陕西科技大学过程装备制造与检测课程设计(6)

在下料前需要在原板材上切取试样，需要对试样进行，物理性能测试和化学元素含量的测试，因为物理性能决定封头的减薄率，化学元素含量决定焊接质量，0Cr18Ni9中物理性能和化学元素含量见表2-1、表2-2。

并且要符合新容规(固定式压力容器安全技术监察规程)中规定的用于压力容器的材料P≤0.03%，S≤0.02%

表2-1 力学性能数值表 力学性能（不小于） 规定非比例延伸强度 205 [2]

[3]

硬度值（不大于） 断后伸长率 40 HBW 201 HRB 92 HV 210 抗拉强度 515 表2-2 毛坯化学元素含量表（不大于） C 0.08

2.1.1下料操作

下料是封头制作的首道工序，下料下的好不好是一个封头质量最后是否过关的前提。在下料的同时也要考虑到怎么样排列下料才会使用料最省，达到成本最低，并且在切割圆片的时候要考虑下料圆片公差-5～+5mm。

盛博封头主要加工的是不锈钢封头和碳钢封头，其切割的工具是不同的，不锈钢切割的时候用的是等离子切割，而碳钢则是用乙炔气割，如果是比较薄的碳钢也是可以用等离子切割的，而切割圆片的圆规，则是根据要切割的半径调节圆规上的活动扣来确定切割半径。

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Si 0.75 Mn 2 P 0.45 S Ni Cr 0.03 8-10.5 18-20

2.1.2 下料作业标准

(1)根据工艺卡对照实物，确认工艺流转卡（包括公务下达的排料图）的要求，材料规格确认是否与实物一致。 (2)确认板材厚度，材质，以及表面质量是否符合要求。

(3)材料入库检查时，每张钢板应该配有相应的材料质量保证书，这是钢板的检验数据，是钢板合格使用有确实的依据。 (4)根据工艺流转卡（或排料图）选择需要的材料。

(5)根据工艺卡确认下料直径，下料尺寸公差标准为±5，标记中心后画线下料。

(6)下料完成后将产品的指令号，单位号，形状，材质，炉批号，用油漆笔移植在同张板表面，如果有半圆，在半圆上也要移植同样内容，最后由检验员确认。

(7)根据工艺卡要求将在圆片压外的一面打上钢印，钢印内容为炉批号和材料牌号，如有特别指示按照要求打钢印，并将钢印内容拓印，以便复查，操作者要在拓印纸上签名。

(8)圆片在切割时，如圆片有一定的熔渣和飞溅物，一定要打磨干净彻底，否则在以后圆片搬运过程中相互摩擦容易给钢板表面带来划伤。 (9)圆片四周有缺口时，如果缺口深5mm以上，则以缺口为中心向两端30mm的范围打磨去除，一定要打磨光滑，缺口在5mm以上且坡口可以去除时，应提交焊接班补焊后打磨，如果坡口无法去除缺口，需要和客户进行联系，商量后解决。

(10)将切割好的圆片表面异物清除后，要按圆片（半圆片）单件号顺序堆放整齐，随工艺卡一起流转到下道工序，由下道工序检验员或班长确认。

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[1]

2．2 焊接工序

2.2.1 焊接操作

我们厂常用的焊接方法有：手工焊、氩弧焊、埋弧焊。

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（1）手工焊主要用于碳钢3-6mm板材的焊接。 （2）埋弧焊以8mm以上碳钢不锈钢板材的的焊接为主。 （3）氩弧焊以3-6mm不锈钢的焊接为主。

常用的不锈钢焊丝有ER304和ER316L等，碳钢常用焊丝以J422和J507等和低温焊材J426和J427。焊剂碳钢常用的是HJ431，不锈钢常用的是HJ260,。

由于焊丝焊剂易受潮，平时将焊丝焊剂储存在红外线电子烘干机内，焊剂HJ431以及HJ260的烘干温度为250-300℃。焊丝J422以及J350的烘干温度分别为150℃和300℃

焊接工序是完全按照《焊接工艺》执行的，板材的厚度决定了焊接时需要单面焊或者双面焊，在焊接结束后要对焊缝进行RT探伤（X射线）判断有没有气孔，裂纹等缺陷，如发现以上缺陷，要进行返修，直至拍片过关。 2.2.2 焊接作业标准

（1）焊接工序接到工艺流转卡后，确认工艺流转卡和实物的材质，数量，单件号，规格，大小片的指令号等是否一致，圆片周围是否有杂物，圆片上的飞溅物是否去除干净，如没有处理干净，就要用砂轮打磨干净。

（2）有无焊接试板，坡口切割质量能否达到要求，材料表面有无明显缺陷，如发现异常要及时反应。 （3）根据《焊接工艺卡》的规定检查焊接坡口形式及尺寸是否符合。 （4）每侧坡口面打磨，对接错边量不大于10%板厚，且不大于1.5mm。

（5）点固 第一层焊缝终端处电焊长度不小于50mm，收弧板规格应为150*150mm且一面具有R的圆弧，组队后的圆片应在8小时内焊接，否则须用火焰烘去坡口内的水分。

（6）焊工持《焊接工艺》与《焊接记录》领取焊材，焊材二级库处进行登记，领用的焊剂现场放量不得超过4小时，否则要放回烘箱继续进行重新烘干。

（7）预热 a、板厚不小于30mm的碳钢，低合金钢，预热温度按《焊接工艺卡》、《焊接技术标准》的规定进行。

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b、预热范围宽度不小于4mm且不小于100mm。

c、在焊接过程中任何时候坡口处温度不得低于规定的预热温度。

d、当焊件温度低于0℃（任意板厚）时必须预热到15℃以上才能进行焊接。 （8）焊接 a、焊接前必须对焊接设备进行检查，检查正常后方可施焊。 b、按《焊接工艺》的要求焊接，同时填写焊接记录

c、焊接规范，焊接层数须符合《焊接工艺》的要求，焊接时不得采用大电流，少层数。 （9）清根 a、不锈钢清根前，坡口两侧各300mm范围内，涂防飞溅涂料。 b、采用碳弧气刨清根时，应按要求选用碳棒直径。

c、清根后，砂轮打磨清理坡口及两侧存在着渗碳层，氧化物，熔渣等杂物。打磨宽度：手工焊、锈、氧化物20mm以上，油污30mm以上，自动焊，锈，氧化物25mm、油污50mm坡口内侧打磨要求，碳钢，低合金钢δn≤10mm的焊缝，其两端各300mm范围内渗碳层必须彻底清除，其余部分允许清除50%以上。其他有色金属必须彻底清除。

d、清根后，复合钢Cr-Mo钢，手工焊及板厚δn≥30mm的焊缝应进行PT检查。

（10）焊接过程中缺陷返修 返修焊工由焊接班长指令返修经验丰富的焊工担任。补焊过程中应杜绝粘焊现象，否则经打磨后再补焊，下列缺陷必须清除后方才继续焊接，①焊偏②裂纹③凹坑④气孔

a、焊缝不得低于母材。 b、不得有咬边现象。

c、不去除余高的焊缝。其表面不得有裂纹、气孔、弧坑、咬边和夹渣等缺陷，并不得保留有熔渣和飞溅物。 d、去除余高的焊缝PT检查不得有任何缺陷显示。

e、如有缺陷①碳钢，低合金钢返修程序：砂轮或碳弧气刨打磨清理→PT检查→砂轮机打磨出焊接坡口→焊接→PT检查，不锈钢返修程序：砂轮或碳弧气刨打磨清理→PT检查（δn≥2mm时需要）→砂轮机打磨出焊接坡口→焊接→PT检查。

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[4]

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（12）焊接内部返修，返修程序：缺陷定位→缺陷去除→PT检查→焊接→去除焊缝余高→PT检查。

（13）参照RT底片，RT人员与焊工一同在焊缝上确定缺陷位置，将含下列要求时采用UT确定缺陷位置，一次返修δn≥30mm时采用UT确定缺陷位置，二、三次返修δn≥20mm采用UT确定缺陷部位，UT定位后由RT班标出缺陷位置和深度（标定侧须为缺陷深度≤1/2侧）。

（14）焊接完毕后由检验员或班长确认后，在工艺卡上签上姓名并连同实物一起流转至下道工序，由下道工序责任人认可才可以。

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2.3 冲压工序

2.3.1 冲压操作

冲压操作是中小型封头成型的重要操作。同样冲压也是封头的开裂，减薄出现最多的工序段。 2.3.2 冲压机的构成

（1）主缸 主要用于连接模头，是封头成型的必要部件。

（2）边缸 用于压住上模圈，固定住上下模圈中的封头圆片。是防止封头在压制过程中折皱，鼓包的重要部件。 （3）溢流阀 用于控制控制压机的整体压力，防止圆片在压制过程中发生撕裂。 （4）冲压阀 在压力过大时，冲压阀会对压力进行缓解，达到压力平均的作用。 除此之外，油路板、电机、油路板、储油箱、操作台、底座等都是冲压机的组成部分。 2.3.3 冲压的操作步骤

（1）首先承接了下料工序的流转卡后，找到对应下好的圆片。

（2）对照工艺流转卡上的工艺要求，换上对应的一套模具，且用量具确定所选用的模具尺寸和要压制的圆片尺寸吻合。 （3）将圆片装夹在上下模圈内，并且确定模头的中心点与圆片中心点在一条直线上。

（4）操作上模圈以及模头的相对运动，进行试压，根据控制杆的反弹力度判断压力大小，从而调节压力大小。 （5）试压结束，压紧圆片，进行冲压。 2.3.4 冲压作业标准

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