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焊接专业论文模版1讲解
焊接专业毕业论文
题目
简单压力容器中储气罐水压试验
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高职高专毕业论文
（简单压力容器中储气罐的水压试验）
（简单压力容器中储气罐的水压试验）
摘要
随着工业的发展，压力容器在工业中的地位越来越重。
本文中主要就针对开山集团生产的简单储气罐位对象，分析他的的焊接及水压检验中遇到的缺陷和解决方案，
关键词（储气罐）（焊接缺陷）（水压试验）
第1章绪论
1.1产品介绍
1.1.1汤炎博士主持开发的拥有自主知识产权的Kerry冷媒螺杆压缩机，其各项性能均优于其他品牌，据测试，Kerry冷媒螺杆压缩机能效较目前国内主流产品高5～13%。
在今年五月份的北京制冷展会上已经引起业内人士的广泛关注，而在我们五金工车间经过三个月酷暑考验的Kerry冷媒螺杆压缩机更印证了该款机器的高效节能品质，在机组运行过程中能耗低、噪音低、跑油少，没有一次故障停机，运行状况令人满意。
据承担凯文公司五金工车间制冷工程的衢州科能建筑节能科技有限公司负责人介绍，采用Kerry冷媒螺杆压缩机的中央空调系统是他所见过的噪音最低的冷媒螺杆压缩机产品。
按照计算，应有三台冷媒螺杆压缩机才能满足所需制冷量，但在实际运行中，即使是在室外气温40℃的气候条件下，二台Kerry冷媒螺杆压缩机工作运行即可，节能效果十分明显。
当前全球政治、经济的焦点之一是节能减排，对于我们来说更是个提升产品层次的契机。
集团响应国家节能减排的号召，加大对安全、环保、节能型新产品的研发投入，节能、可靠的冷媒螺杆压缩机必然成为时代的宠儿。
秉承“为节约中国做贡献”的核心使命，把“构造持续一流的创新能力，为用户创造价值、构建未来”作为公司的价值观。
1.1.2在压缩机中重要的一部分就是储气罐，储气罐有很多种类下面这种是应用最广实用性最强的：
他分为A，B，C三类。
A类是螺纹的编号5和8都是螺纹的，B类是法兰的编号5和8都是法兰的，C类就是图纸上一个法兰一个螺纹的。
1.1.3技术参数：
材料Q235-B设计压力1.05MPa,最高工作压力1.00MPa,设计温度150
℃,工作温度范围0～150℃，水压试验压力1.58MPa，焊接规程JB∕T4709-2000规定,采用手工电弧焊,对接焊缝为DU4,接管与筒体的焊缝为G4,带垫板的焊缝为DU7,角焊缝的焊脚尺寸按较薄办的厚度,法兰的焊接按相应的法兰焊接规程.
1.1.4用途:
用于存储、盛装压缩空气，和压缩机配套使用。
1.2介绍各种焊接检验方法的优缺点
1.2.1常规检测，焊缝的外观检查和尺寸坚持，只能检测焊接后清理质量，表面裂纹、夹渣、焊瘤、烧穿、气孔、咬边、几何形状和尺寸变化及伤痕补焊等缺陷。
而不能检测内部缺陷。
1.2.2焊接接头的破坏性检测，是对焊接接头的化学成分分析，力学性能试验（拉伸试验，冲击试验，弯曲试验）和焊接接头的金相检验。
破坏性检测对焊接是很重要的每一种新材料都要求取样做破坏性检测，保证达到设计要求。
在生产压力容器中化学成分是必须检测的项目。
1.2.3射线探伤，能够精确的反应焊接中的内部缺陷，内部的缺陷（气孔，夹渣，未焊透，裂纹，未融合和烧穿）通过胶片显示出来，胶片能长时间保存，灵敏度高（能够准确判断缺陷位置，大小等）等特点。
而且现在射线探伤技术已经很成熟，我国已经有了相应的国家标准。
但是射线探伤对人体伤害比较大。
1.2.4超声波探伤，具有灵敏度高，设备轻巧，操作方便，探测速度快，成本低，对人体无害等优点。
但是在对缺陷定性定量的准确判断方面还存在一定难度，不能够较准确判断出来。
超声波探伤对于面状缺陷灵敏度高对体积状灵敏度低而射线探伤与之相反。
1.2.5磁力探伤是通过对铁磁性材料进行磁化所产生的漏磁场来发现表面或近表面缺陷的无损检测方法，设备简单，在检测表面和近表面的缺陷时灵敏度高，速度快，操作容易，缺陷显示直观。
但是检测后对工件的退磁比较困难。
1.2.6渗透探伤，只能显示表面缺陷痕迹，但是这种检测方法不受构件结构限制，可检测焊接件，铸件，压延件，锻件和机械加工件，不受缺陷形状，尺寸，方向限制，可检测各个方向的所有缺陷。
这种检测操作简单，成本低廉，不受材料性质的限制，广泛应用于各种金属材料和非金属材料的表面开口缺陷。
1.3水压试验与其他检验方法的优势
1.3.1水压试验的优缺点，水压试验安全性高，成本低，操作简便，能检测贯穿缺陷，但是对于不能装水的焊接结构就不能使用，对于返修必须要待水干后才能进行。
水压试验只能针对能够装水的容器进行检查。
1.3.2水压试验是容器质量检测的最后程序，是对容器的密闭性和强度试验进行检查。
相对于其他非容器焊接件就不实用，水压试验能检测出焊接件上的贯穿缺陷，但是不能检测内部及外部缺陷，相对于气压试验的简单,速度快，方便高效，安全性较差的特点上水压试验仅仅在安全性上有优势。
气压试验比水压试验更灵敏迅速。
第2章论文主体
2.1重要介绍水压试验的原理、优点及其重要性
2.1.1水压试验是一种最常用的耐压试验方法，水的压缩性很小，如果焊接件一旦因缺陷扩展而发生泄露，水压会立即显著下降，不不会引起爆炸。
，因而用水作试压介质既安全有廉价，操作起来十分方便，对于极少部分不易水的的焊接结构，则可采用不会发生危险的其他液体作试压介质进行试压。
但是试压时的液体温度应低于其闪点或沸点，水压试验要求试验的产品必须待焊接工作全部结束后才能进行，如焊缝的返修、焊后热处理、力学性能检测及无损探伤必须全部合格，另外对于受压的部件在灌水之前将药皮焊渣等杂物必须清理干净。
2.1.2开山集团的简单压力容器既储气罐的水压试验
分为0.3m³，0.6m³，1.0m³，2.0m³，3.0m³等。
在水压试验之前，必须要经过探伤合格后才能进行。
将罐体放于平台上，把各个接口全部堵上，在最高处留一个排气口，灌水的同时要将空气全部排完，最后密封，装上一个压力表，压力表要和打压泵上的一致，拧紧堵头，保证所有接口全部密封，开始打压、稳压，降压，再稳压。
在稳压的时候要用圆形小锤轻轻敲击（这是气压试验不允许的）。
仔细观察焊缝有没有水珠、细水流或潮湿现象。
最后放压，排水。
水压检测就完成了。
水压检测是焊接容器的密闭性检测必不可少的一项。
2.2水压试验的技术要求
2.2.1水压试验的技术要求是以《压力容器安全技术监察规程》的规定为基础，若低于工艺文件的要求则以工艺文件为准。
由于结构或支承原因，不能向压力容器内充灌液体，以及运行条件不允许残留试验液体的压力容器，可按设计图样规定采用其他实验。
水压试验前必须保证所有焊接工序都已完成，所有的不合格项目都已排出，必须要有可靠地安全措施容器安放位置必须要便于观察所有焊缝，水压试验的水必须是清洁的。
开山集团的储气罐材料是碳素钢和Q345R，在水压试验时水温不得低于5℃，其他低合金钢制压力容器水温不得低于15℃。
水压试验设备要每天维护，保证安全可靠，水压试验中使用的压力表应该是两个相同的经过校验合格的，压力表的刻度极限值应该为最高工作压力的1.5--3.0倍，表表盘直径不应小于100mm。
低压容器使用的压力表精度不应低于2.5级，中压容器使用的压力表精度不低于1.5级，压力表应定期检测。
容器固定好了后要在最高处留一个排气口，保证灌水将里边的空气全部排尽，容器表面要干燥便于观察是否漏水。
加压前，实验人员要仔细观察试压设备，它应该是致密的，不参与压力试验的其他部件已被有效隔离，当压力容器壁温与水温接近时才能缓慢升压至设计压力确认无泄漏之后继续升压至规定的试验压力，保压30分钟然后降压至规定试验压力的80％，保压足够时间进行检查，检查期间压力应该保持不变，不得采用连续加压来保持试验压力不变，水压试验过程中不得带压紧固螺栓或向受压元件施加压力。
水压试验合格条件：
无渗漏，无可见变形，实验过程中无异常响声。
2.2.2开山集团的储气罐大批量长期生产的储气罐有0.6m³最高工作压力0.8MPa,1.0m³最高工作压力0.8MPa和2.0m³最高工作压力0.8MPa的，设计压力都是0.84MPa，水压试验要打压到1.05MPa。
受压元件上的各个开口（如人孔）在打压前要装堵头，而且不允许使用临时的封闭装置，管接头上的堵板要有足够的强度，堵板上的焊缝应严密可靠，水压试验第一阶段升压，升压到水压试验压力1.05MPa，保压时间根据实际要求确定，关闭所有连接开关。
第二阶段降压稳压阶段，第三阶段放压，做记录。
2.3焊接缺陷分析及解决方案
储气罐的焊接生产中，主要焊缝就是环焊缝，纵焊缝，角焊缝（接管焊接焊缝），主要缺陷有气孔、裂纹、夹杂。
2.3.1气孔的危害只要是焊缝的紧密性，将减小焊缝的有效面积，会造成应力集中，降低焊缝的强度和韧性。
在储气罐生产中气孔比较普遍，在环焊缝比较集中。
有的是表面的，有的是贯穿的，这个是比较典型的整体贯穿：
气孔产生主要来自周围的介质和化学冶金的产物，主要是氢气和氮气孔，也有一氧化碳气孔。
分布在表面的气孔主要是氢气孔，由于氢的扩散能力很强故在低碳钢中的焊缝主要集中在表面。
氢在液态金属中溶解度很高，在高温时熔池和熔滴就可以吸收大量的氢，而当温度下降时溶解度随之下降，熔池开始凝固后，氢的溶解的发生突变。
随着固相增多，液相中氢的浓度必然增大，并聚集在结晶前沿的液体中。
当氢的浓度超过了饱和度就会形成气泡，由于各种阻力的作用未能在熔池完全凝固前浮出，就形成了气孔。
由于阻力的不同和气泡产生位置的不同，气空位置就会不同，有的浮出快就不会形成气孔，浮出慢就会留在焊缝中，有的留在焊缝内部，有的留在焊缝表面。
气孔形成的过程简化大致就是这样的：
熔池中吸收了较多的气体而达到过饱和状态→气体在一定条件下聚集形核→气泡核心长大为具有一定尺寸的气泡→旗袍上浮受阻残留在凝固后的焊缝中而形成气孔。
焊接接头未清理干净氧化渣具有氧化性，实验证明，无论是酸性还是碘性熔渣，只有当氧化性（或还原性）在一定范围内时焊缝才不会产生气孔，而氧化性过强会出现一氧化碳气孔，还原性过强则会出现氢气孔。
碘性焊条药皮与焊剂组成物中加入一定的氟石，在焊接时可以与氢和水蒸气反应产生稳定的气体化合物。
从而将游离氢转化为化合氢，减少清的来源，有效地防止了氢气孔的产生。
碱性焊条对铁锈和氧化皮中含的水比酸性焊条敏感。
所以建议在生产中药尽量减少水的来源，接头必须清理干净，焊剂要按规定烘干，定期换焊剂，不要长期使用焊剂，要保证焊剂的干净，焊剂要进过筛、吹灰、烘干，在焊接过程重要注意焊机的保护，随时调节焊剂覆盖层的高度，焊丝要清理掉表面的氧化皮，及时清理及时用，电压过高还是会产生气孔，焊机参数要按照工艺文件来。
2.3.2焊接裂纹是在焊接应力及其它至脆因素的共同作用下，焊接接头中局部地方的金属原子结合力遭到破坏而形成的新界面所产生的缝隙。
它具有尖锐的缺口和大的长宽比的特征。
裂纹的种类有很多，有焊接热裂纹，焊接冷裂纹，消除应力裂纹，层状撕裂。
在储气罐的生产中主要遇到的是焊接热裂纹。
以下是典型的裂纹：
裂纹是危害最严重的焊接缺陷，主要是因为裂纹两端的缺口效应造成了严重的应力集中，很容易扩展成宏观的开裂或整体断裂造成下面这种情况：
热裂纹是在焊接过程中焊缝和热影响区金属冷却到固相线附近的高温区产生的焊接裂纹。
主要有焊缝中的结晶裂纹和热影响区液化裂纹。
结晶裂纹主要产生在含杂质（S、P、C、Si）偏高的碳钢和低合金钢以及单相奥氏体钢、镍基合金与某些铝合金焊缝中。
结晶裂纹的产生主要取决于焊缝金属在脆性稳定区间的塑性和应变，前者取决于冶金因素，后者取决于力的因素。
按照金属学的基本原理决定金属材料性能的根本因素是化学成分，成分的变化将改变合金各组员的溶解度、相的组成与比例、结晶形态以及尺寸等。
这些因素都将影响焊缝金属的塑性因而直接或间接的影响结晶裂纹的敏感性。
S（硫）P（磷）都是提高结晶裂纹敏感性的元素，S和P能在钢中能够形成多种低熔点共晶这些共晶在焊缝金属凝固后期形成也太薄膜，最后S和P都是偏析度较大的元素，容易在局部富集更有利于形成低熔点共晶或化合物。
液态薄膜或偏聚的低熔点物质都会使金属在凝固后期的塑性急剧下降，因此S，P都是明显提高结晶裂纹的元素。
碳是碳钢中必不可少的元素，但是它会加剧硫和磷的有害作用。
锰（Mn）可以脱硫，因此锰的存在可以抑制硫的有害作用，有有助于提高焊缝的塑性因而可以提高其抗结晶裂纹的能力，所以在焊缝金属中应保证一定的Mn/s值。
归纳埋弧焊的常见缺陷有下列几点，焊件，焊丝，焊剂等材料配合不当，焊丝中含碳、硫量过高，焊接区冷却速度过快而导致热影响区硬化多层道德第一道焊缝截面过小，焊缝成形系数太小，角焊缝熔深太大，焊接顺序不合理，焊件刚度大等。
主要防止办法，合理选配焊接材料，选用合格焊丝，适当降低焊速以及焊前预热和焊后缓冷，焊前适当预热或减小电流，降低焊速（双面焊使用），调整焊接参数和改进坡口，调整焊接参数和改变极性（直流）合理安排焊接顺序，焊前预热或焊后缓冷。
2.3.3针对储气罐的生产实际遇到的焊接质量问题主要解决方案，在生产中要注意第一道焊缝的清理工作，清理干净，检验人员要严格执行安全生产管理，把好质量关，焊剂的使用上要保持焊剂的干净，设备要工作正常，能随时调节参数。
严格遵守质量要求。
降低焊接速度，有助于降低缺陷产生。
结论
储气罐的水压试验是检查其密封性和强度试验的。
是压力容器质量检查最重要的检测项目。
水压试验所具有的优点是水压试验得以广泛应用的重要条件，本文重点介绍了水压试验的重要性和在水压试验中遇到的焊接缺陷的分析和解决方案，就储气罐的生产中遇到的问题提出来分析解决。
此次报告有助于改善储气罐生产中出现的裂纹和气孔的出现。
解决了储气罐长期生产中所面对的技术难题，在今后的生产中有一个很好的防止缺陷的指导资料。
此次研究报告对控制储气罐的生产缺陷有很大的指导意义，结合实际生产，综合分析了所有原因得出了在焊接中的原因，给出了改进措施。
希望有助于今后生产过程得以改善。
致谢
在这里感谢浙江开山集团给我提供的实习机会和帮助，让我在开山成长了，学到了很多东西。
感谢开山集团提供的资料和意见。
感谢学校的辅导员老师和实习指导老师，感谢你们在这段时间一直这么照顾我，让我从一个懵懂的学生成长起来。
是你们知道我完成了学业，完成了我的毕业论文。
感谢国家机械职业教育热加工类专业教学指导委员会的出版物的作者雷世明，戴建树，邓洪军。
感谢学校给我学习与成长的机会。
参考文献
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