第二篇 過程裝備制造工藝——6受壓殼體制造的準(zhǔn)備

1、第篇 過程裝備制造工藝 6 受壓殼體制造的準(zhǔn)備 6.1.1 凈化處理6.1.2 矯形6.2.1 零件的展開計(jì)算6.2.2 號(hào)料（放樣）6.2.3 標(biāo)記和標(biāo)記移植6.1 鋼材的預(yù)處理 是指對(duì)鋼板、管子和型鋼等材料的凈化處理、是指對(duì)鋼板、管子和型鋼等材料的凈化處理、矯矯形和涂保護(hù)底漆。形和涂保護(hù)底漆。 劃線、切割、焊接加工之前的劃線、切割、焊接加工之前的；之后清之后清除除其表面的銹、氧化皮、油污和熔渣等。其表面的銹、氧化皮、油污和熔渣等。6.1.1 凈化處理 2 2、方法（手工凈化、機(jī)械凈化、化學(xué)凈化法）手工凈化工具：鋼刷，刮刀，砂紙等，主要用于焊口的局部凈化。機(jī)械凈化設(shè)備： 電動(dòng)鋼刷，電動(dòng)砂輪等

2、（適用于小面積或局部）； 噴砂機(jī)，拋丸機(jī)等（適用于大面積的鋼板、設(shè)備）。 主要用于主要用于的凈化處理，效率較高但粉塵大，對(duì)人體有害，的凈化處理，效率較高但粉塵大，對(duì)人體有害，應(yīng)在封閉的噴砂室內(nèi)進(jìn)行。應(yīng)在封閉的噴砂室內(nèi)進(jìn)行。 （壓縮空氣拋丸法或離心法）（壓縮空氣拋丸法或離心法）噴噴 砂法嚴(yán)重危害人體鍵康，污染環(huán)境，目前國砂法嚴(yán)重危害人體鍵康，污染環(huán)境，目前國外已普遍應(yīng)用拋丸法。外已普遍應(yīng)用拋丸法。鋼丸粒度：鋼丸粒度：0.8 0.8 1.2 mm 1.2 mm 。主要特點(diǎn)：主要特點(diǎn)： 使工件表面產(chǎn)生壓應(yīng)力，可提高抗應(yīng)使工件表面產(chǎn)生壓應(yīng)力，可提高抗應(yīng)力腐蝕的能力；也改善了勞動(dòng)條件。力腐蝕的能力；也改

3、善了勞動(dòng)條件。 金屬表面的化學(xué)凈化主要是對(duì)材料表金屬表面的化學(xué)凈化主要是對(duì)材料表面進(jìn)行面進(jìn)行，后者即在除污物的基礎(chǔ)上，后者即在除污物的基礎(chǔ)上，將清潔的金屬表面經(jīng)化學(xué)作用（氧，將清潔的金屬表面經(jīng)化學(xué)作用（氧化、磷化、鈍化處理）形成保護(hù)膜，以提化、磷化、鈍化處理）形成保護(hù)膜，以提高防腐能力和增加金屬與漆膜的附著力。高防腐能力和增加金屬與漆膜的附著力?；瘜W(xué)凈化法化學(xué)凈化法按主要功能分為按主要功能分為 ： 除油、除銹、鈍化除油、除銹、鈍化有機(jī)溶劑有機(jī)溶劑 洗滌、洗滌、酸酸 洗、超聲波法等。洗、超聲波法等。除油除油a a 有機(jī)溶劑洗滌有機(jī)溶劑洗滌針對(duì)針對(duì)襯里襯里（襯橡膠）表面。（襯橡膠）表面。常用的有機(jī)

4、溶劑：常用的有機(jī)溶劑： 汽油，酒精，石油溶劑汽油，酒精，石油溶劑等。等。b b 金屬表面堿液金屬表面堿液 除油除油配方：氫氧化鈉、碳酸鈉、磷酸鈉、水玻璃配方：氫氧化鈉、碳酸鈉、磷酸鈉、水玻璃根據(jù)被清洗的材料，選擇組合種類及數(shù)量。根據(jù)被清洗的材料，選擇組合種類及數(shù)量。c c 超聲波法除油超聲波法除油超聲波除油是基于空化作用原理。超聲波除油是基于空化作用原理。當(dāng)超聲波作用于除油液時(shí)，由于當(dāng)超聲波作用于除油液時(shí)，由于 壓力波壓力波使溶液使溶液反復(fù)反復(fù)受受到到負(fù)應(yīng)力負(fù)應(yīng)力、正應(yīng)力正應(yīng)力作用；作用；當(dāng)負(fù)壓力作用時(shí)，溶液中會(huì)出現(xiàn)瞬時(shí)的當(dāng)負(fù)壓力作用時(shí)，溶液中會(huì)出現(xiàn)瞬時(shí)的真空真空，形成空洞形成空洞( (氣泡泡

5、氣泡泡)- )- （溶液中蒸汽和溶解的氣體會(huì)進(jìn)入）；（溶液中蒸汽和溶解的氣體會(huì)進(jìn)入）；瞬間又由于受到正壓力的作用，瞬間又由于受到正壓力的作用，氣泡氣泡受壓破裂而產(chǎn)生受壓破裂而產(chǎn)生 數(shù)數(shù)千大氣壓千大氣壓的沖擊波，的沖擊波，沖刷沖刷零件表面，促使油污剝離。零件表面，促使油污剝離。設(shè)備包括：發(fā)生器、除油槽、除油清洗劑；設(shè)備包括：發(fā)生器、除油槽、除油清洗劑；頻率一般為為頻率一般為為30kHz 30kHz 左右，零件小時(shí)，采用高一些左右，零件小時(shí)，采用高一些的頻率；零件較大時(shí)，用較低的頻率。的頻率；零件較大時(shí)，用較低的頻率。注注 意意 零件在除油槽內(nèi)要旋轉(zhuǎn)或翻動(dòng)，不能留死角。零件在除油槽內(nèi)要旋轉(zhuǎn)或翻動(dòng)，

6、不能留死角。超聲波脫脂劑劑超聲波脫脂劑劑STK 6 STK 6 說明：說明：組成：主要成分碳酸鹽、磷酸鹽；組成：主要成分碳酸鹽、磷酸鹽；還含有特殊界面活性劑及乳化劑。還含有特殊界面活性劑及乳化劑。適用范圍：適用范圍：特別適用于銅、鋅、鋁合金之除油、臘。特別適用于銅、鋅、鋁合金之除油、臘。酸洗酸洗是針對(duì)是針對(duì) 鋼鐵鋼鐵材料材料常用的凈化方法。常用的凈化方法。除去除去 表面表面 氧化皮、銹蝕氧化皮、銹蝕 物物 ； 焊焊 縫縫 上上 殘殘 留留 的的 焊焊渣渣 等等污物。污物。常用常用鹽酸，鹽酸， 它與它與 硫酸硫酸比有下列比有下列優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：速速 度快、效率高，不產(chǎn)生氫脆，表面狀態(tài)好，度快、效率高

7、，不產(chǎn)生氫脆，表面狀態(tài)好，配制洗液安全、經(jīng)濟(jì)。配制洗液安全、經(jīng)濟(jì)。對(duì)局部表面，對(duì)局部表面， 可用可用酸洗膏涂膏除銹酸洗膏涂膏除銹 ；注意注意：化學(xué)凈化后，必須用水沖凈，以免腐蝕。：化學(xué)凈化后，必須用水沖凈，以免腐蝕。金屬表面的氧化、磷化和鈍化金屬表面的氧化、磷化和鈍化將清潔后的金屬表面經(jīng)化學(xué)作用，形成保護(hù)性薄將清潔后的金屬表面經(jīng)化學(xué)作用，形成保護(hù)性薄膜，以提高防腐能力和增加金屬與漆膜的附著力的膜，以提高防腐能力和增加金屬與漆膜的附著力的方法，即氧化、磷化、鈍化處理。方法，即氧化、磷化、鈍化處理。氧化處理氧化處理鋼鐵表面與氧或氧化劑作用，形成保護(hù)性的氧化鋼鐵表面與氧或氧化劑作用，形成保護(hù)性的氧化

8、膜，防止金屬被進(jìn)一步腐蝕。膜，防止金屬被進(jìn)一步腐蝕。主要有酸性氧化法和堿性氧化法。主要有酸性氧化法和堿性氧化法。酸性氧化法經(jīng)濟(jì)、應(yīng)用較廣，耐腐蝕性和機(jī)械強(qiáng)酸性氧化法經(jīng)濟(jì)、應(yīng)用較廣，耐腐蝕性和機(jī)械強(qiáng)度較高。度較高。酸性氧化液組分：硝酸鈣、過氧化錳、正磷酸酸性氧化液組分：硝酸鈣、過氧化錳、正磷酸 。磷磷 化處理化處理鋼鋼 鐵用鐵用 錳、鋅、鎘錳、鋅、鎘 的的 正磷酸鹽正磷酸鹽 溶液處理，使溶液處理，使 表表面生成一層面生成一層 不溶性磷酸鹽不溶性磷酸鹽 保護(hù)膜，即為金屬的磷保護(hù)膜，即為金屬的磷化處理?；幚??？商岣呓饘俚哪透g性和絕緣性，并能作為油可提高金屬的耐腐蝕性和絕緣性，并能作為油漆的良好底

9、層。漆的良好底層。鈍化處理鈍化處理金屬與鉻酸鹽作用，生成三價(jià)或六價(jià)鉻化金屬與鉻酸鹽作用，生成三價(jià)或六價(jià)鉻化層，該鉻化層具有一定的耐腐蝕性，主要用于用層，該鉻化層具有一定的耐腐蝕性，主要用于用于于 不銹鋼、鋁等金屬。不銹鋼、鋁等金屬。鈍鈍 化液組成化液組成 ：對(duì)不銹鋼鈍化：對(duì)不銹鋼鈍化：重鉻酸鉀重鉻酸鉀 、 硝酸硝酸、水水。鋁合金鈍化：鋁合金鈍化： 硝酸硝酸、鉻酐鉻酐 、 水水。3 3 、設(shè)備凈化處理方法設(shè)備凈化處理方法過程裝備組裝后并經(jīng)過試驗(yàn)后，還要過程裝備組裝后并經(jīng)過試驗(yàn)后，還要 進(jìn)進(jìn) 行行凈化凈化 鈍化或噴漆處理。鈍化或噴漆處理。過程過程 裝裝 備備 運(yùn)運(yùn) 行行 一一 段段 時(shí)時(shí) 間間 后

10、后 ， 都都 會(huì)會(huì) 產(chǎn)產(chǎn) 生生 污污 垢垢等等) )等等 ( (如換熱器、鍋爐管道等如換熱器、鍋爐管道等 ) )；為了恢復(fù)、提高設(shè)備的為了恢復(fù)、提高設(shè)備的 工作效率工作效率 ，以及檢查，以及檢查引起的引起的 局部腐情況，局部腐情況，必須對(duì)設(shè)備進(jìn)行凈化處理。必須對(duì)設(shè)備進(jìn)行凈化處理。目前對(duì)設(shè)備凈化處理方法有兩大類目前對(duì)設(shè)備凈化處理方法有兩大類機(jī)械清洗機(jī)械清洗 和和化學(xué)清洗?；瘜W(xué)清洗。目前對(duì)設(shè)備凈化處理方法有兩目前對(duì)設(shè)備凈化處理方法有兩大類：大類：。兩種方法的對(duì)比。兩種方法的對(duì)比情況見表情況見表6-116-11。6.1.2 矯形有些制造精度要求較高的設(shè)備（如熱套式、層有些制造精度要求較高的設(shè)備（如熱

11、套式、層板色扎式高壓容器要求鋼板的變形很?。?；板色扎式高壓容器要求鋼板的變形很小）；為了減小型材在矯正、矯直后材料本身塑性性能的損失型材在矯為了減小型材在矯正、矯直后材料本身塑性性能的損失型材在矯正、矯直前的變形量不能太大，即對(duì)可矯正的變形量有所規(guī)定。正、矯直前的變形量不能太大，即對(duì)可矯正的變形量有所規(guī)定。有有和和。6.1.2 矯形6.1.2 矯形 火焰加熱會(huì)不同程度的使鋼材產(chǎn)生氧化現(xiàn)象，火焰加熱會(huì)不同程度的使鋼材產(chǎn)生氧化現(xiàn)象，甚至加熱區(qū)金屬組織結(jié)構(gòu)的變化而影響其耐甚至加熱區(qū)金屬組織結(jié)構(gòu)的變化而影響其耐腐蝕性能。如不銹鋼等鋼材嚴(yán)禁使用火焰矯腐蝕性能。如不銹鋼等鋼材嚴(yán)禁使用火焰矯形。形。 對(duì)于易

12、產(chǎn)生退火裂紋的鋼材，由于火焰加熱對(duì)于易產(chǎn)生退火裂紋的鋼材，由于火焰加熱溫度正好在其過飽和碳化物的晶間析出敏感溫度正好在其過飽和碳化物的晶間析出敏感區(qū)，有產(chǎn)生退火裂紋的可能，因此也必須禁區(qū)，有產(chǎn)生退火裂紋的可能，因此也必須禁止使用此方法。止使用此方法。注意！注意！6.2 劃線是是。 將立體表面依次攤平在平面上可得到立體表將立體表面依次攤平在平面上可得到立體表面的展開圖面的展開圖。將零件展開圖按將零件展開圖按1 1：1 1比例直接劃在鋼板上，或比例直接劃在鋼板上，或先劃在薄鐵板上（或紙板）上作成樣板，再按先劃在薄鐵板上（或紙板）上作成樣板，再按樣板劃線的過程樣板劃線的過程放樣。放樣。劃線工序是包括

13、展開、放樣、打標(biāo)號(hào)等一系劃線工序是包括展開、放樣、打標(biāo)號(hào)等一系列操作過程的總稱。列操作過程的總稱。 空間曲面分為直線曲面和曲線曲面。空間曲面分為直線曲面和曲線曲面。 所有的曲線曲面是不可展開的。所有的曲線曲面是不可展開的。 在直線曲面中，相鄰兩素線位于同一平面內(nèi)的才在直線曲面中，相鄰兩素線位于同一平面內(nèi)的才是可展開曲面。是可展開曲面。 球形、橢圓形、折邊錐形封頭等零件的表面是球形、橢圓形、折邊錐形封頭等零件的表面是曲線曲面，屬于不可展開曲面，在生產(chǎn)中用近似方曲線曲面，屬于不可展開曲面，在生產(chǎn)中用近似方法展開或用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。法展開或用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。 概念：概念：展開（圖）展開（圖） ：將設(shè)備零

14、件：將設(shè)備零件空間曲面攤平在平面上。攤平在平面上。可展可展 面和面和不可展不可展面：面：空間曲面空間曲面分為分為直線曲面直線曲面和和 曲曲線曲面線曲面；在在直線曲面直線曲面中，當(dāng)相鄰兩中，當(dāng)相鄰兩素線素線位于同一平面位于同一平面內(nèi)時(shí)，才是可展開曲面（如柱面、錐面），內(nèi)時(shí)，才是可展開曲面（如柱面、錐面），螺旋螺旋面面不可展；不可展；所有的所有的曲線曲面曲線曲面是不可展開的（如球形、橢是不可展開的（如球形、橢圓形）。圓形）。6.2劃線劃線6.2.2 號(hào)料（放樣）全面考慮各道工序的加工余量；全面考慮各道工序的加工余量；考慮劃線的技術(shù)要求?？紤]劃線的技術(shù)要求。零件在全部加工工藝過程中各道零件在全部加工

15、工藝過程中各道工序的加工余量，工序的加工余量，主要由坡口形式、焊接工藝、主要由坡口形式、焊接工藝、焊接方法等因素來確定。焊接方法等因素來確定。對(duì)于尺寸要求嚴(yán)格的焊接結(jié)構(gòu)件，劃線時(shí)要考慮焊縫變形對(duì)于尺寸要求嚴(yán)格的焊接結(jié)構(gòu)件，劃線時(shí)要考慮焊縫變形量（焊接收縮量）。焊縫收縮量參見表量（焊接收縮量）。焊縫收縮量參見表6-266-26和表和表6-276-27。加工余量與尺寸線之間的關(guān)系加工余量與尺寸線之間的關(guān)系劃線公差劃線公差a. a.充分利用原材料、邊角余料，使材料利用率達(dá)到充分利用原材料、邊角余料，使材料利用率達(dá)到90%90%以上；以上； b. b.零件排料要考慮到切割方便、可行；零件排料要考慮到切

16、割方便、可行； c. c.筒節(jié)下料時(shí)注意保證筒節(jié)的卷制方向應(yīng)與鋼板的軋制筒節(jié)下料時(shí)注意保證筒節(jié)的卷制方向應(yīng)與鋼板的軋制方向一致；方向一致；d. d.認(rèn)真設(shè)計(jì)焊縫位置。認(rèn)真設(shè)計(jì)焊縫位置。b. b. 設(shè)計(jì)的焊縫位置要符合下列規(guī)定設(shè)計(jì)的焊縫位置要符合下列規(guī)定展開零件拼焊時(shí)：展開零件拼焊時(shí)： 焊縫盡量少和短；封頭、焊縫盡量少和短；封頭、管管 板板 拼拼 接接 時(shí)時(shí) ， 公公 稱稱 直直 徑徑Dg Dg 不不 大大 于于2200mm 2200mm 時(shí)時(shí) ， 拼接拼接 焊焊 縫縫 不不 多多 于于1 1 條條 ， 大大 于于2200mm 2200mm 時(shí)時(shí) 拼拼 接接 焊焊 縫縫 不不 多于多于2 2條條

17、 ，其拼接形式如下：，其拼接形式如下：國家標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)排樣的規(guī)定國家標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)排樣的規(guī)定 ：a. a.筒體要使其周向與鋼板軋制方向一致；筒體要使其周向與鋼板軋制方向一致；當(dāng)封頭由兩塊或由左右對(duì)稱的三塊鋼板拼焊而成時(shí)，焊縫至封頭中心的距離 eDg/4。封頭由瓣片和頂圓板拼制成時(shí)，焊縫方向只允許是徑向和環(huán)向的。徑向焊縫之間的最小距離h 3 , 且h100mm中心頂圓板直徑d Dg/2筒體焊縫要求每節(jié)筒節(jié)，其縱向焊縫數(shù)量，公稱直徑Dg不大于1800mm時(shí)，拼接焊縫不多于2條；Dg大于1800mm時(shí)拼接焊縫不多于3條。筒體的拼接焊縫，每節(jié)筒體縱向焊縫中心線間的弧長不應(yīng)小于300mm，如圖所示；相鄰?fù)搀w縱向焊縫，中心間的弧長不得小于100mm，如圖所示。最短筒節(jié)長度不應(yīng)小于300mm。探傷要求當(dāng)焊縫需要進(jìn)