环境工程设备 教学课件 ppt 作者 金兆丰 主编 范瑾初 主审第6次 容器设计与制造 第三次课课件.ppt

不锈钢人孔盖 人孔盖 人孔 人孔示意图 手孔 磁性液位计 磁性液位计 浮球液位变送器 长条形视镜 衬氟视镜 组合式视镜 带接管的呼吸阀 焊丝和焊剂在焊接时的作用与手工电弧焊的焊条芯、焊条药皮一样。焊接不同的材料应选择不同成分的焊丝和焊剂。如焊接低碳钢时常用H08A焊丝，配用高锰高硅型焊剂HJ431等。焊接电源通常采用容量较大的弧焊变压器。 埋弧自动焊的主要优点如下： ① 生产率高 埋弧焊的焊丝伸出长度(从导电嘴末端到电弧端部的焊丝长度)远较手工电弧焊的焊条短，一般在50mm左右，而且是光焊丝，不会因提高电流而造成焊条药皮发红问题，即可使用较大的电流(比手工焊大5～10倍)，因此，熔深大，生产率较高。对于20mm以下的对接焊可以不开坡口，不留间隙，这就减少了填充金属的数量。 ② 焊缝质量高 对焊接熔池保护较完善，焊缝金属中杂质较少，只要焊接工艺选择恰当，较易获得稳定高质量的焊缝。 ③ 劳动条件好 除了减轻手工操作的劳动强度外，电弧弧光埋在焊剂层下，没有弧光辐射，劳动条件较好。 埋弧自动焊至今仍然是工业生产中最常用的一种焊接方法。适于批量较大，较厚较长的直线及较大直径的环形焊缝的焊接。广泛应用于容器、锅炉、造船、桥梁等金属结构的制造。 不足之处 : 不及手工焊灵活，一般只适合于水平位置或倾斜度不大的焊缝，工件边缘准备和装配质量要求较高、费工时。由于是埋弧操作，看不到熔池和焊缝形成过程，因此，必须严格控制焊接规范。 (1) 开孔补强的设计与补强结构 “开孔补强设计”是在开孔附近区域增加补强金属，使之达到提高器壁强度、满足强度设计要求的目的。 我国容器标准主要采用等面积补强的设计方法。所谓等面积补强，就是使补强的金属量等于或大于开孔所削弱的金属量。补强金属在通过开孔中心线的纵截面上的正投影面积，必须等于或大于壳体由于开孔而在这个纵截面上所削弱的正投影面积。具体计算参见GB150-1998。 容器开孔补强的形式有两种： ① 补强圈补强 补强圈补强如图（a）、（b）、（c），是在壳体开孔周围贴焊一圈钢板，即补强圈。补强圈材料与器壁相同，补强圈尺寸可参照标准确定，也可以按照等面积补强原则进行计算。当补强圈厚度大于5mm时，一般采用全焊透结构，使其与器壁同时受力，否则不起补强作用。为了焊接方便，一般是把补强圈放在外面的单面补强。为了检验焊缝的紧密性，补强圈上有一个M10的小螺纹孔。从这里通人压缩空气进行焊缝紧密性试验。补强圈现已标准化。 补强圈结构简单，易于制造，应用广泛。但补强圈与壳体之间存在着一层静止的气隙，传热效果差，致使两者温差与热膨胀差较大，容易引起温差应力。补强圈与壳体相焊时，使此处的刚性变大，对角焊缝的冷却收缩起较大的约束作用，容易在焊缝处造成裂纹。特别是高强度钢淬硬性大，对焊接裂纹比较敏感，更易开裂。还由于补强圈和壳体或接管金屑没有形成一个整体，因而抗疲劳性能差。因此，补强圈结构使用范围限制为静压、常温及中、低压容器。GBl50对采用补强圈结构补强时有下列规定： 钢材的标准拉伸强度下限值σb≤540MPa； 补强圈厚度小于或等于l.5δn ； 壳体名义厚度δn≤38mm。 补强圈标准为JB/T 4736-95和HG 21506-92，可参考选用。 ② 整体补强 整体补强是指采用增加整个壳体的厚度，或用全焊透的结构形式将厚壁接管或整体补强锻件与壳体相焊来降低开孔附近的应力。 由于开孔应力集中的局部性，在远离开孔区的应力值与正常应力值一样，故除非制造或结构上的需要，一般并不把整个容器壁加厚。 厚壁管补强结构如图(d)、(e)、(f)所示，它是在开孔处用全焊透的结构形式焊上一段特意加厚的厚壁加强短管。加强管处于最大应力区域内，因此能有效地降低开孔周围的应力集中系数，其中图（f）效果更好，但内伸长度要适当，如过长，其效果反会降低。厚壁管补强结构简单，只需一段厚壁管即可，制造与检验都方便，但必须保证全焊透。常用于低合金钢容器或某些高压容器。 整锻件补强结构如图(g)、(h)、（i）所示，这种结构是将接管与壳体连同加强部分作