1、新世纪高职高专新世纪高职高专焊接技术及自动化类课程规划焊接技术及自动化类课程规划教材教材大 连 理 工 大 学 出 版 社新世纪高职高专教材编审委员会组编新世纪高职高专教材编审委员会组编主编张红兵主审雷世明主编张红兵主审雷世明大连理工大学出版社任务一任务一 工程图识读与工时定额计算任务二任务二容器的制作模块六模块六 综合实训综合实训大连理工大学出版社技能点技能点知识点知识点图纸识读与用料计算。各零件、部件的相互位置、装配关系以及拆装顺序。可能出现的矫正方法、修复方法。各零件、装配体的名称、数量、形状、作用及它们之间的相互位置、结构特点、传动线路和技术要求、基本工作原理等。工时定额。焊条等材料用
2、料的估算。任务一任务一 工程图识读与工时定额计算工程图识读与工时定额计算大连理工大学出版社提出任务提出任务任务一任务一 工程图识读与工时定额计算工程图识读与工时定额计算 简单的焊接装配件又称为焊接结构件，多数是用型材下料、压型、弯曲成型及制件展开等。在理解图标、字表的前提下，读懂技术要求。制作一个零件，组装一台设备，首先要读懂图纸，按照图纸的要求进行施工，才能保证产品质量，满足使用性能，达到使用安全之目的。焊接结构根据其工作特性可分为：梁类结构、柱类结构、板壳结构(包括容器类结构、管子类结构等)和桁架结构等。本任务以工程上经常使用的梁类、板壳和柱类构件焊接装配图的识读进行举例。大连理工大学出版
3、社任务一任务一 工程图识读与工时定额计算工程图识读与工时定额计算分析任务分析任务 通过读图，要掌握各零件、部件的名称、数量、形状、作用及它们之间的相互位置、装配关系以及拆装顺序。大连理工大学出版社任务一任务一 工程图识读与工时定额计算工程图识读与工时定额计算1.梁类结构图的识读工艺准备工艺准备 (1)梁及梁系结构件的特点 指在一个或两个平面内受弯矩作用的构件，是焊接结构中最主要的构件之一，是组成各种建筑结构的基础。梁在结构上由型材和板材焊接而成，其中“工”字形和“箱形”截面用得最多。因为腹板的厚度相对于高度而言比较薄，为防止失稳通常加一些水平和竖直筋板增加刚度。此类件的技术要求：长度、高度、宽
4、度尺寸基准选中心平面、端面和底面，不应超差；在长度方向上，轴线的直线度及横向弯曲不应超差；对于梁有时允许有一定的上挠弯曲，扭转强度要求高；焊后要校正和去应力退火；焊后进行无损检验。一般选用两个或三个基本视图来表达，常以工作位置为主视图，反映主要形状特征，并根据需要增加局部放大图或剖视图表示焊缝尺寸。大连理工大学出版社任务一任务一 工程图识读与工时定额计算工程图识读与工时定额计算(2)简单梁结构图的识读图6-1所示上梁结构的读图示例如下：图6-1 上梁结构图大连理工大学出版社任务一任务一 工程图识读与工时定额计算工程图识读与工时定额计算 概括了解 结构件的名称为上梁，数量为20，除件1为型材外，
5、其余为板材剪裁而成。制造该结构件所用的材料为Q235，其中L50506的含义是等边角钢，边宽50 mm，边厚6 mm。分析视图想象形状 为表达梁的结构形状，采用了两个视图，即主视图和左视图。该结构较为简单，为了提高结构的承载能力，增加了件3、件4。尺寸分析 长度方向尺寸基准是右端面，宽度方向尺寸基准是后端面，高度方向尺寸基准是底面。肋板的定形尺寸为70、6，定位尺寸是50、200、200；立板的定形尺寸500、120、10；角钢的长度为80，定形尺寸为50、400；横板的定形尺寸500、10。技术要求 肋板与立板和横板垂直，焊脚高度要保证，焊后清渣，矫形。大连理工大学出版社任务一任务一 工程图
6、识读与工时定额计算工程图识读与工时定额计算2.柱类结构图的识读 (1)柱类结构件的特点 指承受压力或在受压的同时承受纵向弯曲的构件，广泛用于建筑工程结构和机械结构，其结构的断面形状大多为“工”字形、“箱形”等。结构上由型材和板材焊接而成，板材的厚度相对于高度而言比较薄，为防止失稳通常加一些水平和竖直筋板增加刚度。此类件的技术要求：长度、高度、宽度尺寸基准选中心平面、端面和底面，不应超差；扭转强度要求较高；焊后要校正和去应力退火，进行无损检验。一般选用两个或三个基本视图来表达，常以工作位置为主视图，反映主要形状特征，并根据需要增加局部放大图或剖视图表示焊缝。大连理工大学出版社任务一任务一 工程图
7、识读与工时定额计算工程图识读与工时定额计算(2)简单柱类结构图的识读图6-2所示简单焊接柱结构的读图示例如下：图6-2 焊接柱结构图大连理工大学出版社任务一任务一 工程图识读与工时定额计算工程图识读与工时定额计算 (2)简单柱类结构图的识读 概括了解 结构件名称是焊接柱，共有6个件组成，所用材料为Q235F，采用型材槽钢和板材制作，槽钢主要起定位、支撑和连接的作用。采用加强筋板和连板，起辅助定位和增加刚度的作用，连板和筋板用板材剪切而成。分析视图想象形状 为了表达焊接柱的内外形状，共用了3个图形，其中两个基本视图，一个剖视图，其中剖视图表达了立柱槽钢与连板之间的截面形状和焊接符号。筋板为了减少
8、应力集中，在三角形的直角处切去一角，如图6-2所示。分析尺寸 长度、宽度方向的尺寸基准分别为中心对称平面，高度方向的尺寸基准是底面。连板的定位尺寸为500，10。总体尺寸为400，320，12000-6。技术要求 角焊缝的焊脚为3 mm，垂直度和直线度公差要保证，焊后清渣和矫形。大连理工大学出版社任务一任务一 工程图识读与工时定额计算工程图识读与工时定额计算3.板壳结构件 (1)板壳结构的特点 板壳结构主要指承受较大的内部或外部应力构件，主要起容纳和支撑的作用，包括压力容器、锅炉、管道等，要求结构具有良好的气密性。结构上由板材与型材焊接而成，对容器的排油阀要求处于最低位，允许有下挠度。此类件的
9、技术要求：长度、高度、宽度尺寸基准选中心线、轴线等；对接触面和重要孔有形位公差要求；压力容器具有防止泄漏的要求，焊后要去应力退火，进行无损检验或耐压试验。一般选用两个或三个基本视图来表达，主视图常选择工作位置，反映主要形状特征，对焊缝尺寸要求较高，可用局部放大图来表示。在视图上合适的位置进行剖切表示厚度。大连理工大学出版社 (2)简单板壳结构图的识读 容器类结构件 容器类结构件是锅炉行业和化工行业的主要设备之一，它主要作用是盛装液体或气体 压力容器应有安全指标，故制造和检验都有较高要求。图6-3所示液化石油气钢瓶属于压力容器，其读图示例如下：任务一任务一 工程图识读与工时定额计算工程图识读与工
10、时定额计算图6-3 液化石油气钢瓶大连理工大学出版社 管类结构件 管类结构件也是锅炉行业与化工行业的主要设备之一，其主要作用是输送液体或气体，管接头则起连接作用。承受压力的管类结构件的制造和检验都有特殊的要求。图6-4所示锅炉排污管座的读图示例如下：任务一任务一 工程图识读与工时定额计算工程图识读与工时定额计算图6-4 锅炉排污管装置 大连理工大学出版社任务一任务一 工程图识读与工时定额计算工程图识读与工时定额计算4.焊接材料定额 在实际焊接生产组织中，不仅要熟悉焊接零件图纸和焊接工艺，还要懂得焊接耗材以及工时定额的计算，即所谓焊接定额计算。在焊接生产中，焊接定额计算是确定焊接成本的重要内容之
11、一。焊接定额包括焊接材料定额和焊接操作(时间)定额。为了确保形成焊缝所消耗的金属质量(P)，必须用计算出来的焊缝的横截面积(F)乘上焊缝长度(L)和密度(一般焊条可认为是一常数，即7.8 g/cm)，即 P=FL7.8 (6-1)大连理工大学出版社任务一任务一 工程图识读与工时定额计算工程图识读与工时定额计算焊缝的横截面积可按表6-1所示的求出，在表中列出了最简单的焊缝形式。表6-1 焊缝的横截面积大连理工大学出版社 焊条定额 焊条的使用量应根据焊缝所消耗的金属质量来计算。其计算方法是式中，焊条金属的质量系数，一般厚皮焊条KHT=0.65。焊丝定额 焊丝用于气焊、埋弧自动焊、CO2焊、电渣焊和
12、氩弧焊。在这五种焊接方法中，粗丝CO2焊由于飞溅严重，其飞溅率可达10%以上，CO2焊的焊丝定额为 PCO2=PHF(1+10%)(6-3)其他焊接方法的飞溅很小，电渣焊、埋弧自动焊和钨极氩弧焊几乎无飞溅，细丝CO2焊和熔化极氩弧焊的飞溅也很小，但考虑焊丝两端的损失和焊接过程中的意外情况(焊丝卡住、送丝系统故障处理等损失，及焊丝的尺码不足等，也应给1%3%的损失量。这样焊丝的定额为 PCO2=PHF 1+(1%3%)(6-4)(6-2)任务一任务一 工程图识读与工时定额计算工程图识读与工时定额计算大连理工大学出版社 气体保护焊的气体定额 气体保护焊的气体定额计算为 V=(1.11.2)TR (
13、6-5)式中 V气体的总消耗量，L；T焊接总时间，min；R气体的流量，Lmin，该值与焊接方法有关。考虑到焊接时一般都提前送气和延迟停气的损耗和每瓶气需保留0.10.2 MPa的气压，在计算总量时应乘一个系数(1.11.2)。CO2气体保护焊：细丝焊时R=815 L/min；粗丝焊时R=1525L/min。熔化极氩弧焊：熔化极氩弧焊时R=3060 L/min。任务一任务一 工程图识读与工时定额计算工程图识读与工时定额计算大连理工大学出版社任务一任务一 工程图识读与工时定额计算工程图识读与工时定额计算钨极氩弧焊时按表6-2、表6-3取值。表6-2 手工交流钨极氩弧焊接铝合金时的R值 表6-3
14、钨极氩弧焊焊接不锈钢时的R值大连理工大学出版社任务一任务一 工程图识读与工时定额计算工程图识读与工时定额计算 在生产中，气体一般都是按瓶算，因此需要计算出消耗多少瓶气体。可以从有关资料上查出一瓶气体的数量，如一瓶氩气充满时为14.7 MPa，当气容积为40 L时，储存气体的体积为6000 L。其计算公式为式中 M气瓶内储存气体的体积，L；V瓶气瓶的容积，L；P瓶内气体的压力，MPa；P余瓶内残留不可用或不允许用的气压，MPa；需要强调的是，公式(6-6)只能计算压缩气瓶，具体地说就是氩气瓶、氧气瓶、氢气瓶、氮气瓶、氦气瓶，均适用此公式。而CO2气瓶、液化石油气瓶皆为液化气瓶，气体的数量按质量计
15、算；乙炔气瓶是溶解气瓶，这3种气瓶都不适用于此公式。大连理工大学出版社任务一任务一 工程图识读与工时定额计算工程图识读与工时定额计算 (2)焊接操作(时间)定额 焊接操作的定额制定是先确定基本时间(TJ)，然后再确定辅助时间(TF)，基本时间和辅助时间加起来便可得到操作时间(TC)即 TC=TJ +TF (6-7)为了得到单位时间(TDJ)，需将操作时间加上工作地点的管理时间(TGL)休息及自然需要的时间(TXX)，即 TDJ=TC +TGL +TXX (6-8)在确定整批工件的时间定额时，还应该加上准备结束时间(TZB)。在确定由n个工件组成的成批生产的时间定额时，可按式(6-9)求得，即
16、TP =TDJn+TZB (6-9)大连理工大学出版社 基本时间是焊条熔化的时间，或者说是电弧燃烧的时间。基本时间和形成焊缝所需的金属质量(P)、焊接电流的强度(I)以及在单位时间内1A电流所熔化的金属质量，即所谓熔化系数(dH)等有关。基本时间等于熔化金属的总质量除以熔化系数和电流强度的乘积所得的商数，即 (6-10)熔化系数(dH)与焊条类型有关，一般手工焊的熔化系数为812 g/(Ah)。焊接电流可按工艺规程确定。任务一任务一 工程图识读与工时定额计算工程图识读与工时定额计算大连理工大学出版社操作要领操作要领任务一任务一 工程图识读与工时定额计算工程图识读与工时定额计算 试求一批由3个部
17、件组成的焊件的焊接时间定额，每个部件是由焊接在底板上的高为1000 mm、直径D=600 mm的焊接圆筒构成，如图6-5所示。图6-5 管板连接大连理工大学出版社任务一任务一 工程图识读与工时定额计算工程图识读与工时定额计算 为了求出基本时间，必须知道焊缝的横截面积、焊缝长度、熔化系数和焊接电流强度。焊缝的横截面积可由表6-1查出。当钢材厚度为16 mm，反面需要封底焊的对接接头，其焊缝的横截面积为215 mm2或2.15 cm2。对于圆筒焊在底板上的角焊缝，当焊脚K=20 mm时，角焊缝的横截面积等于273 mm2或2.73 cm2。圆筒的纵缝长度L1等于1000 mm或100 cm。圆筒焊
18、在底板上的环形焊缝的长度L2为：D=6003.14=1884 mm或188 cm。对接焊缝的体积为：2.15100=215 cm3。角焊缝的体积为：2.73188=513 cm3。整个焊件上焊缝的总体积为：215+513=728 cm3。对接焊缝熔化金属的质量为：2157.8=1677 g。T字接头焊缝熔化金属的质量为：5137.8=4001 g。焊缝金属的总质量为：1677+4001=5678 g。大连理工大学出版社 如以直径为5 mm的焊条在电流强度为250 A时进行焊接，熔化系数取0.15 g/(Amin)。按公式可求得基本时间为第一部分是完成与焊缝有关的一些操作所消耗的时间。换焊条时间
19、(t1)。测量和检查焊缝(t2)。清理焊缝和边缘(t3)第二部分是完成下列一些操作所消耗的时间。焊件的装卡、旋转和卸下(t4)。焊缝打印(t5)。任务一任务一 工程图识读与工时定额计算工程图识读与工时定额计算大连理工大学出版社任务一任务一 工程图识读与工时定额计算工程图识读与工时定额计算 换焊条的时间以焊缝金属的体积乘上熔敷1 cm3焊条金属时所需要的平均更换焊条时间(见表6-4)来求出。表6-4 熔敷1 cm3金属时平均更换焊条的时间 表6-5 测量和检查焊缝的时间 测量和检查焊缝的时间是以焊缝长度乘上表6-5中与焊缝位置有关的指标来确定。大连理工大学出版社任务一任务一 工程图识读与工时定额
20、计算工程图识读与工时定额计算 清理焊缝和边缘的时间(t)与焊缝长度L(m)和熔敷金属的层数有关，可按式(6-11)求得，即 t=L0.6+1.2(n-1)(min)(6-11)式中，n层数。零件的装卡、旋转和卸下所消耗的时间与零件的质量有关。当零件的质量小于40 kg时，可用手工来完成这些操作，超过40 kg时，则用起重机来完成这些操作，见表6-6。表6-6 零件的装卡、旋转和卸下的时间表 大连理工大学出版社 在焊件上作标记(焊缝打印)的时间取0.2 min。这样则可计算出前述焊件的辅助时间。换焊条时间：熔敷金属的体积为728 cm3，由表6-4查得焊条直径为6 mm和焊缝位置在平焊时的指标为
21、0.026 min/cm3，则t1为t1 =7280.026=18.9 min 焊缝的测量和检查的时间：焊缝长度为100+188=288 cm或2.88 m。由表6-5查得时间指标为0.35 min/m，则t2为t2 =2.880.35=1 min 清理焊缝时间：焊接层数不同，清理时间不同，焊接层数的计算为(6-12)式中n焊接层数；t焊件厚度或焊脚尺寸，mm；k系数，一般取0.81.2；d焊条直径，mm。任务一任务一 工程图识读与工时定额计算工程图识读与工时定额计算大连理工大学出版社 对接焊缝的板厚t=16 mm，焊四层；角焊缝的焊脚为20 mm，焊五层。则每米焊缝的清理时间为 对接焊缝：0
22、.6+1.2(4-1)=4.2 min 角焊缝：0.6+1.2(5-1)=5.4 min 对接焊缝的长度是1m，其清理时间为t 3=4.21=4.2 min 角焊缝的长度为1.88 m，其清理时间为 t3=4.21.88=10.2 min 因此，清理焊缝的总时间为t3”=4.2+10.2=14.4 min任务一任务一 工程图识读与工时定额计算工程图识读与工时定额计算大连理工大学出版社 零件的装卡、旋转和卸下的时间：假设零件装卡一次，旋转3次和卸下一次。该零件的质量为400 kg左右，表6-6中只有250 kg和500 kg，按500 kg查得时间指标为：每次装卡2.4 min，每次旋转2.4
23、min，每次卸下2.3 min。由此求得：t4=4.21+2.43+2.31=11.9 min作标记时间：t5=0.2 min,因此，总的辅助时间为：TF=18.9+1.0+14.4+11.9+0.2=46.4 min焊件的焊接操作时间为：TC=TJ+TF=151+46.4=197.4 min任务一任务一 工程图识读与工时定额计算工程图识读与工时定额计算大连理工大学出版社 工作地点的管理时间规定为完成下面一些操作：安装保护罩；焊机的接入和调整；收拾工作地点。几乎在所有的定额中，这3项时间均为操作时间的3%。如果是在室外进行工作时，某些定额应将指标增加到5%。休息时间取决于焊工的工作条件。在方便
24、位置进行焊接时，休息时间取操作时间的5%；在不方便的位置焊接时取7%；在紧张的条件下焊接时取10%；如果是在密闭的容器内焊接时，根据工作地的大小和通风的情况，该时间确定为17%20%。自然需要的时间通常取操作时间的2%。如把例1中的工作地点的管理时间定为3%；休息时间取5%；自然需要时间为2%，于是：TGL=197.43%=5.9 min Txx=197.47%=13.8 min 任务一任务一 工程图识读与工时定额计算工程图识读与工时定额计算大连理工大学出版社 根据焊接工作的复杂程度，准备-结束时间确定如下：简便的工作时间是10 min；中等复杂的工作时间是17 min；复杂的工作时间是24
25、min。对于讨论的这个例题，取TZB=17 min。因此焊接单件的时间是：TDJ =197.4+5.9+13.8=217.1 min 整批的焊接操作时间连同准备-结束的时间共为TP =217.13+17=668.3 min 即：11 h 8 min 18s。取11 h 9 min。在生产中，焊条使用量的简易算法是，在备料时往往需要只计算焊条使用量，此时可用下面的算式估算焊条的使用量：(6-13)例如：焊接20 mm厚的钢板，坡口为V型，焊缝长为3 m，焊着率为65%的碳钢焊条使用量为：任务一任务一 工程图识读与工时定额计算工程图识读与工时定额计算大连理工大学出版社 说明：查表6-7得出，坡口面
26、积为2.50cm2;再查表6-8得到，焊接金属的质量为1.96 kg/m。任务一任务一 工程图识读与工时定额计算工程图识读与工时定额计算表6-7 各种板厚及坡口形式焊缝的横截面积 大连理工大学出版社任务一任务一 工程图识读与工时定额计算工程图识读与工时定额计算表6-8 焊接金属的平均质量大连理工大学出版社技能点技能点知识点知识点球体近似展开下料。球体的组立、焊接、检验。直径的计算。壁厚的计算。任务二任务二 容器的制作容器的制作大连理工大学出版社任务二任务二 容器的制作容器的制作 容器是一种重要的工业设备，尤其是压力容器，其下料质量决定着设备的产生质量，同时也影响其生产效率。怎样制作一个符合技术
27、要求的球形容器呢？提出任务提出任务 大连理工大学出版社任务二任务二 容器的制作容器的制作分析任务分析任务 根据容器的结构，可将容器分为球形容器、筒形容器。根据容器的工作状态，可将容器分为无压容器和压力容器。从几何形体的角度来看，球形容器是表面积最小、受压最均匀的容器。因此，许多大型压力容器都制成球形。然而，球罐是不可展表面，要制造球形容器，首先要解决形体的近似展开(下料)的问题；其次要解决压制成球面的问题。大连理工大学出版社1.直径计算工艺准备工艺准备 在设计球罐时，球罐的容积往往是已知的，那么其直径(半径)便可使用(6-14)计算，即 (6-14)式中d球罐的内径,m；V球罐的容积,m3。任
28、务二任务二 容器的制作容器的制作大连理工大学出版社 2.壁厚的计算任务二任务二 容器的制作容器的制作 球罐就是球形压力容器。在球罐的设计和制造中，壁厚的计算是很严肃的力学问题，其计算过程也是非常复杂的。本书不能详细介绍，下面介绍一个简单的壁厚计算公式，即(6-15)式中板厚；P球罐的内压；d球罐的内径；球罐的周向应力。利用这两个公式，设计一般的球形压力器是很方便的。大连理工大学出版社任务二任务二 容器的制作容器的制作3.球罐的分瓣展开 球罐的下料方法主要有两个问题需要考虑：一是在诸多展开方法中选择何种方法展开；二是划分各部分的大小。根据球罐的大小来确定采用分瓣、分带或分块展开。一般来说，小型球
29、罐选用分瓣展开，大型球罐选用分块展开。分带展开只能用于很小(直径0.5m以内)的球罐。由于球罐的尺寸一般都较大，故多数情况下是要采用计算后，再分瓣、分带或分块展开的。在展开方法确定后，还要考虑分多少瓣或多少块的问题，这主要考虑一张钢板能制作一块或一瓣，不要在一块或一瓣上还有拼缝。大连理工大学出版社 图6-6所示是球罐分瓣(12瓣)展开的示意图。在分瓣展开时，要先解决两个问题：一是分瓣的大小(每瓣的角度)；二是极板的直径。然后便是要计算出每一瓣的展开尺寸和极板的直径。图6-6 球分瓣展开任务二任务二 容器的制作容器的制作大连理工大学出版社任务二任务二 容器的制作容器的制作 (1)球极的确定 球极
30、最好用一块板制成，也可以用两板拼接而成。因此，球极的直径是任意的，只要下料方便。一旦确定了球极的直径，球瓣的长度也就确定了。一般来说，球极直径不大于2 m。(2)球瓣尺寸的确定 球瓣的宽度 每一瓣的宽度为(6-17)式中Bn 在n等分时的瓣宽；D球罐的外径；d球罐的内径。大连理工大学出版社 一般情况下，当球罐的直径不大时经常均匀分成8瓣或12瓣，也可以根据球罐的直径和板料的宽度分瓣。为了方便读者的计算，表6-9列出了不同等分的分瓣展开的计算公式。任务二任务二 容器的制作容器的制作表6-9 不同等分的分瓣展开时瓣宽的计算公式大连理工大学出版社任务二任务二 容器的制作容器的制作 球瓣的两端尺寸 用
31、表6-9中的公式计算出来的是球瓣最宽处的尺寸，但一个球瓣从中间两端是逐渐变窄的。最窄处就是与极板连接部位，其计算公式为式中h球瓣两端最窄处的宽度;l上、下极板设定的半径;n半球上的1/4圆周等分的数日。大连理工大学出版社任务二任务二 容器的制作容器的制作 其他位置的宽度尺寸的确定 为了准确地画出每一瓣的形状与尺寸，应再取出几点计算该瓣的宽度。在图6-6所示的球瓣中，球瓣中间的宽度为B，可根据表6-9中公式计算出来。球瓣两端的宽度可用式(6-28)计算出来。而中间2、3位置的宽度则首先要确定在球罐上的位置，然后再进行计算。确定这两个位置最好用等分角的方法来确定。如图6-6中是将半球上的1/4圆周
32、分成3等分，每一等分为30，则2、3点的宽度则为式中 bn 将圆周n 等分后，bn是等分点n与 n-1、n-2、n-32 处对应的球瓣宽度；D球罐的外径；d球罐的内径；a是将半球上的1/4 圆周(90)分成 n 等分，每一等分的度数(角度)；n半球上的1/4 圆周等分的数目。大连理工大学出版社任务二任务二 容器的制作容器的制作 在计算中，如图6-6所示的球罐中，分别为30和60，n为12。但在实际生产中，需根据球罐的大小来确定等分数。在此，将常采用的角度及计算公式列入表6-10中，供读者查阅。表6-10 常采用的角度及计算公式大连理工大学出版社4.球体的组立、焊接、检验任务二任务二 容器的制作
33、容器的制作 导教师给出球罐参数，同学调研掌握GB 123371998钢制球形储罐标准，GB/T1501998钢制压力容器标准，储罐储存介质的特性、储罐的工作条件等。(1)制造概况 该球罐按GB123371998钢制球形储罐制造。球瓣片有2000 t水压机冷压成形。为消除冷作硬化现象，球瓣片经550580 回火处理，回火后钢板的力学性能经检验符合要求。球罐本体焊缝总长650 m。支柱采用12根529 mm8 mm的无缝钢管制成。它由南北两极各一块、南北寒带各16块、南北温带及赤道各24块，共计106块组成，除南北两极外，每两块板在工厂预先拼焊好，以减少工地焊接工作量。焊前，经焊接裂纹试验确定预热
34、温度为100，选用E5015型焊条，焊条直径为3.2 mm和4 mm两种。由几种位置的焊接试板验证试验表明，各项力学性能指标均达到设计要求。大连理工大学出版社 坡口加工。球瓣片冷压成形前，一次下料时切出坡口。坡口采用不对称双V形如图6-7所示。由于大坡口面在外，可以减少罐内焊接工作量。成形后，坡口边缘应磨光，并用着色或磁粉探伤。若发现有缺陷，如裂纹、夹层等应进行修补，严重者应更换。球壳板加工好以后，在车间内按带试装，并试装相邻的两个带。试装时，可作适当修整，合格后按位置编号，并将每两个带先行焊接。(2)焊前准备 材料检验。原材料需进行逐张复验，钢材力学性能及化学成分要符合有关产品制造法规、标准
35、和技术条件的规定。任务二任务二 容器的制作容器的制作图6-7球壳板的坡口形式大连理工大学出版社 预热装置。采用弯成弧度的凹形和凸形丙烷喷管加热。焊条的烘干。焊条应由专人管理，焊条经350400 烘焙2 h后放入100120 的烘箱内保温，随用随取。焊工配备保温筒，取出的焊条超过4 h时，应重新烘干。焊接变形的防止。为防止焊接变形，纵缝和环缝的焊接都在球形焊接夹具上进行，在凹形夹具上焊内焊缝，在凸形夹具上焊外焊缝，并用弧形加强板固定，罐内采用十字交叉支撑。焊后检查，如有超标变形可用水压机进行矫正。任务二任务二 容器的制作容器的制作大连理工大学出版社任务二任务二 容器的制作容器的制作1.焊接程序工
36、艺准备工艺准备 球罐本体的焊接采用总体装配后再焊接的程序。优点是：变形小，有利于保证整体尺寸和形状。但拘束度大，容易产生裂纹。焊接顺序是从中间(赤道带)向二极，先纵缝后环缝，先外后内，焊接顺序示意图如图6-8所示。图6-8 球罐焊接顺序示意图大连理工大学出版社任务二任务二 容器的制作容器的制作 为使收缩变形均匀，应力较小，采用对称焊法。每一组带焊接时，各条纵缝应同时施焊。如赤道带、南北温带，由24名焊工同时焊接。环缝焊接时，由多名偶数的焊工对称分段、朝同一方向施焊。施焊时应注意，各层焊道的接头应错开。每条焊缝都先在外侧用3.2 mm的焊条焊两层。然后反面拆除定位器、圆弧加强板、清除焊根、排出未
37、焊透等缺陷，砂轮磨光后，经着色或磁粉探伤合格后，分别用3.2 mm和4.0 mm焊条焊满内侧。再用4.0 mm焊条将外侧焊满。平焊、立焊、仰焊缝采用多层焊，横焊缝采用多层多道焊。焊缝完全焊完并进行后热热处理后，相隔24h以上，进行X 射线或超声波探伤，并进行表面裂纹检查，以防漏检延迟裂纹。水压试验前，还需进行焊缝表面的磁粉检测。焊接前在焊缝背面采用丙烷管预热，把火焰对准焊缝中心，同时在正面坡口两侧50 mm处进行测温，当达到100 时开始施焊。焊接时火焰不熄灭，用能量较小的火焰燃烧，当低于预热温度时，应随时加热。层间温度不低于100。每条焊缝焊完后，继续加热30 min后缓冷。2.焊接方法大连
38、理工大学出版社3.支柱及其他附件的焊接任务二任务二 容器的制作容器的制作 支柱及其他附件与球罐罐体的焊接处，均应预热至100，工艺参数适当大些。焊接时不准在坡口处随意引弧，以防产生淬硬组织。球罐共有12根支柱，可先焊其中的6根，待先焊支柱全部焊妥并冷却后，再焊其余6根，以防变形或下沉。每根支柱焊完后，继续加热2030 min。全部焊完24 h后，进行着色或磁粉探伤。大连理工大学出版社检验修补检验修补任务二任务二 容器的制作容器的制作 经X射线、超声波及表面探伤检出的超标准缺陷，应返修。根据缺陷存在的实际情况进行电弧气刨。气刨后应将表面打磨光滑，经检查确认缺陷清除后方可补焊。补焊用的焊条和工艺参
39、数应与正式焊接时相同。补焊处需预热，要求在相距补焊位置100 mm以外的球壳表面温度达到150 时，才能开始补焊。当补焊长度超过500 mm时，采用逆向分段焊法，层间温度不低于100。补焊后立即用氧乙炔焰加热半小时，24h后进行射线(100%)和超声波(大于20%)探伤。对于球罐本体的对接焊缝、热影响区以及与其相连接的任何形式的焊缝和热影响区，在去除吊环、工装夹具后的焊接痕迹处均应在水压试验前、后作表面探伤(探伤比例分别为100%、大于20%，探伤方法为MT或PT)。球罐经无损探伤(RT、UT、MT或PT)检查合格后，进行整体热处理(包括产品试板)，最后进行耐压试验。大连理工大学出版社检验修补
40、检验修补任务二任务二 容器的制作容器的制作 经X射线、超声波及表面探伤检出的超标准缺陷，应返修。根据缺陷存在的实际情况进行电弧气刨。气刨后应将表面打磨光滑，经检查确认缺陷清除后方可补焊。补焊用的焊条和工艺参数应与正式焊接时相同。补焊处需预热，要求在相距补焊位置100 mm以外的球壳表面温度达到150 时，才能开始补焊。当补焊长度超过500 mn时，采用逆向分段焊法，层间温度不低于100。补焊后立即用氧乙炔焰加热半小时，24 h后进行射线(100%)和超声波(大于20%)探伤。对于球罐本体的对接焊缝、热影响区以及与其相连接的任何形式的焊缝和热影响区，在去除吊环、工装夹具后的焊接痕迹处均应在水压试验前、后作表面探伤(探伤比例分别为100%、大于20%，探伤方法为MT或PT)。球罐经无损探伤(RT、UT、MT或PT)检查合格后，进行整体热处理(包括产品试板)，最后进行耐压试验。
