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压力容器制造通用工艺守则
总 则
TYR1101-2012
1 范 围
本守则规定了压力容器产品加工制造过程中主要专业工种应遵守的基本操作规则。
本守则适用于D级第一、二类压力容器的零部件或产品的加工。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（所括所有的修改单）适用于本文件。
GB150-2011 压力容器
GB/T 196 普通螺纹 基本尺寸
GB/T 197 普通螺纹 公差
GB/T 228 金属材料 室温拉伸试验方法
GB/T 229 夏比摆锤冲击试验方法
GB/T 232 金属材料 弯曲试验方法
GB/T 1804 一般公差 未注公差的线性和角度尺寸的公差
GB/T 25198 压力容器封头
GB/T 21433 不锈钢压力容器晶间腐蚀敏感性检验
JB/T 4700 压力容器法兰分类与技术条件
JB/T 4701 甲型平焊法兰
JB/T 4702 乙型平焊法兰
JB/T 4703 长颈对焊法兰
JB/T 4704 非金属软垫片
JB/T 4705 缠绕垫片
JB/T 4706 金属包垫片
JB/T 4707 等长双头螺柱
NB/T 47014（JB/T4708）承压设备焊接工艺评定
NB/T 47015（JB/T4709）压力容器焊接规程
JB/T 4711 压力容器涂敷与运输包装
JB/T 4730 承压设备无损检测
JB/T 4736 补强圈
NB/T 47016（JB/T4744）承压设备产品焊接试件的力学性性检验
NB/T 47018（JB/T4747）承压设备用焊接材料订货技术条件
TSG R0004 固定式压力容器安全技术监察规程
3 工艺技术准备
3.1 根据所要加工的工件或产品图样及技术要求，按本守则的相应内容，编制工件或产品制造工艺文件，规定具体的工艺要求。
3.2 按工艺要求设计或选用所需使用的工艺设备和工艺装备。
4 操作前的准备
4.1 操作人员接到加工任务后，应检查加工所需的产品图样、工艺文件和有关技术资料是否齐全、正确。
4.2 操作人员应看懂、看清产品图样、工艺文件和有关资料，了解相应的工艺要求。如有疑问向有关人员反映，待消除疑问后方可进行加工。
4.3 按工件或产品图样、工艺文件等复核需加工的原材料、工件毛坯或半成品是否符合有关要求，发现问题应及时向有关人员反映，待问题解决后方可进行加工。
4.4 按工艺文件要求，准备好加工所需的全部工艺装备，发现问题应及时处理；对初次使用的夹具、模具等，应先熟悉其使用要求和操作方法。
5 操作人员
关键设备、特殊工种的操作人员应经有关部门技术培训，并取得相应资格的操作证书，且在资格证书的有效期内担任操作工作。
6 操作要求
6.1 钢材坯料划线、下料及矫正的操作按TYR1102-2012的有关要求进行。
6.2 封头压制的操作按TYR1103-2012的有关要求进行。
6.3 筒体冷卷及组对的操作按TYR1104-2012的有关要求进行。
6.4 压力容器机械加工的操作按TYR1105-2012的有关要求进行。
6.5 压力容器焊接时的操作按TYR1106-2012的有关要求进行。
6.6 碳弧气刨的操作按TYR1107-2012的有关要求进行。
6.7 受压元（部）件焊后热处理的操作按TYR1108-2012的有关要求进行。
6.8 焊接接头返修的操作按TYR1109-2012的有关要求进行。
6.9 焊接接头表面质量检查细则的操作按TYR11010-2012的有关要求进行。
6.10 耐压试验和泄漏试验的操作按TYR1111-2012的有关要求进行。
6.11 承压设备产品试件力学性能试验的操作按TYR1112-2012的有关规定进行。
6.12 不锈钢压力容器的加工和组装的操作按TYR1113-2012的有关规定进行。
6.13 不锈钢压力容器表面酸洗钝化的操作按TYR1114-2012的有关规定进行。
6.14 压力容器组装的操作接TYR1115-2012的有关要求进行。
6.15 受压元（部）件涂敷与运输包装的操作按TYR1116-2012的有关要求进行。
7 加工操作后的处理
7.1 各加工工序完成后的工件经检验合格后方能转入下道工序。
7.2 凡经检验合格的原材料、半成品、成品均应挂（或贴）合格标记，需做标记移值或打焊工钢印的均应按要求进行。
7.3 加工过程及加工后所涉及的原材料、半成品、成品应按定置管理要求摆放在规定的位置或区域内。
7.4 加工完毕，所用设备及工艺装备应按企业相关管理制度进行处理。
7.5 产品图样、工艺文件及所用的其它技术资料，应注意保持整洁、妥善保管、严禁涂改。

压力容器制造通用工艺守则
下 料
TYR1102-2012
1 范围
本守则规定了D级第一、二类类压力容器制造过程中钢材划线、下料及矫正等工艺的技术要求。

本守则适用于制造压力容器用板材、型材和管材的划线、下料及矫正。
2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本守则的引用而成为本守则的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本守则，然而，鼓励根据本守则达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本守则。
GB150.1-2011 第1部分：通用要求
GB150.2-2011 第2部分：材料
GB150.3-2011 第4部分：制造、检验和验收
JB/T 4308 锅炉产品钢印及标记移植规定
JB/T 10045.3 热切割 气切割质量及尺寸偏差要求
3 操作人员要求

3.1 操作人员应熟悉图样、技术要求及工艺文件的内容，并熟悉所用设备、工具的使用性能，严格遵守设备操作规程、工艺要求和设备维护保养规则。切割及设备操作人员应具备相应的操作证。
3.2 操作前，操作人员应准备好作业必备的工具、量具，并仔细检查、调试所用的设备、仪表、量检具、模具、刀具，使其处于良好状态。使用的仪表、量具、检具应在有效检定期内。
3.3 操作人员应按有关文件的规定，认真做好现场管理工作。对工件和工具应备有相应的工位器具，整齐地放置在指定地点，防止碰损、锈蚀。
3.4 需要有材质钢印（或标记）的钢材，下料前（数控切割可在下料后）操作人员参照JB/T 4308的规定在坯料和余料上进行钢印（或标记）移植。有耐腐蚀要求的不锈钢，不得在耐腐蚀面采用硬印标记。记号标记用油彩色（非碳素）。移植后的材质钢印（或标记）需经检验人员确认后方可流入下道工序，需要标记移植而无标记移植的材料不应流入下道工序。
4 划线
4.1 一般规定
4.1.1 钢材存在影响划线的弯曲、凹凸不平时，应先进行矫正。
4.1.2 划线前，钢材表面应清理干净，去除锈蚀、油污等，如发现钢材有裂纹、严重锈蚀等缺陷，应经检验部门作出处理后，方可划线。
4.1.3 自行制作的划线样板、样杆，应经检验部门认可。
4.2 技术要求
4.2.1 对于断面不规则的板材、型材及管材，应在规则部分进行划线，并注意个别工件对材料轧制纹络的要求。需要剪切的工件，在划线时应考虑剪切线是否合理和便于操作。
4.2.2 在带有剪切边的钢板上划筒体等受压元件的下料线时，应避开剪切应力区。当钢板厚度不大于20mm时，下料线与剪切边缘的距离应不小于10mm；当钢板厚度大于20mm时，下料线与剪切边缘的距离应大于钢板厚度的50%。
4.2.3 在带有毛边的钢板上划筒体等受压元件的下料线时，应根据钢板毛边的实际情况，避开不符合钢板质量要求的部分，并在此基础上再向内让出10mm划出下料线。
4.2.4 划线时按设计图样和工艺文件以1：1比例在钢材上进行，同时应根据不同的下料方法留出适当的切割余量。
4.2.5 划线时，应首先划出基准线，再划其它的线；对于对称的工件，一般应先划出中心线，以此为基准再划弧线，最后再划各直线。划线时可用样冲打出划规的定位点。
4.2.6 用石笔划出或粉线弹出的线条应清晰、准确。
4.3 划线的标记
4.3.1 为了防止主要尺寸线在运转、加工过程中失去痕迹，应对准划线中心打上样冲眼，在拐弯或弯曲部位样冲眼应打得密一些。样冲眼的深度一般不大于0.5mm，其与划线位置的偏差不大于0.5mm。
4.3.2 当所划的线除下料线外还有其它线时，应对主要的线用油漆加以标记，以示区别。
4.4 尺寸偏差与质量检验
4.4.1 钢材坯料划线的尺寸偏差值应不大于尺寸公差值的三分之一；如果下料后为方形或矩形板料时，则划线时对角线长度偏差应不大于图样规定的对角线长度偏差的三分之一。
4.4.2 筒体、封头等重要工件的划线应进行100%检验。其它工件则应做好首检、抽检工作，抽检的数量可根据工件的情况由制造厂自行决定。
5 下料
5.1 下料方式选用的一般原则
5.1.1 钢材下料方式应根据待加工材料的牌号、规格和工艺要求确定。优先选用自动化程度高的方式下料，尽量少采用手工方式下料。
5.1.2 对于数量多、几何形状复杂的工件应采用仿形、数控切割方法，尽量避免采用手工气割下料。
5.2 机械下料
5.2.1 通用要求
5.2.1.1 对于数量较多的工件下料，应尽量采用带有挡铁或专用尺寸控制装置的设备，并在下料前按下料尺寸调整正确后下料。
5.2.1.2 坯料应在设备上按下料线找正、定位准确，夹紧后方可开动机器。
5.2.1.3 型材（圆钢、角钢、槽钢、工字钢等）、管材集束和重叠锯切下料时应夹紧坯料。
5.2.1.4 多人联合作业时，应指定专人负责指挥操作。
5.2.2 板材下料
5.2.2.1 钢板机械下料时，直线剪切在剪板机上进行，异形薄板工件外形剪切可在振动剪上进行，扁钢亦可在冲剪机上进行。
5.2.2.2 剪切下料时，剪刀应锋利，剪切间隙（刀刃间隙）按表1的规定进行调整。
表 1 单位为毫米
钢板厚度
4
6
8
10
12
14
16
剪切间隙
0.15
0.25
0.35
0.45
0.55
0.65
0.75

5.2.2.3 不允许重叠剪切或冲剪，剪切较大钢板时，应有相应的辅助设备将钢板吊起或托起，且托持高度略低于下剪口。
5.2.2.4 剪切批量较大时，应尽量采用后挡料装置，并检查后挡板与剪床下刀刃之间的平行度，其平行度在1000mm测量长度上不应大于0.5mm。
5.2.2.5 剪切最后剩下的料头，应保证剪床的压板能压牢。
5.2.2.6 振动剪切时，应调整好刀刃间隙，通常为待剪板厚的四分之一。在刃口两侧可安装托架或夹具。
5.2.2.7 振动剪剪切时，剪切直径较大的圆板可采用定心装置，工件作旋转运动。剪切内孔前，需将上、下刀刃分开，工件放入后再对合上下刀刃；剪切时，应先剪出一个缺口再沿线剪切。
5.2.3 型材下料的一般规定
5.2.3.1 锯切下料前，要根据材料选好锯带、锯条或锯片并在相应锯床上精心调试后进行下料；亦可采用联合冲剪机、压力机或冲床下料。
5.2.3.2 锯切下料前，坯料装夹时，其轴线方向应与弓架锯切平面垂直，其长度超过锯床台面宽度时，应用料架支撑。
5.2.3.3 锯切不锈钢等韧性大、强度高的材料时，应采用乳化液、硫化油等润滑剂进行润滑散热。
5.2.4 管材下料的一般规定
5.2.4.1 管子下料可采用管子切断机、带锯、弓锯、圆盘锯或砂轮切割机等设备进行。
5.2.4.2 薄壁管下料（如空气预热器用管）可用切断模在切断机上切断下料，但在切断模前后需加两套校正装置，以防管子切口有凹痕。
5.2.4.3 在切断机上下料时，应使内切刀的刀尖比外切刀的刀尖在接触管子外壁时短0.3mm～0.5mm，并进行试切。在切断长度小于60mm的管接头时，应用接棒穿入被切断管子的一端，以接持管接头。
5.3 气割下料
5.3.1 一般要求
5.3.1.1 被切材料表面应平整、光洁，表面无凹凸不平或严重油污、锈蚀。
5.3.1.2 为减少气割后工件变形和利于气割时排渣，气割前工件应垫平并选放好支点，且工件下面留有一定高度的空间。
5.3.1.3 切割工件时，应选择在余料较大部分处结束切割，防止工件受热变形而使工件移动，影响工件尺寸。在切割细长工件时，应采用断续切割或双边同时切割工艺。
5.3.1.4 气割板厚不大于8mm的薄板时，应对钢板进行有效的夹持，以防止钢板在切割受热时变形而产生位移，从而影响切割质量。
5.3.1.5 数控切割下料（包括喷粉划线）前应根据工件图样采用相应的排版软件进行排版或编制气割控制程序并输入数控切割机。
5.3.1.6 数控切割下料时应对首件进行检验，合格后方可进行批量切割下料。
5.3.1.7 在采用套料切割时，应按照工件从小到大的顺序依次进行切割。
5.3.1.8 机械或自动切割时，应根据板厚的不同，预先调整好割缝的补偿量。工件旋转角度切割还应设定旋转角度。
5.3.1.9 切割前，应预先根据割件的厚度配置相应型号的割嘴，同时调整好相应的切割氧气压力和可燃气体压力。点火时，先开少量预热氧（约1/4圈），再点燃混合气；关火时，先关切割氧，再关可燃气和预热氧。
5.3.1.10 切割时，根据可燃气体性质，先采用中性预热火焰将切口始端预热到金属的燃点（呈亮红色）温度（割件越厚，预热时间越长），待切口始端被割穿后，移动割炬进行切割。当采用氧—丙烷切割时，为了减少预热时间，预热火焰可用氧化焰，待正常切割时用中性焰。
5.3.1.11 气割过程中若发生回火而使火焰突然熄灭，应立即关闭切割氧，然后依次关闭可燃气和预热氧，以防止回火倒燃。自动切割过程中，如果发生回火、未割透等现象时，应立即停止机器运行，排除故障，沿轨迹返回原处后重新切割。如机器不具备自动返回功能，应从零件的切割起点开始，逐条程序校核，确定无误后，方可重新切割。
5.3.1.12 切割结束或较长时间停止工作时，割炬关闭后，应随之关闭氧气瓶和可燃气瓶的供气阀（或工作点供气出口阀），松开减压器调节螺杆。
5.3.1.13 为防止钢板在气割时产生裂纹，对厚板或高强度钢钢板应考虑在气割前进行预热，对轧制状态供货的高强度钢钢板应考虑在气割前进行退火处理。必要时应对气割后的割口进行磁粉探伤。
5.3.2 气割参数的选择
5.3.2.1 切割所需平均预热时间按表2选用。
表 2
切割速度 mm/min
平均预热时间 s
丙烷气体
天然气
20
8（34）
10（40）
50
10（53）
13（60）
100
14（80）
18（85）
注 1：表中所列数据为从板的边缘开始切割时的平均预热时间，“（ ）”中的数据适用于板上开孔。
2：借助于安装高压加热装置系统可使表中列出的预热时间减少约40%。
5.3.2.2 切割速度与割件厚度、切割氧气纯度和压力、割嘴的氧流孔道形状等有关。根据割纹的后拖量可以判断切割速度。当氧气纯度为99。8%、机械直线切割时，切割速度与后拖量的关系见表3。
5.3.2.3 割嘴倾角直接影响切割速度和后拖量。直线切割时，割嘴倾角见图1、表4，曲线切割时，割嘴应垂直于割件表面。
表 3
割件厚度mm
5
10
15
20
25
50
切割速度mm/min
500～800
400～600
400～500
300～500
200～400
200～400
后拖量mm
1～2.6
1.4～2.8
3～9
2～10
1～15
2～15

图 1

表 4
割嘴类型
割件厚度mm
割嘴倾角
普通割嘴
<6
后倾5°～10°
6-30
垂直于割件表面
>30
开始切割时前倾5°～10°,割穿后垂直,割近终点时后倾5°～10°
快速割嘴
10～16
后倾20°～25°
17～22
后倾5°～15°
23～30
后倾15°～25°

5.3.2.4 切割距离(喷嘴与割件的距离)与预热焰长度及割件厚度有关,切割气体压力、喷嘴与工件的距离见表5。
表 5
切割深度mm
氧气压力MPa
丙烷气体压力MPa
喷嘴与割件的距离mm
0～10
0.40
0.025
6
>10～30
0.54
0.030
10
>30～60
0.50
0.040
12
>60～100
0.60
0.045
16
>100～150
0.70
0.050
20
注 1:本表为采用氧气—丙烷时的规范;
2:本表所列气体压力为使用时的最低压力,且选用5米长的软管作输气管.
5.3.2.5 用普通割嘴手工直线切割厚板割近终端时,割嘴可稍作后倾,以利切口底部提前割透,保证收尾切口质量.板材手工直线切割的规范见表6。
表 6
割件厚度mm
割炬及割嘴型号
氧气压力
MPa
丙烷气体压力MPa
切割速度mm/min
0.5～10
G01-30
1
0.35
0.025
600～700
>10～20
2
0.35
0.025
450～600
>20～40
3
0.40
0.030
380～450
0.5～10
G01-100
1
0.40
0.025
450～600
>10～30
2
0.45
0.030
380～450
>30～60
3
0.50
0.040
320～380
>60～100
4
0.60
0.045
250～320

5.3.2.6 以氧气——丙烷为切割气体快速精密切割时的工艺规范见表7。
表 7
割件厚度mm
割 嘴
气体压力MPa
切割速度mm/min
割嘴型号
孔径mm
氧 气
丙 烷
5～20
1
0.6
0.65～0.8
≧0.03
300～800
25～40
2
0.8
250～500
35～70
3
1.0
150～350
60～100
4
1.2
150～350

5.3.2.7 数控切割下料应根据板厚选用割嘴切割氧孔径、氧气压力和切割速度，其规范参数见表8

表 8
板 厚mm
割嘴切割氧孔径mm
氧气压力MPa
切割速度mm/min
3
φ0.5～φ1.0
0.10～0.21
560～810
6
φ0.8～φ1.5
0.11～0.24
510～710
9
φ0.8～φ1.5
0.12～0.28
480～660
12
φ0.8～φ1.5
0.14～0.38
430～610
19
φ1.0～φ1.5
0.17～0.35
380～560
25
φ1.2～φ1.5
0.19～0.38
350～480
38
φ1.7～φ2.1
0.16～0.38
300～380
50
φ1.7～φ2.1
0.16～0.42
250～350
75
φ2.1～φ2.2
0.21～0.35
200～280
100
φ2.1～φ2.2
0.23～0.42
160～230
125
φ2.1～φ2.2
0.35～0.45
140～190
150
φ2.5
0.31～0.45
110～170
200
φ2.5
0.42～0.63
90～120
250
φ2.5～φ2.8
0.49～0.63
70～100
300
φ2.8～φ3.0
0.48～0.74
60～90
5.3.2.8 采用等离子弧切割下料时,应选择与切割板厚相匹配的割炬(枪)或喷嘴,气体的压力在切割进程中应保持在0.45MPa～0.55MPa。等离子切割不锈钢材料时的工艺参数见表9。
表 9
割件厚度mm
电弧电压V
切割电流A
切割速度m/h
12
110～140
150～160
100～130
16
130～140
200～210
85～95
20
130～140
200～210
70～80
25
130～140
240～250
45～55
30
140～150
270～280
30～35
40
140～150
320～340
25～30
60
140～150
370～380
12～15
70
140～150
390～400
10～1
80
145～150
400～420
8～9
100
150～160
500～600
9～12

5.4 下料质量要求及尺寸偏差
5.4.1 机械下料
5.4.1.1 剪切下料后，切口断面不应有撕裂、裂纹和棱边。
5.4.1.2 分几刀剪成的工件，不应有明显的凹凸剪口接头，且接头处的错位应打磨平整；直线边缘保持平直。
5.4.1.3 除图样标有明确的尺寸偏差外，下料尺寸偏差、截面垂直度等应符合如下规定：
a)一般板材下料长度偏差、截面直线度、截面垂直度、对角线长度差按表10规定；
b)型钢（工字钢、槽钢、角钢、扁钢、圆钢）的下料长度偏差及截面垂直度应符合表11规定；
c)管材下料长度偏差及截面垂直度应符合表12规定。
5.4.2 气割下料
5.4.2.1 气割结束后，应将工件上的粘渣清除干净，然后按工件的质量要求对切割面质量和尺寸偏差进行检验。
5.4.2.2 钢板火焰切割后，应保证边缘光滑，适于焊接。
5.4.2.3 对于重要工件应逐件进行检验，成批仿形切割的零件则应做好首检、抽检和终检，抽检数量由各企业自行决定。
5.4.2.4 气割下料的尺寸偏差应符合以下规定：
a)一般板材下料长度偏差、截面垂直度、截面直线度、对角线长度差按表13规定；
b)锅筒筒体卷制后周边不再进行加工，而以卷制前板材下料时的气割作为最终边缘加工的手段，下料长度偏差、截面垂直度、对角线长度应符合按表14规定。
表 10 单位为毫米
下料方式
下料长度L
板厚δ≤12
截面直线度
对角线长度差
长度偏差
截面垂直度
剪切
L≤500
±1.5
0.8
不大于下料长度的1‰,且最大不超过2
2
500≤L≤1500
±2
1500≤L≤2500
±2.5
3

表 11 单位为毫米
下料长度L
工、槽、角、扁钢规格
圆钢直径d
≤16号(不等边角钢≤16/10号)
>16号(不等边角钢>16/10号)
d≤18
18<d≤40
40<d≤70
70<d≤120
d>120
长度偏差
截面垂直度
长度偏差
截面垂直度
长度偏差
截面垂直度
长度偏差
截面垂直度
长度偏差
截面垂直度
长度偏差
截面垂直度
长度偏差
截面垂直度
L≤500
±2
2
±3
2.5
±2
1
±1.5
1.2
±2
1.5
±2.5
2
±3
2.5
500<L≤1500
±2.5
±3.5
±2.5
±2
±2.5
±3
±3.5
1500<L≤2500
±3
±4
±3
±2.5
±3
±3.5
±4
2500<L≤4000
±3.5
±4.5
±3.5
±3
±3.5
±4
±4.5
4000<L≤6000
±4
±5
±4
±3.5
±4
±4.5
±5
L>6000
±4.5
±5.5
±4.5
±4
±4.5
±5
±5.5

表 12 单位为毫米
下料长度L
钢 管 直 径 dw
dw≤40
40<dw≤89
89<dw≤133
dw>133
长度偏差
截面
垂直度
长度
偏差
截面
垂直度
长度偏差
截面
垂直度
长度
偏差
截面
垂直度
L≤500
±1.5
0.8
±2
1
±2.5
1.5
±3
2
500<L≤1500
±2
±2.5
±3
±3.5
1500<L≤2500
±2.5
±3
±3.5
±4
2500<L≤4000
±3
±3.5
±4
±4.5
4000<L≤6000
±3.5
±4
±4.5
±5
L>6000
±4
±4.5
±5
±5.5

表 13 单位为毫米
下料长度L
板 厚 δ
截面
直线度
对角线
长度差

δ≤12
12<δ≤20
20<δ≤30
δ≥30

长度
偏差
截面
垂直度
长度偏差
截面
垂直度
长度偏差
截面
垂直度
长度偏差
截面
垂直度
L≤500
±2
1
±2.5
1.5
±3
2
±3.5
3
不大于下料长度的2‰,且最大不超过2.5
3.5
500<L≤1500
±2.5
±3
±3.5
±4
1500<L≤2500
±3
±3.5
±4
±4.5
4.5
2500<L≤4000
±3.5
±4
±4.5
±5
4000<L≤6000
±4
±4.5
±5
±5.5
L>6000
±4.5
±5
±5.5
±6
表14 单位为毫米
公 称 尺 寸
长度偏差
直线度
对角线长度差
垂直度
δ≤12
≤1500
±2
1.5
2
1
>1500
±2.5
2
3
δ>12
≤1500
±2.5
1.5
2
1.5
>1500
±3.5
2
3

6 矫正

6.1 钢材若在划线前或下料后,存在较大弯曲或凹凸不平，应进行矫正。
6.2 钢材的矫正应尽量采用机械矫正，少用或不用手工矫正。当采用火焰辅助配合矫正时，应根据材料特性，避免在蓝脆温度下进行。
6.3 热矫正的加热温度一般控制在500°C～700°C，其最高加热温度不应超过材料相变温度Ac1-30°C,对经热处理的高强度钢，加热温度不应超过回火温度。

压力容器制造通用工艺守则
封 头 压 制
TYR1103-2012
1 范围
本守则规定了D级第一、二类压力容器制造过程中凸型封头压制工艺的技术要求。
本守则适用于材质为碳钢、低合金钢的封头的压制。

2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本守则的引用而成为本守则的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本守则，然而，鼓励根据守则达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版体。凡是不注明日期的引用文件，其最新版本适用于本守则。
GB150.1 第1部分 通用要求
GB150.2 第2部分 材料
GB150.4 第4部分 制造检验和验收
GB/T 25198 压力容器封头
JB/T 4308 压力容器产品钢印及标记移植规定
3 操作人员
3.1 操作人员应熟悉图样、技术要求及工艺规范。
3.2 操作人员应熟悉所用设备、模具、工具的使用性能、结构及维护知识，严格遵守安全操作规程。对加热炉和压力机操作人员应进行培训、考核，合格后上机操作。
3.3 操作人员应做好现场管理工作，工件、模具、工具应整齐放置在指定地点，防止碰损、锈蚀。
4 设备与工装
4.1 封头压制可采用水压机、油压机、摩擦压力机等压制设备，设备的精度和能力应能满足压制工艺的要求。
4.2 封头加热采用室式或反射式加热炉，应尽可能采用燃油或燃气加热，加热炉应配置测温装置和温度记录仪。
4.3 量检具及测温热电偶和仪表等应按相应的国家计量检定规程定期进行校正。
4.4 模具按各单位的《工艺装备管理规定》进行制造、检验和定期校正。
5 技术要求
5.1 封头
5.1.1封头所用原材料应按GB150.2-2011第2部分 材料的规定验收合格。
5.1.2 封头压制用坯料尺寸计算参考表1,并应根据具体情况进行修正。

表 1
名
称
类型
代号
简 图
计 算 公 式
碟
形
封
头
DHA

周长法
Do=π90×Rβ+γα+2KOh+∆
式中:Ko为拉伸系数,取0.75
面积法
Do=(dn+δ)+h+rα+2R21-Sina+2r2(Sina-α)
经验法
Do=1.15dn+2h+δ+Δ
式中: Δ=20～30
椭圆封头
EHA

周长法
Do=1.2313dn+2koh+2Δ
式中:KO为拉伸系数,取0.75
面积法
DO=ke(dn+δ)2+4dn+δ(h+∆)
式中:当dn=4(H-h)时,Ko=1.38
经验法
Do=1.25dn+h-δ+Δ
式中:当δ<20, Δ=0;当δ≥20, Δ=δ
球冠封头
—

周
长
法
坯料直径 D=2πR∙arcsinD12R180°
等
面
积
法
1) 坯料直径 D=8Rh
2) 坯料直径 D=D12+4h2
5.1.3 封头下料划线时，先划十字中心线，再划坯料及翻边孔开孔线，翻边开孔的长轴应与钢板轧制方向垂直（轧制方向通常为钢板长度方向）；划线后应按JB/T 4308的规定进行钢印移植。

图 1
5.1.4 下料时，封头毛坏应尽量采用定心切割、仿形切割或数控切割。切割后应对坯料边缘可能会影响成形工件质量的缺陷进行修磨。当压制有孔封头时，中间开的翻边小孔应平整，切割边缘应修磨光滑，以免在压孔翻边时出现开裂现象。
5.1.5 封头毛坯的拼接
5.1.5.1 封头各种不相交的拼接焊缝中心线间距离至少应为封头钢材厚度δS的3倍，且不小于100mm。凸形封头由成形的瓣片和顶圆板拼接制成时，瓣片间的焊缝方向宜是径向和环向的，见图2。
5.1.5.2 先拼板后成形的封头，其拼接焊缝的内表面以及影响质量的拼接焊缝的外表面，在成形前应打磨与母材齐平。

图2 分瓣成形凸形封头的焊缝布置
5.2 坯料加热
5.2.1 坯料装炉前准备
5.2.1.1 坯料装炉前应清除加热炉内杂物，同时把坯料上的杂物清除干净。
5.2.1.2 坯料装炉前应按图样对待加热坯料的直径、厚度和材质进行核对，并做好升温记录准备。
5.2.2 坯料装炉
5.2.2.1 坯料装炉应在炉温大于600℃时进行，然后随炉加热。
5.2.2.2 几块坯料同时装炉加热时应注意坯料间的间隔，底层的坯料与炉底的距离应不小于150mm。根据加热炉情况，一次装入坯料量不应超过5块。
5.2.2.3 坯料装炉时，应保证坯料有材质标记一面朝下，以便冲压后材质标记露于成形工件的外表面。当封头成形与人孔翻边分两道工序进行时，应保证坯料划线中心样冲眼置于成形工件的外表面，以便切割人孔翻边小孔时找正。
5.2.3 坯料加热
5.2.3.1 坯料加热时，炉温应控制在1000℃～1050℃，并按规定时间保温（保温时间约1min/mm）后，方可将坯料取出进行压制。加热规范见表2。

表 2
钢材
加热温度
终压温度
碳素钢、低合金钢
1000℃～1050℃
≥850℃
奥氏体不锈钢
1000℃～1100℃
＞900℃

5.2.3.2 加热过程中，应做好测温记录并妥善保管，备案待查。
5.2.3.3 当压机发生故障时，只有在确保45min内能排除故障的情况下，才允许将已入炉的坯料闷炉，但应将炉温降到600℃-700℃；否则应停炉，并打开炉门降温，取出坯料。
5.3 封头压制
5.3.1 压制前准备
5.3.1.1 压制前应试车，确认设备完好以备冲压。
5.3.1.2 压制前按工艺文件的要求正确选择模具。模具安装后，应核对上、下模位置及其间隙，拧紧所有紧固件，确保安全。当采用一次成形法压制有孔封头时，安装模具时应注意人孔翻边冲头与模具上人孔翻边孔之间的间隙均匀一致。
5.3.1.3 压制前宜在模具上涂抹润滑剂（润滑剂采用40%石墨粉和60%机油拌成）。
5.3.2 封头压制
5.3.2.1 压制封头时，上模通过下模圈后，宜继续前进直到接触压力机工作平台，以保证管板平面的一次校平。
5.3.2.2 有孔封头应尽量一次压制成形。椭圆形封头成形允许多次压制，且均应采用压边圈。
5.3.2.3 脱模后的封头不允许与上模接触或二次冲压，以防止成形后工件尺寸过大。
5.3.2.4 脱模后的封头应小心地从下模底下取出，以防变形。封头取出后不应放在风口及潮湿的地方，防止冷却不均产生变形。
5.3.2.5首件检验合格后，方可进行成批压制。
5.4 压制后的切边
5.4.1 封头压制后，应按图样要求去除边缘预留加工余量。
5.4.2 当端部需加工坡口时，坡口的形状与尺寸符合图样要求。
5.4.3 椭圆形、碟形、平底形和锥形封头的直边倾斜度确定方法见图3，倾斜度以符合表3为合格。测量封头直边倾斜度时，不应计入直边部分增厚量。
增厚量计算按式（1）：
增厚量=成形后直边实测厚度-封头材料厚度……………………………（1）
注：封头切边后，在封头端面直径方向拉一根钢丝或放一直尺，用直角尺的一直角边与拉紧的钢丝或直尺重合，另一直角边与封头接触，在直边部位测量直角尺与封头间的最大距离即为直边的倾斜度。

图3 封头直边倾斜度

表3 椭圆形、碟形、平底形和锥形封头的直边倾斜度 单位为毫米
直边高度h
倾 斜 度
向 外
向 内
25
≤1.5
≤1.0
40
≤2.5
≤1.5

5.4.4 封头与筒体对接以外圆周长或以内直径为基准。
5.4.4.1 以外圆周长为对接基准的封头切边后，在直边部分端部用卷尺实测外圆周长公差应符合表4的要求。外圆周长的设计值按π×DO或π（2δS+Di）计算，其中π取3.1416。
当公称直径DN或钢材厚度δs超出表4的范围时，其外圆周长由供需双方在订货技术协议中确定。
表4 封头成形后外圆周长公差或内直径公差 单位为毫米
公称直径 DN
钢材厚度 δs
外圆周长公差
内直径公差
300≤DN＜600
2≤δs＜4
-4～+4
-1.5～+1.5
4≤δs＜6
-6～+6
-2～+2
6≤δs＜16
-9～+9
-3～+3
16≤δs＜22
-12～+12