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一种直锥不锈钢罐体成型方法

时间:2017-12-04     作者:不锈钢罐【转载】   来自:不锈钢罐

摘要

本发明涉及一种直锥不锈钢罐体成型方法,该直锥不锈钢罐体成型方法包括以下步骤:1)筒节板材下料;2)筒节成型;3)罐体成型。本发明提供了一种直锥不锈钢罐体成型方法,该成型方法与目前直锥体制造相比,无论是从筒节板料下料精度,还是体组对质量,到最终焊接质量都有很大提高。

权利要求(10)

1. 一种直锥不锈钢罐体成型方法,其特征在于:所述直锥不锈钢罐体成型方法包括以 下步骤:1)筒体板材下料;2)筒节成型;3)罐体成型。

2.根据权利要求1所述的直锥不锈钢罐体成型方法,其特征在于:所述直锥不锈钢罐 体成型方法还包括:4)罐体焊缝探伤。

3.根据权利要求2所述的直锥不锈钢罐体成型方法,其特征在于:所述直锥不锈钢罐 体成型方法还包括:5)对罐体内表面进行酸洗钝化处理。

4.根据权利要求123所述的直锥不锈钢罐体成型方法,其特征在于:所述步骤 1)的包括以下步骤:1.1)筒节展开,其具体实现方式是:使用三维造型对筒体进行造型,根据筒体造型对 每个筒节进行展开,获得筒节展开图,为防止焊接变形对筒体长度的影响,筒体长度方向工 艺放量06mm,对与封头相连接的一端工艺放量,控制在46mm范围内,取值大小根据筒 体材质的进行选取;1. 2)根据步骤1)中的筒节展开图对板料进行切割,其具体实现方式是:根据筒节板料 展开图,编写切割程序,采用数控等离子切割机对板料进行曲线切割;1. 3)对板料坡口进行开制,其具体实现方式是:板料数控切割后,采用铣削方式对板 边为曲线的坡口进行开制。

5.根据权利要求4所述的直锥不锈钢罐体成型方法,其特征在于:所述步骤幻包括以 下步骤:2. 1)采用分区滚弯方法对每个筒节进行滚制,并形成锥体:2. 2)采用埋弧自动焊的焊接方式对锥体的纵缝进行焊接。

6.根据权利要求5所述的直锥不锈钢罐体成型方法,其特征在于:所述步骤2. 1)包括 以下步骤:2. 1. 1)对筒节预弯;2. 1.2)对筒节滚弯,其具体实现方式是:以筒节顶部、底部母线作为基准对扇形板料 划线,并在滚弯时不断调整辊压线,使辊压线始终与扇形坯料的母线重合;2. 1. 3)对筒节矫圆,其具体实现方式是:将筒节调到纵缝部位,滚弯1-2圈,使整圈曲 率均勻一致,然后逐渐卸除载荷,使工件在逐渐减少矫正载荷下,多次滚弯而矫圆。

7.根据权利要求6所述的直锥不锈钢罐体成型方法,其特征在于:所述步骤幻包括以 下步骤:3. 1)筒段组对;3. 2)罐体组对;3. 3)罐体焊接。

8.根据权利要求7所述的直锥不锈钢罐体成型方法,其特征在于:所述步骤3. 1)的 具体实现方式是:依次对半个筒体即筒段进行组对,按筒节的编号,先将封头与第一个筒节的小端组对,将第一个筒节的大端与第二个筒节的小端,第二个筒节的大端与第三个筒节 的小端进行组对,组对时,在保证底部,顶部母线对齐的情况下,控制焊缝的错边量不大于 1. 5mm,及组对间隙不大于2mm

9.根据权利要求8所述的直锥不锈钢罐体成型方法,其特征在于:所述步骤3.¾的具 体实现方式是:将已经组对完成筒段,大端相对,分别放置于转罐器上,转动转罐器,调整筒 段顶部母线在最下端,确保两筒段的底部母线在一条直线,组对两筒段成为一个筒体。

10.根据权利要求9所述的直锥不锈钢罐体成型方法,其特征在于:所述步骤3. 3)的 具体实现方式是:罐体环缝的焊接采用埋弧自动焊的焊接方式,单面开坡口,先对内环缝焊 接;然后再进行外环缝焊缝清根,焊接。

说明

一种直锥不锈钢罐体成型方法技术领域[0001] 本发明涉及一种不锈钢铁道罐车制造方法,尤其涉及一种筒节式直锥不锈钢罐车 罐体的成型方法。背景技术[0002] 目前不锈钢铁道罐车筒体结构基本都是圆柱形状。由于铁路大提速的要求,铁道 罐车由60t级升级为70t级;另外不锈钢罐车装运介质大多为比较贵重液体,用户对罐体的 卸净率要求较高,因此罐体结构改进为直锥形式,提高了介质的卸净率。这也是首次将不锈 钢这种低合金钢直锥罐体运用在铁道罐车上。这种不锈钢直锥罐体与传统圆柱结构制造工 艺有很大的差异。[0003] 圆柱结构不锈钢罐体成型主要工序:筒节板料拼接完成后,划线,坡口开制,滚筒, 筒节纵缝焊接,筒体组对、焊接,封头组对、焊接。这种圆柱罐体制造工艺已经不能适应不锈 钢直锥结构罐体制造。[0004] 目前不锈钢罐体成型主要工序:首先运用C语言编制的程序对筒体的每个筒节进 行展开,根据展开图对板料进行下料,开坡口,滚筒,筒节纵缝焊接,筒体组对、焊接等。这种 制造方法主要存在以下几个缺点:1、板料展开图程序采用锥体母线作为展开线,筒节成型 后,此线不水平,与设计图样有点差异。2、由于直锥非旋转体,理论上不能直接展开,因此板 料展开程序采用取点法进行编程,下料精度不高,影响筒体组对质量。3、板料的曲线采用手 工等离子切割方法,板边曲线质量无法保证。4、板料的曲线坡口采用直线坡口机刨边、手工 修磨,坡口成型质量较差,对焊接质量影响较大,焊缝返修率较高。发明内容[0005] 为了解决背景技术中存在的上述技术问题,本发明提供了一种直锥不锈钢罐体成 型方法,该成型方法与目前直锥体制造相比,无论是从筒节板料下料精度,还是体组对质 量,到最终焊接质量都有很大提高。[0006] 本发明的技术解决方案是:本发明提供了一种直锥不锈钢罐体成型方法,其特殊 之处在于:所述直锥不锈钢罐体成型方法包括以下步骤:[0007] 1)筒节板材下料;[0008] 2)筒节成型;[0009] 3)罐体成型。[0010] 上述直锥不锈钢罐体成型方法还包括:[0011] 4)罐体焊缝探伤。[0012] 上述直锥不锈钢罐体成型方法还包括:[0013] 5)对罐体内表面进行酸洗钝化处理。[0014] 上述步骤1)包括以下步骤:[0015] 1. 1)筒节展开,其具体实现方式是:使用三维造型对筒体进行造型,根据筒体造型对每个筒节进行展开,获得筒节展开图,为防止焊接变形对筒体长度的影响,筒体长度方 向工艺放量06mm,对与封头相连接的一端下料时工艺放量,控制在46mm范围内,取值 大小根据筒体材质的进行选取;[0016] 1. 2)根据步骤1)中的筒节展开图对板料进行切割,其具体实现方式是:根据筒节 板料展开图,编写切割程序,采用数控等离子切割机对板料进行曲线切割;[0017] 1. 3)对板料坡口进行开制,其具体实现方式是:板料数控切割后,采用铣削方式 对板边为曲线的坡口进行开制。[0018] 上述步骤2)包括以下步骤:[0019] 2. 1)采用分区滚弯方法对每个筒节进行滚制,并形成锥体:[0020] 2. 2)采用埋弧自动焊的焊接方式对锥体的纵缝进行焊接。[0021] 上述步骤2. 1)包括以下步骤:[0022] 2. 1. 1)对筒节预弯;[0023] 2. 1.2)对筒节滚弯,其具体实现方式是:以筒节顶部、底部母线作为基准对扇形 板料划线,并在滚弯时不断调整辊压线,使辊压线始终与扇形坯料的母线重合;[0024] 2. 1. 3)对筒节矫圆,其具体实现方式是:将筒节调到纵缝部位,滚弯1-2圈,使整 圈曲率均勻一致,然后逐渐卸除载荷,使工件在逐渐减少矫正载荷下,多次滚弯而矫圆。[0025] 上述步骤幻包括以下步骤:[0026] 3. 1)筒段组对;[0027] 3. 2)罐体组对;[0028] 3.幻罐体焊接。[0029] 上述步骤3. 1)的具体实现方式是:依次对半个筒体即筒段进行组对,按筒节的编 号,先将封头与第一个筒节的小端组对,将第一个筒节的大端与第二个筒节的小端,第二个 筒节的大端与第三个筒节的小端进行组对,组对时,在保证底部,顶部母线对齐的情况下, 控制焊缝的错边量不大于1. 5mm,及组对间隙不大于2mm[0030] 上述步骤3. 2)的具体实现方式是:将已经组对完成筒段,分别放置于转罐器上, 转动转罐器,调整筒段顶部母线在最下端,确保两筒段的底部母线在一条直线,组对两筒段 成为一个筒体。[0031] 上述步骤3. 3)的具体实现方式是:罐体环缝的焊接采用埋弧自动焊的焊接方式, 单面开坡口 35°,先对内环缝焊接;然后再进行外环缝焊缝清根,焊接。[0032] 本发明的优点是:[0033] 1、焊缝探伤后合格率大大提高。本发明通过以上这些成型步骤能够有效保证筒体 组对错边量不超过1. 5mm、组对间隙小于2mm ;焊缝探伤后合格率大大提高;[0034] 2、焊接效率高。本发明采用不锈钢罐体缝内纵缝、内环缝采用埋弧自动焊的焊接 方式,单面开坡口 ;外纵、外环缝坡口采用清根处理,比双面开坡口焊接效率提高30%[0035] 3、酸洗钝化效率明显提高。采用本发明所提供的罐体成型方法,是将罐体采用喷 淋方法进行酸洗钝化,在保证质量条件下,比传统浸泡清洗,效率提高了 50%。附图说明[0036] 1为本发明所提供方法的罐体拼接方案示意图。具体实施方式[0037] 本发明提供了一种直锥不锈钢罐体成型方法,该成型方法包括以下步骤:[0038] 1、筒节板材下料。[0039] 1. 1筒节展开:使用三维造型对筒体进行造型,根据筒体拼接方案对每个筒节进 行展开,为防止焊接变形对筒体长度的影响,筒体长度方向工艺放量06mm,对与封头相 连接的一端考虑到封头应力的释放,周长方向工艺放量,一般控制在46mm范围内。取值 大小根据筒体材质的进行选取,一般304不锈钢取小值,316L焊接变形较大取大值。[0040] 1. 2数控切害Ij :根据筒节板料展开图,编程,采用数控等离子切割机 (P0WERMAX1650 5. 5mxl4m)对板料进行曲线切割。切割时对筒体底部、顶部母线所在的点 进行明确标出。下料前对板料的编号进行移植,移植的编号必须与数控等离子切割机的所 编的程序的编号一致,没有编号的板禁止下料。下料时,板宽公差0+1,对编号为1的筒 节小端工艺放量4mm,切割。[0041] 1.3坡口开制:板料数控切割后,板边为曲线坡口加工采用不锈钢专用曲线坡口 机(CHP-12),该装置采用了铣削方式,加工坡口的同时,可沿板边缘自动行进,金属去除率 高,工作时无需人推手扶,改变了传统曲线坡口机需人推手扶的状况。调整曲线坡口机的铣 削量及高度,对数控等离子切割完成后的板边进行坡口加工,坡口角度35°钝边5mm,加工 完成后打磨氧化皮及毛刺。[0042] 2、筒节成型。[0043] 2. 1锥体滚制:由于每个筒节为直锥结构,不能直接在滚圆机上一次滚制成功,采 用分区滚弯方法对每个筒节进行滚制。卷制过程分为预弯、滚弯、矫圆三个步骤完成。预弯 时,制作专用压头胎消除在板边进入端和出口端残留下平直部分;滚弯时,以顶部、底部母 线作为基准对扇形板料划线,并在滚弯时不断调整辊压线,使辊压线始终与扇形坯料的母 线重合;矫圆时,将筒节调到纵缝部位,滚弯1-2圈,使整圈曲率均勻一致,然后逐渐卸除载 荷,使工件在逐渐减少矫正载荷下,多次滚弯而矫圆。通过预弯、滚弯、矫圆三步保证了锥体 卷制质量。[0044] 2. 2纵缝焊接:焊接采用埋弧自动焊的焊接方式,单面开坡口。[0045] 3、罐体成型。[0046] 3. 1筒段组对:根据罐体拼接方案进行筒体组对,依次对半个筒体即筒段进行组 对,按筒节的编号,先将封头与第一个筒节的小端组对,将第一个筒节的大端与第二个筒节 的小端,第二个筒节的大端与第三个筒节的小端进行组对,组对时,在保证底部,顶部母线 对齐的情况下,控制焊缝的错边量不大于1. 5mm,及组对间隙不大于2mm。具体说来,是先将 封头与第一个筒节的小端组对,然后依次将第一个筒节的大端与第二筒节的小端组对…… 依次类推组对完成一个筒段,组对时不断调整筒节的位置,保证每个筒节的顶部、底部母线 对齐,控制组对错边量及间隙。[0047] 3. 2罐体组对。将已经组对完成筒段,大端相对,分别放置于两套转罐器上,转动转 罐器,调整筒段顶部母线在最下端,确保两筒段的底部母线在一条直线,组对两筒段成为一 个筒体。控制焊缝的错边量不大于1. 5mm,及组对间隙不大于2mm[0048] 3. 3罐体焊接:罐体环缝的焊接采用埋弧自动焊的焊接方式,单面开坡口,先对内环缝焊接;然后再进行外环缝焊缝清根,焊接。焊缝宽度183mm,余高03 mm。这种焊 接方式区别于为防止不锈钢焊接后变形较大的问题,大多数生产厂家采用等离子、手把焊 接。焊接时,首先对内焊缝周围清洗、焊接;然后再进行外环缝焊缝清根,打磨,焊接。参见 图1,该图可见筒体由两个直锥筒段组成,共六个筒节组焊而成。[0049] 4、罐体焊缝探伤。筒体纵、环缝采用X射线方法进行探伤。[0050] 5、酸洗钝化。罐体制作完成后内表面进行酸洗钝化处理。首先对罐体进行碱洗、 酸洗。合格后,进行钝化处理,钝化膜质量使用蓝点试验进行检验。[0051] GH70A型乙二醇铁道罐车,罐体装配为直锥结构筒体,罐体材质为OCr 18Ni9 (304), 筒体大端直径观50讓,小端直径观00讓,板厚10mm。罐体长度11300 14mm,罐体焊接接 头对口错边量应不大于1. 5mm,组对间隙不大于2mm,焊缝无损检测规则合格标准为JB/ T4730. 2规定的III级;罐体内表面酸洗钝化处理,钝化膜的检查按蓝点法进行,30秒内

 


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