我公司有一臺大型不銹鋼反應(yīng)釜制作，不銹鋼反應(yīng)釜制造的較核心問題是，上下封頭凸緣法蘭同軸度的要求。具體示意圖如圖1所示。原先采用的制造工藝是：上下封頭凸緣法蘭內(nèi)孔及表面留加工余量，當(dāng)整體組焊完成后，放于大型鏜床上進(jìn)行上下凸緣法蘭的加工，其同軸度可達(dá)0．1mm。但對于一般的容器制造企業(yè)，存在機(jī)加工能力不足，且需要外協(xié)運(yùn)輸，因此存在吊裝費(fèi)用昂貴，且加工周期長的局面。
鑒于此，我公司技術(shù)人員和工人一道，通過參照國內(nèi)外大型不銹鋼反應(yīng)釜的制造工藝資料，且通過自身的模擬操作實(shí)驗(yàn)，找出了一種經(jīng)濟(jì)、合理的制作工藝。本文對這種制造工藝的本身進(jìn)行敘述。
1釜體的制造工藝
大型不銹鋼反應(yīng)釜的釜體制造工藝主要分三部分制作：上封頭組件、筒體、下封頭組件。下面分別就釜體三部分的制造工藝進(jìn)行簡述。
(1)上封頭組件的制作
當(dāng)封頭開好各接管孔后，將其放于調(diào)試好的水平臺上，并組焊各接管法蘭，在此過程中須保證各法蘭面的水平。在組焊完成后，將其放于立車上，并車出中心孔，用百分表檢測上凸緣法蘭的外圓，圓跳動(dòng)控制在1mm內(nèi)，且用框水平儀檢測上表面，水平度控制在2mm內(nèi)，然后進(jìn)行組焊。在立車上進(jìn)行加工時(shí)，須對上凸緣法蘭的內(nèi)孔、上表面密封面進(jìn)行機(jī)加工，保證各同軸度要求，且刻出各螺孔中心圓線。在鉆床上對螺栓孔進(jìn)行加工，要保證螺孔與凸緣表面的垂直度。
(2)筒體的制作
筒節(jié)從下料開始要嚴(yán)格控制簡體的矩形度。當(dāng)卷制成形后，保證筒體的圓度要求按GB151中0．5％D來控制。各筒節(jié)組對的B類焊縫錯(cuò)邊量及焊縫間隙都需要均勻，組對后，對筒體的直線度進(jìn)行檢測，直線度不得很過2mm。
(3)下封頭組件的制作
下封頭也放于水平臺上進(jìn)行組焊，焊接好接管法蘭。中心下凸緣孔先在立車上預(yù)車一個(gè)比凸緣外徑小5mm的中心孔。
三部分組件的制作按工藝過程組對成容器，在組對過程中也須對錯(cuò)邊量，對焊縫間隙進(jìn)行控制。在焊接完成后，再組焊上支耳。
2關(guān)鍵部件的制造工藝
在釜體的制造工藝中，較關(guān)鍵的工藝是下凸緣的組焊，在進(jìn)行下凸緣組焊前，先要準(zhǔn)備以下工裝設(shè)備：大型立式支架(有專用的地坑式調(diào)試平臺更好)、精度達(dá)0．02mm的框式水平儀、同上下凸緣緊配的中心打孔平蓋、鋼絲(直徑0.3mm，長度5m)、重錘、應(yīng)變片4個(gè)(各帶一個(gè)應(yīng)變測試儀)以及剛性足夠的帶四爪卡盤的三維可調(diào)的定位裝置。
首先，將釜體立于大型立式支架上，通過調(diào)節(jié)各支耳的高度，較終用框式水平儀檢測調(diào)整上凸緣法蘭的水平度在0．02nlm。然后從上凸緣中心孔下垂鋼絲，穿過下凸緣中心孔，將下凸緣放于釜內(nèi)下封頭上，待鋼絲穩(wěn)定后，按住下凸緣，沿下凸緣外圓劃細(xì)線，然后拿掉凸緣，并用打磨工具，打磨出凸緣孔，且按圖打磨出內(nèi)坡口，以便于在釜內(nèi)焊接。
然后，在凸緣的四等分方位上貼上應(yīng)變片，再使得垂線通過底凸緣中心孔，用四爪卡盤卡住底凸緣貼應(yīng)變片的4對稱處，并進(jìn)行微調(diào)，使得底凸緣上表面水平。當(dāng)垂線通過底凸緣中心孔中心后，鎖緊卡盤。讀出四個(gè)方位的應(yīng)變測試儀的值，并做好記錄。較后，按事先演練的方法，用1．2的打底焊絲，對稱分小段少量焊接。在焊接過程中，同時(shí)需兩人配合完成，其中，一人進(jìn)行焊接，另一人要隨時(shí)觀測應(yīng)變檢測儀的變化。每焊完一小段，須及時(shí)冷卻焊縫，并讀出應(yīng)變片的變化值，再焊對稱的焊縫，再冷卻，再讀值，使得對稱的兩點(diǎn)應(yīng)變片的測量變化值控制在一定的范圍內(nèi)。當(dāng)打底焊完成后，再根據(jù)應(yīng)變值決定第二道焊縫的焊接順序。由于釜體材料為奧氏體不銹鋼材料，因此在進(jìn)行第二道焊接時(shí)，可在釜外及時(shí)噴水冷卻，以減少焊接時(shí)間，此焊接過程也需要進(jìn)行分段對稱焊接，用同樣的方法控制應(yīng)變儀值的變化值。待完全冷卻后再焊下一道，直到全部焊完冷卻。如對稱點(diǎn)應(yīng)變值變化太大，可在相應(yīng)點(diǎn)磨除部分焊縫，然后采用相同的焊接工藝進(jìn)行補(bǔ)救。如果在冷卻后，在對稱點(diǎn)應(yīng)變儀值變化不大的情況下，可松開卡盤。經(jīng)過我們的試驗(yàn)和實(shí)際制作，這種方法能使得上下凸緣的同軸度控制在1mm內(nèi)，對于低轉(zhuǎn)速的長軸的大型反應(yīng)釜來講，這是一個(gè)可以接受的數(shù)值。當(dāng)然，隨著經(jīng)驗(yàn)的積累，我們有信心用該方法把同軸度控制在0.5mm之內(nèi)。
3結(jié)束語
對于設(shè)備體積巨大，沒有大型鏜床可加工，或?qū)τ跈C(jī)加工能力薄弱，且生產(chǎn)臺數(shù)又不是很多的容器制造企業(yè)來說，該方法是一種經(jīng)濟(jì)合理的工藝制造方法。以上大型不銹鋼反應(yīng)釜同軸度的控制因素，需要工人進(jìn)行焊接試驗(yàn)，依賴于經(jīng)驗(yàn)的積累，各應(yīng)變片的粘貼也要具有一定的技巧，且下凸緣四爪卡盤工裝本身應(yīng)具備一定的剛度，以提高應(yīng)變片的靈敏度，同時(shí)，操作工人要有足夠的耐心。在操作完成后，從實(shí)際的使用情況來看，用戶反映良好，達(dá)到了預(yù)期的目的。
