油罐车罐体加工工艺设计焊接专业课程设计

专业课程设计（说明书）

题目：油罐车罐体加工工艺设计

学生姓名：

院（系）：材料科学与工程

专业班级：

指导教师：

完成时间：2013年9月16日

目录

1压力容器 (1)

1.1压力容器的概述和用途 (1)

1.2压力容器分类 (1)

1.3压力容器组成及结构 (2)

1.4压力容器的结构形式 (2)

1.5压力容器焊接接头分类 (3)

2坡口选择与设计 (5)

2.1坡口设计一般遵循以下设计原则 (5)

2.2坡口选择标准 (6)

3焊接选择与设计 (7)

3.1焊接方法 (7)

3.1.1手工电弧焊特点 (7)

3.1.2CO2气体保护焊的特点 (7)

3.1.3埋弧焊的特点 (7)

3.1.4钨极氩弧焊的特点 (8)

3.2焊接材料 (8)

3.2.1标准与选择 (8)

3.2.2 所选焊材的成分 (9)

4工艺参数的选择 (10)

4.1手工焊条电弧焊接工艺参数 (10)

4.1.1 焊条直径 (10)

4.1.2 焊接电流 (10)

4.1.3 电弧电压 (10)

4.1.4 焊接速度 (10)

4.1.5 焊接层数及焊接顺序的设计 (11)

4.1.6 参数选择结果 (11)

4.2埋弧焊工艺参数 (11)

4.2.1 焊丝直径 (11)

4.2.2 焊接电流 (11)

4.2.3 电弧电压 (11)

4.2.4 焊接速度 (12)

4.2.5 焊丝与焊剂的匹配 (12)

4.2.6 电流极性 (12)

4.2.7 参数选择结果 (12)

5焊后处理和质量检验 (13)

5.1焊后热处理 (13)

5.3坡口加工及清根 (14)

5.4工艺卡选择相关标准 (15)

总结 (16)

参考文献 (17)

附录一 (18)

附录二 (19)

附录三 (20)

附录四 (22)

1压力容器

1.1压力容器的概述和用途

压力容器广泛地用于化工、炼油、机械、动力、轻工、纺织、冶金、核能及运输等工业部门，是生产过程中必不可少的重要设备。如化工生产中的反应装置、换热装置、分离装置的外壳，流体贮罐，核压力反应堆的压力壳，电厂锅炉系统中的汽包等，都是压力容器。不仅如此，在人们的家庭中，也要用压力容器，如民用液化石油气瓶等。因此，压力容器和工业生产和人民生活有着十分密切的关系。设计好、制造好、使用好、管理好压力容器就显得十分重要。

随着科学技术的发展和工业生产规模的扩大，压力容器的尺寸越来越大，操作压力越来越高，操作温度也越来越高（或低），结构形式也越来越复杂。同时，生产中压力容器所处理的介质往往是易燃易爆或有毒的，这些条件很自然地对压力容器的安全可靠性提出了更严格的要求。可以想象，当压力容器一旦发生破坏事故，将对国家财产和人民的生命带来不可估量的损失。因此，要求压力容器的监察管理、设计、制造、和检验人员，必须十分重视压力容器的质量和安全问题，确保容器安全运行。

压力容器是焊接结构典型产品,是一种承受气压,液压线气压,液压的重要受压元件，不锈钢容器要承受腐蚀介质的侵入.很多容器是在极其苛刻的条件下运行,工作条件十分恶劣,一旦发生失效破坏造成的事故是灾难性的,会造成重大伤亡与经济损失.所以对压力容器的制造、安装与使用,国家颁发了《压力容器安全技术监察教程》进行严格控制。规定最高工作压力≥0.1Mpa，内直径≥0.15m,且容积≥0.025m3,工作介质为气体，液化气体，或最高温度高于等于盛装液体标准沸点的容器。同时具备这三个条件，但不应该是核能容器、船舶上的专用容器和直接受火加热的容器（如锅炉），这些例外情况另有相应适用规程。

1.2压力容器分类

压力容器的分类方法很多，从使用、制造和监检的角度分类，有以下几种。

(1)按工作压力大小分：低压，中压，高压和超高压四类。

(2)按容器的设计温度分：低温容器，常温容器及高温容器。

(3)按在生产工艺所起的作用分：

①反应压力容器：用于完成介质的物理化学反应。

②换热压力容器：用于完成介质的热量交换。

③分离压力容器：用于完成介质的液体压力平衡缓冲和气体的净化分离等。

④储运压力容器：用于盛装生产用原料或成品气体，液体和液化气体等。

(4)为了更有效地实施科学管理和安全监检，我国《压力容器安全监察规程》中根据工作压力、介质危害性及其在生产中的作用将压力容器分为三类。并对每个类别的压力容器在设计、制造过程，以及检验项目、内容和方式做出了不同的规定。

压力容器已实施进口商品安全质量许可制度，未取得进口安全质量许可证书的商品不准进口。

1.3压力容器组成及结构

焊接压力容器的结构形式有多种多样的，其中以单层锻焊式和钢板卷焊式常见，其基本组成如下：筒体、封头、法兰、密封元件、开孔和接管、支座等六大部分构成容器本体。此外，还配有安全装置、表计及完成不同生产工艺作用的内件。

(1)筒体：是压力容器重要的组成部分，包括筒体端部、内筒、板层等，是储存物料或完成化学反应所需的空间。

(2)封头：也是压力容器的重要组成部分，有球形、椭圆形、碟形等形状

(3)法兰：通过螺栓连接筒体和外接的各种管道，并通过拧紧螺栓是垫片压紧而保证容器密封。

(4)密封元件：置于两个接触面之间，借助于螺栓的压力使压力容器内的液体或气体密封在容器内不致泄露。

(5)开孔与接管：由于工艺要求和检修需要，常在筒体或封头上开孔或安装接管，如物料进出接管等。

(6)支座：支承并固定压力容器，有立式和卧式两种形式。

压力容器由于密封、承压及介质等原因，容易发生爆炸、燃烧起火而危及人员、设备和财产的安全及污染环境的事故。目前，世界各国均将其列为重要的监检产品，由国家指定的专门机构，按照国家规定的法规和标准实施监督检查和技术检验。1.4压力容器的结构形式

压力容器按结构形式分为整体式和组合式两大类。整体式容器亦称单层容器，包括钢板卷焊式，整体锻造式，电渣成形堆焊式，铸焊和锻焊式等容器。

在石油化工设备中，钢板卷焊式结构应用最广泛。

薄壁容器（≤50mm）的筒体可在普通卧式卷板机上卷制；容器两端的封头可根据封头的形状，直径，板厚和钢材的强度等级等，将预先切割好的圆形钢板坯料，在液压机或旋压机上以冷成形或热成形的方法制成所要求形状的封头。筒节按其直径大小，可由一条或多条纵缝拼焊，筒节之间由环缝连接成筒体，封头和筒体亦由环缝相接。容器上的各种接管和加强圈可采用无缝钢管或锻件以角接环缝的形式与筒体和封头相焊。

钢板卷焊式结构容器的优点是制造工艺简单，设备投资费用较低，材料利用率高，