16MnDR尾氯回收塔说明说.docVIP

1 .前言 本次课程设计的容器为尾氯回收塔，材质16MnDR 钢，筒身直径为800mm，筒体有效长度为9292mm,筒壁厚度为8mm.从设计图纸可以看出基本结构由以下部分组成:筒节，封头，法兰，接管及其密封原件等。 本设备按JB-T4735-1997《钢制焊接常压容器》和JB-T1205-2001《塔器设计技术规定》进行制造、试验及验收。焊缝进行X射线局部无损探伤，探伤长度分别不少于纵环焊缝长度的10%，质量评定按JB/T 4730.2-2005《承压设备射线检测》达到Ⅱ级为合格。塔节两端法兰密封面与筒体轴线应垂直，偏差不大于1mm。塔体总装后弯曲度小于2/1000塔高，且总弯曲度小于8mm。设备制造完成后进行盛水试漏，再进行防腐处理。 16MnDR 钢是低温容器用钢,为了保证产品的焊接质量,提高生产效率,我们在有关规程及标准指导下,结合生产实际,分别进行了手工电弧焊,埋弧自动焊及二者组合焊接的试验,取了较好的焊接效果,据此制定的焊接工艺规范,经受了生产实践的检验。 2 .16MnDR 钢的焊接性分析 2.1 　钢的类型及化学成分 16MnDR 钢是铁素体型低温钢,属低合金系统,温度等级为- 40 ℃,热轧热处理状态,其中碳及其它合金元素含量较低,化学成分见表1。 表2-1 16MnDR化学成分（%） C Si Mn S P ≦0.20 0.20～0.60 1.20～1.60 ≦0.030 ≦0.030 　　经分析,16MnDR 钢碳当量不高,淬硬倾向小,室温下焊接一般不易产生冷裂纹。钢在轧中硫、磷含量控制较低,所以也不易产生热裂纹。 2.2 　焊接性分析 16MnDR 钢在焊接时,不需要采取特殊的工艺措施,当钢板厚度较大,焊接接头刚性拘束较大或环境温度过低时,可在焊接前进行合理的预热。有关资料表明,除了面心立方点阵的金属材料(奥氏体钢、铝、铜等) 外,一切体心立方点阵或六方点阵的金属材料均有低温转脆的现象,而低温钢必须具备的,最主要的性能就是低能韧性。因此,必须在焊接过程中通过细化晶粒合金化和提高纯净度等措施来对其焊接接头的组织和性能加以改善。特别是以铁素体为基的16MnDR钢,铁素体晶粒尺寸越细小,钢的脆性转变温度将越向低温方向移动,一定低温下的韧性值相应提高。通过上述分析,可以清楚地认识到:通过细化晶粒来保证16MnDR 钢焊接接头的低温韧性,这是制定16MnDR 钢焊接工艺的一个根本出发点。 3 .焊接工艺制定 3.1　焊接方法的确定 焊接方法应根据焊接结构及钢材的特点,制造要求,焊接方法特点及其对焊接接头质量的影响,在各种位置焊接及对现场施工的适应性,生产效率和成本等综合分析而加以选择。根据上述原则,结合实际生产要求和技术能力,我们确定采用埋弧自动焊和手工电弧焊结合的方法。 3.2　埋弧自动焊焊接材料的选用 3.2.1 　选择焊接材料 在压力容器生产中,对于碳钢,低合金钢焊接材料,一般都是与母材等强性原则来选用,在此原则基础上,我们结合16MnDR 钢的特殊要求,参照其机械性能(见表2-1) , 选择了TH227 焊条, H10Mn2 焊丝和YD504A 焊剂来进行焊接试验。 表 3-1 16MnDR机械性能 钢板厚度（mm） 抗拉强度σb（Mpa） 屈服点σs（Mpa） 伸长率σ5（%） 冷弯试验αα= 3a (180°) 夏比（V）冲击试验 温度（℃） 冲击功AKV（J） 6～20 21～38 500～630 480～610 ≥320 ≥300 ≥21 ≥19 合格 合格 -40 -30 ≥2.1 ≥1.4 3.2.2 　焊接材料分析 使用埋弧自动焊焊接,在焊丝与焊剂的匹配问题上,我们作了认真分析,从化学成分上看，优于16MnDR 钢,只是硫磷含量略高些,但欲获得高质量的埋弧自动焊的焊接接头,正确选用焊剂是十分重要的,特别对于16MnDR 钢,所用焊剂除了一般优良性能外,最重要的是能够起到细化晶粒的作用,YD504A 焊剂中含有一定量的硼,钛及稀土元素,因而能够通过改善组织来提高熔敷金属的低温韧性。 表3-2 C Mn Si Cr Ni S P ≤0.12 1.50～1.90 ≤0.07 ≤0.20 ≤0.30 ≤0.040 ≤0.040 3.3 手工电弧焊焊接材料的选择 3.3 .1 焊接材料的选择 手工电弧焊是利用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法。特点：1、设备简单。2、操作灵活方便。3、能进行全位置焊接适合焊接多种材料。 E5015焊条焊条牌号：J507焊条名称：低合金钢专用焊条药皮类型（GB5117-1985）：低氢钠型药皮