求该零件的机械加工过程卡和工艺卡
制订工艺除了零件图外还有一个重要的条件是生产批量,你没有给,只好以单件,小批为例
1,由于没有热处理和硬度的要求,所以毛坯选无缝钢管,∮260*760mm,
2,夹一端,粗车另一端端面及外圆∮220,(留磨量),扩内孔至∮150,粗车轴承孔∮165*40,(留磨量).倒角.
3,调头,夹另一端伸出长度小于250,车端面至总长758,粗车外圆∮258及∮195*40,粗车内孔∮165*120(留磨量),倒角,
4,夹∮220*70,尾座顶另一端,车外圆∮216,车外园∮222*124(留磨量),
5,钻8孔∮9.
6,热处理,调质处理,为了工艺稳定性,
7,夹∮222*124端,磨内孔∮165js6*40,磨外园∮220h6.
8,调头,以∮165js6为基准,精车∮258*20,
9,仍以∮165js6为基准,磨内园∮165js6*120和外园∮222h6*124,
炉底有耐热梁结构。这种结构的回转窑底梁用耐热钢支柱,支柱则放在回转窑底下面的整体框架上,回转窑底和柱之间采用托板密封或水封,在用托板密封时,为了减少托板滑动时的阻力和避免卡住,可用小托辊将其托住,但这样密封较差。炉底整体框架按长方形轨迹运动,为了使物料下部也能受热,固定炉底梁也由耐热金属制作。
炉的供热方式很多,可以是端头供热、两侧供热;烧嘴可以是平焰挠嘴、一般烧嘴、高速温度可调挠嘴和蓄热燃烧方式。供热方式烧嘴的种类及安装方式可根据具体情况而定,如工件大小、材质、工艺要求和燃料种类等。这种炉子受到耐热梁和支柱高温蠕变的限制,使用温度不高,一般用于单张薄板热处理的加热、钢管淬火前的加热、钢管的回火和热扩管的热处理等。用于钢管加热时,步进炉的移动梁和固定梁都做成锯齿形,而且移动梁和固定梁的锯齿在设计和安装时诺开一定角度,这样既方便钢管在固定梁上的安放,又可以使钢管在随移动梁运动时旋转一个角度,可以避免钢管在炉内的弯曲,并且有利于钢管受热均匀。
回转窑长径比由传统的20~25降低为14~15。长度的缩短不仅减少了由回转窑表面散失到周围的热量,也减少了设备的占地面积。石灰回转窑尾加装了竖式预热器,使窑尾的烟气余热直接传导给了石灰石,烟气温度可降至280℃以下,有效地回收了尾气排放所带走的热量,同时也为后续除尘减少了负荷。助燃风分为一次风和二次风。一次风直接参与燃烧,二次风为冷却风。一次风和二次风分别由单独的风机供给。此设计二次风温可升至高达600℃,作为助燃空气,为节省燃料提供了有利条件。
石灰回转窑头出料冷却采用竖式冷却器替代原来的冷却筒,避免了石灰的显热散失。从窑头落下的炽热石灰,通过与鼓入的二次风换热,石灰得以冷却,空气吸收热量温度升高后进入回转窑助燃。冷却器和窑头罩采用一体化竖式设计,占地面积少;密封性好,避免了热废气无组织排放。环保措施完善。煅烧尾气采用脉冲袋式除尘器除尘,回转窑满足国家排放标准。在竖式冷却器落料点也采用了袋式除尘器除尘。
石灰回转窑采用专用燃烧系统向回转窑供热,除采用煤粉作燃料外也可单独采用低热值燃气(如发生炉煤气、电石尾气、半焦煤气)作为煅烧燃料,也可以采用多种燃料同时供给使用。煅烧温度可通过调节空气、煤气流量来调整。自动化水平高。煅烧系统设备生产操作的调节、控制和报警采用PLC在主控室集中控制,并设有各控制点的画面显示及必要的联锁监控,对生产过程中所用的操作参数进行自动记录。
3.1暗管敷设工艺流程为:
3.2明管、吊顶内、护墙板内管路敷设工艺流程为:
3.3暗管敷设基本要求:
3.3.1敷设于多尘和潮湿场所的电线管路、管口、管子连接处均应作密封处理。
3.3.2暗配的电线管路宜沿最近的路线敷设并应减少弯曲:埋入墙或混凝土内的箱子,离表面的净距不应小于15mm。
3.3.3进入落地式配电箱的电线管路,排列应整齐,管口应高出基础面不小于50mm。
3.3.4埋入地下的电线管路不宜穿过设备基础,在穿过建筑物基础时,应加保护管。
3.4预制加工:
根据设计图,加工好各种盒、箱、管弯。钢管煨弯可采用冷煨法或热煨法。
3.4.1冷煨法:
一般管径为20mm及其以下时,用手扳煨管器。先将管子插入煨管器,逐步煨出所需弯度。管径为25mm及其以上时,使用液压煨管器,即先将管子放入模具,然后扳动煨管器,煨出所需弯度。
3.4.2热煨法:
首先炒干砂子,堵住管子一端,将干砂子灌入管内,用手锤敲打,直至砂子灌实,再将另一端管口堵住放在火上转动加热,烧红后煨成所需弯度,随煨弯随冷却。要求管路的弯曲处不应有折皱、凹穴和裂缝现象,弯扁程度不应大于管外径的1/10;暗配管时,弯曲半径不应小于管外径的6倍;埋设于地下或混凝土楼板内时,不应小于管外径的10倍。
3.4.3管子切断:
常用钢锯、割管器、无齿锯、砂轮锯进行切管,将需要切断的管子长度量准确,放在钳口内卡牢固,断口处平齐不歪斜,管口刮铣光滑,无毛刺,管内铁屑除净。
3.4.4管子套丝:
采用套丝板、套管机,根据管外径选择相应板牙。将管子用台虎钳或龙门压架钳紧牢固,再把绞板套在管端,均匀用力不得过猛,随套随浇冷却液,丝扣不乱不过长,消除渣屑,丝扣干净清晰。管径直20mm及其以下时,应分二极套成;管径在25mm及其以上时,应分三板套成。
3.5测定盒、箱位置:
根据设计图要求确定盒、箱轴线位置,以土建弹出的水平线为基准,挂线找平,线坠找正,标出盒、箱实际尺寸位置。
3.6稳注盒、箱:
3.6.1稳注盒、箱:
稳注盒、箱要求灰浆饱满,平整牢固,坐标正确。盒、箱安装要求见表3.6.1所示。现制混凝土板墙固定盒、箱加支铁固定,盒、箱底距外墙面小于3cm时,需加金属网固定后再抹灰,防止空裂。
盒、箱安装要求 表3.6.1 实测项目 要求 允许偏差(mm) 盒、箱水平、垂直位置
盒箱1m内相邻标高
盒子固定
盒子固定
盒、箱口与墙面 正确
一致
垂直
垂直
平齐 10(砖墙)、30(大模板)
2
3
3
最大凹进深度10mm 3.6.2托板稳注灯头盒:
预制圆孔板(或其它顶板)打灯位洞时,找好位置后,用尖錾子由下往上踢,洞口大小比灯头盒外口略大1~2cm,灯头盒焊好卡铁(可用桥杆盒)后,用高标号砂浆稳注好,并用托板托牢,待砂浆凝固后,即可拆除托板。现浇混凝土楼板,将盒子堵好随底板钢筋固定牢,管路配好后,随土建浇灌混凝土施工同时完成。
3.7管路连接:
3.7.1管路连接方法:
3.7.1.1管箍丝扣连接。套丝不得有乱扣现象;管箍必须使用通丝管箍。上好管箍后,管口应对严。外露丝应不多于2扣。
3.7.1.2套管连接宜用于暗配管,套管长度为连接管径的1.5~3倍;连接管口的对口处应在套管的中心,焊口应焊接牢固严密。
3.7.1.3坡口(喇叭口)焊接。管径80mm以上钢管,先将管口除去毛刺,找平齐。用气焊加热管端,边加热边用手锤沿管周边,逐点均匀向外敲打出坡口,把两管坡口对平齐,周边焊严密。
3.7.2管与管的连接
管径20mm及其以下钢管以及各种管径电线管,必须用管箍连接。管口锉光滑平整,接头应牢固紧密。管径25mm及其以上钢管,可采用管箍连接或套管焊接。
3.7.2.1管路超过下列长度,应加装接线盒,其位置应便于穿线。无弯时,45m;有一个弯时,30m;用二个弯时,20m;有三个子弯时,12m。
3.7.2.2管路垂直敷设时,根据导线截面设置接线盒距离;50mm及以下为30m;70~95mm时,为20m;120~240mm时,为18m;
3.7.2.3电线管路与其它管道最小距离见表3.7.2.3
配线与管道间最小距离 表3.7.2.3 管道名称 配线方式 穿管配线 绝缘导线明配线 最小距离(mm) 蒸汽管 平行 1000
(500) 1000
(500) 交叉 300 300 暖、热水管 平行 300
(200) 300
(200) 交叉 100 100 通风、上下
水压缩空气管 平行 100 200 交叉 50 100 注:1.表内有括号者为在管道下边的数据。
2.达不到表中距离时,应采取下列措施:
a.蒸汽管——在管外包隔热层后,上下平行净距可减至200mm,交叉距离须考虑便于维修,但管线周围温度应经常在35℃以下;
b.暖、热水管——包隔热层。
3.7.3管进盒、箱连接:
3.7.3.1盒、箱开孔应整齐并与管径相吻合,要求一管一孔,不得开长孔。铁制盒、箱严禁用电,用气焊开孔,并应刷防锈漆。如用定型盒、箱,其敲落孔大而管径小时,可用铁皮垫圈垫严或用砂浆加石膏补平齐,不得露洞。
3.7.3.2管口入盒、箱,暗配管可用跨接地线焊接固定在盒棱边上,严禁管口与敲落孔焊接,管口露出盒、箱应小于5mm。有锁紧螺母者与锁紧螺母平,露出锁紧螺母子丝扣为2~4扣。两根以上管入盒、箱要长短一致,间距均匀,排列整齐。
3.8暗管敷设方式:
3.8.1随墙(砌体)配管:
砖墙、加砌气混凝土块墙、空心砖墙配合砌墙立管时,该管最好放在墙中心;管口向上者要堵好。为使盒子平整,标高准确,可将管先立偏高200mm左右,然后将盒子稳好,再接短管。短管入盒、箱端可不套丝,可用跨接线焊接固定,管口与盒、箱里口平。往上引管有吊顶时,管上端应煨成90°弯直进吊顶内。由顶板向下引管不宜过长,以达到开关盒上口为准。等砌好隔墙,先稳盒后接短管。
3.8.2大模板混凝土墙配管:
可将盒、箱焊在该墙的钢筋上,接着敷管。每隔1m左右,用铅丝绑扎牢。管进盒、箱要煨灯叉弯。往上引管不宜过长,以能煨弯为准。
3.8.3现浇混凝土楼板配管:
先找灯位,根据房间四周墙的厚度,弹出十字线,将堵好的盒子固定牢然后敷管。有两个以上盒子时,要拉直线。如为吸顶灯或日光灯,应预下木砖。管进盒、箱长度要适宜,管路每隔1m左右用铅丝绑扎牢。如有吊扇、花灯或超过3kg的灯具应焊好吊杆。
3.8.4预制圆孔板上配管,如为焦碴垫层,管路需用混凝土砂浆保护。素土内配管可用混凝土砂浆保护,也可缠两层玻璃布,刷三道沥青油加以保护。在管路下先用石块垫起50mm,尽量减少接头,管箍丝扣连接处抹油缠麻拧牢。
3.9变形缝处理:
3.9.1变形缝处理做法:
变形缝两侧各预埋一个接线箱,先把管的一端固定在接线箱上,另一侧接线箱底部的垂直方向开长孔,其孔径长宽度尺寸不小于被接入管直径的2倍。两侧连接好补偿跨接地线如图3.9.1所示。
图3.9.1开长孔做法
3.9.2普通接线箱在地板上(下)部做法:
3.9.2.1普通接线箱在地板上(下)部做法(一式):
箱体底口距离地面应不小于300mm,管路弯曲90°后,管进箱应加内、外锁紧螺母;在板下部时,接线箱距顶板距离应不小于150mm,如图3.9.2.1所示。
图3.9.2.1地上(下)做法一式
3.9.2.2普通接线箱在地板上(下)部做法(二式)基本做法同(一式),(二式)采用的是直筒式接线箱,如图3.9.2.2所示。
图3.9.2.2地板上(下)做法(二式)
3.10地线焊接:
3.10.1管路应作整体接地连接,穿过建筑物变形缝时,应有接地补偿装置。如采用跨接方法连接,跨接地线两端焊接面不得小于该跨接线截面的6倍。焊缝均匀牢固,焊接处要清除药皮,刷防腐漆。跨接线的规格见表3.10.1所示。
跨接地线规格表(mm) 表3-7 管径 圆钢 扁钢 15~25
32~38
50~63
≥70 φ5
φ6
φ10
φ8×2 —
—
25×3
(25×3)×2 3.10.2卡接:镀锌钢管或可挠金属电线保护管,应用专用接地线卡连接,不得采用熔焊连接地线。
3.11明管敷设基本要求:根据设计图加工支架、吊架、抱箍等铁件以及各种盒、箱、弯管。明管敷设工艺与暗管敷设工艺相同处请见相关部分。在多粉尘,易爆等场所敷管,应按设计和有关防爆规程施工。
3.11.1管弯、支架、吊架预制加工:明配管弯曲半径一般不小于管外径6倍。如有一个弯时,可不小于管外径的4倍。加工方法可采用冷煨法和热煨法,支架、吊架应按设计图要求进行加工。支架、吊架的规格设计无规定时,应不小于以下规定:扁铁支架30mm×3mm;解钢支架25mm×25mm×3mm;埋注支架应有燕尾,埋注深度应不小于120mm。
3.11.2测定盒、箱及固定点位置
3.11.2.1根据设计首先测出盒、箱与出线口等的准确位置。测量时最好使用自制尺杆。
3.11.2.2根据测定的盒、箱位置,把管路的垂直、水平走向弹出线来,按照安装标准规定的固定点间距的尺寸要求,计算确定支架、吊架的具体位置。
3.11.2.3固定点的距离应均匀,管卡与终端、转弯中点、电气器具或接线盒边缘的距离为150~500mm;中间的管卡最大距离见表3-8。
3.11.3固定方法:有胀管法,木砖法、预埋铁件焊接法,稳注法、剔注法、抱箍法。
3.11.4盒、箱固定:
由地面引出管路至自制明盘、箱时,可直接焊在角钢支架上,采用定型盘、箱,需在盘、箱下侧100~150mm处加稳固支架,将管固定在支架上。盒、箱安装应牢固平整,开孔整齐并与管径相吻合。要求一管一孔不得开长孔。铁制盒、箱严禁用电气焊开孔。
钢管中间管卡最大距离 表3-8 钢管名称 钢管直径(mm) 15~20 25~30 40~50 65~100 厚钢管
薄钢管 1500
1000 2000
1500 2500
2000 3500
— 3.11.5管路敷设与连接:
3.11.5.1管路敷设:
水平或垂直敷设明配管允许偏差值,管路在2m以内时,偏差为3mm,全长不应超过管子内径的1/2.
a检查管路是否畅通,内侧有无毛刺,镀锌层或防锈漆是否完整无损,管子不顺直者应调直。
b敷管时,先将管卡一端的螺丝拧进一半,然后将管敷设在管卡内,逐个拧牢。使用铁支架时,可将钢管固定在支架上,不许将钢管焊接在其它管道上。
3.11.5.2管路连接:管路连接应采用丝扣连接,或采用扣压式管连接。
3.11.6钢管与设备连接:
应将钢管敷设到设备内,如不能直接进入时,应符合下列要求:
3.11.6.1在干燥房屋内,可在钢管出口处加保护软管引入设备,管口应包扎严密。
3.11.6.2在室外或潮湿房间内,可在管口处装设防水弯头,由防水弯头引出的导线应套绝缘保护软管,经弯成防水弧度后再引入设备。
3.11.6.3管口距地面高度一般不宜低于200mm。
3.11.6.4埋入土层内的钢管,应刷沥青包缠玻璃丝布后,再刷沥青油。或应采用水泥砂浆全面保护。
3.11.7金属软管引入设备时,应符合下列要求:
3.11.7.1金属软管与钢管或设备连接时,应采用金属软管接头连接,长度不宜超过1m。
3.11.7.2金属软管用管卡固定,其固定间距不应大于1m。
3.11.7.3不得利用金属软管作为接地导体。
3.11.8变形缝处理:
地线焊接及处理办法见3.9及3.10有关部分。明配管跨接线应紧贴管箍,焊接处均匀美观牢固。管路敷设应保证畅通,刷好防锈漆、调合漆,无遗漏。
3.12吊顶内,护墙板内管路敷设,其操作工艺及要求:材质、固定参照明配管工艺;连接、弯度、走向等可参照暗敷工艺要求施工,接线盒可使用暗盒。
3.12.1会审图纸要与通风暖卫等专业协调,并绘制翻样图经审核无误后,在顶板或地面进行弹线定位。如吊顶是有格块线条的,灯位必须按格块分均,作法如图3.12.1.1和3.12.2所示。护墙板内配管应按设计要求,测定盒、箱位置、弹线定位。
图3.12.1.1
图3.12.1.2
3.12.2灯位测定后,用不少于2个螺丝把灯头盒固定牢。如有防火要求,可用防火布或其它防火措施处理灯头盒。无用的敲落孔不应敲掉,已脱落的要补好。
3.12.3管路应敷设在主龙骨的上边,管入盒,箱必须煨灯叉弯,并应里外带锁紧螺母。采用内护口,管进盒、箱以内锁紧螺母平为准。
3.12.4固定管路时,如为木龙骨可在管的两侧钉钉,用铅丝绑扎后再把钉钉牢。如为轻钢龙骨、可采用配套管卡和螺丝固定,或用拉铆钉固定。直径25mm以上和成排管路应单独设架。
3.12.5花灯、大型灯具、吊扇等超过3kg的电气器具的固定,应在结构施工时预埋铁件或钢筋吊钩,要根据吊重考虑吊钩直径,一般按吊重的五倍来计算,达到牢固可靠。圆钢最小直径不应小于6mm,吊钩做好防腐处理。潜入式灯头盒距灯箱不应大于1m,以便于观察维修。
3.12.6管路敷设应牢固通顺,禁止做拦腰管或拦脚管。遇有长丝接管时,必须在管箍后面加锁紧螺母。管路固定点的间距不得大于1.5m。受力灯头盒应用吊杆固定,在管进盒处及弯曲部位两端15~30cm处加固定卡固定。
3.12.7吊顶内灯头盒至灯位可采用阻燃型普里卡金属软管过渡,长度不宜超过1m。其两端应使用专用接头。吊顶各种盒,箱的安装盒箱口的方向应朝向检查口以利于维修检查。
这种这种卡压式涂覆管道集管界因为安装操作简单,方便快捷,只需要专用的卡压工具即可轻松完成管道的连接,比传统的连接方式更加省时省力,降低了成本。
涂覆钢管以钢管为基管,以塑料粉末为涂层材料,在其内表面涂覆一层塑料层,在其外表面涂覆一层塑料层或其他材料防腐层的复合管所涂覆钢管又称涂塑钢管。
按工作条件分为两大类:
一、用以制造室温及中温承压元件的钢板与钢管
具有特点:
1 有较高的室温强度
通常以屈服极限σs和强度极限σb为设计依据,要求有较大的σs和σb良好的韧性性能
材料需具有足够的韧性防止脆性断裂,在考虑强度的同时也不能忽略韧性,
(1) 材料的韧性通常用冲击韧性值αk表示。
压力容器用钢的冲击韧性要求
冲击韧性值αk(N·m/cm2)
20℃ -40℃
>=60 >=35
(2)还需要考虑时效韧性
时效就是钢材经冷加工变形后,在室温或较高温度下,冲击韧性随时间变化。通常在200-300℃,冲击韧性值显著降低。一般要求下降率不超过50%。
由于容器断裂过程包括在缺陷处形成裂纹和裂纹扩散两个阶段,相应两种防止断裂方法
(1)选用具有足够韧性的钢材以防止裂纹产生,要求如上表所示
(2)选用韧性更高的材料,以求在裂纹产生后能够阻止裂纹扩展。(要求温度比无塑性转变温度NPT高一定数值,例如元件的设计应力为屈服极限σs一半时,要高17℃
3 较低的缺口敏感性
制造过程中,开孔和焊接会产生局部应力集中,要求材料有较低的缺口敏感性,以防止产生裂纹
4 良好的加工工艺性能和焊接性能
由于焊接热循环作用,会
(1)降低热影响区材料的韧性、塑性
(2)在焊缝内产生各种缺陷
其中(1)、(2) 均会产生裂纹
在选材料时需考虑
(1)材料中碳的当量值(保证材料具有较好的可焊性)
(2)适当的焊接材料和焊接工艺
(3)材料具有良好的塑性(碳钢和碳锰钢δs不低于16%,合金钢δs不低于14%)
(4)良好的低倍组织
(5)钢材的分层、非金属夹杂物、气孔、疏松等缺陷尽可能减少(防止裂纹的产生)
二、用以制造高温承压元件的钢管
1 具有足够的蠕变强度、持久强度和持久塑性
通常以持久强度为设计依据,保证在蠕变的条件下安全运行
2 具有良好的高温组织稳定性
长期高温下不发生组织变化
3 具有良好的的高温抗氧化性
要求材料在高温条件下的氧化腐蚀速度小于0.1mm/a
4 具有良好的加工工艺性
要求冷加工性(冷态弯曲)和焊接性
2. 锅炉与压力容器用钢的分类
一、工作温度低于500℃的钢材
碳素钢和低合金结构钢
1 铁素体-珠光体结构钢
屈服强度σs为300-450MPa
16Mn,15MnV,15MnVN加入合金元素,固溶强化,结晶强化作用
2 低碳贝氏体类型钢
屈服强度σs为500-700Mpa
14CrMnMoVB延缓奥氏体分解,得到贝氏体,增加强度
3 马氏体型调质高碳钢
屈服强度σs为600Mpa以上
18MnMoNb和14MnMoNbB正火加回火,有良好的低温韧性
二、工作温度高于500℃的钢材
低合金热强钢和奥氏体不锈钢
1 低合金珠光体热强钢
15CrMo和12Cr1MoV,结晶强化,沉淀强化
2 低合金贝氏体热强钢
12Cr2MoWVTiB和12Cr3MoVSiTiB,特点:合金数量多而量少,高温强度高,抗氧化性强
3 奥氏体不锈钢
18-8型铬镍奥氏体不锈钢:1Cr18Ni9Ti和0Cr18Ni9Ti,高温强度高,抗氧化性强,且具有很高的韧性和较好的加工工艺性
3. 碳素钢
一、碳素钢中主要成分对性能的影响
1 碳的影响
碳增加,强度增大,塑性减少,可焊性变差,时效敏感性降低
2 锰的影响
脱氧(FeO)脱硫,改善热加工性能
3 硅的影响
脱氧
4 硫的影响
热脆性
5 磷的影响
冷脆性
6氧的影响
降低强度、塑性
7 氮的影响
提高强度、硬度,降低塑性
8 氢的影响
氢脆
二、碳钢的分类
化学成分:高(含碳量在于0.65%)、中(含碳量0.25-0.65%)、低碳钢(含碳量小于0.25%)
用途:普通碳素结构钢、优质碳素结构钢和碳素工具钢
1 普通碳素结构钢
甲类钢:按机械性能供应(A),钢板,角钢等
2 优质碳素结构钢
按机械性能和化学成分供应
含碳量低:钢板、容器、螺钉、螺母
含碳量中:齿轮、轴
含碳量高:弹簧、钢丝绳
3 碳素工具钢(T)
高硬度和耐磨性,制造刀具、量具、模具
三、锅炉与压力容器常用碳素钢
承压元件主要使用低碳钢,因为塑性、韧性、加工工艺性和可焊性好
(1) 优质碳素结构钢
10号和20号无缝钢管
20号钢含碳量比10号钢多一倍,强度高,屈服极限σs和强度极限σb高20%,时效敏感性低,多采用20号钢
(2) 专用碳素钢
A3g A3R 15g 20g,冲击韧性好,金属表面和内部缺陷少
4. 普通低合金结构钢
低合金钢是在碳素钢的基础上加入少量Si,Mn,Cu,Ti,V,Nb,P等合金元素构成的,它的含碳量较低,多数小于0.2%。其组织多数仍为F+P。由于少量合金元素的加入可以大大提高钢材的强度,并改善了钢材的耐腐蚀性能和低温性能。
低合金钢可轧制成各种钢材,如板材,管材,棒材和型材等。它广泛用于制造远洋轮船、大跨度桥梁,高压锅炉,大型容器,汽车,矿山机械及农业机械等。
大型化工容器材料采用16MnR,生量比碳钢可减轻1/3。用15MnV制造球形贮罐,与碳钢相比节省45%。
焊接
5. 低合金热强钢
在原油加热,裂解,催化设备中,常用到许多能耐高温的钢材。如裂解炉管,要求承受650~800℃高温。
20号钢在540℃下于氧化性气体中,因氧化强度只有50MPa。因为石墨化。
常用的抗氧化钢
——Cr13SiAl,Cr25Ti,Cr17Ti,Cr25Ni2
热强钢
——12CrMo,Cr5Mo,1Cr18Ni9Ti,Cr25Ni20
6. 不锈耐酸钢
是不锈钢(耐大气)和耐酸钢(不锈)的总称,
铬不锈钢——1Cr13多用作化工机器中受力大的耐蚀零件,如轴,活塞杆,阀件,螺栓,浮阀等
0Cr13,Cr17Ti F组织,有良好塑性
铬镍不锈钢——1Cr18Ni9 18-8不锈钢
有较高的抗拉强度,较低屈服点,极好的塑性和韧性,焊接性能和冷弯成型性能好,用来制造贮罐,塔器,反应釜,应用最广。
7. 低温用钢
深冷分离,空分,液化气贮罐低温使用。
低温钢平均含碳量0.08~0.18%,单相F组织,加入适量的Mn,Al,Ti,Nb,Cu,V,N等元素改善钢的综合机械性能。
常用低温用钢
1) 低合金低温用钢
16MnDR -40℃ 机械性能优于一般低碳钢
2) 镍钢
2.25% -60℃
3.5% -100℃
9% -200℃
3) 高锰奥氏体钢
15Mn25Al4 其中Mn是形成A的基本元素,Al作为稳定A的元素。
4) 铬镍奥氏体不锈钢
18-8奥氏体不锈钢
国外低温设备用钢,以高铬镍为主,其次用镍钢,铜,铝。
车用气瓶安全技术监察规程
Gas Cylinders Safety and Technical Supervision Regulation
for Vehicles
仅供学习研究参考!
yangminggao 2009-07-01
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局颁布
2009 年5 月8 日
特种设备安全技术规范 TSG R0009-2009
前 言
2007 年3 月,国家质量监督检验检疫总局(以下简称国家质检总局)特种设备安
全监察局(以下简称特种设备局)向中国特种设备检测研究院(以下简称中国特检院)
下达了本规则的起草任务书。2007 年6 月,中国特检院组织有关专家成立了起草组,
在北京召开了第一次工作会议,确定了起草工作的原则和重点内容,并且对其草案
进行了初步讨论。 2007 年10 月,起草组在北京召开工作会议对修改后的草案进行
了研讨,形成了《车用气瓶安全技术监察规程》征求意见稿。2008 年1 月,特种设备
局以质检特函[2008]4 号文征求基层有关部门、单位和专家及公民的意见。根据征求
到的意见,起草组再次召开会议进行修改并形成送审稿,2008 年3 月,特种设备局
将送审稿提交给国家质检总局特种设备安全技术委员会审议。2008 年5 月,起草组在
分析、研讨审议意见并且进行修订后形成报批稿。2009 年5 月8 日,由国家质检总
局批准颁布。
本规程针对车用气瓶的特点和我国实情,规定了车用气瓶安全技术监察和管理
工作内容,重点突出了对车用气瓶安装、加气站充装和使用安全管理等方面的要求,
适用于车用气瓶设计、制造、安装、使用、充装和定期检验等环节的安全技术监察。
本规则主要起草单位和人员如下:
四川省质量技术监督局 廖 洋
全国气瓶标准化技术委员会 刘守正
重庆市特种设备检测中心 王 志
河南省质量技术监督局 张新建
特种设备安全技术规范 TSG R0009-2009
目 录
第一章 总则…………………………………………………………………………(1)
第二章 设计与制造…………………………………………………………………(1)
第三章 安装…………………………………………………………………………(3)
第四章 充装…………………………………………………………………………(4)
第五章 使用…………………………………………………………………………(5)
第六章 定期检验……………………………………………………………………(6)
第七章 附则…………………………………………………………………………(7)
附件A 车用气瓶安装监督检验大纲………………………………………………(8)
附件B 车用气瓶安装监督检验项目表……………………………………………(9)
附件C 车用气瓶安装监督检验证书………………………………………………(10)
附件D 车用气瓶使用登记证(推荐样式)………………………………………… (11)
特种设备安全技术规范 TSG R0009-2009
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车用气瓶安全技术监察规程
第一章 总 则
第一条 为了加强和规范车用气瓶安全监督管理,保障车用气瓶使用安全,根据
《特种设备安全监察条例》和《气瓶安全监察规定》,制定本规程。
第二条 本规程适用于环境温度在-40℃ ~ 60℃ 使用的、盛装公称工作压力大于
或等于0.2MPa(表压,下同),且压力与容积的乘积大于或等于1.0MPa·L 的气体燃料、
液化气体燃料的车用气瓶。
本规程还适用于车用气瓶的气瓶瓶阀、安全阀、易熔塞、爆破片、液位限制阀等
安全附件。
第三条 在中华人民共和国境内使用的车用气瓶,其设计、制造、安装、充装、
使用和检验等应当符合本规程的要求。本规程未作规定的应当符合《气瓶安全监察规
程》的要求。
第四条 国家质量监督检验检疫总局(以下简称国家质检总局)负责全国范围内
车用气瓶的安全监察工作,县以上地方质量技术监督部门负责对本行政区域内的车用
气瓶实施安全监察。
第二章 设计与制造
第五条 车用气瓶应当按照本规程、有关安全技术规范及其相应国家标准与行业
标准(以下简称标准)设计和制造,暂时没有标准的,可以按照经过技术评审的企业标
准设计和制造。
第六条 车用气瓶的设计文件,应当由国家质检总局核准的检验检测机构进行设
计文件鉴定,合格后方可用于制造。
第七条 车用气瓶及其安全附件制造单位应当按照国家有关规定取得相应的特
种设备制造许可证,并且对所制造的产品安全性能负责。
第八条 车用气瓶用材料的制造单位必须取得相应的特种设备制造许可证。制造
车用气瓶的主体材料应当符合相应标准的规定,并且符合相关车用气瓶产品标准对材
料的要求。材料制造单位必须保证材料质量合格,在材料规定部位做出清晰、牢固的
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标志,并且提供质量证明书。车用气瓶制造单位应当对所购得的车用气瓶用材料及其
质量证明书的真实性和一致性负责。
第九条 车用气瓶瓶体材料应当满足与所充装的燃气气体相容性的要求。制造纤
维缠绕车用气瓶铝合金内胆的材料,应当具有良好的抗晶间腐蚀性能。
盛装有应力腐蚀倾向气体的车用钢质气瓶,其瓶体材料实际抗拉强度不应当超过
880MPa,实际屈强比不应当超过0.90。原材料无缝钢管表面应当采用超声检测,瓶
体表面不得有褶叠、分层、裂纹等缺陷存在。
第十条 采用气瓶标准规定以外的材料或者新研制的材料试制车用气瓶,其制造
单位应当向国家质检总局提出试制申请,按照经批准的数量试制气瓶,在经过国家质
检总局委托的相关技术组织或者技术机构进行技术评审,技术评审的结果经过国家质
检总局批准后,方可正式投入制造。
现行气瓶标准以外的材料或者新研制的材料,其材料制造单位应当按照经过技术
评审的企业标准供货。
第十一条 车用气瓶制造单位,应当按照炉罐号对制造气瓶瓶体的金属材料进行
化学成分复验,按照材料批号进行力学性复验,按照相应标准的规定进行无损检测、
低倍组织复验。气瓶在制造过程中经过热处理改变材料力学性能,其所用的材料复验
时可以不进行力学性能复验。
车用气瓶制造单位,应当对气瓶瓶体的非金属材料的质量进行确认,必要时进行
复验,保证其质量符合要求。
第十二条 研制、开发车用气瓶及其安全附件,应当按照有关安全技术规范及其
相关标准的要求进行型式试验。如果改变原设计、主要制造工艺或者停产时间超过6
个月重新生产时,应当重新进行型式试验。
第十三条 从事车用气瓶焊接作业的人员,必须取得相应的特种设备作业人员资
格证书;从事车用气瓶无损检测的人员,必须取得相应的特种设备检验检测人员资格
证书。
第十四条 车用气瓶制造过程应当由国家质检总局核准的检验检测机构(以下简
称检验机构)按照安全性能监督检验规则的要求逐只进行监督检验,并且按照批量出
具监督检验证书。未经监督检验合格的车用气瓶不得出厂或者交付使用。
第十五条 车用气瓶出厂时,制造单位应当按照规定逐只编号并且出具产品合格
证,按批出具批量质量证明书,并且在瓶体上做出清晰、牢固的标志。合格证、产品
质量证明书、标志的格式和内容应当符合有关规定。
特种设备安全技术规范 TSG R0009-2009
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第三章 安 装
第十六条 车用气瓶的安装单位(以下简称安装单位),应当对安装工作的安全性
负责。车用气瓶的安装应当符合本规程及其相应标准、设计图样的要求。
第十七条 安装单位应当按照《压力容器安装改造维修许可规则》的规定取得车
用气瓶安装许可证后,方可在许可证批准的范围(资格项目和安装场地)内开展车用气
瓶安装工作。任何单位和个人不得私自安装、拆装、更换或者维修车用气瓶。
车辆制造单位安装车用气瓶,也应当取得车用气瓶安装许可。
车用气瓶的安装单位变更安装场地时,应当报安装地省级质量技术监督部门批准
后,并且及时办理安装许可变更手续,方可继续进行安装工作。
从事车用气瓶定期检验的单位,可以对需要定期检验的气瓶进行拆卸和安装,不
需要取得车用气瓶安装许可。
第十八条 车用气瓶安装时,应当采取必要的措施防止气瓶产生表面损伤。并且
采取有效措施预防车用气瓶使用时的可燃气体聚集。
第十九条 安装单位应当负责对车用气瓶抽真空或者进行惰性气体(如氮气)置
换,安装工作完成后,应当出具安装合格证明。
第二十条 不得将非车用气瓶改装为车用气瓶安装使用,不得将超期未检或者报
废的车用气瓶安装在机动车上。
车用气瓶移装时,应当确保在其设计寿命内。移装前,气瓶必须重新检验合格,
其检验项目、检验方法、合格要求与定期检验相同。
第二十一条 车用气瓶安装前,安装单位应当向当地负责安装监督检验的检验机
构(以下简称监检机构)申报车用气瓶的安装监督检验。未经安装监督检验合格的车用
气瓶,不得交付充装和使用。
第二十一条 车用气瓶安装监督检验内容,包括对车用气瓶(含安全附件以及固
定装置)安装过程中涉及安全性能项目的监督检验和安装质量管理体系运转情况的监
督检查。安装监督检验的项目和要求见附件A《车用气瓶安装监督检验大纲》(以下
简称《监检大纲》)和附件B《车用气瓶安装监督检验项目表》(以下简称《监检项目
表》)。
车用气瓶安装监督检验应该在安装单位自检合格的基础上进行。安装监督检验项
目分为A 类和B 类:
(一)A 类监检项目,检验人员根据《监检大纲》的要求,按照规定进行资料核查、
TSG R0009-2009 特种设备安全技术规范
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现场监督、实物检查(一般为抽查,下同),判断是否符合要求,未经监检确认或者监
检确认不合格,不得转入正道工序。
(二)B 类监检项目,检验人员根据《监检大纲》的要求,按照规定或者随机进行
资料核查、现场监督或者实物检查,确认结果,判断是否符合要求。
安装监督检验的资料核查、现场监督、实物检查,监检机构从事监检工作的检验
人员(以下简称监检人员)都应当在安装单位提供的相应的设计文件、工作见证(检查
报告、试验报告、记录表、卡等,下同)上签字确认。根据不同的监检方式,监检人
员在工作见证资料上签字确认时,应当注明监检确认方式(资料核查、现场监督、实
物检查)、具体内容和签字日期。
第二十三条 监检机构应当对所承担的车用气瓶安装监督检验工作质量负责。在
监督检验过程中,监检人员应当进行记录,并且根据记录填写《监检项目表》。经过
监督检验合格的车用气瓶,由监验机构按车出具安装监检证书(一式两份,样式见附
件C),安装单位和使用单位各存一份。
第二十四条 安装单位应当建立车用气瓶安装档案,档案至少保存5 年。档案内
容至少包括气瓶出厂文件和车辆相关资料的复印件、安装与检验记录、安装监检证书
等。
第二十五条 安装单位应当向车用气瓶的使用单位(含个体业主,以下统称使用
单位)移交气瓶出厂文件、安装资料(包括安装合格证明和安装监检证书)。
气瓶安装单位应当对气瓶使用单位进行使用安全技术培训,提供车用气瓶安全使
用操作说明书。
第四章 充 装
第二十六条 车用气瓶充装单位(以下简称充装单位)应当具备一定的条件,按照
有关规定取得气瓶充装许可后,方可从事充装工作。
从事车用气瓶充装的作业人员应当按照规定,取得《特种设备作业人员证》(气
瓶充装),方可从事车用气瓶的充装工作。
第二十七条 充装单位应当严格按照有关安全技术规范及其相应标准的规定,开
展车用气瓶充装工作,并且承担相应的充装安全责任。
第二十八条 充装单位的布局及其充装区和待充区之间的安全距离应当符合有
关安全技术规范及其相应标准的规定。
第二十九条 充装单位应当保证所充装的燃气气体符合相应标准的要求。对不符
合标准的气体,必须经过净化处理达到标准规定后,方可进行充装。
特种设备安全技术规范 TSG R0009-2009
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充装单位应当将所充装的气体的质量在充装场所显著位置向社会公示。
第三十条 车用气瓶充装前,充装单位应当对车用气瓶进行严格检查并且做好记
录。凡具有下列情况之一的车用气瓶,严禁充装:
(一)未经使用登记或者与使用登记证不一致的;
(二)超过检验期限的;
(三)定期检验不合格的或者报废的;
(四)新瓶或者定期检验后的气瓶首次充装,未经置换或者抽真空处理的;
(五)对气瓶及其燃气系统安全性有怀疑的;
(六)燃气汽车司乘人员尚未离开车辆或者存在其他危及安全情况的。
第三十一条 充装单位应当做好充装记录,内容至少包括车牌号、气瓶使用登记
编号、充装前后的检查结果、充装量、充装人员、充装时间等。充装记录的保存期限
不少于1 个月。
第三十二条 充装单位应当加强对气瓶管理人员、充装人员的安全培训和教育,
制订车用气瓶充装过程事故应急救援预案,配备必要的装备和防护用品,并且定期进
行演练。
第五章 使 用
第三十三条 使用单位应当建立健全车用气瓶档案,其内容包括气瓶出厂资料、
安装合格证明、安装监检证书、使用登记资料等。
第三十四条 使用单位应当按照有关安全技术规范的规定,携带车用气瓶出厂资
料、安装合格证明、安装监检证书等资料,按照气瓶使用登记的有关安全技术规范的
要求,到使用单位所在地的设区的市质量技术监督部门(以下简称使用登记机关)办理
使用登记,领取车用气瓶使用登记证(见附件D)。
第三十五条 属于下列情况之一的车用气瓶,不予以办理使用登记:
(一)车用气瓶的制造单位未取得相应制造许可的;
(二)安装单位没有取得车用气瓶的安装许可的;
(三)安装过程没有经过监督检验或者监督检验不合格的;
(四)其它不符合安全技术规范规定情况的。
第三十六条 使用登记机关应当对车用气瓶登记建档,并且建立车用气瓶使用登
记数据库。
第三十七条 车辆过户或者更换车用气瓶后,应当重新办理车用气瓶使用登记手
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续。
第三十八条 使用单位应当对在用气瓶进行经常性的日常维护保养,定期自行检
查。应当按照有关安全技术规范的规定,在定期检验有效期满前向气瓶定期检验机构
送检气瓶。
第三十九条 使用单位应当学习了解和气瓶安全有关的知识,并且应当遵守以下
规定:
(一)严格按照有关规定正确使用车用气瓶;
(二)不得使用已经报废或者超期未检等不符合有关安全技术规范要求的车用气
瓶;
(三)不得自行拆卸、更换气瓶和处理车用气瓶内的残气残液;
(四)不得对车用气瓶瓶体进行焊接和更改车用气瓶的钢印或者颜色标志;
(五)车辆发生重大交通事故后,车用气瓶必须经过检验合格方可投入使用。
第六章 定期检验
第四十条 承担车用气瓶定期检验工作的检验机构应当经国家质检总局核准,方
可在核定的范围内从事车用气瓶的定期检验工作。
从事车用气瓶定期检验的工作人员,应当按照有关安全技术规范的规定取得气瓶
检验资格后,方可从事车用气瓶定期检验工作。
第四十一条 车用气瓶的定期检验周期、检验项目和评定要求等,应当符合有关
安全技术规范及其相关标准或者地方标准的规定。暂时没有标准时,检验机构可以参
照相应气瓶的地方标准或者经过技术评审的企业标准制定检验方案。
第四十二条 气瓶检验人员应当做好检验记录,在检验完成后出具检验报告、并
且按照有关规定在瓶体规定的部位打上永久性检验钢印标记。检验原始记录至少保留
1 个检验周期。
检验机构负责在检验合格的气瓶瓶体上醒目地涂敷气瓶使用登记编号和下次检
验日期。涂敷位置应当便于充装前检查。
第四十三条 车用气瓶检验机构应当将检验不合格的报废气瓶予以破坏性处理,
禁止将未做破坏处理的报废车用气瓶交付他人或者再次作为车用气瓶使用。
第四十四条 气瓶检验单位应当按照有关规定向质量技术监督部门报告当年气
瓶检验工作情况和气瓶安全状况。
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第七章 附 则
第四十五条 鼓励在制造、使用、充装等环节,采用电子标签等信息化手段对
车用气瓶进行动态监督管理。
第四十六条 本规程由国家质检总局负责解释。
第四十七条 本规程自2009 年 8 月1 日起施行。
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附件A
车用气瓶安装监督检验大纲
A1 气瓶文件审查
(1)核查车用气瓶及其安全附件等的产品合格证、质量证明书、监检证书是否符
合要求;
(2)核查在用车用气瓶是否经过定期检验,定期检验报告是否在有效期内。
A2 安装资料审查
(1)核查安装单位的安装许可资格是否符合要求;
(2)核查车用气瓶安装设计图样是否符合有关规定;
(3)核查车用气瓶安装设计图样变更(含材料代用)的审批手续是否符合要求。
A3 气瓶外观质量检查
检查车用气瓶的外观质量是否符合规定。
A4 安装质量检查
(1)检查车用气瓶的安装是否与安装设计图样是否一致,安装位置是否符合要求;
(2)检查支架、螺栓、胶垫等是否符合要求,是否牢固;
(3)检查瓶阀第一道接口的安装是否符合要求。
A5 泄漏试验
现场监督车用气瓶的泄漏试验,检查其程序、结果是否符合有关安全技术规范、
设计图样及相应标准的要求。
A6 安装竣工技术资料审查
核查安装竣工技术资料内容是否符合有关规定。
特种设备安全技术规范 TSG R0009-2009
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附件B
车用气瓶安装监督检验项目表
监检编号:
安装单位
安装许可证编号 安装日期
气瓶制造单位
产品编号 设备代码
制造日期 公称工作压力
工作介质 车辆牌号
序
号
监检项目 类别 检查结果工作见证监检员
确认
日期
1
1
气瓶
文件
审查
(1)气瓶及其附件产品
合格证、质量证明书、
监检证书
A
2 (2)定期检验报告B
3 2
安装
资料
审查
(1)安装单位许可资格A
4 (2)安装设计图样B
5 (3)安装设计图样变更
的审批手续B
6 3 气瓶外观质量检查B
7 4
安装
质量
检查
(1)安装与图样一致性、
安装位置B
8 (2)支架、螺栓、胶垫B
9 (3)瓶阀第一道接口B
10 5 泄漏试验A
11 6 安装竣工资料审查B
对安装单位质量体系运转情况的评价:
记事栏:
监检: 日期: 审核: 日期:
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附件C
车用气瓶安装监督检验证书
编号:
安装单位
安装许可证编号 安装日期
气瓶制造单位
产品编号 设备代码
制造日期 公称压力
工作介质 车辆牌号
根据《特种设备安全监察条例》、《车用气瓶安全技术监察规程》的要求,该车用
气瓶安装经我机构监督检验,其安装安全质量符合相关要求,特发此证。
监检员: 日期:
审 核: 日期:
批 准: 日期:
监检单位(监检专用章)
年 月 日
注:此证书一式三份,一份随安装竣工文件交使用单位,其余由监检机构和安装单位分别存档。
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附件D
车用气瓶使用登记证(推荐样式)
封面
车用气瓶使用登记证
(省、自治区、直辖市质量技术监督局)
第1 页(扉页)
车用气瓶使用登记证
登记证编号:
车牌号码 充装介质
使用单位
车 种 (公交车、出租车、其他车辆)
安装单位
安装日期
发证机关(章)
年 月 日
148
100
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第2、3 页
车用气瓶使用登记表
序
号
设备代码制造单位 制造日期产品编号
空积
(L)
下次检验日期
第4 页
车用气瓶使用注意事项
气瓶应当按照安全技术规范的规定,在安全检验合格的有效期内使用。
1.严格按照使用说明书的要求使用气瓶;
2.充装前后应当对气瓶及其附件进行安全状况检查;
3.禁止与油脂、化学品、硬件等物质接触,严禁划伤、磕碰、腐蚀和挤压;
4.严禁无资格单位对气瓶进行改装、维修、拆装检验等,不得对气瓶进行挖补、
焊接修理;
5.严禁用热源对气瓶加热;
6.严禁超压充装,瓶内天然气不得用尽,需留0.1MPa 以上余压;
7.不得擅自更改气瓶的钢印和颜色标记;
8.发生交通事故后,应对气瓶、瓶阀及其他附件进行检查或者检验,合格后方
可重新使用;
9.应当经常对气瓶及安全附件进行检查和日常维护,做到清洁、紧固、无漏、正
常工作;
10.不得充装不合格燃气;
11.气瓶应当按时送检,不得使用超期未检验气瓶。
本证件不得转让、涂改,如有遗失、损坏,须向发证机关申请补发
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封底里
《特种设备安全监察条例》第二十五条规定:“特种设备
在投入使用前或者投入使用后30 日内,特种设备使用单位
应当向直辖市或者设区的市的特种设备安全监督部门登记。
登记标志应当置于或者附着于该特种设备的显著位置。”
针对15CrMo钢的焊接性的工作特点,根据以往的经验,参照国外提供的焊接工艺卡,我们选择了两种方案进行焊接试验。 方案Ⅰ:焊接预热,采用ER80S-B2L焊丝,T1G焊打底,E8018-B2焊条,焊条电弧焊盖面,焊后进行局部热处理。 方案Ⅱ:采用ER80S-B2L焊丝,T1G焊打底,E309Mo-16焊条,焊条填充电弧焊盖面,焊后不进行热处理。焊丝和焊条的化学成分及力学性能见表1。 焊后热处理 采用方案Ⅰ焊接的试件,焊后应进行局部高温回火处理。热处理的工艺为:升温速度为200℃/h,升到715℃保温1小时15分钟,降温速度100℃/h,降到300℃后空冷。具体采用JL-4型履带式电加热器(1146×310)包绕焊缝,用硅酸铝棉[1]层保温,保温层厚度50mm,温度控制采用DJK-A型电加热器自动控温仪。 焊接工艺评定试验结果 试验方案 拉伸试验 弯曲试验 冲击韧性试验aky(J/cm2) 抗拉强度δb/Mpa 断裂部位 弯曲角度 面弯 背弯 焊缝 熔合线 热影响区(HAZ) 方案Ⅰ 550/530 母材 50。 合格 合格 84.8 162 135.6 方案Ⅱ 525/520 母材 50。 合格 合格 79.4 109.2 96.7 15CrMo焊接工艺 2.1 焊接材料 针对15CrMo钢的焊接性及现场高压管道的工作特点,根据以往的经验,参照国外提供的焊接工艺卡,我们选择了两种方案进行焊接试验。 方案Ⅰ:焊接预热,采用ER80S-B2L焊丝,T1G焊打底,E8018-B2焊条,焊条电弧焊盖面,焊后进行局部热处理。 方案Ⅱ:采用ER80S-B2L焊丝,T1G焊打底,E309Mo-16焊条,焊条填充电弧焊盖面,焊后不进行热处理。焊丝和焊条的化学成分及力学性能见表1。 表1 焊接材料的化学成分和力学性能 型号 C Mn Si Cr Ni Mo S P δb/Mpa δ,% ER80S-B2L≤0.05 0.70.41.2 <0.20.5 ≤0.025 ≤0.025 ≤500 25 E8018-B2 0.070.7 0.3 1.1 0.5 ≤0.04 ≤0.03 550 19 E309Mo-16≤0.12 0.5~2.5 0.9 22.0~25.0 12.0~14.0 2.0~3.0≤0.025≤0.035 550 25 2.2 焊前准备 试件采用15CrMo钢管,规格为φ325×25,坡口型式及尺寸见图1。 焊前用角向磨光机将坡口内外及坡口边缘50mm范围内打磨至露出金属光泽,然后用丙酮清洗干净。 试件为水平固定位置,对口间隙为4mm,采用手工钨极氩弧焊沿园周均匀点焊六处,每处点固长度应不小于20mm。焊条按表2的规范进行烘烤。 表2 焊条烘烤规范 焊条型号 烘烤温度 保温时间 E8018-B2 300 ℃ 2h E309Mo-16 150 ℃ 1.5h 2.3 焊接工艺参数 按方案Ⅰ焊前需进行预热,根据Tto-Bessyo等人提出的计算预热温度公式: To=350√[C]-0.25(℃) 式中,To——预热温度,℃。 [C]=[C]x [C]p [C]p=0.005S[C]x [C]x=C (Mn Cr)/9 Ni/18 7Mo/90 式中, [C]x——成分碳当量; [C]p——尺寸碳当量; S——试件厚度(本文中S=25mm) [C]x=C (Mn Cr)/9 7/90Mo=0.361 [C]p=0.045 则To=138℃ 因此预热温度选为150℃。采用氧-乙炔焰对试件进行加温,先用测温笔粗略判断试件表面的的温度(以笔迹颜色变化快慢进行估计),最后用半导体点温计测定,测量点至少应选择三点,以保证试件整体均达到所要求的预热温度。 焊接时,第一层采用手工钨极氩弧焊打底,为避免仰焊处焊缝背面产生凹陷,送丝时采用内填丝法,即焊丝通过对口间隙从管内送入。其余各层采用焊条电弧焊,共焊6层,每个焊层一条焊道。方案Ⅰ和方案Ⅱ的焊接工艺参数见表3、4。按方案Ⅰ焊 表3 方案Ⅰ的焊接工艺参数 焊道名称 焊接方法 焊接材料 焊材规格/mm 焊接电流/A 电弧电压/V 预热及层间温度 热处理规范 打底层 钨板氩弧焊 ER80S-B2L φ2.4 110 12 填充层 焊条电弧焊 E8018-B2 φ3.2 5 85~90 23~25150℃ 715。×75min 盖面层 焊条电弧焊 E8018-B2 φ3.2 5 85~90 23~25 表4 方案Ⅱ的焊接工艺参数 焊道名称 焊接方法 焊接材料 焊材规格/mm 焊接电流/A 电弧电压/V 预热及层间温度 热处理规范 打底层 钨板氩弧焊 ER80S-B2L φ2.4 110 12 填充层 焊条电弧焊 E309Mo-16 φ3.2 90~95 22~24 / / 盖面层 焊条电弧焊 E309Mo-16 φ3.2 90~95 22~24 接时,层间温度应不低于150℃,为防止中断焊接而引起试件的降温,施焊时应由二名焊工交替操作,焊后应立即采取保温缓冷措施。 2.4 焊后热处理 采用方案Ⅰ焊接的试件,焊后应进行局部高温回火处理。热处理的工艺为:升温速度为200℃/h,升到715℃保温1小时15分钟,降温速度100℃/h,降到300℃后空冷。具体采用JL-4型履带式电加热器(1146×310)包绕焊缝,用硅酸铝棉层保温,保温层厚度50mm,温度控制采用DJK-A型电加热器自动控温仪。 3 焊接工艺评定试验 试件焊后按JB4730-94《压力容器无损检测》标准进行100%的超声波探伤检验,焊缝Ⅰ级合格。按JB4708《钢制压力容器焊接工艺评定》标准进行焊接工艺评定试验。评定结果见表5。 表5 焊接工艺评定试验结果 试验方案 拉伸试验 弯曲试验 冲击韧性试验aky(J/cm2) 抗拉强度δb/Mpa 断裂部位 弯曲角度 面弯 背弯 焊缝 熔合线 热影响区(HAZ) 方案Ⅰ 550/530 母材 50。 合格 合格 84.8 162 135.6 方案Ⅱ 525/520 母材 50。 合格 合格 79.4 109.2 96.7 从拉伸试验结果可知,两种方案的拉伸试样全部断在母材,说明焊缝的抗拉强度高于母材;弯曲试验全部合格,说明焊缝的塑性较好。根据表5中的冲击韧性试验结果可知,方案Ⅰ的冲击韧性明显高于方案Ⅱ,证明方案Ⅰ的焊后热处理规范比较理想,高温回火不仅达到了改善接头组织和性能目的,而且使韧性与强度配合适当。从室温机械性能结果可知,所推荐的两种焊接工艺方案均可用于现场施工。方案Ⅰ采用了与母材成分接近的焊条,焊缝性能同母材匹配,焊缝应具有较高的热强性,焊缝在高温下长期使用不易破坏。难点是焊后热处理规范较为严格,回火温度和保温时间及加热和冷却速度控制不当反而会引起焊缝性能下降。方案Ⅱ采用了奥氏体不锈钢焊条施焊,虽然可以省去焊后热处理,但由于焊缝与母材膨胀系数不同,长期高温工作时可发生碳的扩散迁移现象,容易导致焊缝在熔合区发生破坏。因此,从使用可靠性考虑,现场采用方案Ⅰ施焊更为稳妥。 4 结论 15CrMo钢厚壁高压管的焊接采用两种焊接方案均为可行。为了保证焊缝性能同母材匹配且具有较高的热强性,采用方案Ⅰ效果更佳,关键是要严格控制焊后热处理工艺。 方案Ⅱ虽可省去焊后热处理,但焊缝在高温下发生碳的迁移扩散而导致焊缝破坏的可能性不容忽视,因此,只有在焊后无法进行热处理时才慎重采用。 无缝钢管尺寸及允许偏差 偏差等级 标准化外径允许偏差
D1 ±1.5%,最小±0.75 mm
D2 ±1.0%。最小±0.50 mm
D3 ±0.75%.最小±0.30 mm
D4 ±0.50%。最小±0.10 mm
《转载来源百度百科》
15CrMo焊接性
焊接材料:针对15CrMo钢的焊接性的工作特点,参照焊接工艺卡,可以选择了两种方案进行焊接试验。
方案1:焊接预热,采用ER80S-B2L焊丝,T1G焊打底,E8018-B2焊条,焊条电弧焊盖面,焊后进行局部热处理。
方案2:采用ER80S-B2L焊丝,T1G焊打底,E309Mo-16焊条,焊条填充电弧焊盖面,焊后不进行热处理。
焊前准备
试件采用15CrMo钢管,规格为φ325×25。
焊前用角向磨光机将坡口内外及坡口边缘50mm范围内打磨至露出金属光泽,然后用丙酮清洗干净。
试件为水平固定位置,对口间隙为4mm,采用手工钨极氩弧焊沿园周均匀点焊六处,每处点固长度应不小于20mm。
工件→脱脂→水洗→酸洗→水洗→浸助镀溶剂→烘干预热→热镀锌→整理→冷却→钝化→漂洗→干燥→检验
.1脱脂:可采用化学去油或水基金属脱脂清洗剂去油,达到工件完全被水浸润为止。
2酸洗:可采用H2SO415%,硫脲0.1%,40~60℃或用HCl20%,六次甲基四胺1~3g/L,20~40℃进行酸洗。加入缓蚀剂可防止基体过腐蚀及减少铁基体吸氢量。
脱脂及酸洗处理不好会造成镀层附着力不好,镀不上锌或锌层脱落。