壓力容器的主要制造工藝(yi)

制(zhi)造工藝

壓力容器的制(zhi)造工藝(yi)包(bao)括原材料的準備(bei)、劃線、下料、彎曲、成形、邊(bian)緣加工、裝配(pei)、焊接、檢驗等(deng)。

原(yuan)材料的準備

鋼(gang)材(cai)(cai)在劃線前，首先(xian)要(yao)對鋼(gang)材(cai)(cai)進行預處(chu)(chu)理。鋼(gang)材(cai)(cai)的(de)預處(chu)(chu)理是(shi)指對鋼(gang)板、管子和型鋼(gang)等(deng)材(cai)(cai)料的(de)凈(jing)化處(chu)(chu)理、矯形和涂保護底漆。

凈化處理主要是對鋼板、管子和型鋼在劃線、切割(ge)、焊(han)接(jie)加工之前(qian)和鋼材經過切割(ge)、坡口加工、成(cheng)形、焊(han)接(jie)之后清除(chu)其(qi)表面的銹跡、氧(yang)化皮、油污和焊(han)渣(zha)等。

矯(jiao)形是對(dui)鋼材在運輸、吊裝或存放過(guo)程中所產(chan)生的(de)變形進行矯(jiao)正(zheng)的(de)過(guo)程。

涂(tu)保護(hu)漆主要是為提高鋼材(cai)的耐蝕性、防(fang)止(zhi)氧化、延長零部件及(ji)裝備的壽命，在表面涂(tu)上一層(ceng)保護(hu)涂(tu)料(liao)。

劃 線

劃(hua)線(xian)是壓(ya)力容器制造(zao)過程的(de)(de)第一道工(gong)(gong)序(xu)，它直接決(jue)定了零件成形(xing)后的(de)(de)尺寸(cun)精度和幾何形(xing)狀精度，對(dui)以后的(de)(de)組對(dui)和焊接工(gong)(gong)序(xu)有著很大的(de)(de)影響。

劃線(xian)是在原(yuan)材(cai)料或(huo)經(jing)初加(jia)工(gong)的坯料上(shang)劃出下料線(xian)、加(jia)工(gong)線(xian)、各(ge)種位置線(xian)和檢查線(xian)等，并打(da)上(shang)（或(huo)寫上(shang)）必要的標志(zhi)、符號。

劃線工序通常包括對零件的展開、放樣和打標記等環節。劃線前(qian)應先確(que)定坯(pi)料尺寸。坯(pi)料尺寸由零件展開尺寸和各種加工余量組成。

確定(ding)零件展開尺寸的方(fang)法主要有以下(xia)幾種：

1）作圖法：指用幾何制圖法將零件展開成平面圖形。

2）計算法：指按展開原理或壓（拉）延變形前后面積不變原則推導出計算公式。

3）試驗法：指通過試驗公式決定形狀較復雜零件的坯料展開尺寸，這種方法簡單、方便。

4）綜合法：指對過于復雜的零件，可對不同部位分別采用作圖法、計算法來確定坯料展開尺寸，有時也可用試驗法配合驗證。

制造(zao)容器的(de)零(ling)件可(ke)分為(wei)兩類：可(ke)展開(kai)零(ling)件和不可(ke)展開(kai)零(ling)件，如圓形筒(tong)體和橢圓形封頭就分別屬于可(ke)展開(kai)與不可(ke)展開(kai)零(ling)件。

切 割(ge)

切割(ge)也稱下(xia)料，是指在劃過(guo)線的(de)原(yuan)材料上把需(xu)要(yao)的(de)坯料分離(li)下(xia)來的(de)工(gong)序。切割(ge)方法有機械切割(ge)和熱切割(ge)兩種。

1、機械切割

機(ji)械切(qie)(qie)割主要包括(kuo)剪切(qie)(qie)、鋸切(qie)(qie)、銑切(qie)(qie)和沖切(qie)(qie)等，其(qi)特點是在切(qie)(qie)割過(guo)程中機(ji)械力起主要作用。

（1）剪切

剪(jian)(jian)(jian)(jian)切是將剪(jian)(jian)(jian)(jian)刀(dao)壓入工件中，使剪(jian)(jian)(jian)(jian)切應力(li)超過材料的(de)(de)(de)(de)抗剪(jian)(jian)(jian)(jian)強度(du)而達到剪(jian)(jian)(jian)(jian)斷(duan)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)。這種方法效率(lv)高(gao)、切口精度(du)高(gao)，只(zhi)要材料硬度(du)和尺(chi)寸合適均可采用，但(dan)距切口附近2-3mm的(de)(de)(de)(de)金屬有明顯硬化現象。按被剪(jian)(jian)(jian)(jian)切的(de)(de)(de)(de)平面形狀，可分為直線剪(jian)(jian)(jian)(jian)切和曲(qu)線剪(jian)(jian)(jian)(jian)切。

1）直線(xian)剪切

利用直線(xian)形長剪(jian)刃進行(xing)剪(jian)切的剪(jian)床有(you)兩種，分(fen)別為(wei)平(ping)口(kou)剪(jian)床和(he)斜口(kou)剪(jian)床。

平口剪中，兩直線切削刃平行，剪切過程沿切削刃長度同時進行，故剪切力大且沖擊性強，適用于剪切厚而窄的條料。

斜(xie)口(kou)(kou)剪(jian)中，兩直線切(qie)(qie)(qie)削刃斜(xie)交(jiao)成一定角度，剪(jian)切(qie)(qie)(qie)過程沿(yan)切(qie)(qie)(qie)削刃長度逐步進(jin)行(xing)，故(gu)剪(jian)切(qie)(qie)(qie)力(li)比平(ping)口(kou)(kou)剪(jian)在剪(jian)相同厚度的(de)工件時要(yao)小，沖擊性降(jiang)低，適(shi)用(yong)于(yu)剪(jian)切(qie)(qie)(qie)薄而寬的(de)板料(liao)。

在設備制造中，剪(jian)切直線形工件多采用(yong)龍門剪(jian)床。該剪(jian)床使用(yong)方(fang)便、送(song)料簡單、剪(jian)切速度(du)快、精度(du)高。

（2）鋸切

鋸(ju)切(qie)屬于切(qie)削加工，所用的設備有砂輪鋸(ju)、圓盤鋸(ju)等。鋸(ju)切(qie)一般多用于管件和型(xing)材的切(qie)割。

2、氧氣(qi)切割

氧(yang)氣切(qie)(qie)割簡稱氣割，也稱火(huo)焰(yan)(yan)切(qie)(qie)割。氧(yang)氣切(qie)(qie)割屬于(yu)熱(re)切(qie)(qie)割，切(qie)(qie)割時需要(yao)一個預熱(re)火(huo)焰(yan)(yan)，但(dan)只有火(huo)焰(yan)(yan)并不能實現切(qie)(qie)割，關鍵在于(yu)還要(yao)有高速(su)純氧(yang)氣流。

3、等(deng)離子(zi)切割

等離子是物質的一種狀態，物質被全部電離成正、負離子。等離子切割是利用高溫、高速等離子焰流來熔斷材料以形成切口，它屬于熱切割中的高溫熔化切斷。它不受物性限制，可切割金屬也可切割非金屬，但主要用于切割不銹鋼、鋁、銅、鎳及其合金。

成 形

筒體的成(cheng)形

筒體是(shi)(shi)由若干(gan)筒節通過(guo)環向焊縫焊接構(gou)成，筒節是(shi)(shi)通過(guo)板(ban)材卷(juan)圓(yuan)(yuan)和(he)縱向焊縫焊接而成。這筒節的(de)卷(juan)圓(yuan)(yuan)原理筒節卷(juan)圓(yuan)(yuan)也稱滾(gun)圓(yuan)(yuan)或(huo)卷(juan)板(ban)，是(shi)(shi)筒節的(de)基本制造方法(fa)。滾(gun)彎原理是(shi)(shi)利用卷(juan)板(ban)機對鋼板(ban)施(shi)以(yi)連續均勻的(de)塑性彎曲以(yi)獲(huo)得圓(yuan)(yuan)柱面。

封頭的成形

封(feng)頭成(cheng)形的方法(fa)主要(yao)有沖壓法(fa)、旋壓法(fa)和(he)爆炸成(cheng)形法(fa)三種。目前常用(yong)的方法(fa)是沖壓法(fa)和(he)旋壓法(fa)。

焊 接

焊(han)接(jie)是通過加(jia)熱或(huo)(huo)加(jia)壓(ya)，或(huo)(huo)兩者兼用，使焊(han)件達到原子間結合并形成(cheng)永(yong)久接(jie)頭的(de)工(gong)藝過程(cheng)。世界每年鋼(gang)材(cai)消耗量的(de)50%都有(you)焊(han)接(jie)工(gong)序的(de)參與。

焊(han)接可分為三大類：熔焊(han)、壓焊(han)和釬焊(han)。

（1）熔(rong)焊(han)

將要焊(han)(han)接(jie)的(de)工(gong)件(jian)局(ju)部加熱至熔(rong)化，冷凝后形成焊(han)(han)縫而(er)使構(gou)件(jian)連接(jie)在一起的(de)加工(gong)方(fang)(fang)法。包括電弧焊(han)(han)、氣焊(han)(han)、電渣焊(han)(han)、電子束焊(han)(han)、激光焊(han)(han)等。熔(rong)焊(han)(han)是廣泛采(cai)用的(de)焊(han)(han)接(jie)方(fang)(fang)法，大多數(shu)的(de)低碳(tan)鋼、合(he)金鋼都采(cai)用熔(rong)焊(han)(han)方(fang)(fang)法焊(han)(han)接(jie)。特種熔(rong)焊(han)(han)還可(ke)以焊(han)(han)接(jie)陶瓷、玻璃等非金屬。

（2）壓焊

焊(han)接(jie)(jie)過程(cheng)中必(bi)須要施加(jia)壓(ya)(ya)力，可能(neng)加(jia)熱(re)也可能(neng)不加(jia)熱(re)才能(neng)完成的(de)焊(han)接(jie)(jie)。其加(jia)熱(re)的(de)主要目的(de)是(shi)為(wei)使金(jin)屬軟化(hua)，靠施加(jia)壓(ya)(ya)力使金(jin)屬塑變，讓原子接(jie)(jie)近到(dao)相互穩固吸引的(de)距離，這一點(dian)(dian)與熔焊(han)時(shi)的(de)加(jia)熱(re)有本(ben)質的(de)不同。壓(ya)(ya)焊(han)包括電阻焊(han)、摩(mo)擦焊(han)、超(chao)聲波焊(han)、冷壓(ya)(ya)焊(han)、爆(bao)炸焊(han)、擴散焊(han)、磁(ci)力焊(han)。其特點(dian)(dian)是(shi)焊(han)接(jie)(jie)變形小、裂紋少、易實現自(zi)動(dong)化(hua)等(deng)。

（3）釬焊

將熔(rong)點比(bi)(bi)母(mu)(mu)材低的(de)(de)(de)釬料(liao)(liao)加熱至熔(rong)化，但加熱溫(wen)度低于(yu)(yu)(yu)母(mu)(mu)材的(de)(de)(de)熔(rong)點，用熔(rong)化的(de)(de)(de)釬料(liao)(liao)填充焊(han)縫、潤濕母(mu)(mu)材并與母(mu)(mu)材相互擴散(san)形(xing)成一(yi)體的(de)(de)(de)焊(han)接方(fang)法(fa)。釬焊(han)分兩大(da)(da)類：硬(ying)釬焊(han)和軟釬焊(han)。硬(ying)釬焊(han)的(de)(de)(de)加熱溫(wen)度大(da)(da)于(yu)(yu)(yu)450℃，抗(kang)(kang)拉(la)強度大(da)(da)于(yu)(yu)(yu)200MPa，經常用銀基、銅基釬料(liao)(liao)，適于(yu)(yu)(yu)工(gong)作(zuo)應力(li)大(da)(da)、環境溫(wen)度高的(de)(de)(de)場合，比(bi)(bi)如硬(ying)質合金車刀(dao)、地質鉆頭的(de)(de)(de)焊(han)接。軟釬焊(han)的(de)(de)(de)加熱溫(wen)度小于(yu)(yu)(yu)450℃，抗(kang)(kang)拉(la)強度小于(yu)(yu)(yu)70MPa，適于(yu)(yu)(yu)應力(li)小、工(gong)作(zuo)溫(wen)度低的(de)(de)(de)環境，比(bi)(bi)如電路的(de)(de)(de)錫基釬焊(han)。

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