1 焊接结构制造工艺及实施课程设计 说 明 书 系 （部）： 机械工程系 班 级： 焊接3101 序 号： 13 * 名： *** 指导教师： *** 2011~ 2012 学年第 2 学期 2 YSP—5 液化石油气钢瓶的设计 设计参数：介质：液化石油气；设计压力：1.6Mpa；使用温度：-40～60℃；几何容积 12L;钢瓶内径：250；充装量 5kg。 一、母材机械性能分析 母材所用材料为 Q235A，是普通碳素结构钢，抗拉强度为 375～500MPa，不做冲击试验。 二、材料化学成分分析 Q235A 材料的化学成分见下表 1。 表 1 Q235A 化学成分 钢号 化学成分（质量分数）% Q235A C Si Mn S P ≤0.22% ≤0.35% ≤1.4% ≤0.050% ≤0.045% 三、零部件组成 瓶体焊缝布置有两种方案可供选择，如图 1 所示。图 1a 方案共有三条焊缝：二条环缝和一条轴向焊缝。图 1b 方案只有一条环形焊缝。图 1a 方案的优点是上、下封头的拉伸变形小，容易成形；缺点是焊缝多，焊接工作量大，同时，筒体上的轴向焊缝处于拉应力最高位置（径向拉应力为轴向拉应力的两倍），破坏的可能性大。图 1ｂ方案中部有一环缝，完全避免了图 1ａ方案的缺点。同时，据工件尺寸，瓶体半部可一次拉伸成形，因此，选用图 1ｂ方案适宜。 图 1 本次课程设计为了说明压力容器筒体的制造，仍采用图 1a 方案，因此主要零部件有底 座 、封头（上封头、下封头，采用长 短 轴比 值 为 2 的标 准 椭 圆 封头）、筒体、瓶阀 座 、护 罩 、瓶阀 。 3 四、结构分析及制造关键点 1.结构分析 （1）封头 椭圆形封头压制前的坯料为一个圆形，采用整块钢板，在油压机上，用凸凹模一次热压成形。封头边缘用封头余量切割机进行加工，用等离子弧切割机开I 形坡口。 （2）筒体 筒节采用半自动切割机下料，下料前先划线。筒节在卷板机上冷卷而成。 （3）底座 平底型底座压制前的坯料为一个圆形，采用整块钢板，在油压机上，用凸凹模一次热压形成。底座边缘用封头余量切割机进行加工，用等离子弧切割机开I 形坡口。 2.制造关键点 筒身用钢板冷卷成形，为避免焊缝密集，筒身纵焊缝应相互错开。封头热压成形，与筒身连接处20-30mm 的直段以使焊缝避开转角处的应力集中。 五、计算封头与筒体坯料展开尺寸 材料厚度计算: Ph×Di So1= 2×δsφ －Ph =2.6 取 3 1.3 由于钢瓶装的液化石油气具有一定的腐蚀性，外加2mm 腐蚀厚度，而实际 制造时为计算...
