锅炉压力容器毕业设计方案.doc

安徽机电职业技术学院

毕 业 设 计

压力容器储气罐焊接工艺

系 别 机械工程系
专 业 焊接技术及自动化
班 级 焊接 3131
姓 名 辛永强
学 号

～ 年第一学期

引 言

所谓容器是指用于储存气体、液化气体、液体和固体原料、中间产品或成品设备。压力容器是容器一种，是指最高工作压力P≥O.1MPa，容积V≥25L，工作介质为气体、液化气体或最高工作温度高于或等于原则沸点液体容器。它广泛地用于化工、炼油、机械、动力、轻工、纺织、冶金、核能及运送等工业部门，是生产过程中必不可少设备。
随着石油化工、电站锅炉和原子能工业迅猛发展，压力容器制造技术也有了很大发展，它重要体当前如下三个方面:一是压力容器向大型化过渡，容器直径和壁厚成倍增长;二是低合金高强度钢广泛应用，大某些压力容器均采用了各种级别低合金高强度钢;三是焊接新工艺、新技术广泛应用，使得焊接质量进一步提高，从而提高了这些大型产品质盘可靠性。
其中以压力容器产品大型化、高参数化趋势尤为明显。1000吨级储气罐、吨级煤液化反映器、10000立方米天然气球罐（日木最大天然气球罐为30000立方米）等己经在国内大量应用。压力容器在石油化工、核工业、煤化工等领域中应用场合也日益苛刻。因而，耐高温、高压和耐腐蚀压力容器用材料研制与开发始终是压力容器行业所面临重大课题。对此，各国均投入了大量人力物力从事有关研究工作。当前，压力容器用材料重要研究成果和技术进步体当前如下几种方面:①材料高纯净度:冶金工业整体技术水平和装备水平提高，极大地提高了材料纯净度，提高了压力容器用材料力学性能指标，提高了压力容器整体安全性;②材料介质适应性:针对齐种腐蚀性介质和操作状况，己研究开发出超级不锈钢、双相钢、特种合金等金属材料，使之适合各种应用条件，给容器设计者以更多选取空问，为长期安全生产提供了保证;③材料应用界限:针对高温蠕变、回火脆化、低温脆断所进行研究，精确地给出材料合用范畴;④更高强度材料应用：在设备大型化规定下，老式材料己经无法解决，诸如30000立方米天然气球罐、00立方米原汕储罐以及超高压容器选材问题。当前σ≥80OMPa高强材料应用正在引起国内研究人员广泛关注。
近年来，压力容器制造业在装备投资中，焊接设备比例占了40%以上。正由于这些先进高效焊接设备及工艺采用，使压力容器制造技术有了更大提高和发展。就详细压力容器焊接而言，焊条电弧焊比例已逐渐缩小，而埋弧自动焊、氩弧焊、二氧化碳气体保护焊等先进焊接技术己经得到广泛应用;带极堆焊、窄间隙埋弧焊和药芯焊丝气体保护焊等高效率焊接办法设备己成为某些大型压力容器厂必备焊接设备;小管径内壁堆焊、管子-管板自动旋转氩弧焊、马鞍形接管自动焊等一系列新型焊机也在不少工厂中得到了应用。这对于稳定地提高压力容器焊接质量，提高压力容器制造工艺水平，无疑将起到很大推动作用。

摘 要

依照压力容器制造原则，此储气罐属于I类容器。该产品重要由16MnR材质做成。木设计在讨论16MnR焊接性基本上，详细制定了储气罐制作工艺。
产品制作工艺阐明书中，简要分析了储气罐构成;依照材料特点和产品构造尺寸制作出适合木产品工艺流程:详细阐述储气罐加工、装配、焊接工艺。同步对储气罐制作中容易浮现质量问题进行了分析阐明，提出了相应解决办法。焊接办法选用埋弧自动焊与焊条电弧焊:埋弧焊焊接材料选用焊丝H08MnA和焊剂431，焊条电弧焊选用焊条E5015。
阐明书中还对储气罐生产过程中所用工艺装备—封头坡口自动切割机进行了整体设计。坡口切割机重要应用于封头坡口装配和切割作业。
其中对传动某些进行了设计计算;对机体运转线速度进行了校核。
核心词:
压力容器;制作工艺;焊接;坡口自动切割机
压力容器是一种涉及多行业、多学科综合性产品，其建造技术涉及到冶金、机械加工、腐蚀与防腐、无损检测及安全防护等众多行业。随着冶金、机械加工、焊接和无损检测等技术不断进步，特别是以计算机技术为代表信息技术飞速发展，带动了有关产业发展。在世界各国投入了大量人力物力进行进一步研究基本上，压力容器技术领域也获得了相应进展。为了生产和使用更安全、更具备经济性压力容器产品，老式设计、制造、焊接和检查办法已经和正在不同限度地为新技术、新工艺所代替、而冶金机械加工、焊接和无损检测等压力容器有关行业技术进步，是压力容器行业整体制造技术水平提高前提条件。
中华人民共和国是压力容器生产大国，当前生产目重要是满足国内需求。生产厂家数量(约3200家)和相应装备能力均为世界领先，从以储气罐为代表重型容器到高压气体运送容器等特殊容器，中华人民共和国均有很强生产能力，并且产品价格和质量都具备一定竞争力。近年生产实践和国家规范化管理，使国内压力容器行业形成了装备齐全、人员配套、管理严格生产格局，为国内压力容器产品走向世界奠定了基本。随着国内加入WTO和国民经济持续高速发展，压力容器制造业此后也必然会有一种很大发展，只有认清发展趋势，才干把握住自己发展方向，才会使压力容器制造业有更好发展。

目 录
引言…………………………………………………………………………………2
1.储气罐构造分析………………………………………………………………4
1．1储气罐基本构造及零件简图………………………………………………4
1.1.1筒体……………………………………………………………………… 4
1.1.2封头……………………………………………………………………… 4
1.1.3接管和法兰………………………………………………………………………......…5
1.1.4密封元件………………………………………………………………………………….5
1.1.5容器内件………………………………………………………………………………….5
1.1.6支座………………………………………………………………………………………..5
1.1.7零件简图………………………………………………………………………………….5
1.2储气罐制作工艺流程………………………………………………………………………6
1.3材料焊接性分析………………………………………………………………………………6
1.4预解决工艺…………………………………………………………………………………….7
1.4.1钢板表面净化……………………………………………………………………………….7
1.4.2矫形………………………………………………………………………………………….7
1.5下料工艺（办法、设备）……………………………………………………………………..8
1.5.1钢板划线、号料…………………………………………………………………………..8
1.5.2钢板剪裁………………………………………………………………………………10
1.5.3钢板卷制……………………………………………………………………………….11
1.5.4预弯……………………………………………………………………………………….12
1.5.5对中……………………………………………………………………………………….12
1.5.6卷圆....................................................................................................................................12
1.5.7校圆………………………………………………………………………………………13
1.6装配与焊接工艺…………………………………………………………………………….13
1.6.1装配基本条件…………………………………………………………………………13
1.6.2零件定位………………………………………………………………………………13
1.6.3封头成形装配与焊接……………………………………………………………………15
1.6.4筒节焊缝装配与焊接…………………………………………………………………..17
1.6.5附件装配焊接……………………………………………………………………………..20
1.6.6整体消除应力热解决……………………………………………………………………...20
1.7罐体检查……………………………………………………………………………………20
1.7.1无损探伤…………………………………………………………………………………..20
1.7.2水压实验…………………………………………………………………………………..20
2封头坡口自动切割机设计…………………………………………………………………..20
2.1自动切割机简述………………………………………………………………………….20
2.2自动切割机工作过程及构造形式………………………………………………………..21
2.2.1工作过程………………………………………………………………………………….21
2.2.2封头放置………………………………………………………………………………21
2.2.3工作原理及机器特点……………………………………………………………………21
2.2.4构造形式及计算………………………………………………………………………….22
结论……………………………………………………………………………………………….26
道谢……………………………………………………………………………………………….26
参照文献…………………………………………………………………………………………..27
一、储气罐构造分析

1.1储气罐基本构成及零件简图
储气罐是一种承受内压钢制焊接压力容器。在规定使用温度和相应工作压力下，应保证安全可靠，罐体基本构造部件应涉及人孔、封头、筒体、法兰、支座。图1为储气罐构造简图。

1.1.1筒体
本产品筒体是用钢板卷焊成两个筒节后组焊而成，这时筒体有纵环焊缝。
1 .1 .2封头
按几何形状不同，有椭圆形封头，球形封头，蝶形封头，锥形封头和平盖等各种形式。封头和筒体组合在一起构成一台容器壳体重要某些，也是最重要受压元件之一。此储气罐选取是椭圆形封头。
从制造办法分，封头有整体成形和分片成形后组焊成一体两种。当封头直径较大，超过生产能力时，多采用分片成形办法制造，分片成形控制难度大，易浮现不合格产品。对整体成形封头尺寸、形状，虽然易控制但普通需要有大型冲压模具压力机或大型旋压设备，工艺设备庞大，制导致木高。
从封头成形方式讲，有冷压成形、热压成形和旋压成形。对于壁厚较薄封头，普通采用冷压成形。
采用调质钢板制造封头或封头瓣片，为不破坏钢板调质状态力学性能，节约模具制造费用，往往采用多点冷压成形法制造。
当封头厚度较大时，均采用热压成形法，即将封头坯料加热至900℃—1000℃。钢板在高温下冲压产生塑性变形而成形，此时对于有些材料(如正火态钢板)，由于变化了原始状态力学性能，为恢复和改进其力学性能，封头冲压成形后还要做正火、正火+回火或淬火+回火等相应热解决。对于直径大且厚度薄封头，采用旋压成形法制造是最经济最合理选取。
1.1.3接管和法兰
接管和法兰作用是连接或供人进入容器内部，是容器重要构成某些。接管与壳体间焊接接头普通为角接接头或T形接头，但对于连接两者之间焊缝，如果是壳体上开坡口时，则称为对接焊缝，壳体上不开坡口时称为角接焊缝。
1.1.4密封元件
封元件是两法兰之间保证容器内部介质不发泄漏核心元件。对于不同工件条件规定有不同密封构造形式和不同材质及形式垫片，在制造时对于密封垫材料和形式不得随意更改。
1.1.5容器内件
在容器壳体内部所有构件统称为内件.
1.1.6支座
立式容器重要采用耳式支座。为了保证采气安全性，往往对支座中对接焊缝要进行局部甚至所有射线检测或超声波检测。
1.1.7零件简图
储罐每个零件图中均涉及名称、材料、数量、重量以及相应原则，详细参数见表I。

1.2储气罐制作工艺流程
储气罐工艺流程图如图2所示。

1.3材料焊接性分析
本产品所采用材质是16MnR,其特点是焊缝热影响区具备不同限度淬硬倾向，焊缝和热影响区对冷裂纹都比较敏感。电弧焊时，各种冷却速度下都也许在热影响区形成马氏体组织，钢中碳和合金元素含量愈高，热影响区淬硬倾向就愈大，同步金相组织中马氏体组织比例就愈高。因而，在拟定其焊接工艺时，应以防止接头各区马氏体组织和冷裂纹形成及防止热影响区淬硬变脆为基本出发点。
16MnR钢，化学成分见表2,力学性能见表3。焊接性良好，板厚34mm如下，焊前不需预热，焊后也不必进行热解决。自动理弧焊时，由于焊接线能量较大，焊接区冷却速度较馒，焊前不必预热。本产品板厚为8mm,因此焊前不需预热，焊后也不必进行热解决。
16MnR焊条电弧焊应采用低氢型焊条E5015。选取埋弧自动焊焊接材料时，应考虑坡口形式，板厚和受压部件热解决工艺。对于不开坡口对接接头，由于母材熔合比比较高，在焊后不进行热解决场合，可选用合金量较低H08MnA焊丝配HJ431焊剂。对于板厚超过30mm开坡口对接接头，应采用H10Mn2焊丝配HJ431焊剂，对于焊后需作长时。 间消除应力解决厚壁容器，应采用H08MnMo焊丝配HJ530焊剂。
依照木产品特点，所选用焊条为E5015,焊丝和焊剂分别为H08MnA和HJ431。
1.4预解决工艺
1.4.1钢板表面净化
钢板表面净化是钢板预解决一种环节，运用特定办法或设务祛除表面油污、铁锈、杂质、氧化皮等。表面净化办法大体分两类:机械法和化学法。化学法重要有酸洗、碱洗、盐洗等。机械法重要有砂轮打磨、喷沙、喷丸解决。本钢板选用喷沙作为表面净化解决方式，除去铁锈和氧化皮。用喷砂法做表面净化，所得钢板质量好，且效率高，但是，粉尘太大，因此普通都是在密闭喷砂室里进行操作。需要注意是，近年来钢板出厂时，大都会喷一层防护漆，来避免它腐蚀，防护漆不影响后来加工和焊接，此时，表面净化这一工序就可省略。
1.4.2矫形
钢材在轧制、运送、装卸和堆放过程中，由于自重、支承不当或装卸条件不良及其她因素，也许会产生弯曲、扭曲、翘曲、波浪变形及表面不平等变形。当这些变形超过一定限度时，会给尺寸度量、划线、剪裁及其她加工带来困难，并且会影响到成形后零件尺寸和儿何形状精度，从而又会影响到装配、焊接和整个产品质量。因此在划线下料前应子以矫形。钢材在加工过程中，也会由于受力不均等工艺因素和其她因素而使工件产生变形，为不影响下道工序加工和保证加工质量，也需进行矫形。此外，在装配一焊接之后，工件也会因焊接等因素，产生某些变形，亦需矫形，此为成品娇形。娇形就是使钢材或工件在外力作用下产生与本来变形相反塑性变形，以消除弯曲、扭曲、皱折、不平等现象，从而获得对的形状过程。矫形实质就是将被拉长纤维缩短或将缩短纤维拉长，以恢复原状，或是使其她某些纤维也拉长或缩短.产生与局部纤维相似变形。从而达到矫形目。
娇形办法按操作办法不同，可分为手工娇形、机械矫形和火焰矫形三种。本设计采用多辊矫平机进行机械矫形。多辊矫板机矫平钢板，是使板料通过矫板机上下两列辊子之间，在辊子压力作用下，受到多次重复弯曲，整个钢板得到均匀拉长，使各种原始曲率逐渐趋向一致变为单一，并不断减小，最后得到矫平。图3为多辊式矫平机工作原理图。本设计中，钢材16MnR,板厚为8mm.选用九辊矫正机，其参数状况见表4。

应注意是，不是所有钢板都能一次矫平，与否容易矫平除与矫平机关于外，还与其自身性质和厚度关于。
1.5下料工艺(办法、设备)
1.5.1钢板划线、号料
划线和号料就是依照施工图样及工艺上规定，对的地拟定一种欲加工
零件配料尺寸和形状，并用划线办法在钢材上号料，同步标注上必要
加工符号及其她必要内容，用以指引后来各道工序加工。它直接决定
着零件尺寸和儿何形状精度，并且对后来装配和焊接工序也有很大
影响。
总体来看，划线和号料大体可以分为如下三某些操作内容和环节:放
样展开、制作样杆样板、在钢材上进行号料。号料尺寸公差是反映整个划
线工序最后容许公差，依照GB/T 9019一，压力容器公称直径原则规定，长x宽及其她外廓尺寸线为±1mm，超过一米为L/1000,但不超过
3mm；中心线、基准线为±0.5mm；正方形或长方形，其对角线L1-L2之差≤2mm。应注意是，放样展开最后获得尺寸是零件设计尺寸或者说是
零件加工后应得尺寸，而样板是用来号料，其外部尺寸应当是零件加
工前坯料尺寸，这两者是不同样。零件坯料尺寸是由零件展开尺寸、
工艺余量和加工余量三某些构成。
工艺余量是零件加工过程中由于工艺条件和工艺因素影响而导致
尺寸变化和偏差。在焊接构造制造中，重要是焊接受缩量和成型后修边
余量。本设计中，16MnR板厚8mm,焊缝横向收缩余量为1.3-1.4mm，纵
向收缩余量为0.15-0.3mm。加工余量重要包括切割余量，边沿加工余量两
项。气割时会产生一定宽度割缝，但是当沿外侧切割时可不考虑工艺余
量。切割后尚需进行边沿机械加工，留3 mm加工余量，号料划线公差图
如图4所示。

由于筒节为回转体，划线前要进行展开，可采用计算展开法，考虑壁
厚因素，按中径展开。依照公式:
L=π(Dg+σ)+S (1-1)
式中：L----筒节毛坯展开长度(mm)
Dg---容器公称直径(mm)
σ----容器壁厚(mm)
S----加工余量(涉及切割余量、刨边余量和焊接受缩徽等)(mm)，
如两侧均需刨边，则取6mm。则L=3.14(1800+8)+6=5683.12mm,依照上面计算得出下料尺寸(长x宽)3400mmx5683mm,由于没有符合尺寸钢板，选取钢板规格(长x宽)3500mmx6000mm。
简节展开毛坯尺寸如图所示。
1.5.2钢板剪裁
钢板剪裁就是按照所划切掉线切割出零件毛坯。钢材剪裁办法诸多，当前金属构造制造厂惯用重要办法有:机械剪裁，气体火焰切割和等离子弧切割等。
当前惯用机械剪切机床有:龙门式剪板机，联合式剪板机，盘园式剪板机，振动式剪板机，以及专用或多用型钢剪断机等。由于剪切后依然需要对其进行开坡口，因而，本设计选用较为以便操作气体火焰切割方式来进行钢板下料。
气体切割机选用CG 1一30小车式半自动切剂机见图6.

气体火焰切割原理是运用可燃气体与氧气棍合燃烧形成预热火焰，将被切割金属加热到其燃烧温度，再用喷射出高速氧气流使割缝被加热到燃点金属发生激烈燃烧产生大量热量，并将产生氧化物熔渣吹除掉，从而把金属分割开来一种加工办法。
CG1一30小车式半自动切割机重要技术参数见表5。

开坡口是边沿加工一种。其办法也诸多，有手工铲削，砂轮打磨，用加工机床进行机械加工，以及气体火焰切割和碳弧气刨等。
本设计选用同款式气体切割机，进行坡口加工。气割边沿加工可用自动或半自动切割机同步用两个或三个割嘴。一次切割就可以切割出V型或X型坡口来。
1.5.3钢板卷制
钢板卷制是对钢板进行弯曲加工重要形式。所用最普遍设备是对称式三辊卷板机。
三辊式卷板机上轴可在oe垂直平面内上下调节，两个下辊为积极辊，可正反旋转，并对称于上辊中心线排列。弯卷时将钢板放入上、下辊之问，然后上辊向下移动将钢板压紧并使之弯曲，在e点处弯矩最大，使钢板达到塑性变形状态。再驱动两下辊旋转，并借助于钢板和辊子之间摩擦力使钢板左右移动。同步上辊也随之转动，这样就使钢板持续通过oe垂直平面，受到相似弯曲，产生相似变形。既钢板变成曲率相似弧形板。一次行程之后，再将上辊下压一定距离，有驱动下辊，使钢板进一步受到弯曲。上辊下压儿次，就将钢板弯曲到需要曲率半径。
三辊式卷板机工作原理如图7所示。

1.5.4预弯
预弯是在用卷板机弯卷钢板时，钢板两端各有一平直段无法卷弯。为了使钢板都能弯曲成同一曲率，在卷板前要采用一定办法，前将其两端弯曲成所需要曲率，这就是预弯目。
较厚板采用压力机进行模压弯曲，这种办法需较大型压力机和模具；本设计板较薄，就用原三辊卷板机，借助一块预弯胎板进行辊卷预弯。预弯过程见图8。
胎板厚度普通取卷制钢板厚度两倍稍多某些，本设计选用胎板厚度为l9mm，其曲率半径应略不大于被卷钢板半径，这样既不致增长板机承担，也避免损坏机床，又可以保证钢板预弯曲率.预弯长度普通应超过两下辊中心距离，本设计预弯长度为100mm。

1.5.5对中
当钢板弯好之后，即可将钢板放入卷板机上下辊之间，进行滚卷，但一方面注意将钢板放正，也就是要对中，其目是工件母线要与辊子轴线平行，以防止产生扭斜。
对中惯用办法有:四辊机对中，有对中挡块三辊机对中，倾斜进料对中，按棍中槽对中。本设计选用三辊机对中即可。
1.5.6卷圆
钢板对中后来，就可以调上下辊压住钢板并使之产生一定弯曲，开动
机床进行滚卷，每滚卷一次行程便恰当向下调上辊一次，这样通过多次滚
卷就可将钢板弯曲成所规定曲率。
本设计应用冷卷工艺。应注意是:
①冷卷时不得超过容许最大变形率为0.5%；
②不致打滑和使设备不超过额定功率；
③滚卷过程中要随时用卡样板测量，与否已经达到曲率规定，不可过卷。1.5.7校圆
圆筒应封闭表面工件，当进行点装和纵缝焊接之后，普通还要进行一
次校圆。校回多是在原卷板机上进行。校圆大体有如下三个环节:
①工件放入卷板机上辊之后，一泞先是依照经验或计算将辊调到所需要
最大矫正曲率位置，进行加载。
②使工件在矫正曲率下，多次滚卷并着重于焊缝区滚卷，使整圈曲
率均匀一致，并经测量，直至合乎规定为止。
③逐渐卸除载荷，并使工件在逐渐减少载荷下多次滚卷。
注意:内筒矫圆前，先要将纵缝加强高磨平，并用砂轮磨光到内筒圆弧度相平齐，然后到卷板机上进行校圆。
1.5.8封头压制成形
封头尺寸如图9所示，依照公式 封头尺寸，依照公式：
Dp=1.2d+2hk+2
=1.2×1800+2×25×0.75+2×5
=2207.5≈2208㎜

式中:K0----封头冲压成形时拉伸系数，本设计取为0.75；
δ----封头边沿加工余量，取5mm。

封头设计尺寸，由JB/T4746-查得:
公称直径(DN):1800mm；
曲面高度(H):560mm；
直边高度(h):25mm；
厚度范畴(δ):8mm；
内表面积(A〕:3.6535M2；
容积(V):0.8270M3。
由于直径很大，材料尺寸不够，因此必要采用拼接钢板(拼板对口错边量不得不不大于钢板厚度10%，且不不不大于1.5mm)，然后进行整体冲压。压力容器封头拼板缝普通是在平板状态下完毕，焊接条件比较好，焊接坡口采用V形。封头拼缝宜采用焊条电弧焊十理弧自动焊组合。拼焊焊缝位置应满足关于原则规定，即拼缝距封头中心不得不不大于1/4公称直径，拼接焊缝可预先经无损检测合格。这可避免在冲压过程中坯料从焊缝缺陷处扯破也许。坯料拼缝余高如有碍成形质量，在成形前应打磨与母材齐平，必要时还应作表面检测.
拼接钢板时，先用焊条电弧焊进行点固焊，焊条选用E5015、焊条直径4.Omm、焊接电流I=kd=40x4=160A。焊点可在钢板焊道上均匀分布，母隔一米焊大概300mm长焊缝。接下来要用埋弧焊把钢板拼接完整。封头拼接完毕进行X射线探伤，按JB4730-94原则，III级合格。拼接简图如图10所示。

1.6装配与焊接工艺
1.6.1装配基本条件
将零部件按图纸规定组合起来，经定位焊成为整体工艺过程称为装配。在进行金属构造件装配时，将零件装成部件称为部件装配。将零件或部件总装起来称为总装配。无论何种装配都必要对零件进行定位，夹紧和测是，这就是装配三个基本条件。
1.6.2零件定位
(1))定位器
定位器是将待装配零件在装焊夹具中间固定在对的位置器具。在装焊工装夹具中惯用定位器重要有挡板、支撑钉、定位销、定位槽、形铁和定位样板等。定位器是保证待装配零件之问保持对的相对位置重要元件，因而定位器一方面应按高精度加工，保证在夹详细上安装精度。装焊夹具在使用前，应按规定程序校验定位器与基准面之间形位公差，与否符合夹具设计图样规定。在安装基面上定位器要承受焊件重力，并与焊件表面接触。因定位器工作面易磨损，应采用硬度较高钢材制作。
(2)零件定位办法
依照零件详细状况，选用零件定位办法.依照定位办法不同可
分为如下儿种:划线定位、样板定位、定位元件定位、胎卡具定位。本次
设计选用胎卡具定位。
（3)定位焊
定位焊是用来固定各焊接零件之问相对位置以保证焊件得到对的几何形状和尺寸而进行焊接。
因定位焊为断续焊，焊件温度比正常焊接时要低，热量局限性容易产生未焊透，故定位焊电流应比焊接电流大10%一15%,特别注意定位焊后应尽快进行焊接避免半途停顿和间隔时间过·比本次设计产品板厚为8mm,点固焊缝长度30一50mm，间距300mm .参数如表6所示。
1.6.3封头成形装配与焊接
封头冲压过程中钢板塑性变形很大，为保证封头质量，提高材料变形能力，对于壁厚较小或成形过程变形量小封头，多采用冷冲压，本品即为冷压。
(1)冲压成形
对于薄壁封头，应采用二次成形法。第一次，用比凸模直径不大于200mm
左右凹模压成碟子形状，可2一3块坯料叠压。如图11所示:

拉延:也称为拉深或压延。它是将平板毛坯或空心半成品，运用拉延模，拉延成一种开口空心零件。
在封头拉延过程中，凸缘某些材料受切向应力作用。当切向应力达到一定值时，凸缘某些材料失去稳定而在整个周边方向浮现持续波浪形弯曲，这种现象称为起皱。为防止起皱采用压边圈，安在凹模上面，与凹模表面之间留有1.2倍板厚间隙。
在拉延过程中，在钢板弯曲大部位会变薄，因此应将封头板厚加大10%。
(2)封头第二次成型
用弦长相称于封头内直径间隙样板检查封头内表面形状公差，样板与封头内表面最大间隙外凸不得不不大于1.25%Di(即22.5mm)，内凹不得不不大于0.625%Di(即11.25mm)。
将己初步成型封头置于数控压力机上，启动并调节外压力轮，按自动运转轨迹，精旋压一次，进行旋压修型.
(3)影响封头成形质量重要因素
影响封头壁厚变化因素诸多，归纳起来，大体有下列几方面:
①材料性能;
②封头形状:
⑧下冲模圆角半径越大，变薄量越小;
④上下冲模间间隙小，则变薄严重:
⑤润滑状况好，则减薄小;
⑥加热温度越高，变薄量大;
⑦压动力大，则变薄严重；
1.6.4筒节焊缝装配与焊接
(1)筒节纵缝装配
筒节卷制完毕后，进行纵焊缝装配焊接。筒节焊接采用焊条电弧焊打底，单面理弧自动焊盖面。先用焊条电弧焊在内部封底，熔深为板厚30%,然后用埋弧焊焊接外部焊缝，焊前先用碳弧气刨清根，再进行理弧自动焊。筒节纵缝装配如图14所示：
装配时经常采用各种夹具来保证质量，普通选用夹具为杠杆一螺旋夹紧器来调节简体轴向和周向错边。此外惯用尚有斜楔式压紧器，它长处是制作简朴，操作以便，成本低。本次筒节装配选用手动螺旋夹紧器(如图15所示).通过使用它来保证纵缝边沿平齐，且沿整个长度方向上间隙均匀一致(符合技术规定)后来，可进行定位焊接。
(2)筒节纵缝焊接
筒节在焊接滚轮架上进行焊接，用焊接滚轮架完毕。施焊前，在筒节纵缝延长部位同步焊接一块相似材料试板，以便捡验内筒焊接接头力学性能。焊缝焊后要进行100%射线探伤，以确认焊缝内部质量，检查合格后要进行消除应力热解决。为防止筒节纵缝焊接残存应力必要事先进行热解决消除;对接办法为无衬垫双面埋弧焊。此办法规定边沿加工和装配质量很高，边沿必要平直，保证间隙不大于lmm。焊接第一面熔深为板厚40%-50%,第二面要控制熔深达到板厚60%-70%，以保证焊透，定位焊接采用焊条电弧焊〔焊条E5015，电流150A)，点焊长度为150mm,焊点距离为200一300mm。为了避免纵焊缝装配之后在吊运和存储过程中筒节产生变形而响它圆度，可在筒内焊上暂时支撑。
所有焊接工艺参数必要通过焊接工艺评估后制定出。所谓焊接工艺评估是按照所拟定焊接工艺，依照原则规定焊接试件、检查试样，测定焊接接头与否具备所规定性能。通过焊接工艺评估写出焊接工艺评估报告，并结合实践经验制定焊接工艺规程，作为焊接生产根据，焊条电弧焊打底工艺参数如表7所示，MZ-1000型理弧自动焊机如图16所示，埋弧焊机技术参数如表8所示。

(3)筒节装配焊接注意事项
①同一断面上，最大直径Dmax与最小直径Dmin之差不不不大于设计直径Di0.5%，即不不不大于1 mm。
②A类焊缝对口错边量b不不不大于1.5mm。
③A类焊缝处形成棱角E,用弦长=1/6Di,且不不不大于300mm内样板和外样板检查，共E不不不大于2mm。
(4)焊后解决
①焊缝打磨
打磨时将焊缝余高打磨掉即可。
②矫圆
当筒节进行点装和纵缝焊均匀之后，要进行矫圆。其重要环节如下:
一方面将筒节放入卷板机上辊之后，先是依照经验或计算，将上辊调至所需要最大矫正曲率位置进行加载；
另一方面使工件在矫正曲率下多次滚卷，并着重于焊缝区矫正，使圆筒曲率均匀一致。经测量，直到合乎工艺规定为止；
最后逐渐卸除载荷，并使工件在遂渐卸除载荷过程中多次滚卷.至此整个钢板卷制过程结束。
(5))纵缝探伤和热解决
筒节纵缝焊后要100%x射线探伤，以确认焊缝内部质量。如发现缺陷必要坚决返修。在探伤后，要对筒节进行整体热解决，以减小其在矫圆和焊接时产生残存应力，并改进焊缝及其热影响区金相组织，以获得性能良好筒节构造。
由于构造因素不能进行整体热解决，为防止板松动，因此筒节纵缝焊接残存应力必要通过单独热解决来消除。
(6)封头与筒节环缝焊接
封头与筒节环缝焊接采用V形坡口，单面埋弧挥，坡口形式如图17所示。其环缝工艺同筒节纵缝焊接工艺，焊接工艺参数如表8，表9所示。

(7)最后一道环焊缝工艺
①焊接办法及坡口形式
采用内部焊条电弧焊，外部埋弧自动焊办法。开V形坡口，其坡口形式参照图17。
②焊接工艺参数
内部焊条电弧焊。采用直流反接办法，共焊一层，详细工艺参数如表9所示。

外部埋弧自动焊.选用焊丝为H08MnA.焊剂为HJ431.焊前应先用碳弧气刨将焊条电弧焊根部清理干净，再进行埋弧自动焊，否则根部将会浮现焊接缺陷。外部理弧焊焊一层，详细工艺参数如下。
1.6.5附件装配焊接
封头、筒体装配焊接后，要对其她附件进行装配焊接。附件涉及:人孔一种，进、出气口一种，排污口一种，安全阀一种，压力表一种。普通采用焊条电弧焊焊接，焊后进行超声波探伤。
1.6.6整体消除应力热解决
整体热解决目是消除罐体中焊接残存应力。整体热解决采用高温回火，对于16MnR钢，回火温度在625℃左右。保温时间按每毫米板厚保温1-2分钟计算，结合本次所设计储气罐罐体板厚，回火保温时间为16分钟左右。
1.7罐体检查
耀体在其部件或整体制造完毕后，按规定均有要进行无损探伤和压力实验，以检测容器制造质量。
1.7.1无损探伤
射线种类诸多，其中易于穿透物质有X射线、Y射线、中子射线三种。这三种射线都被用于无损检测，其中X射线和Y射线广泛用于锅炉压力容器焊缝和其她工业产品、构造材料缺陷检测。本设计采用X射线探伤办法进行焊缝质量检查。容器上A、B类焊缝应进行20%射线检测，按JB4730-94III级合格。
X射线是从X射线管中产生，X射线管是一种两极电子管。如果两极之间加儿十千伏以至儿百千伏电压(叫做管电压)时，电子就从阴极向阳极方向加速飞行、获得很大动能，当这些高速电子撞击阳极时。与阳极金属原子核外库仑场作用，放出X射线。电子动能某些转变为X射线能，其中大某些都转变为热能。电子是从阴极移向阳极，而电流则相反，是从阳极向阴极流动，这个电流叫做管电流，要调节管电流，只要调节灯丝加热电流即可，管电压调节是靠调节X射线装置主变压器初级电压来实现。运用射线透过物体时，会发生吸取和散射这一特性，通过测量材料中因缺陷存在影响射线吸取来探测缺陷。
但应注意x射线对人体危害，当一定量电离辐射作用于机体后，受照机体会引起病理反映，因此在探伤过程中和结束时均应做好防护办法。
1.7.2水压实验
水压实验重要目是检查容器受压部件构造强度。验证其与否具备在设计压力下安全运营所需承压能力.在耐压实验时，对于高压或小容器还可进行残存变形测定，以判明材料与否浮现整体屈服。
考虑稳定因素，本产品实验压力为1.15MPa。对16MnR钢制容器液压实验，液体温度不得低于5℃，而水压实验温度上限普通限制在40℃如下。在试压过程中，如发既有渗漏现象时即卸压，待彻底消除缺陷焊补后再试压。

二、封头坡口自动切割机设计

2.1自动切割机简述
随着焊接生产技术高速发展，对焊接生产机械化和自动化提出了
越来越高规定，焊接机械设备需求童也越来越大。坡口自动切割机正
是为满足市场需要而设计生产。它是借助仿形机构上仿形触头和工作
台上反映夹紧装置坐标尺寸，将封头定位夹紧机械装置.重要用于椭
圆封头坡口加工
国内某些小型压力容器制造厂家.受机械加工能力限制，对直径
l000mm以上封头坡口加工颇感困难，往往采用手工气割法加工坡口，(如
图19).成果坡口形状不规则，表面粗糙度差，达不到图纸规定，生产效率
低、成本高，工人劳动强度大，然而自动切割机是一台可以自制，并且成本低、构造紧凑、实用性强、操作运营可靠，完全能满足图纸规定封头坡口
加工机器。
2.2自动切割机工作过程及构造形式
2.2.1工作过程
(1)先将封头置于工作台上，借助仿形机构上仿形触头和工