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多层厚壁容器的制造多层厚壁高压容器壳体的构成：由卷焊而成的圆柱形筒体和两个铸造或锻造制成的封头（也称端盖）组成的。筒体是由内筒和包扎在其上的数层瓦片状的薄层板所构成。内筒体直接接触工作介质，必须适应工作条件的要求，如强度高、塑性和韧性好及耐腐蚀等。常用的内筒材料由16MnR、15MnVR、16Mng、14MnMoVR和15MnVg等。板厚一般为12～20mm。层板作为受力件，也要求具有良好的塑性和韧性。常用层板有16MnRC和15MnVRC等。板厚多为6～10mm。层板可以为单一材料；也可以采用不同材料，达到沿壁厚等强度的混合包扎，以充分利用材料的承载能力。多层厚壁容器的制造多层包扎高压容器的特点：多层包扎高压容器是较早使用的组合容器之一。它是利用各层层板间的（或）条纵向焊缝的焊接收缩作用和包扎箍紧力作用，使筒体在投入运行前就在其内侧保留着预压缩应力，而外侧保留预拉伸应力。当承受内压后，既提高了内壁的屈服安全性，又改变了应力沿壁厚的分布状况，使壁厚材料合理地得到利用。多层厚壁容器的制造㈠制定工艺流程图层板包扎高压容器的工艺流程如图6-10所示。图6-10多层厚壁容器的工艺流程多层厚壁容器的制造㈡备料加工1.内筒制作材料复检、矫平后，参照单层卷焊容器筒节制造工艺进行内筒的制作加工。高压容器对筒体不圆度的要求比一般中、低压容器要严格的多，这一方面是因为由内压产生的二次应力较高，另一方面还由于内筒的不圆度直接影响层板包扎的松紧程度和间隙的大小。多层厚壁容器的制造多层高压容器的内筒应满足以下规定：①同一断面上的最大直径和最小直径之差不应大于内径的0.5%，且不大于6mm；②纵缝（A类焊缝）的对口错边量不大于1.5mm；③对接纵缝（A类焊缝）形成的棱角（用弦长等于1/6内径且不小于300mm的内样板或外样板检查）应不大于2mm；④内筒材料的伸长率大于层板材料的伸长率；多层厚壁容器的制造⑤内筒焊接时，应同时焊接一块相同材料的试板，以便检查内筒接头的力学性能；⑥多层包扎容器多为高压容器（Ⅲ类容器），内筒焊接完成后，须进行100%的射线探伤，以确保焊缝质量；⑦内筒应进行单独的消除应力热处理；⑧内筒校圆前，应先将焊缝磨平。多层厚壁容器的制造2.层板加工层板材料多为6mm～10mm厚的16MnRC或15MnVRC钢板。复检、矫平后划线下料。由于层板为半圆筒形瓦片，故不需要预弯，滚卷后两边各切掉200mm长的直边，同时每边开出20°～30°的坡口；另外，层板的两条纵缝装配时各需留出6～14mm的间隙，这样焊后由于焊接收缩应力的作，可使层板包扎的更紧。多层厚壁容器的制造每块层板毛坯料在展开直径方向的尺寸L应由下式所决定：式中Dn——第n层层板的内径（mm）；δ——层板厚度（mm）。n1π()2200(614)2LD多层厚壁容器的制造用卷板机卷制成形后，切除直边，层板加工即告结束。值得注意的是：①板厚允差不大于0.4～0.6mm，以免影响多层壁厚的计算；②为了包扎更紧密，层板实际曲率可比要求大些，根据经验，包扎层板内径小于内层筒体外径的6～10mm。③每个多层筒节上必须按图样要求钻泄放孔（信号孔），信号孔的作用是便于焊接中气体的排除。多层厚壁容器的制造3.筒节制作筒节的制作包括层板包扎和环缝坡口的加工。⑴层板的包扎层板包扎是多层厚壁高压容器制造的重要工艺内容之一。注意事项如下：①包扎前，层板表面要除锈，并应复查层板曲率是否符合要求；②为使层板间纵缝相互错开，要以前一层层板的焊缝为基准给出各层板纵缝在筒体端面所处位置，如图6-11所示，一般应依次错开78°；多层厚壁容器的制造图6-11层板纵焊缝位置分布图多层厚壁容器的制造③为了防止层板在包扎过程中内筒发生变形，包扎前先在内筒中放入内支撑胎具；④在专用包扎拉紧装置上进行外层板的包扎，经间隙检查合格后，方可进行定位焊；对两条焊缝的间隙进行调整，其坡口间隙一般为6～14mm；⑤层板焊接可采用手弧焊或埋弧焊。同一层板的纵缝焊接，要各先焊一道，以免定位焊缝开裂；一条焊缝的各层焊接方向应相反，以减小焊接变形；多层厚壁容器的制造⑥一层板焊完后，待焊缝全部冷却后，再铲除或磨平焊缝，以便后续各层的包扎；⑦每层层板的C类接头修磨后应经外观检查，不得存在裂纹、咬边和密集气孔。材料标准抗拉强度下限值＞540MPa层板的C类焊缝在修磨后，应进行磁粉或渗透检测，不得存在裂纹、咬边和密集气孔；⑧与多层筒节相焊的各类焊接接头，焊后均可不作焊后热处理。多层厚壁容器的制造⑵筒节环缝坡口的加工筒体组装前，必须加工好环缝的焊接坡口（即进行筒节端口的边缘加工）和信号孔，如图6-12所示。图6-12层板信号孔多层厚壁容器的制造因壁厚较大，多采用窄间隙坡口进行埋弧焊，窄间隙坡口的角度不超过6°。焊接时，由于焊机固定在容器的上方依靠筒体的转动来完成焊接，这样焊接方向与层板扎紧方向平行，易于造成咬边和夹渣等焊接缺陷。在埋弧焊前，常常对筒节边端坡口进行预堆焊，堆焊时可将加工好边缘的筒节立起来，采用电焊条电弧焊、二氧化碳气体保护焊或MAG焊完成预堆焊。预堆焊后需经再次坡口切削加工并探伤合格后，方可进行环缝埋弧焊。多层厚壁容器的制造㈢筒体环缝装配焊接①高压包扎容器直径不是很大，经常可见到直径600mm左右的产品，此时内环缝只能进行焊条电弧焊焊接，且操作极不方便，需要焊工钻进内筒中焊接，因此要求焊工的操作水平较高。②由于壁厚较大，外环缝要进行多层甚至多道埋弧焊。③由于壁厚较大，在焊到壁厚的一半（一定厚度）时，就应及时进行射线探伤。④为消除深槽焊接裂纹，焊前要预热，且应保证壁厚方向的温度均匀一致。多层厚壁容器的制造