多层包扎容器包扎焊接制造工艺改进分析
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摘 要：我国现具有一种相对较新的压力容器制造的工艺方法，该方法结合了液压缠绕技术和焊接技术，该方法已经在制造过程中得到了许多应用的验证。事实证明，该方法大大提高了压力容器的生产质量，同时该方法将大大降低生产原料的消耗率，同时降低了工人的劳动强度和制造成本，经济效益一目了然。此外，该方法的主要创新是研究和应用了由不同制造技术组合形成的相对较新的制造工艺，它可以作为从事压力容器制造技术研究和应用的一些工程技术人员参考。
关键词：压力容器;制造工艺改进;多技术融合过程
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.16.038
传统的多层容器包扎焊接在制造过程存在诸多不足，因此我们需要在实际工作中给予高度重视和关注。同时，在这个过程中，我们一定要注意创新型技术是近年来发展的趋势，结合近年来传统焊接结构的工艺特点，我们应该先按照传统的多层液压技术来进行第一步，然后再应用简洁有效的一些新方法，将压力容器包扎的焊接结构的制造技术进行改进和不断的完善，一步步将技术变得更加简洁方便，从而提升新型焊接技术的简洁有效性。
1 多段焊接气缸结构过程
1.1 焊接结构设计的特点
生活中较为常见的多层压力容器焊接结构的形式重要有三种，但这三种形式损耗较大。因此，新型的焊接结构结合和实际的制造过程，相对于传统结构来说更加贴合实际。
1.2 焊接结构设计特性
多节圆柱形结构相对普通焊接结构来说它的机械加工过程更为复杂，所以在焊接的过程中比较耗时耗力。焊接剖面的深度很深，同时直径较长，在这过程中需要焊材消耗的数目也非常的庞大，因此在焊接的过程中一次焊接成型的方法是非常不实用，不切实际的，在这过程中需要很多的焊接程序，而且在焊接工作过程中还有巨大的工作量，工作人员在这一过程中还需要完成许多的辅助程序，这样焊接需要的时间很长，其结果是，在焊接过程中易发生一些操作失误。
1.3 焊接结构对质量的影响
压力容器在焊接后容易在焊缝的位置出现应力集中的现象，这种现象会在实际工作中产生一些不良的影响。同时，由于在使用过程中的压力容器，没有办法妥善处理焊接应力。基于这一点，在焊缝的热影响区容易出现焊接方面的不足。这将对产品的质量产生非常严重的威胁。因此，合理设计焊接结构就会变得尤为重要。
2 制造工艺的改进
2.1 新的压力容器的制造程序
新的压力容器焊接过程中采用了基于传统的圆筒形式，利用包裹容器表面来进行制造新型液压计量设备。当气缸制造好后，需要在液压涡卷还没有完全释放的时候焊接筒壁。此外过程中还需要对封头和球形封头进行有效的焊接，焊接过程中适当调整焊接参数，直到焊缝的质量完全满足压力容器设计参数的要求。这种方法可以将不同层之间的焊缝的位置错开，达到我们想要的效果。这种程序更加简单，方便，大大减少了劳动力和降低了生产成本，从而使得工厂利润有一个大幅度的提高。
2.2 对压力容器焊接结构的改进
压力容器焊接结构的改进要基于焊接过程。在布局过程中，各层之间的焊缝应交错，每层的连接处连接。钢板和头部都是V形结构，同时它们以阶梯方式布置。
2.3 包扎焊接工艺的基本特点
包扎焊接工艺在焊接结束后有大而深的焊缝，可以防止焊接应力过于集中而导致强度下降。其次，熔池的总体积将减少70%以上甚至80%。除了焊接过程中工人的劳动强度之外，还可以看出焊接过程中焊材的消耗量显著降低。焊接所花费的时间也将大大减少。再次，气缸之间的对接焊缝具有非常可靠的结构保证，从而生产效率和产品质量得到了明显改善。因此，我们更能够控制生产成本。其结果是，工厂能够在生产压力容器这方面得到更高的效益。
2.4 计算压力容器的生产质量
根据焊接气缸和球状密封件的焊接结构的生产质量进行计算，分析压力容器的改进效果。应使用有限元分析计算的方法，以确定所述焊接位置的强度是否符合规定的要求。应用程序前应先建立一个数学模型来分析在规定压力的条件下计算的应力和焊缝处的应变。之前的研究数据表明，筒体和端面的应力压强应在71.0到99.0MPa之间，筒体和球形接头之间的的应力压强应保持在58.0到79.0MPa之间，这样的压力容器才算比较正规。这表示如果焊接结构能够得到改进，那么所制造的压力容器在焊缝处的强度就能够满足相关规定的要求，并且是及其安全的。某家高压容器制造公司利用改进的跨层（圆周和径向）液壓包扎技术生产出了DN1000和DN1200压力容器，在水压试验的时候检测气缸周长的变化，这样我们就发现了当工作压力为31.5MPa左右的时候，周长仅仅只增加了1mm;当我们把压力改为40MPa时，周长只增加了3mm。结合数据我们可以得到这样的结论，新技术生产的压力容器，周围各个方向压力的变化非常微小，而且综合技术指标得到显著改善，更加容易满足压力容器制造的要求。同时，这种技术已经被广泛应用于市场了。
3 焊接结构技术的改进具有以下特点
3.1 对工艺技术的改进创新
工艺技术的改进主要体现在液压缠绕技术与焊接技术一体化形成的新型压力容器生产制造技术。工艺技术的进步和创新对于研究和制造新的压力容器打下了坚实而稳定的技术基础。
3.2 压力容器的生产质量的明显改善
工作中发现经研究之后的焊接结构和工艺有了很大的改进，使新技术在压力容器生产中的应用更加广泛，而且还能够避免一些很长很深的焊缝的存在，焊缝的应力集中缺陷问题日益减少。
3.3 生产效率显着提高，劳动强度降低
由于压力容器焊接之前大大减少了大而深的焊缝，焊接填充金属材料相应减少，工序之间的转移时间缩短，不仅液压包扎工艺简洁快速，而且质量有保证。
4 结束语
本文提出的工艺方法，通过平时在制造中的现实验证，可以确保这种方法不但提高了压力容器的生产质量，也会将原材料的成本降低，而且主要创新是通过整合不同制造技术形成的新制造工艺的应用。
参考文献：
[1]刘洪强.多层包扎压力容器包扎焊接制造工艺改进[J].黑龙江科技信息，2019（17）：76.
[2]何庆中，袁宏远.多层包扎压力容器包扎焊接制造工艺改进[J].压力容器，2018（10）：45-48.
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