铜液氨冷凝器外壳的焊接生产工艺设计

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氨冷凝器概况

氨冷凝器概况

尿素氨冷凝器的焊接修复1、氨冷凝器概况我公司尿素装置中的氨冷凝器、卧式列管结构、由筒体、冷却列管、两端封头、进出口管组成,总长6901mm,直径1200mm,筒体厚mm材质16MnR,冷却列管是0Cr18Ni9Ti,管间介质NH3、CO2、水蒸气。

氨冷凝器设计条件设计压力17kg设计温度44~50ºC介质气NH3 CO2水蒸气换热面积 480M2设备总重 11994kg属Ⅲ类压力容器2、⑴腐蚀情况及分析氨冷凝器是1996年由公司制造,1997年运到我公司安装,1999年投入试生产,2001年9月,冷凝器进口圆锥管壁生产泄漏,利用停车检修,自备两块与进口管曲率(直径)相同的弧板焊接在外面,修复后恢复生产,2002年2月氨冷凝器进口补强圈与筒体焊缝附近出现漏点,经测厚检查,补强圈周围筒体严重腐蚀,局部厚0~6mm。

⑵腐蚀分析尿素装置原设计能力为300吨/日,经扩能改造后突破600吨/日,但中压吸收塔未同步改造,仍为填料吸收塔,在系统处于高负荷运行时,产生的二氧化碳气体大幅高于100PPM,这部分气体在塔内不能完全吸收,随大量气体NH3及少量水蒸气进入氨冷凝器,在氨冷凝器进口及附近区域,气NH3与水蒸气形成液氨,液氨与CO2气体反应生成甲铵(NH4GOONH2)2NH3+CO2=NH4COONH2+Q千卡氨冷凝器进口圆锥管和筒体材质是16MnR,锰含量约0.12~0.16%,室温组织是铁素体和珠光体。

而珠光体组织是铁素体和渗碳体组成的两相复合物。

有电解质溶液存在时,铁素体的电极电位比渗碳体低。

当冷凝后生成的甲铵溶液附着在钢表面时,由于甲铵溶液是化合物,会离解出带电离子,同时铁素体和渗碳体之间的电位差,在甲铵溶液中就会产生带电离子的定向移动,使铁素体和渗碳体之间形成许多微电池,产生电化学腐蚀,使电极电位低的铁素体成为阳极,而不断被溶解,同时腐蚀的速度还与流速有关,因为流速提高减少了附着物的停滞,减少了局部甲铵的浓度,腐蚀量就会减少。

冷凝器生产工艺

冷凝器生产工艺

冷凝器生产工艺冷凝器生产工艺是指冷凝器的加工和制造过程。

冷凝器是一种用于将气体或者蒸汽冷却并凝结为液态的设备,通常由多个管子或者管束组成。

下面是冷凝器生产工艺的一般流程:1. 材料准备:选择适合的材料进行生产,常见的材料有铜、铝、不锈钢等。

根据实际需求确定材料的规格和厚度,并进行原材料的采购。

2. 材料切割:根据冷凝器的设计尺寸,使用剪切机或切割机对材料进行切割。

根据需要可以切割出不同形状和长度的管子或者管束。

3. 成型:将切割好的材料经过加热或者冷压处理,使其成型为冷凝器所需的形状。

这一步通常需要借助模具和机械力来完成。

4. 焊接:将成型好的管子或者管束进行焊接,形成冷凝器的主体结构。

常见的焊接方法包括电阻焊、气焊和激光焊等。

5. 检测:对焊接好的冷凝器进行检测,确保其焊缝的质量和密封性。

常用的检测方法有可视检测、超声波检测和压力测试等。

6. 表面处理:对冷凝器进行表面处理,提高其抗腐蚀性和美观度。

常见的表面处理方法有电镀、喷涂和抛光等。

7. 安装和组装:根据冷凝器的设计要求,将各个部件进行组装和安装。

这包括安装冷凝管、冷却风扇、进出口接头等。

8. 试运行和调试:对已经组装好的冷凝器进行试运行和调试,确保其正常运行和性能指标达到设计要求。

9. 测试和质检:对试运行和调试合格的冷凝器进行最终的测试和质量检验。

这包括对冷凝效果、压力和温度等进行测试,并对整个冷凝器的质量进行全面检查。

10. 包装和出厂:对通过质量检验的冷凝器进行包装,确保在运输过程中不受到损坏。

然后将冷凝器进行出厂,交付给客户使用。

以上是一般的冷凝器生产工艺流程,不同的生产厂家和不同的产品可能会有一定的差异。

同时,冷凝器的生产工艺还需要严格遵守相关的生产和质量管理标准,以确保产品的质量和性能。

液氨合成工段工艺设计

液氨合成工段工艺设计

液氨合成工段工艺设计第一部分说明书------------------------------------------------------3 第一章概述-------------------------------------------------------------------3第二章原材料及产品主要技术规格-----------------------------------------4 第三章危险性物料主要物性表-----------------------------------------------5 第四章生产原理及流程简述--------------------------------------------------5 第五章主要设备的选择与计算-----------------------------------------------5 第六章原材料及动力消耗-----------------------------------------------------6 第七章生产分析及三废排量--------------------------------------------------7 第八章存在问题及建议--------------------------------------------------------7 第九章主要参考书目-----------------------------------------------------------7 第十章工艺设计计算书--------------------------------------------------------8 第二部分物料衡算和热量衡算----------------------------------------------8 第三部分设备的选型与计算-------------------------------------------------27 第四部分带主要控制点的工艺流程图-------------------------------------46第一部分说明书第一章概述1-1工段的概况及特点:1.设计依据:本设计按照材化系下达设计任务书进行编制,参照鸿鹄化工总厂的现场生产,以及中国五环化学工程总公司(原化工部第四设计院),和石油化工部化工设计院的有关资料设计而成。

铜及铜合金压力容器的焊接工艺设计_宋学平

铜及铜合金压力容器的焊接工艺设计_宋学平
1]李亚江.焊接冶金学(材料焊接性)[M].北京:机械工业出版社, 2006. [2]刘会杰.焊接冶金与焊接性[M].北京:机械工业出版社,2008. [3]周振丰.焊接冶金学(材料焊接性)[M].北京:机械工业出版社, 2000. [4]程景玉.紫铜和低碳钢的手工电弧焊[J].焊接,1998(8):20- 21.
1. 铜及铜合金焊接特点 铜及铜合金导热率高,线胀系数和收缩率大,当焊接线能量不足 时,则容易产生未熔合、未焊透,焊后变形也较严重,外观成形差。焊接 时,铜能与其中杂质生成多种低熔点共晶,在焊接应力作用下产生热裂 纹,杂质中以氧的危害性最大。 熔焊铜及铜合金时,由于溶解的氢和氧化还原反应引起气孔,几乎 分布在焊缝的各个部位。同时,由于晶粒严重长大,杂质和合金元素的 掺入,锌、锡、锰、镍、铝等元素的氧化烧损和蒸发,使焊接接头的塑性、 耐蚀性能严重下降。 2. 焊接方法 焊接铜及铜合金需要大功率、高能量密度的热源,热效率越高,能 量越集中越有利。铜及铜合金常用的熔焊方法有气焊、焊条电弧焊、氩 弧焊、埋弧焊、等离子弧焊和电子束焊。不同厚度的材料应采用不同焊 接方法,如薄板焊接以钨极氩弧焊、焊条电弧焊和气焊较好,中板以熔 化极气体保护焊和电子束焊较合适,厚板则建议使用埋弧焊、MIG 焊和 电渣焊。 3. 焊接材料 熔焊时焊接材料是控制冶金反应、调整焊缝成分以保证获得优质 焊缝的重要手段。根据铜及铜合金焊接接头性能的要求,不同熔焊方法 所选用的焊接材料有很大的差别。 ①焊条 焊条电弧焊用焊条分为纯铜、青铜两类,由于黄铜中的锌容易蒸 发,因而极少采用焊条电弧焊。纯铜焊条型号 ECu 为低氢型药皮,用于 焊接脱氧或无氧铜结构件,在大气及海水中具有良好的耐腐蚀性。 ②埋弧焊用焊丝与焊剂 埋弧焊的特点是电热效率高,对熔池的保护效果好。大、中厚度铜 焊件的焊接工艺与钢基本相同,可选用高硅高锰焊剂 HJ431,但可能发 生合金元素向焊缝过渡, 对接头性能要求高的焊件宜选用 HJ260、 HJ150。焊丝则选用纯铜焊丝、青铜焊丝、焊接纯铜和黄铜。 ③气体保护焊用焊丝 铜薄板和中板焊接,使用气保焊逐渐取代气焊、焊条电弧焊,电极 一般采用钍钨极(EWTh-2)。焊接纯铜,一般选用含有 ω(Si) 0.5%,ω(P) 0.15%或 ω(Ti) 0.3%  ̄ 0.5%脱氧剂的无氧铜焊丝,如 HSCu。焊接普通 黄铜,采用无氧铜加脱氧剂的锡青铜焊丝,如 HSCuSn。对高强度黄铜则 采用青铜加脱氧剂的硅青铜焊丝或铝青铜焊丝,如:HSCuAl、HSCuSi 等。 保护气体则选用氩气(Ar)或 Ar+He(Ar+He 混合比 50/50 或 30/70), 采用 Ar+He 混合气体的最大优点是可以改善焊缝金属的润湿性,提高 焊接质量。由于氦气保护时输入热量比氩气保护时大,故可降低预热温 度。 4. 焊前准备 ①焊丝及工件表面的清理 铜及铜合金焊前需将其表面的油污、氧 化膜清理,以保证焊接质量。去除氧化膜之前,将待焊处坡口及两侧各 30mm 内的油、污、赃物等杂质用汽油、丙酮等有机溶剂进行清洗。去除

汽车空调冷凝器边板与集液管焊接新工艺_秦红

汽车空调冷凝器边板与集液管焊接新工艺_秦红

图6 改进方案1
此种连接方案, 由于焊接部位位于集液管堵盖 上方, 从根本上避免了因氩弧焊焊接过程中的过热 灼烧造成的集液管泄漏隐患。
2) 方案2 将 冷 凝 器 边 板 及 集 液 管 进 行 结 构 优 化 (图7a、 图7b), 使 边 板 能 够 插 入 集 液 管 的 边 板 槽 内 ; 在 进 行冷凝器扁管组装时能够实现同时对边板进行组装 固定, 之后同时置入NB炉 内 进 行 全 自 动 钎 焊 焊 接 , 具 体 方 案 如 图 7c 所 示 。
使用维修 汽车电子电器相关产品的工作原理及使用、维
品 、市 场 等)。
护、检修。
信息动态 汽车电子电器行业相关信息动态。
长期征集“汽车电子电器行业”原创文章 本刊不接受一稿多投!来稿一经录用,即按规定付给稿酬。
投稿信箱: qcdq@ (全文字数含图表控制在8000字以内, 整车电路除外)
New Welding Technics for Condenser Side Board and Collector Tube of Vehicle Air Conditioner QIN Hong
(MACS Air Conditioning System Co., Ltd., Baoding 071000, China) Abstract: According to the defects of current welding modes for condenser side board and collector tube of vehicle air conditioner, two improvement projects are introduced here. Key words: GREAT WALL vehicle; condenser core; welding modes for condenser side board and collector tube

焊接工艺过程的设计方法

焊接工艺过程的设计方法

焊接工艺过程的设计方法焊接工艺过程设计是根据产品的生产性质、图样和技术要求,结合现有条件,运用现代焊接技术知识和先进生产经验,确定产品的加工方法和程序的过程。

它是焊接生产设计的先行部分和关键环节。

焊接工艺过程设计的好坏将直接影响产品制造质量、劳动生产率和制造成本,而巨是组织与管理生产、设计焊接工装和焊接车间的主要依据。

工厂(或车间)第一次生产的焊接产品,在生产准备之前,同样须进行焊接工艺过程设计。

焊接结构生产的一般工艺过程如下图所示。

▲焊接结构生产一般工艺过程简图焊接是整个过程中的核心工序,焊前准备和焊后处理的各种工序都是围绕着获得符合焊接质量要求的产品而做的工作。

质量检验贯穿在整个生产过程,是为了控制和保证焊接生产的质量。

每个工序的具体内容由产品的结构特点、复杂程序、技术要求和产量大小等因素决定。

1、焊接工艺过程设计的内容(1)确定产品各零、部件的加工方法、相应的工艺参数及工艺措施。

(2)确定产品的合理生产过程,包括各工序的工步顺序。

(3)决定每一加工工序的工步所需用的设备、工艺装备及其型号规格,对非标准设备提出设计要求。

(4)拟定生产工艺流程、流向的运输和起重方法,选定起重运输设备。

(5)计算产品的工艺定额,包括材料消耗定额(基本金属材料、辅助材料、填充金额等)和工时消耗定额。

进而决定各工序所需的工人数量以及设备和动力消耗等,为后续的设计工作及组织生产准备工作提供依据和条件。

工艺过程设计的结果是编制出一套指导与管理生产用的工艺文件,主要有工艺方案,产品与零部件工艺路线图(或工艺流程图)和工艺规程等。

2、焊接工艺过程设计的依据(1)产品设计图样焊接工艺设计是针对具体产品进行的,产品设计图样是焊接工艺设计的主要依据。

焊接工艺人员要根据产品图样中每一个接头的材料、规格、结构特点、工艺流程和接头的质量要求等因素,确定该接头的焊接方法、焊接材料、坡口形式、焊接位置等焊接工艺内容。

(2)产品生产纲领即在计划期内应当生产的产品数量和进度计划。

制冷装置用壳管式水冷冷凝器的制造工艺

制冷装置用壳管式水冷冷凝器的制造工艺
冷凝 器 作 为 重 要 的制 冷 换 热 设 备 , 设 计 和制 造 时必 须 遵 在 循 或参 照 与 冷凝 器 相 适 应 的 国家 标 准 和行 业标 准 , 生产 和 加 使 工 更规 范 并 易 于 操 作 。
() 汽 口处 采 用挡 板 结 构 。 可 避 免 冷 媒 蒸 汽 直 接 吹 向 铜 3入 管 ,造 成 腐 蚀 ,且 起 到 了 分 流 作 用 。 () 4管箱采 用带有 隔板灰铸铁 水盖结构 ,全部管束 被分隔 成 几 个 管 组 ( 称 为 流程 ) 也 ,冷却 水 在 泵 的作 用 下 从 任 意 一 端 封 盖 的 下 部进 入 ,按顺 序 通 过各 个管 组 后 从 同一 端 盖 上 部 流 出 , 保 证 每 个 传 热 管 内 充 满 冷 却水 。 () 壳体 内设 置 支 持 板 ,起 到支 撑 铜 管 的 使 用 ,又 减 少 5在 了 水 流 振 动对 铜 管 的损 坏 ,并 起 到 了分 流 冷 媒 蒸 汽 的 作 用 。 () 6出液 管 制作 成 有 储 液 功 能 的储 液 槽 结 构 ,可 以 随工 况 变 化 调 节 系 统 中 的制 冷剂 循 环 量 。 () 孔 宜 加 工 成 2道 及 以上 环 形 槽 状 结 构 ,槽 宽 可 加 工 7管
器。
成 3m ,槽 深 0 - . n m . 0 2 4Im。
4 制造 工 艺要 点
() 板 用 数 控 加 工 中心 C C 制 作 而成 , C /AM 系 1 管 N 用 ADC 统 编 制程 序 , 程 序 将 刀 具 放 置 在 自动 换 刀 斗 笠 中 , 作 人 员 按 操 只 需 检 查 冷却 液 、压 缩 气 体 、电源 即可 ,待 加工 到检 验 尺 寸工 序, 机器会 自动停止 ,检查合格后 ,继续加工。此方法大大提 高 了 生 产效 率 和产 品质 量 。 () 2胀管 时可采 用液压胀管机或者 电动胀 管器 ,要按铜管 及 管 板 的 参 数 选 择 胀 管 器 ,并 在 胀 接 时 按 合 适 的力 矩 进 行 胀 接。 () 孔 开 孔尺 寸 为铜 管 的外 径 尺 寸 加 上 03 05m 3管 . . m。 ~ () 配 时 ,首 先 将 壳 管 酸 洗 , 以便 去 除 管 内 的铁 锈 和 污 4装 垢 , 洗 后 可 用 氧 割 枪 吹 干 管 内 水 份 。 后 将 支 持 板 焊 接 到 壳 酸 然 管 内 , 将 两 端 管 板 与 壳 管 焊 接在 一起 。 注 意 在 这 两 步 焊 接 再 要 时将 支 持 板 与 管 板 的孔 对 齐 。 焊接好后可将铜管依次穿入管板 内, 在胀接前将铜管上涂 抹 制 冷 专 用 胶 水 5 4 5。 胀接好后 , 进行 耐压 试验 和气 密 性 试 验 。 密 性 试 验使 用 气 干燥洁净的氮气、压缩空气 或含有氟利昂制冷剂的混合气体。 试 验 压 力 根 据 制 冷 剂 不 同 由标 准 具 体 确 定 。 在 强 度 以 及气 密性 试 验 合 格 后进 行 干 燥 处 理 。 冷 式 冷凝 水 器排除剩水后用干燥 空气 或氮气 吹净 , 对进出水管管 口和制 冷 剂进 出管 口均 用不透气材料进行妥善包扎 , 防止污物 和水分进

铜液氨冷凝器 各部件的装焊工艺设计和检验

铜液氨冷凝器  各部件的装焊工艺设计和检验

6 各部件的装焊工艺装配焊接就是将已加工好的零件按图样规定的相互位置加以固定组装成零部件或结构,并焊接成形的过程。

采取分部件装配,在装配过程中,允许偏差值要小于2mm。

在夹具上定好位置的工件,必须进行夹紧,否则无法保证它的既定位置,即始终使工件的定位基准与工件的定位元件紧密接触。

为此,夹紧所需的力应能克服操作过程在红产生的各种力,如工件的重力、惯性力、因控制焊接变形而产生的拘束力等。

夹紧力应该指向定位基准,而且其指向应有利于减少夹紧力,通过传动机构而使夹紧元件与工件受压面直接接触而完成夹紧。

在焊接过程中,由于焊接是局部加热和局部冷却成型过程,局部区域各部分金属处于从液态到塑性状态在到弹性状态的不同状态,并随热源的变化而变化。

其在焊接受热的过程中,受热大的部分,在随后的冷却过程中会产生较大的焊接应力,使其在焊接后产生较大的焊接应变,这是焊接应力变形的根本原因。

在工艺设计中要采用适当的方法去尽量减少焊接应力和变形。

减少变形措施有:(1)设计时,避免焊缝的十字交叉,避免其应力集中,保持较好的焊接操作可适性。

(2)焊接前采取预热,减缓其冷却速度过大而产生较大的应力。

焊接采取了合理的焊接顺序和方向,调整了其应力分布。

装焊过程中采取了降低焊缝拘束度的工艺措施,补偿焊缝的缩量。

(3)焊后采取锤击法,能在金属表面层内产生局部双向塑性延展,补偿焊缝区的不协调应变达到释放焊接残余应力的目的。

6.1 筒体、封头与法兰的装焊筒体与封头的连接采用加有密封圈的法兰进行连接。

筒体、封头分别与法兰连接,焊缝为角焊缝,焊后进行法兰间的装配。

封头与法兰的装配、焊接都在小型变位器上进行,禁止将法兰密封面与装配平台接触,以避免擦伤密封面。

其焊接接头均属于角接头,坡口形式及尺寸见图3-1,装焊示意图如图6-1所示:图6-1 法兰与封头、法兰与筒体的装焊示意图焊接方法采用埋弧自动焊焊,其焊接工艺参数见表3-2。

焊缝附近的油污等杂质要清理干净。

铜及其及异种材料的焊接工艺设计及焊接方法

铜及其及异种材料的焊接工艺设计及焊接方法

铜及其与异种材料的焊接铜具有优良的导电性、导热性、耐腐蚀性、延展性及一定的强度等特性。

在纯铜〔紫铜〕中添加10余种合金元素,形成固溶体的各类铜合金,如加锌为黄铜;加镍为白铜;加硅为硅青铜;加铝为铝青铜等。

铜及铜合金可用钎焊、电阻焊等工艺方法实现连接,在工业兴旺的今天、熔焊已占据主导地位。

用焊条电弧焊、TIG焊、MIG焊等工艺方法容易实现铜及铜合金的焊接。

影响铜及铜合金焊接性的工艺难点主要有四项元素:一是高导热率的影响。

铜的热导热率比碳钢大7-11倍,当采用的工艺参数与焊接同厚度碳钢差不多时,则铜材很难熔化,填充金属和母材也不能很好地熔合。

二是焊接接头的热裂倾向大。

焊接时,熔池铜与其中的杂质形成低熔点共晶物,使铜及铜合金具有明显的热脆性,产生热裂纹。

三是产生气孔的缺陷比碳钢严重得多,主要是氢气孔。

四是焊接接头性能的变化。

晶粒粗化,塑性下降,耐蚀性下降等。

1、紫铜的焊接焊接紫铜的方法有气焊、手工碳弧焊、焊条电弧焊和手工氩弧焊等方法,大型构造也可采用自动焊。

〔1〕紫铜的气焊焊接最常用的是对接接头,搭接接头和丁字接头尽量少采用。

气焊可采用两种焊丝,一种是含有脱氧元素的焊丝,如丝201、202;另一种是一般的紫铜丝和母材的切条,采用气剂301作助熔剂。

气焊紫铜时应采用中性焰。

〔2〕紫铜的焊条电弧焊接。

焊件厚度大于4毫米时,焊前必须预热,预热温度一般在400~500℃。

用铜107焊条焊接,电源应采用直流反接。

焊接时应当用短弧,焊条不宜作横向摆动。

焊条作往复的直线运动,可以改善焊缝的成形。

长焊缝应采用逐步退焊法。

焊接速度应尽量快些。

多层焊时,必须彻底去除层间的熔渣。

焊接应在通风良好的场所进展,以防止铜中毒现象。

焊后应用平头锤敲击焊缝,消除应力和改善焊缝质量。

〔3〕紫铜的手工氩弧焊。

在紫铜手工氩弧焊时,采用的焊丝有丝201(特制紫铜焊丝)和丝202,也采用紫铜丝,如T2。

焊前应对工件焊接边缘和焊丝外表的氧化膜、油等脏物都必须清理干净,防止产生气孔、夹渣等缺陷。

铜液氨冷凝器外壳的焊接生产工艺设计共8页

铜液氨冷凝器外壳的焊接生产工艺设计共8页

铜液氨冷凝器外壳的焊接生产工艺设计1 前言本次课程设计主要是铜液氨冷凝器外壳的焊接生产工艺设计,包括材料的焊接性分析、焊接工艺方案分析及工艺评定、确定焊接结构生产工艺流程、确定产品外壳主要零件的加工工艺及检验、绘制焊接结构简图、确定部件的装焊工艺等。

通过设计,初步掌握根据产品图样及技术要求制定焊接工艺规程的方法、焊接工艺设计的步骤,提高分析焊接生产实际问题、解决问题的能力。

2 焊接生产工艺性分析2.1 焊接结构工艺性审查2.1.1 产品图样结构审查此次设计的设备为铜液氨冷凝器壳体,筒体直径1400mm,容器总长6152mm,壁厚12mm。

产品外观图样如图2-1所示。

图2-1尾气回收塔壳体结构图主要加工手段为焊接,此外还采用冲压、卷弯、机加工等辅助工艺。

焊接方法采用埋弧自动焊,接头形式为对接、角接。

2.1.2 产品技术特性及检验要求铜液氨冷凝器外壳技术特性如表2-1所示:表2-1 液氨冷凝器壳体技术特性表名称指标补充说明壳径管径容器类别工作压力 16?/cm2 0.7 ?/cm2 二类热设备设计压力 176 ?/cm2 2 ?/cm2 焊缝系数工作温度 -5℃~0℃ 28℃~8℃Φ1设计温度≥-10℃~40℃ 0℃~40℃工作介质液氨腐蚀程度2.2 母材的焊接工艺性分析2.2.1 15MnNiDR的特性15MnNiDR是低温压力容器钢板。

“D”是低拼音的第一个字母“R”是容拼音的第一个字母15MnNiDR,交货状态:正火或正火+回火,?45度低温冲击。

产地:武钢、舞钢、新钢。

规格:钢板厚度4mm?650mm,宽度1500mm?4020mm,长度3000mm?18800mm化学成分(质量分数)WT% C、Si、Mn、Ni、V、Nb、Als、P、S≤0.18、0.15~0.50、1.20~1.60、0.20~0.60、≤0.06、≥0.015、≤0.03、0.012。

可广泛用于石油、化工、电站、锅炉等行业,用于制造反应器、换热器、分离器、球罐、油气罐、液化气罐、核反应堆压力壳、锅炉汽包、液化石油气瓶、水电站高压水管、水轮蜗壳等设备及构件。

焊接施工设计方案及工艺设计措施

焊接施工设计方案及工艺设计措施

第一节焊接施工方案及工艺措施(一)焊接专业施工总体安排1、工程主要特点1.1焊接作业主要特点本机组为1000MW超超临界机组,焊接工程量大(受监焊口数量);中高合金焊口比例大;T/P91、T/P92焊口量相当大;结构焊接合金件较多,密封焊接量大,要求严格。

T/P92钢材在本机组的大量使用,这种钢材属马氏体热强钢,其焊接性较差,对焊接工艺要求极高。

1.2热处理作业主要特点机组中需要经焊后热处理的焊口多,壁厚大,所涉及的部件的焊口遍布机组炉、机的各个部位,所以在焊接热处理的施工上一定要调度合理、施工过程有序、规范,做到机械、材料的利用率上升、耗损率下降,确保焊接工程的顺利施工。

2、焊接施工原则(1)焊接时尽量减少热输出量和尽量减少填充金属;(2)地面组合焊接应合理分配各个组对单元,并进行合理组对焊接;(3)密集管排及中大径管道采用双人对称焊接;(4)位于构件刚性最大的部位最后焊接;(5)由中间向两侧对称焊接;(6)结构焊接先焊短焊缝,后焊长焊缝;(7)当存在焊接应力时,先焊拉应力区,后焊剪应力和压应力区;(8)膜式壁焊接采用分段退焊法。

3、总体工程安排焊接专业独立管理,主要配合锅炉、汽机等专业焊接施工需求。

针对焊接专业特点,拟采取以下安排。

(1)建立健全焊接质量管理机构,制定质检人员岗位责任制。

焊接、热处理施工按照公司质量体系文件规定的程序、有关规程规范、合同文件及监理的要求进行施工、检查验收。

(2)焊接施工前,工程技术人员对焊接施工基础资料的前期准备,对现场焊接人员资质的认证和焊前考核,以及对现场将投入使用的焊接机械及热处理设备等的检查、校验及标定。

(3)焊接施工前,建立二级焊条库,库内设置的烘干箱、恒温箱数量满足工程使用、并配备除湿器、电暖器、空调等设施。

地面铺设防潮材料,保持库内温湿度在标准范围内。

(4)本工程受热面管子全部采用GTAW或GTAW+SMAW方法焊接,视管子规格和位置难易程度并结合焊接工艺评定决定使用哪一种焊接方法。

冷凝器生产工艺

冷凝器生产工艺

冷凝器生产工艺冷凝器是现代化工生产中不可或缺的设备之一,其作用是将蒸汽或气体等高温状态的流体由冷却水或其他冷却介质冷却后,使其转化为液体或半液体的现象。

这种过程不仅可以节约能源,减轻环境负担,还能提高产品的质量。

下面我们将分步骤介绍冷凝器的生产工艺。

一、工艺设计冷凝器的生产首先需要进行工艺设计,设计时要考虑设备的功能、结构、材料、制造工艺等各种因素,将这些因素合理的结合在一起,才能保证设备的效率和寿命,实现生产的目标。

二、材料选用现代冷凝器采用的主要材料包括不锈钢、铜、铝、锡等,这些材料具有很好的抗腐蚀性,耐高温性能优良,不会对生产造成污染等优点。

根据设备的使用环境以及要求,选择适合的材料是生产中非常关键的步骤。

三、加工制造冷凝器的生产需要经过加工制造工序,主要包括气割、钻孔、点焊等过程。

这些工序需要使用高精密的现代化设备和先进的制造工艺,保证冷凝器的尺寸精度,达到工程要求。

在加工制造过程中,要严格按照工艺流程进行操作,确保每个环节都符合生产规范。

四、装配调试在生产好的冷凝器部件装配组合好后,还需要进行检查、调整以及性能测试,确保其正常使用。

拥有先进的检测设备和专业的工程师团队,可以更好地保证冷凝器的品质。

五、样品确认冷凝器生产结束后,一定要按照产品标准进行样品确认,并进行严格的检测和测试,确保设备达到设计和制造要求。

并对样品进行记录和保留,以备后续的检测和维护。

总之,冷凝器的生产工艺需要经过多个环节,包括工艺设计、材料选用、加工制造、装配调试以及样品确认等过程,这些步骤之间互相配合,才能保证设备的效率和品质。

在生产中,还需要有严格的质量控制流程,以确保设备的质量和稳定性。

家用空调冷凝器加工工艺分析

家用空调冷凝器加工工艺分析

家用空调冷凝器加工工艺分析家用空调器中风冷冷凝器主要由U型管(紫铜管)和铝合金翅片穿制焊接而成。

紫铜管分光管和内螺纹管,紫铜管一般采用φ9.52x0.35(光管)、φ9.52x0.41(螺纹管)、φ7x0.35(光管)、φ7x0.41(螺纹管)。

铝合金翅片一般采用平片、波纹片、冲缝片等,厚度一般为0.115(光铝)、0.105(亲水铝)。

冷凝器一般由1—2排翅片组成,每排翅片之间间距一般为1.5-2.0mm。

现常用的翅片都采用表面镀亲水膜的工艺处理。

2、冷凝器主要零件的加工(1)长U型管(形状象英文字母U)的加工长U型管加工时一般采用盘管自动送料,盘管全自动发夹型弯管机将铜管从盘料架拉出,经校直后切成定尺寸铜管,然后弯制成长U 型管(又称发夹管),再自动卸料出来成为合格产品。

长U型管加工时需注意问题:家用空调什么牌子好?由于铜管管壁较薄(光管为0.35mm,螺纹管为0.41mm),加工时管子容易失稳而使管壁内侧起皱,造成应力集中,工作时处于高压状态,在起皱处容易破裂,泄漏。

因此,弯管时需要在管子弯曲处插入指形芯轴头或万向芯轴头起支撑作用。

当管子弯曲处内侧起皱较多时,需将芯轴头向弯曲处插入一些;当管子弯曲处外侧破裂时,需将芯轴头从弯曲处退出一些。

如此反复多次,直到将芯轴头调整到使铜管弯曲时能符合要求为止。

(2)翅片的加工目前翅片的加工主要是用空调翅片级进模在高速冲床自动生产线上进行的,冲床最高冲片速度每分钟可达320多次。

铝泊经展料、过油、初始送料进入冲床冲压成形,经定长剪断后,通过吸料装置集料码垛,最终成为所需的翅片。

生产线一般采用PLC可编程控制器来设定冲压速度、翅片内孔数等。

常用铝泊厚度有六种规格:0.105、0.115、0.13、0.15、0.20、0.25mm,其中以0.105和0.115 mm应用最为普遍。

翅片冲压工艺流程为:一次拉伸→二次拉伸→一次翻边并冲孔→二次翻边→切断用翅片级进模对铝泊进行二次拉伸产生塑性变形,可大大减少铝泊因翻边而产生的裂纹,避免在胀管时产生破口缺陷。

LNG铜镍合金钢焊接施工方案要点

LNG铜镍合金钢焊接施工方案要点

铜镍合金钢管道焊接施工方案1.目的为保证合金钢管道焊接在预制和现场安装中能得到有效的控制和顺利的实施,确保管道焊接的质量和施工进度,特编制铜镍合金钢管道焊接施工方案。

2.适用范围此焊接施工方案适用于XXXOOO项目接收站工程所有合金钢管道的手工电弧焊及手工氩弧焊等。

3.编制依据及引用标准GB50235-97 《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50236-98 《现场设备工业管道焊接工程施工及验收规范》GB/T20801.(1-6)-2006《压力管道规范工业管道》SH3501-2002 《石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》设计及业主相关要求4.工程概况4.1 本项目所包含的合金钢管道约450米,规格为DN25至DN100,壁厚为3.73-8.56mm:4.2 合金钢材质为C706004.3 合金钢管采用GB50235-97的规定进行坡口机加工4.4 合金钢焊接工艺按照焊接工艺评定执行5.人员要求5.1 从事管道焊接的焊工,需持有相应的国内项目合格证,并经业主考试合格持有业主的焊工上岗证。

焊工必须按规定的焊接作业指导书及焊接技术措施进行施焊,当遇到工况条件与焊接作业指导书及焊接技术措施的要求不符合时,应拒绝施焊。

5.2 焊接技术人员应由中专及以上学历,有一年以上焊接生产实践的人员担任。

焊接技术人员应负责编制焊接工艺评定和焊接技术措施,指导焊接作业,参与焊接质量管理,处理焊接技术问题,整理焊接技术资料。

5.3 焊接质检人员应接受过专门的焊接技术培训,有一定的焊接实践经验和技术水平,能严格遵守检查操作规程,并具有质检人员上岗资质证。

焊接质检人员应对焊接作业进行全面检查和控制负责施工现场焊接检查,包括坡口制备、焊缝组对、焊接操作、焊缝外观检验等,检查焊工上岗资质;负责检查焊材烘干、焊条发放、焊材领用情况;负责组织、申报、跟踪焊工考试情况;编制合格焊工登记表及焊接无损检测情况表。

5.4 无损检测工程师:无损探伤人员必须由国家授权的专业考核机构考核合格,其相应证书应在有效期内。

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1 前言本次课程设计主要是铜液氨冷凝器外壳的焊接生产工艺设计,包括材料的焊接性分析、焊接工艺方案分析及工艺评定、确定焊接结构生产工艺流程、确定产品外壳主要零件的加工工艺及检验、绘制焊接结构简图、确定部件的装焊工艺等。

通过设计,初步掌握根据产品图样及技术要求制定焊接工艺规程的方法、焊接工艺设计的步骤,提高分析焊接生产实际问题、解决问题的能力。

2 焊接生产工艺性分析2.1 焊接结构工艺性审查2.1.1 产品图样结构审查此次设计的设备为铜液氨冷凝器壳体,筒体直径1400mm,容器总长6152mm,壁厚12mm。

产品外观图样如图2-1所示。

图2-1尾气回收塔壳体结构图主要加工手段为焊接,此外还采用冲压、卷弯、机加工等辅助工艺。

焊接方法采用埋弧自动焊,接头形式为对接、角接。

2.1.2 产品技术特性及检验要求铜液氨冷凝器外壳技术特性如表2-1所示:表2-1 液氨冷凝器壳体技术特性表名称指标补充说明壳径管径容器类别工作压力16㎏/cm2 0.7 ㎏/cm2 二类热设备设计压力176 ㎏/cm2 2 ㎏/cm2 焊缝系数工作温度-5℃~0℃28℃~8℃Φ=1设计温度≥-10℃~40℃0℃~40℃工作介质液氨腐蚀程度2.2 母材的焊接工艺性分析2.2.1 15MnNiDR的特性15MnNiDR是低温压力容器钢板。

“D”是低拼音的第一个字母“R”是容拼音的第一个字母15MnNiDR,交货状态:正火或正火+回火,—45度低温冲击。

产地:武钢、舞钢、新钢。

规格:钢板厚度4mm—650mm,宽度1500mm—4020mm,长度3000mm—18800mm化学成分(质量分数)WT% C、Si、Mn、Ni、V、Nb、Als、P、S≤0.18、0.15~0.50、1.20~1.60、0.20~0.60、≤0.06、≥0.015、≤0.03、0.012。

可广泛用于石油、化工、电站、锅炉等行业,用于制造反应器、换热器、分离器、球罐、油气罐、液化气罐、核反应堆压力壳、锅炉汽包、液化石油气瓶、水电站高压水管、水轮蜗壳等设备及构件。

其化学成分和力学性能见表2-2和表2-3所示:表2-2 15MnNiDR的化学成分(GB 3531—1996)化学成分质量分数(%)C Si Mn Ni V Als P S≤0.18 0.15~0.501.20~1.600.20~0.60≤0.06 ≥0.015 ≤0.030 ≤0.025 表2-3 15MnNiDR的力学性能(GB 3531—1996)板厚mmσb(MPa)σs(MPa)σ—45℃ AKV(横)J冷弯180°b=3a6~16 490~630 ≥325≥20 ≥27 d=3a>16~36 470~610 ≥305>36~60 460~600 ≥2902.2.2 15MnNiDR的焊接性分析①冷裂纹:冷裂纹一般是在焊后的冷却过程中,在Ms点附近或200~300℃的温度区间出现。

冷裂纹的起源多发生在具有缺口效应的焊接热影响区或有物理、化学性质不均匀的氢聚集的局部地带。

Ni使钢的淬透性显著增大,但15MnNiDR钢含碳量低,S、P也被严格控制,故低镍低温钢的冷裂倾向不大。

薄板焊时不必预热,厚板则需预热100~150℃。

②热裂纹:热裂纹是在高温下产生的,而且都是沿着原奥氏体晶界开裂。

因为钢材不同,所以产生热裂纹的形态、温度区间和主要原因也各有不同,主要有结晶裂纹、高温液化裂纹。

母材含杂质(S、P、C、Si)偏高时,特别是硫和磷偏高会使结晶温度区间明显加宽。

但15MnNiDR钢含碳量低,S、P也被严格控制,故热裂纹敏感性也不高。

③回火脆性:由于回火处理时Ni使S在晶界富集和偏析,形成硫化物析出相,故含镍钢对回火脆性敏感。

④如果焊接材料或焊接工艺参数等选择不合理,焊接接头很容易出现气孔、夹渣等缺陷,且焊接接头(焊缝、热影响区)的低温冲击吸收功很难达到要求。

其防治措施主要有以下几种:a:严格控制焊接线能量和层间温度。

目的是使不受过热的影响,避免热影响区晶粒长大,降低韧性。

b:合理的选择焊接材料。

根据钢种的温度级别和低温冲击韧性合理的选择焊条或焊丝。

c:控制焊后热处理温度,避免产生回火脆性。

板厚>25mm的低温钢焊接结构,焊后应采用消除应力热处理。

含有V、Ti、Nb、Cu、N等元素的钢种,在消除应力热处理时,当加热温度处于回火脆性敏感温度区时会析出脆性相,使低温韧性下降。

应合理选择憨厚热处理工艺,以保证街头的低温韧性。

d:防止焊接接头的应力集中。

低温钢焊接,为保证焊缝质量,防止产生咬边、夹杂、未焊透、裂纹、弧坑、焊瘤和电弧擦伤,表面焊道必须圆滑过渡,重要焊缝应将焊道表面余高磨平,尽量减少应力集中。

2.3 15MnNiDR焊接工艺要点2.3.1 焊接方法和焊接材料的选择①焊接方法的选择:母材的含碳量低,因此淬火后的组织是强度和韧性都较高的低碳马氏体和贝氏体,这对焊接非常有利。

在焊接这类钢时要注意两个基本问题:一是要求在马氏体转变时的冷却速度不能太快,使马氏体能有“自回火”作用,以免冷裂纹的产生;二是要在800~500℃之间的冷却速度大于产生脆性混合组织的临界速度。

本次焊接15MnNiDR钢采用埋弧自动焊进行对接焊缝和角焊缝的焊接。

②焊接材料的选择选择焊接材料时必须考虑两方面的问题:一是不能有裂纹等焊接缺陷产生;二是能满足使用性能要求。

选择焊接材料的依据是保证焊缝金属的强度、塑性和韧性等力学性能与母材匹配。

a:焊丝的选择在JB4709-2000《钢制压力容器焊接规程》中,未对15MnNiDR钢推荐任何焊材,从15MnNiDR钢的化学成分及性能来看,钢中Ni 虽然增大了钢的淬硬度,但并不显著,冷冽倾向不大,但Ni可能增大热裂倾向,可从严格控制焊接材料中的C、P、S含量,以及采用合理的焊接工艺条件增大焊缝成形系数等方面来控制热裂纹。

根据《焊接手册》的推荐,焊接低温钢可用中性熔炼焊剂配合Mn-Mo焊丝或碱性熔炼焊剂配合含Ni焊丝,也可用C-Mn 钢焊丝配合碱性非熔炼焊剂。

焊接15MnNiDR这种钢关键是要保证焊缝和粗晶区的低温韧性,而影响低合金钢焊缝韧性的因素有很多,首先从淬透性方面来分析,焊缝金属的韧性随淬透性的变化而变化,当碳当量Wceq为0.35%~0.40%时较适宜,高于此值金属因硬化而使硬度下降,低于此值因淬透性不足也使韧性下降。

低合金钢的碳当量公式:Ceq(AWS)=C+Mn/6+Si/24+Ni/40+Cr/5+Mo/4+(Cn/13+P/2)(%)其次从合金元素方面来分析,碳是钢中最重要的化学成分,也是对钢材性能具有最重要影响的合金元素。

当Wc<0.1%时,Fe-c二元合金在平衡结晶状态下就不再发生包晶反应,可提高钢的韧性,但随钢中的含C量增加的同时,也可提高其韧性,应适当降低焊缝金属中的含C量。

Mn元素即可以溶入铁素体形成置换固溶体,起强化基体的作用,增加钢的强度,细化组织,提高韧性,又可以脱硫,因此选择含Mn量稍高的焊丝。

此外,适量的Si可提高强度阻止某些元素的偏析,是焊接低温钢的关键。

所以焊丝选择H08Mn2SiA。

b:焊剂的选择此次设计选用的焊剂为Hj250。

次焊剂属低锰中硅中氟熔炼型焊剂,具有弱氧化性,既有降低焊缝金属的含氧量,又可提高焊缝金属的低温韧性。

2.3.2 接头与坡口型式设计焊缝布置与接头的应力集中程度都对接头质量有明显的影响。

合理的接头设计应使应力集中系数尽可能的小,且具有好的可焊性,便于焊后检验。

一般来说,对接焊缝比角焊缝更合理。

同时便于进行射线或超声波探伤,坡口形式以U形为佳,单边V形也可采用。

但必须在工艺规程中注明要求两个坡口面必须完全焊透。

为了降低焊接应力,可采用双V或双U坡口。

无论采用何种形式的接头或坡口,都必须要求焊缝与母材交界处平滑过渡。

本次设计,钢板开V型坡口。

坡口形式见下图。

2.4母材的焊接性试验对15MnNiDR钢的焊接性进行试验,可用以下几种方法来衡量该钢的焊接性。

2.4.1 插销试验采用插销试验方法,可以定量测定低温钢焊接热影响区冷裂纹敏感性。

插销试件和底板尺寸分别如图2-3和图2-4所示。

图 2-3 插销试棒的形状尺寸图2-4 底板的形状尺寸将被焊钢材加工成圆柱形的插销试棒,沿轧制方向取样并注明插销在厚度方向上的位置。

试棒上端附近有环形缺口。

将插销试棒插入底板相应的孔中,使带缺口一端与底板表面平齐。

用选定的焊接输入进行堆焊(垂直底板纵向,并通过插销顶端中心),焊道长度100-150mm。

为获得焊接热循环有关参数(t8/5等),应事先将热电偶旱在底板焊道下的盲孔中,其深度应与插销试棒的缺口处一致,测点最高温度不低于1100℃。

当焊道冷至150-100℃时,给试棒逐渐加载,规定载荷应在1min内加载完毕,此时试棒的温度不应低于100℃。

载荷保持16h或24h后卸载,若试棒未断,而采用“断裂准则”,应增加载荷重复上述试验,直至试棒发生断裂,然后降低约10Mpa的载荷,而试棒未发生断裂,此值即为“断裂准则”的“临界应力”。

2.4.2焊接热裂纹敏感性试验方法压板对接(FISCO) 焊接裂纹试验方法GB4675.4-84),可用于评定焊条焊缝的热裂纹敏感性。

(1)准备试件试件材质与焊件相同,采用原板厚,开I形坡口。

采用机械加工方法图2-4 FISCO试验班尺寸(2)试验装置如图2-5所示。

图2-5 FISCO试验装置(3)试验步骤把试件安装在C形装置中,调好坡口间隙。

将螺栓旋紧,在水平、垂直方向顶紧试板。

用待试焊条焊4条长约40mm的试验焊缝。

10min 后,取出试件,沿焊缝弯断,观察断面有无裂纹。

(4)计算裂纹率C C = (∑li / ∑Li ) ×100%﹪•式中:∑li —4条试验焊缝上的裂纹长度之和(mm);∑Li —4条焊缝的长度之和(mm )。

2.4.3 接头机械性能试验(一)焊接接头拉伸试验板接头板形拉伸试样如图3-1所示,至少1个。

按GB228-87《金属拉伸试验法》,在拉力机上进行。

图3-1(二)焊接接头弯曲试验试样种类和数量按相关标准制取。

如无注明,可制取正弯、背弯、侧弯试样各不少于1个,纵弯不少于2个。

尺寸按GB2649-89中的规定。

试验按GB232-88《金属弯曲试验法》,在拉力机上进行。

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