1、 筒体制造工艺设计 专业：焊接技术及自动化 班级： 姓名： 目 录 引言 1 1 筒体概况 .3 1.1 化学成分和力学性能 . 3 1.2 焊接性分析 3 1.3 焊接方法与焊接材料 . 4 1.4 遵守的规范和标准 . 4 2 筒体板的备料工艺 4 2.1 备料 . 4 2.2 材料复验、入库 . 5 2.3 钢材的预处理 . 5 2.3.1.钢板的娇平. 5 2.3.2 钢板的除锈 6 3 筒体板的成形工艺 .7 3.1 一次号料 . 7 3.2 一次下料 . 8 3.3 筒体板的压形 . 9 3.4 二次号料 . 9 3.5 二次下料 . 9 3.6 筒体板的修形 . 10 4 工装夹
2、具10 5 筒体的焊接工艺 . 10 5.1 施焊环境 . 11 5.2 焊前准备 . 11 5.2.1 焊接工艺评定 11 5.2.2 焊条干燥.11 5.2.3 预热12 5.3 焊接工艺.13 5.3.1 纵缝焊接参数13 5.3.2 点固焊14 5.3.3 纵缝焊接参数15 6 焊接顺序及注意事项16 结论.17 致谢.20 参考文献 . 21 摘 要 本次设计中的筒体，其壳板的材质为 16MnR，本文对其母材的焊接性做 了简要的分析，并在此基础上选择了筒体焊前的预热温度，以及焊接方法和 焊接材料。预热温度为 120140，焊接方法为焊条电弧焊，焊条为 E5015。 筒板成形采取局部成
3、形的方法。本文根据筒体上每条焊缝的不同特点， 制定了了各条焊缝的具体焊接方法，并选择了焊接工艺参数。 筒体组装、焊接之后，需要进行焊后处理，包括无损检测，焊后热处理， 以及耐压试验等，本文也都进行了简要的分析和说明，并介绍了相应的处理 方法和注意事项。 关键词： 筒体；成形；组装；焊接； 引 言 随着现代工业生产的迅猛发展，焊接已成为机械制造等行业中一种越来 越重要的加工工艺手段。目前，焊接已广泛用于能源、石油化工、航空航天、 原子能、海洋、交通等重大工程项目，同时亦遍及工业生产的各个领域。据 报道，各工业发达国家用于焊接结构件的钢材占各国全年钢产量的 40% 45%，可见焊接技术在工业生产中
4、占有何等重要的地位3。 随着焊接技术与材料工程技术以及计算机技术的研发与结合，近年来， 国内一些典型的焊接结构件产品不断涌现，并呈逐年递增的趋势。筒体就是 其中的典型之一。 目前，虽然我国的筒体制造业发展很快，但总体制造水平偏低，某些加 工手段及工艺措施还相对保守。但是，其基本制造工艺还是比较稳定的，所 以筒体的制造技术应该被广泛的应用，并在原基础上有所突破创新。 本次筒体制造工艺设计依据工厂设计图纸和国家相关标准规定进行编 制；设计目的是全面了解筒体的制造工艺，使所学到的焊接专业理论知识能 够应用到实际生产当中去，并最终完成毕业设计工作。在设计工作过程中， 采取“边设计，边学习，边调研，边改
5、进”的“四边”原则，真正做到理论 与实际相结合，力求达到学以致用，并为自己日后参加工作，奠定理论知识 基础，积累实际工作经验。 1 筒体的概况 1.1 化学成分和力学性能 壳板采用 16MnR 低碳低合金钢，其化学成分和力学性能分别见表 1 和表 2。 表 1 16MnR 的化学成分% 钢号 C Si Mn P S 16MnR 0.20 0.200.60 1.201.60 0.035 0.035 表 2 16MnR 的力学性能 钢号 板厚mm 状态 SMPa bMPa 5% 室温冲击功(AKVJ) 16MnR 3860 正火 285 490620 19 27（横向） 1.2.焊接性分析 根据国
6、际焊接学会（IIW）所采用的碳当量（CE）计算公式： 5156 VMoCrCuNiMn CCE （%） （1-1） 将 16MnR 所含化学成分的相应数值代入上式， 计算其碳当量。 通过计算得出， 16MnR 的碳当量 CE=0.40%0.46%。 当 CE=0.40%0.60%，钢的淬硬倾向逐渐增加8，所以 16MnR 属于有淬 硬倾向的钢。但是，当 CE 不超过 0.5%时，淬硬倾向尚不严重，焊接性较好， 但随板厚增加需要采取一定的预热措施。 筒体壳板厚为 48mm， 所以在焊接前， 为避免出现裂纹， 应对其进行预热， 预热温度为 120140。 1.3.焊接方法与焊接材料 焊接方法为焊条电弧焊。 焊接材料如下： 筒体主体焊接采用 E5015 焊条， 筒体附件焊接采用 E4303 焊条，关于焊条的具体要求见表 3。 表 3 焊接材料表 母材 焊条规格 烘干温度时间 筒体板 16MnR E50155.0 4.0 3503801h 平台 Q235A E4303
