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[摘 要]在制造压力容器的过程中,很多因素都会导致容器出现变形。因此,压力容器制造企业需不断总结经验,针对容器变形,采取有效的控制办法,从而严格防范在容器制造过程中易发生变形的情况,使压力容器在制造过程中有效地控制每一个环节。基于此,本文将着重分析探讨压力容器制造过程中变形问题的控制对策,以期能为以后的实际工作起到一定的借鉴作用。
[关键词]压力容器;制造;变形;问题;对策
中图分类号:TH49 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)31-0287-01
1 压力容器制造过程中变形问题
1.1 焊接问题造成的变形
焊接问题是压力容器制作过程中产生变形的主要因素。从实践分析来看,焊接造成的容器变形主要体现在三个方面:第一是焊接流程的不确定造成了容器变形。在焊接实践中,不同的金属焊接需要按照不同的顺序,这样才能够保证其焊接的准确,但是目前的焊接,顺序一致性较强,对金属的区分不明显。第二是焊接的范围确定不够细致,所以在焊接中时常会发生范围扩大或者缩小的现象,这种情况的出现都造成了容器的变形。(如图1所示)第三是在焊接过程中,对于材料和温度的掌控不到位。不同的焊接方式、焊接材料需要在不同的温度下进行,但是目前的焊接,对于方式、材料和温度的系统掌握不足。
1.2 内应力问题造成的变形
内应力也是造成容器变形的一个重要原因。因为压力容器在使用的过程中需要承受高温、高压以及腐蚀环境的考验,所以其制作必须要进行多次的加工,这样才会具有更强的抗性。在加工组装的过程中,由于容器受到多种力的影响,会产生不可避免的内应力,而这种内应力,会在后续的制作和使用过程中对容器的形状产生影响。(如图2所示)如果不能很好的分析容器的内应力并对其进行掌控,那么其破坏力便会进一步的突显。所以,在实践中要积极的进行内应力的分析,然后对其变形的可能趋势进行合理控制。
1.3 压力容器的火焰切割变形
在容器接受制造的过程中,切割的方式主要还是以火焰围住。有着速度快、切割准的特点。但是,火焰切割的原理是冷热交替,利用这样一种形式达到目的。所以,材料在具体的受热过程中,经常会因为受热不均而产生内应力,最终导致变形。
1.4 容器成型误差造成的变形
制造压力容器的过程中,有时候会因为不恰当的操作,从而出现加工误差,具体的部件就会出现成型误差,和设计标准相比,具有一些偏差。容器部件出现成型误差,对于压力容器的整体尺寸都会产生不良的影响,甚至对于接下来的装配过程也会造成影响。如果加热容器的封头成型之后,可能会出现脱模的情况,这样就会使封头出现收缩变形的情况,改变其尺寸,和规定的标准不符,对于容器的使用还会产生影响。
2 压力容器制造过程中变形问题的控制对策
2.1 焊接变形的控制方法
在进行压力容器的焊接时,最容易造成变形的是焊接时的高温环境。技术人员要在焊接进行之前,确定好本次焊接的容器的类型,适应什么样的焊接技术、焊接程序,焊接时的操作参数应当选择什么,并制定好操作方案以及应急防范措施。工程师们一定要依照相关技术标准和生产规范,选择最合适的焊接方法。在焊接一些大型压力容器如圆球形压力容器时,应先组装完整体后再进行焊接工作,并采用对称焊接的顺序以使容器受力均匀,对于要进行多组焊接的部位,应当根据选用的母材预留相应合适的收缩量,避免在组焊后出现壳体收缩最终导致容器变形。根据焊接经验,技术操作人员可以采取反方向抑制变形的处理方法,人为抵消变形部位的焊接变形。
2.2 内应力变形的控制方法
對于压力容器的本体进行热处理,可以有效地消除压力容器中的内应力。在进行热处理消除内应力时,要注意使用的方法和操作的规范,在进行热处理时,炉内温度要与设计需求相符,确保炉内的压力容器受热均匀。很多在进行热处理时都用喷嘴的方式进行,为了达到更好的效果,可以在容器热处理时设置挡火的装置,做好防范措施,避免火焰喷出本体,带来其他不必要的损失。在具体的加热过程中,由于容器局部受热过猛,会产生新的形变。除此之外,由于压力容器的部件在高温情况下,金属的稳定性降低,需要有效的加固手段,稳住压力容器。
2.3 成型误差变形的控制方法
有效地控制压力容器的成型误差造成的形变,可以利用相关的措施预防,来控制相关的变形问题。严格控制压力容器的加工工艺,严格遵循标准规程,完成成型制作。在实际成型之前,需要检查和优化模具的设计标准,使模具设计的合理性和科学性得到有效的保障,有效规范工件的形变误差情况。制作压力容器的过程中,需要结合模具的具体设计尺寸,有效控制模具的规格,以容器母本的高温性能的变化情况为基础,有效地改进模具设计和施工步骤[2]。设计模具的过程中,需要全面考虑热成型零件和体积收缩量,将因为压力容器成型误差而引发的变形问题进行有效的控制。
2.4 压力容器的火焰切割变形控制
第一,进行筒节的控制。在直径筒节的材料切割过程中,如果在切割的过程中存在着较大的温差,那么在切割结束之后,材料就容易因为热胀冷缩的原理而变形。在筒节的切割过程中,通过对称切割的方法可以适当地降低变形的几率。第二,封头控制。在进行火焰切割的时候,会形成封头,这样切口会受到环境因素的影响而产生变形。在进行模具设计时,要考虑到火焰切割对切口的影响,进而对收缩量进行设计考虑,这样才能够让设计更具有实用性和科学性。第三,对机加工坯料实现有效的控制。在具体的制作过程中,机加工主要是针对钢板,在切割的过程中,钢板会出现一些收缩问题影响到钢板表面的不平整性。所以,在切割的过程中要配合一些细化手段,利用一些人工材料使坯料变得更加平滑和完整。
总而言之,因人工动手会产生误差等因素影响,在制造压力容器的过程中,一些主体部件与设计图纸的相关规范不符,因此,在制造过程中压力容器很容易出现变形的情况,对于容器的正常使用造成了直接影响,如果不采取有效的控制措施,就无法保障产品的品质和安全性,甚至还会带来生命财产的损失,对于整个社会经济都会造成影响,这就要求我们在以后的实际工作中必须对其实现进一步研究探讨。
参考文献
[1] 刘亚明.压力容器制造过程中变形问题的控制对策探究[J].科技创业家,2013,13:217.
[2] 陈雪琴.压力容器制造过程中变形问题的控制对策分析[J].科技展望,2015,03:159.
[3] 刘立鑫.浅析如何控制压力容器制造过程中的变形问题[J].黑龙江科技信息,2015,16:57.
[关键词]压力容器;制造;变形;问题;对策
中图分类号:TH49 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)31-0287-01
1 压力容器制造过程中变形问题
1.1 焊接问题造成的变形
焊接问题是压力容器制作过程中产生变形的主要因素。从实践分析来看,焊接造成的容器变形主要体现在三个方面:第一是焊接流程的不确定造成了容器变形。在焊接实践中,不同的金属焊接需要按照不同的顺序,这样才能够保证其焊接的准确,但是目前的焊接,顺序一致性较强,对金属的区分不明显。第二是焊接的范围确定不够细致,所以在焊接中时常会发生范围扩大或者缩小的现象,这种情况的出现都造成了容器的变形。(如图1所示)第三是在焊接过程中,对于材料和温度的掌控不到位。不同的焊接方式、焊接材料需要在不同的温度下进行,但是目前的焊接,对于方式、材料和温度的系统掌握不足。
1.2 内应力问题造成的变形
内应力也是造成容器变形的一个重要原因。因为压力容器在使用的过程中需要承受高温、高压以及腐蚀环境的考验,所以其制作必须要进行多次的加工,这样才会具有更强的抗性。在加工组装的过程中,由于容器受到多种力的影响,会产生不可避免的内应力,而这种内应力,会在后续的制作和使用过程中对容器的形状产生影响。(如图2所示)如果不能很好的分析容器的内应力并对其进行掌控,那么其破坏力便会进一步的突显。所以,在实践中要积极的进行内应力的分析,然后对其变形的可能趋势进行合理控制。
1.3 压力容器的火焰切割变形
在容器接受制造的过程中,切割的方式主要还是以火焰围住。有着速度快、切割准的特点。但是,火焰切割的原理是冷热交替,利用这样一种形式达到目的。所以,材料在具体的受热过程中,经常会因为受热不均而产生内应力,最终导致变形。
1.4 容器成型误差造成的变形
制造压力容器的过程中,有时候会因为不恰当的操作,从而出现加工误差,具体的部件就会出现成型误差,和设计标准相比,具有一些偏差。容器部件出现成型误差,对于压力容器的整体尺寸都会产生不良的影响,甚至对于接下来的装配过程也会造成影响。如果加热容器的封头成型之后,可能会出现脱模的情况,这样就会使封头出现收缩变形的情况,改变其尺寸,和规定的标准不符,对于容器的使用还会产生影响。
2 压力容器制造过程中变形问题的控制对策
2.1 焊接变形的控制方法
在进行压力容器的焊接时,最容易造成变形的是焊接时的高温环境。技术人员要在焊接进行之前,确定好本次焊接的容器的类型,适应什么样的焊接技术、焊接程序,焊接时的操作参数应当选择什么,并制定好操作方案以及应急防范措施。工程师们一定要依照相关技术标准和生产规范,选择最合适的焊接方法。在焊接一些大型压力容器如圆球形压力容器时,应先组装完整体后再进行焊接工作,并采用对称焊接的顺序以使容器受力均匀,对于要进行多组焊接的部位,应当根据选用的母材预留相应合适的收缩量,避免在组焊后出现壳体收缩最终导致容器变形。根据焊接经验,技术操作人员可以采取反方向抑制变形的处理方法,人为抵消变形部位的焊接变形。
2.2 内应力变形的控制方法
對于压力容器的本体进行热处理,可以有效地消除压力容器中的内应力。在进行热处理消除内应力时,要注意使用的方法和操作的规范,在进行热处理时,炉内温度要与设计需求相符,确保炉内的压力容器受热均匀。很多在进行热处理时都用喷嘴的方式进行,为了达到更好的效果,可以在容器热处理时设置挡火的装置,做好防范措施,避免火焰喷出本体,带来其他不必要的损失。在具体的加热过程中,由于容器局部受热过猛,会产生新的形变。除此之外,由于压力容器的部件在高温情况下,金属的稳定性降低,需要有效的加固手段,稳住压力容器。
2.3 成型误差变形的控制方法
有效地控制压力容器的成型误差造成的形变,可以利用相关的措施预防,来控制相关的变形问题。严格控制压力容器的加工工艺,严格遵循标准规程,完成成型制作。在实际成型之前,需要检查和优化模具的设计标准,使模具设计的合理性和科学性得到有效的保障,有效规范工件的形变误差情况。制作压力容器的过程中,需要结合模具的具体设计尺寸,有效控制模具的规格,以容器母本的高温性能的变化情况为基础,有效地改进模具设计和施工步骤[2]。设计模具的过程中,需要全面考虑热成型零件和体积收缩量,将因为压力容器成型误差而引发的变形问题进行有效的控制。
2.4 压力容器的火焰切割变形控制
第一,进行筒节的控制。在直径筒节的材料切割过程中,如果在切割的过程中存在着较大的温差,那么在切割结束之后,材料就容易因为热胀冷缩的原理而变形。在筒节的切割过程中,通过对称切割的方法可以适当地降低变形的几率。第二,封头控制。在进行火焰切割的时候,会形成封头,这样切口会受到环境因素的影响而产生变形。在进行模具设计时,要考虑到火焰切割对切口的影响,进而对收缩量进行设计考虑,这样才能够让设计更具有实用性和科学性。第三,对机加工坯料实现有效的控制。在具体的制作过程中,机加工主要是针对钢板,在切割的过程中,钢板会出现一些收缩问题影响到钢板表面的不平整性。所以,在切割的过程中要配合一些细化手段,利用一些人工材料使坯料变得更加平滑和完整。
总而言之,因人工动手会产生误差等因素影响,在制造压力容器的过程中,一些主体部件与设计图纸的相关规范不符,因此,在制造过程中压力容器很容易出现变形的情况,对于容器的正常使用造成了直接影响,如果不采取有效的控制措施,就无法保障产品的品质和安全性,甚至还会带来生命财产的损失,对于整个社会经济都会造成影响,这就要求我们在以后的实际工作中必须对其实现进一步研究探讨。
参考文献
[1] 刘亚明.压力容器制造过程中变形问题的控制对策探究[J].科技创业家,2013,13:217.
[2] 陈雪琴.压力容器制造过程中变形问题的控制对策分析[J].科技展望,2015,03:159.
[3] 刘立鑫.浅析如何控制压力容器制造过程中的变形问题[J].黑龙江科技信息,2015,16:57.