論文-gwv臥式熱交換器的制作工藝及工裝設計(已修改)

　

【正文】 沈陽大學畢業設計（論文）目 錄引 言 31 產品介紹 5 GWV 臥式熱交換器結構 5 GWV 臥式熱交換器的制作工藝流程 6 材料焊接性分析 62 焊接工藝設計 11 焊前準備 11 封頭的制作 18 裝配與焊接 21 檢驗 27 涂飾 303 工裝卡具設計 31 工裝卡具概述 31 手動拉緊式夾緊器 33致 謝 35參考文獻 36 沈陽大學畢業設計（論文） No. 1摘 要本設計的主要內容為 GWV 臥式熱交換器的制作工藝及工裝設計。根據壓力容器的分類標準，此貯罐屬于Ⅲ類容器，其制造、檢驗和驗收符合GB150－98 之規定。本文在討論 16MnR 焊接性的基礎上，詳細制定了熱交換器的制作工藝并設計了工裝夾具—手動拉緊式夾緊器。16MnR 鋼是制造壓力容器的專用鋼。16MnR 的硫、磷和碳含量低，抗拉強度、延伸率、沖擊韌性高。因此，16MnR 的力學性能和工藝性能良好，焊接性優良，一般不會因焊接而出現嚴重的硬化組織或淬硬組織，除環境溫度很低或鋼板厚度很大時，冷裂紋傾向較大以外，不易產生其它種類的裂紋。產品制作工藝說明書中，簡要分析了GWV臥式熱交換器的構成、各部分的材料及力學性能和制作使用要求；詳細論述了該容器的裝配焊接工藝；對產品易出質量問題的環節進行了分析說明，并提出了一定的解決方案。結合本產品的技術要求，采用無損探傷和水壓試驗進行檢驗。最后，為了防止產品生銹需對產品進行涂飾。說明書中還對GWV臥式熱交換器容器生產制作過程中所用的工裝夾具—手動拉緊式夾緊器進行了設計。對手動拉緊式夾緊器的功能、用途、結構也進行了扼要的說明。關鍵詞：壓力容器；熱交換器；焊接工藝；工裝卡具 沈陽大學畢業設計（論文） No. 2AbstractThe paper mainly discusses the fabrication process and equipment design of the GWV horizontal heat exchanger. According to the standard for classification of the pressure vessel, the tank is called the class III type, and the process of manufacture, test and acceptance all agree with the regulation of GB15098. This article, on the basis of a mature discussion of the weldability of 16MnR, formulates the manufacturing technology of the nitrogen tank body in detail, and designs the pact assembly technology clamp pulled by single hand. 16MnR is used as the specialpurpose steel for the manufacture of pressure vessels. The low content of the sulphur, phosphor and carbon, great tensile strength, good extensibility and strong toughness are all characteristics of 16MnR. Therefore, 16MnR has favorable mechanical and processing property, excellent weldability。 normally, it is hard to find severe hardened structures or quenched structures when welding, except that it is very likely to e out large cold cracks caused by low ambient temperature or the thick steel plate。 otherwise, hardly can it produce other kind of cracks.The instruction to the workmanship analyzes not only the constitution, the request of making and employing of the GWV horizontal heat exchanger, but also the material and the mechanical properties of each part, the thesis describes the assembly welding procedure of the tank detailedly。 the troublespot in links are analyzed and some advisable solutions are proposed. In terms of the practical technical requirement of this product, the nondestructive inspection and hydraulic test are adopted as test methods. Finally, finishing the product in order to avoid being rusty. The instruction also devises the pact assembly technology clamp pulled by single hand which is used in the process of making GWV horizontal heat exchanger. Furthermore, it also introduces the function, application and structure of the manual pact clamp briefly. Key word:Key words: heat exchanger。 welding technology。 assemblage fixture. 沈陽大學畢業設計（論文） No. 3引 言所謂容器是指用于儲存氣體、液化氣體、液體和固體原料、中間產品或成品的設備。壓力容器是容器的一種，是指最高工作壓力 P≥ ，容積V≥ 25L，工作介質為氣體、液化氣體或最高工作溫度高于或等于標準沸點液體的容器。它廣泛地用于化工、煉油、機械、動力、輕工、紡織、冶金、核能及運輸等工業部門，是生產過程中必不可少的設備。壓力容器的制造涉及到機械加工、壓力加工、焊接、熱處理和無損檢測等各方面，但其中對壓力容器制造工藝技術進步影響最大的是焊接。近年來，壓力容器制造業在裝備投資中，焊接設備的比例占了 40%以上。正由于這些先進高效焊接設備及工藝的采用，使壓力容器制造技術有了更大的提高和發展。就具體的壓力容器焊接而言，焊條電弧焊的比例已逐步縮小，而埋弧自動焊、氬弧焊、CO 2 氣體保護焊等先進的焊接技術已經得到廣泛應用；帶極堆焊、窄間隙埋弧焊和藥芯焊絲氣體保護焊等高效率的焊接方法設備已成為一些大型壓力容器廠必備的焊接設備；小管徑內壁堆焊、管子管板自動旋轉氬弧焊、馬鞍形接管自動焊等一系列新型焊機也在不少工廠中得到了應用。這對于穩定地提高壓力容器焊接質量，提高壓力容器制造工藝水平，無疑將起到很大推動作用。20 世紀 60 年代，我國壓力容器制造業雖然已經形成規模生產，但用材上看，品種單一，只有普通碳素鋼一種，到了 60 年代末開始積極推廣 16Mn為主的普通低合金鋼來制造壓力容器，直到 70 年代末，隨著國外先進技術的引進，我國在壓力容器用鋼上才開始步入一個新階段，從低合金結構鋼、 沈陽大學畢業設計（論文） No. 4耐熱鋼、耐腐蝕鋼、不銹鋼，發展到低溫鋼、高強度鋼和特殊合金。壓力容器用材品種越來越多，所要求的鋼材品質越來越嚴。本論文將焊接技術和 GWV 臥式熱交換器制造相結合，根據其特點制定了全套的、合理的制造工藝。 沈陽大學畢業設計（論文） No. 51 產品介紹 GWV 臥式熱交換器結構本次設計為 GWV 臥式熱交換器由筒體、封頭、法蘭、接管及支座組成。結構圖見圖 1。 3245圖 1 GWV 臥式熱交換器結構簡圖1 封頭 2 筒體 3 接管 4 法蘭 5 支座 ⑴ 筒體 筒體是壓力容器最主要的組成部分，由它構成儲存物料所需要的大部分壓力空間。筒體一般用鋼板卷制或壓制（壓成兩塊半圓或數塊弧形板） ，由于本次設計的筒體直徑較小，所以用鋼板卷制可以完成。⑵ 封頭 根據幾何形狀的不同，壓力容器封頭可分為凸形封頭、錐形封頭和平蓋封頭三種，其中凸形封頭使用最多。凸形封頭包括球形封頭和橢圓形封頭。本次設計為橢圓形封頭。⑶ 法蘭 按其所連接的部分分為管法蘭和容器法蘭。用于管邊接和密封的法蘭叫管法蘭；用于容器頂蓋與筒體連接的法蘭叫容器法蘭。法蘭與法蘭之間一般加密封元件，并用螺栓連接起來。⑷ 接管與開孔 由于工藝要求和檢修時的需要，常在筒體和封頭上開設 沈陽大學畢業設計（論文） No. 6各種孔或安裝接