情况具
3、体制订对应工艺步骤卡和工艺卡(具体要求见附录)。具体要求:1) 要充足认识课程设计对培养自己关键性,认真做好设计前各项准备工作;2) 既要虚心接收老师指导,又要充足发挥主观能动性。结合课题,独立思索,努力钻研,勤于实践,勇于创新;3)独立按时完成要求工作任务,不得弄虚作假,不准剽窃她人内容,不然成绩以不及格计;4)不管在校外、校内,全部要严格遵守学校和所在单位学习和劳动纪律、规章制度,学生有事离校必需请假。课程设计期间,无故缺席按旷课处理;缺席时间达四分之一以上者,其成绩按不及格处理;5) 在设计过程中,要严格要求自己,树立严厉、严密、严谨科学态度;6) 认真阅读设计任务书,保质保量地完成任务
4、书要求工作。7) 焊接结构装配图用A1纸绘制或打印,必需符合国家相关标准要求。8) 小组组员之间,分工明确,但要保持联络通畅,亲密合作,培养良好相互帮助和团体协作精神;9) 每组合作完成一套焊接结构(压力容器)整体装配图,将压力容器依据结构划分成筒 体、封头、接管三部分,每个同学独立完成其中一部分,并依据自己课题设计对应焊接工艺规程和焊接工艺卡;10)编写课程设计说明书,说明书要求文字通顺,简练。不少于5000字。四、课程设计基础步骤1) 选题和搜集资料:依据分组,选择课题,在小组内进行分工,进行系统调查,搜集资料;2) 分析设计、画装配图:依据搜集资料,进行分析,了解焊接结构(压力容器)基础
5、结构和工作原理,并绘制压力容器装配图;3) 制订焊接工艺:制订相关部件制造工艺步骤,并对其中焊接部件编写对应焊接工艺规程卡和焊接工艺卡。4) 验收和评分:指导老师对每个小组选定课题(焊接结构),及每个组员设计焊接工艺及工艺规程,结合课程设计说明书,依据课程设计成绩评定方法,评出成绩。五、课程设计说明书要求1) 写出课程设计基础步骤及方案;2) 简单说明焊接结构(压力容器)基础结构和工作原理,并绘制对应装配图(用A3纸单独画出);3) 设计相关部件焊接工艺步骤,并编写对应焊接工艺规程和焊接工艺卡; 4) 设计者心得体会。一、 低合金高强钢压力容器焊接实例直径为mm,壁厚为32mm缓冲罐(图1-1
6、),壳体材质为16MnR,其关键承压焊缝焊接工艺见表11-1。图1-1 缓冲罐简图表 1-1 缓冲罐焊接工艺焊缝编号焊缝位置焊接方法焊接材料说明O1A1、O2A1封头拼缝双面SAWH08MnMo+HJ4311A1、2A1、B1、B3壳体纵、环缝双面SAWH10Mn2+HJ431B2壳体环缝(大合拢)内SMAW外SAWJ507H10Mn2+HJ431B4D1-D3人孔接管和对应法兰环缝人孔、小接管和壳体角焊缝双面SMAWJ507B5、B6小接管和对接法兰环缝GTAW打底SMAW盖面TIG-50J507E1鞍座和壳体焊接角焊缝GMAW(CO2焊)TWE-711说明: 封头拼缝在平板状态下焊接完成后
7、,需再经过950 1000加热后进行冲压成形,故拼缝要经过Ac3以上温度加热,焊缝力学性能不仅取决于化学成份,而且和焊缝组织状态有很大关系。即使焊缝含碳量要比母材低很多,但因为焊接是一个局部加热过程,冷却速度很大,所以焊缝展现为一个柱状晶特殊过饱和铸造组织,其中少许马氏体关键靠碳固溶强化存在,而低碳马氏体亚结构存在很多位错,过饱和固溶碳就聚集在位错周围,起着钉扎位错作用,使位错难于运动,马氏体便不易变形而展现强化焊缝作用。经过Ac3以上温度加热后,焊缝组织从柱状晶变成了等轴晶,打破了原来亚结构状态,使过饱和程度降低,其碳固溶强化作用也随之降低了,所以势必焊缝强度降低。为了填补上述情况造成焊缝强
8、度降低,只有调整焊缝化学成份,使用合金元素更多部分、强度高一档焊丝来焊接热压封头拼缝。 壳体纵、环缝焊接条件好,考虑到板厚原因,从提升效率、确保焊接质量出发,选择双面埋弧焊,焊丝啊等强度标准选择。 设备大合拢焊缝,考虑到设备原因,内焊缝采取埋弧焊较困难,故内侧采取焊条电弧焊、外侧采取碳弧气刨清根后再进行外环缝埋弧焊。B2焊缝据人孔较近,故将其为大合拢焊缝。 人孔接管和人孔法兰环缝,因为人孔直径较大,故采取焊条电弧焊进行双面焊。 对于人孔、小接管和壳体角焊缝,鉴于此部位焊缝形状和焊接条件,通常选择焊条电弧焊进行双面焊。 对于小直径接管环缝,因为只能单面焊,又要确保质量,选择TIG焊打底是确保焊缝
9、质量最有效方法。TIG-50为焊材牌号,其焊材型号为ER70S-G (AWS A5.18)。 鞍座和壳体焊接角焊缝属非承压焊缝,采取熔化极气体保护焊(保护气体为纯CO2),效率高,焊缝成形好。TWE-711为焊材牌号,其焊材型号为E71T-1(AWS A5.20)。二、 耐热钢钢压力容器焊接实例直径为500mm,壳程壁厚为30mm,管程壁厚为16mm加热器(图2-3),壳体材质为15CrMoR,其关键承压焊缝焊接工艺见表2-2。图2-3 加热器简图表 2-2 加热器焊接工艺焊缝编号焊缝位置焊接方法焊接材料说明3A1、4A1、B6B2-B5、B7B8、B9管程筒体纵、环缝壳程、管程筒体和管板环缝
10、接管和对接法兰环缝GTAW打底SMAW盖面H13CrMoAR3071A1、2A1、B1、B4管程筒体纵缝管程筒体和法兰环缝SMAWR307D1-D6接管、整体法兰和法兰盖、管板、壳体角焊缝SMAWR307D7换热管和管板角焊缝GTAW(自动)H08CrMoAE1耳座和壳体角焊缝GMAW(CO2焊)TWE-811B2说明: 壳程筒体直径较小,焊工无法钻入筒体内焊接,故壳程筒体纵、环缝只能从外侧施焊。一样,因为该设备结构方面原因,壳程、管程筒体和管板环缝焊接也只能从外侧进行。至于接管和对接法兰环缝,本设备中接管规格为27312,亦无法从内侧施焊。以上焊缝需要单面焊,但又要确保质量,选择TIG焊打底
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