液化气瓶焊接装置机械设计.docVIP

目录 前言 2 第一章 液化气瓶的分析 3 1.1、液化气瓶的使用背景 3 1.2、液化气瓶的结构及尺寸参数 3 1.3、液化气瓶的材料选择 4 第二章 液化气瓶工艺分析 6 2.1、液化气瓶的成形工艺 6 2.2、确定焊缝位置 7 2.3、焊接接头形式 8 2.4、液化气瓶的焊接方法的选择 9 第三章 液化气瓶焊接参数的选择 10 3.1、焊丝的选择 10 3.2、焊剂的选择 10 3.3、焊接电流、电压和焊接速度的选择 11 3.4、工艺参数的确定 14 3.4.1、焊接参数 14 3.4.2、装配间隙 14 3.4.3、筒体环缝埋弧焊焊丝的偏距e 14 3.5、焊接设备的选择 15 第四章 焊接工装的选择 16 4.1、工件夹紧装置 16 4.2、减速器及电机的选用 17 4.3、汽缸的选用 19 总结 20 参考文献 21 前言 焊接是通过加热或加压，或两者并用，并且用或不用填充材料，使焊件达到原子结合的一种加工方法。焊接过程的实质是两块金属的冶金结合，焊接属于不可拆连接。 焊接在制造业中具有十分重要的作用，广泛的运用于船体，炉壳，建筑构架，起重机械，锅炉，压力容器，运输车辆，家用电器等场合，焊接已普遍地取代了铆接。焊接和铸，锻工艺结合起来，解决了大型设备制造的困难。焊接还可用于铸，锻件缺陷的修补和机器零件磨损的修复。 液化气瓶的焊接装置课程设计是焊接专业课程学习中的一个重要环节，是焊接工艺设计、生产设计、焊接夹具设计及焊接辅助机构设计的综合学习课程。本设计通过液化气瓶焊接的工艺设计，熟悉焊接方法的选择，焊接材料选择，焊接工艺要求等。 第一章 液化气瓶的分析 1.1、液化气瓶的使用背景 液化气是目前家庭里最常用的能源，它是一种清洁的和产热量高的新型能源，不管城市或农村大都采用罐装的液化气，但它是一种易燃易爆的气体，因此对于液化气的贮存也必须通过生产专门的罐体来保证它的使用安全。 液化气瓶是一种常温下使用的低压容器，它的特点是密封性能必须好，同时还要保证能够承受一定的压力，同时还要适应一定的温度变化。 1.2、液化气瓶的结构及尺寸参数 图1.1 液化气瓶的结构 液化气瓶的结构如图1.1所示，主要包括护罩、瓶阀、瓶耳、阀座、衬圈和底座组成。其中液化气瓶的主体部分是由上下瓶体组成，上下部分之间是通过焊接完成装配的。 本课程设计所要完成的液化气瓶的参数： 直径：350mm 高度：600mm 厚度：6mm 内部压强：1.5Mpa 1.3、液化气瓶的材料选择 根据设计任务要求：液化气瓶承载压力为1.5MPa，厚度为6mm。 1、焊接性要求 液化气瓶在生产制造过程中涉及大量的焊接工作，因此对于材料的焊接性能要求较高。材料中的碳、硫、磷等元素都是严重影响材料焊接性的成分，尤其是硫磷元素是十分有害的，在焊缝中容易诱发裂纹。因此，在保证材料强度的情况下，尽量减少碳、硫、磷的含量。 2、强度要求 钢材的强度一般是由拉伸试验来测定的，故通常称抗拉强度。随着工业的发展，对液化气瓶的工作压力要求越来越高，如果还用强度较低的钢材制造，就必须增加钢板的厚度，这不仅给加工带来不便，同时还会浪费资源。为解决这一矛盾，就需使用高强度的钢材，这也是一种发展趋势。 3）、塑性要求 乙炔瓶的加工过程中涉及冲压、弯曲，这都要求钢材具有良好的塑性。按现行压力容器用钢标准规定，用于制造压力容器用钢的最低伸长率不得小于17%。 4）、冲击韧度要求 从材料角度来讲，钢材的缺口冲击韧度越高，结构的抗脆断的能力越强。为确保压力容器的安全使用，对压力容器用钢的冲击韧度提出了较高的要求。《压力容器用钢板》标准规定，乙炔气瓶用钢板的常温下V形缺口冲击吸收功不得小于34J。 压力容器用钢的常温力学性能如表1.1： 表1.1压力容器用钢的常温力学性能 钢号 标准号 使用状态 厚度范围 抗拉强度/MPa 屈服强度/MPa Q235A GB912-1989 热轧 4.5~16 375 235 16MnR GB6654-1996 热轧或正火 6~16 510 345 主体材料应符GB5842-1996和GB6653-94标准的要求。由于是一种受压容器，对钢材的机械性能和化学成份有较高的要求，制造过程中上、下封头要进行冲压成型，上、下封头之间用焊接方式进行连接，因此，对于主体（指筒体、封头等受压元件）材料，必须采用平炉、电炉或吹氧转炉冶炼的镇静钢，要求具有良好的冲压和焊接性能，主体材料应符合GB6653-94《焊接气瓶用钢板》的规定，同时，还要符合GB5842-1996《液化石油气钢瓶》对主体材料化学成份的规定 钢号 化学成分（%） C Si Mn S P 16MnR ＜0．20 0．20~0．55 1．2~1。60 0．030 0．035