换热器的焊接性分析与工艺过程设计毕业设计

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1、目录 摘要.3 Abstract.4 1 前言.5 1.1 压力容器用钢的发展.5 1.2 压力容器焊接工艺方法的新发展.6 1.2.1 厚壁壳体窄间隙埋弧焊技术.6 1.2.2 接管、法兰药芯焊丝气体保护堆焊技术.7 1.2.3 壳体内壁带极堆焊技术.7 1.3 焊接机械化与自动化的发展.7 1.3.1 厚壁压力容器对接接头的全自动焊接装备8 2 产品结构及材料性能分析8 2.1 产品介绍8 2.2 母材性能分析9 2.2.1 16MnR 的焊接性分析9 2.2.2 20g 的焊接性分析11 2.2.3 10MoWVNb 的焊接性分析.11 3 产品结构应力分析12 3.1 ANSYS 软件

2、模拟步骤.12 3.2 产品强度校核13 4 焊接工艺方案的选择14 4.1 焊接方法的比较14 4.1.1 埋弧焊的特点14 4.1.2 CO2保护焊的特点.15 4.1.3 手工电弧焊的特点15 4.2 焊接工艺方案的选择16 4.2.1 环焊缝焊接工艺方案的选择16 4.2.2 筒节纵焊缝焊接工艺方案的选择17 4.2.3 浮头盖与斧头法兰环焊缝的焊接工艺方案的选择17 4.2.4 管板堆焊的焊接工艺方案的选择17 4.2.5 管板与换热管的焊接工艺方案的选择18 5 焊接工艺评定18 6 产品制造规程的设计19 6.1 装焊工艺流程图的编制19 6.2 产品零件加工工艺过程设计19 6

3、.2.1 封头加工工艺过程设计19 6.2.2 筒体加工工艺过程设计22 6.3 装焊工艺过程设计26 7 焊接工序卡的编制26 7.1 焊工资格的确定27 7.2 焊材用量的确定27 2 结语.27 谢辞.28 参考文献29 附录 1-产品结构设计图30 附录 2-焊接工艺评定一览表31 附录 3-焊接工艺评定说明书33 附录 4-装焊工艺流程图37 附录 5-封头制造工序过程卡38 附录 6-筒体制造工序过程卡42 附录 7-总装工序过程卡47 附录 8-焊接工序卡51 3 换热器的焊接性分析与工艺过程设计 摘要： 本文对三类压力容器浮头式换热器的制造工艺过程进行设计。首先使用计算机 绘图

4、软件（AutoCAD）绘制出产品设计图和总装工艺流程图。运用 ANSYS 分析 软件对主要受压元件封头和筒节的内壁施加工作应力载荷，分析元件中的应力 高低及其内主要焊缝附近的应力分布规律。对换热器的制造工艺性能进行分 析，重点对换热器主要接头的焊接工艺过程进行分析，在此基础上确定合理的 焊接方法、焊条种类、坡口形式、预热温度、焊后热处理温度、焊后检测方法 等焊接工艺方案。确定了焊接工艺评定项目，编制了部分项目的焊接工艺评定 说明书。对产品制造过程中的主要工艺文件进行编制，包括所有结点的焊接工 序卡、封头与筒节加工工艺过程卡、换热器的总装工序过程卡。本次设计符合 JB/T 4708承压设备焊接工

5、艺评定和 JB/T 4709压力容器焊接规程中的 相关规定，并且符合图纸中的相关技术要求，可以用以相关产品的制造过程参 考。 关键词: 浮头式换热器 应力分析 焊接性 焊接方法 工艺过程 4 Abstract: In this paper, three types of pressure vessels floating head heat exchanger manufacturing process design. First to use computer graphics software (AutoCAD) to map out the product design and asse

6、mbly process flow diagram. The use of ANSYS software stress load on the main pressure parts head and the inner wall of the tube section is applied to analyze the components of the stress level of their weld near the stress distribution. Analyze the performance of the manufacturing process of the heat exchanger, focus on the main joints of the heat exchanger welding process analysis, determined on the basis of a reasonable method of welding, electrode type, the form of a groove, preheatin