封头类零件的制造工艺
摘 要
本文首先介绍了封头的一些基本知识(包括它的定义，种类，以及用途) 。然后就对封头的加工工艺（包括下料，焊接，冲压，压鼓，旋压，坡口，研磨，酸洗，热处理，抛光工序）进行了详细的分析，并对加工工序的作业标准进行了叙述，最后总结了江苏盛博的封头制作的缺陷和这些缺陷所对应的解决方法以及来料加工的相关作业标准。
关键词： 封头 加工工序 作业标准 缺陷 来料加工
Head of the manufacturing process
Abstract
This paper introduces some basic knowledge of head (including its definition, types, and use). Then head on to the processing technology (including cutting, welding, stamping, pressure drum, spinning, groove, grinding, pickling, heat treatment, polishing procedures) carried out a detailed analysis, and processing of standard operating procedures the narrative and, finally, Jiang Su Shengbo of head defects and the defects produced by the corresponding solutions, and processing of the relevant operating standards.
Key words: head defects in materials processing standard processing procedures operations
目 录
摘要„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 1 Abstract „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2
第一章 封头的介绍„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 6
1.1定义„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6
1.2种类„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6
1.3用途„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6
第二章 封头制作的加工工艺„„„„„„„„„„„„„„„„„ 6
2.1下料工序„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7
2.1.1下料操作„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8
2.1.2下料作业标准„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8
2.2焊接工序„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„9
2.2.1焊接操作„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„9
2.2.2焊接作业标准„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„9
2.3冲压工序„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„11
2.3.1冲压操作„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 11
2.3.2冲压机的构成„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 11
2.3.3冲压操作步骤„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 11
2.3.4冲压作业标准„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 12
2.4压鼓工序„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 12
2.4.1压鼓操作„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 12
2.4.2压鼓机的构成„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 13
2.4.3压鼓机的操作步骤„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 13
2.4.4压鼓作业标准„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 13
2.5旋压工序„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 14
2.5.1旋压操作„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 14
2.5.2旋压机的构成„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 14
2.5.3旋压的操作步骤„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 14
2.5.4旋压作业标准„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 15
2.6坡口工序„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 15
2.6.1坡口要点„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 15
2.6.2坡口作业标准„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 16
2.7研磨工序„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 16
2.7.1空气压缩机操作步骤„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 16
2.7.2研磨机操作步骤„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 17
2.7.3研磨作业标准„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 17
2.8酸洗工序„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 18
2.8.1酸洗操作步骤„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 18
2.8.2酸洗作业标准„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 18
2.9热处理工序„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 18
2.9.1热处理的分类„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 19
2.9.2热处理操作步骤„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 19
2.9.3热处理作业标准„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 21
2.10抛光工序„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„21
2.10.1抛光工序操作步骤„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„21
2.10.2抛光作业标准„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„21
第三章 封头制作缺陷„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 21
第四章 来料加工„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 22
4.1来料加工意义„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 22
4.2来料加工作业标准„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 22
第五章 总结„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„23
第六章 致谢„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„23
参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 24
附录Ⅰ„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„25
第一章 封头的介绍
封头作为常压及承压容器中不可或缺的零部件，广泛用于制药、食品、化工、生物、水处理、环保、电力、锅炉压力容器等领域。由于应用面广泛，封头现在在市场的需求量也是供不应求的，正因如此，封头的市场竞争也是相当的激烈，所以各个封头制造厂家都在发展自己的加工特点。比如：昆山的福鼎拥有大封头分片成型技术，南通中集的大型封头旋压成型技术，还有就是我们企业的薄壁封头的加工成型技术。当然还有封头行业的领军企业——北海封头，他们则是以强硬的质量品质，成为封头行业的佼佼者。
1.1 定义
封头顾名思义，就是容器的两端的端盖，所以一般都是用于与各种筒体配对，组成压力容器。
1.2 种类
封头种类繁多，按用途可分为承压封头和常压封头，按形状可分为椭圆封头，蝶形封头，球冠形封头，半球形封头，弓形封头，平底形封头，锥形封头等。而椭圆封头根据内径，外径又可以分为EHA 和EHB ，蝶形封头根据内总高的算法不同，分为DHA 和DHB 。（图见附录1）
1.3 用途
封头是压力容器的重要受压元件之一，它不但直接影响容器的制造质量和成本，而且影响生产装置的安全长期运行。例如有反应压力容器，换热压力容器，分离压力容器，储存压力容器等。
第二章 封头制作的加工工艺
以材质为0Cr18Ni9，φ1700mmEHA 标准椭圆内径封头为例; 见图2-1
根据客户订单需要确定封头的材质，内外直径，直边高度，是否按标准封头尺寸进行制作，如是非标封头则要确定封头的R 和r ，以及特殊的直边高度; 另外还需确定客户订做的封头是否需要进行热处理，拍片（RT ）以及监检等特殊技术要求。确定完毕，制定工艺流转卡，并且注明特殊工艺要求。
φ1600—φ1900mm 的封头是唯一三种需要进行冲压，压鼓，旋压三道工序的封头。
φ1700mm 封头与其他封头相比不仅仅需要是单单的冲压，或是压鼓，旋压，而是需要先经过冲压的初步成型，然后还要经过压鼓整体成型，最后经过旋压的最后成型。 [1]
2.1下料工序
根据工艺流转卡，φ1700mm 的封头下料尺寸为φ2050mm ；通常下料的板材的标准宽度只有1500,2000,2200mm 等，为了节省材料，我们大多选用宽度1500mm 的板材进行下料。由于宽度不够，所以通常需要下两块料，最后进行拼接。小的那块拼接板，称为接头。
在下料前需要在原板材上切取试样，需要对试样进行，物理性能测试和化学元素含量的测试，因为物理性能决定封头的减薄率，化学元素含量决定焊接质量，0Cr18Ni9中物理性能和化学元素含量见表2-1、表2-2。
并且要符合新容规(固定式压力容器安全技术监察规程) 中规定的用于压力容器的材料P ≤0.03%，S ≤0.02%
[3][2]
2.1.1下料操作
下料是封头制作的首道工序，下料下的好不好是一个封头质量最后是否过关的前提。在下料的同时也要考虑到怎么样排列下料才会使用料最省，达到成本最低，并且在切割圆片的时候要考虑下料圆片公差-5～+5mm。
盛博封头主要加工的是不锈钢封头和碳钢封头，其切割的工具是不同的，不锈钢切割的时候用的是等离子切割，而碳钢则是用乙炔气割，如果是比较薄的碳钢也是可以用等离子切割的，而切割圆片的圆规，则是根据要切割的半径调节圆规上的活动扣来确定切割半径。
2.1.2 下料作业标准
(1)根据工艺卡对照实物，确认工艺流转卡（包括公务下达的排料图）的要求，材料规格确认是否与实物一致。
(2)确认板材厚度，材质，以及表面质量是否符合要求。
(3)材料入库检查时，每张钢板应该配有相应的材料质量保证书，这是钢板的检验数据，是钢板合格使用有确实的依据。
(4)根据工艺流转卡（或排料图）选择需要的材料。
(5)根据工艺卡确认下料直径，下料尺寸公差标准为±5，标记中心后画线下料。
(6)下料完成后将产品的指令号，单位号，形状，材质，炉批号，用油漆笔移植在同张板表面，如果有半圆，在半圆上也要移植同样内容，最后由检验员确认。
(7)根据工艺卡要求将在圆片压外的一面打上钢印，钢印内容为炉批号和材料牌号，
[1]
如有特别指示按照要求打钢印，并将钢印内容拓印，以便复查，操作者要在拓印纸上签名。
(8)圆片在切割时，如圆片有一定的熔渣和飞溅物，一定要打磨干净彻底，否则在以后圆片搬运过程中相互摩擦容易给钢板表面带来划伤。
(9)圆片四周有缺口时，如果缺口深5mm 以上，则以缺口为中心向两端30mm 的范围打磨去除，一定要打磨光滑，缺口在5mm 以上且坡口可以去除时，应提交焊接班补焊后打磨，如果坡口无法去除缺口，需要和客户进行联系，商量后解决。
(10)将切割好的圆片表面异物清除后，要按圆片（半圆片）单件号顺序堆放整齐，随工艺卡一起流转到下道工序，由下道工序检验员或班长确认。 [3]
2．2 焊接工序
2.2.1 焊接操作
我们厂常用的焊接方法有：手工焊、氩弧焊、埋弧焊。
（1）手工焊主要用于碳钢3-6mm 板材的焊接。
（2）埋弧焊以8mm 以上碳钢不锈钢板材的的焊接为主。
（3）氩弧焊以3-6mm 不锈钢的焊接为主。
常用的不锈钢焊丝有ER304和ER316L 等，碳钢常用焊丝以J422和J507等和低温焊材J426和J427。焊剂碳钢常用的是HJ431，不锈钢常用的是HJ260, 。
由于焊丝焊剂易受潮，平时将焊丝焊剂储存在红外线电子烘干机内，焊剂HJ431以及HJ260的烘干温度为250-300℃。焊丝J422以及J350的烘干温度分别为150℃和300℃
焊接工序是完全按照《焊接工艺》执行的，板材的厚度决定了焊接时需要单面焊或者双面焊，在焊接结束后要对焊缝进行RT 探伤（X 射线）判断有没有气孔，裂纹等缺陷，如发现以上缺陷，要进行返修，直至拍片过关。
2.2.2 焊接作业标准
（1）焊接工序接到工艺流转卡后，确认工艺流转卡和实物的材质，数量，单件号，规格，大小片的指令号等是否一致，圆片周围是否有杂物，圆片上的飞溅物是否去除干净，如没有处理干净，就要用砂轮打磨干净。
（2）有无焊接试板，坡口切割质量能否达到要求，材料表面有无明显缺陷，如发现异常要及时反应。
（3）根据《焊接工艺卡》的规定检查焊接坡口形式及尺寸是否符合。
（4）每侧坡口面打磨，对接错边量不大于10%板厚，且不大于1.5mm 。
（5）点固 第一层焊缝终端处电焊长度不小于50mm ，收弧板规格应为150*150mm且一面具有R 的圆弧，组队后的圆片应在8小时内焊接，否则须用火焰烘去坡口内的水分。
（6）焊工持《焊接工艺》与《焊接记录》领取焊材，焊材二级库处进行登记，领用的焊剂现场放量不得超过4小时，否则要放回烘箱继续进行重新烘干。
（7）预热 a、板厚不小于30mm 的碳钢，低合金钢，预热温度按《焊接工艺卡》、《焊接技术标准》的规定进行。
b 、预热范围宽度不小于4mm 且不小于100mm 。
c 、在焊接过程中任何时候坡口处温度不得低于规定的预热温度。
d 、当焊件温度低于0℃（任意板厚）时必须预热到15℃以上才能进行焊接。
（8）焊接 a、焊接前必须对焊接设备进行检查，检查正常后方可施焊。
b 、按《焊接工艺》的要求焊接，同时填写焊接记录
c 、焊接规范，焊接层数须符合《焊接工艺》的要求，焊接时不得采用大电流，少层数。
（9）清根 a、不锈钢清根前，坡口两侧各300mm 范围内，涂防飞溅涂料。 b 、采用碳弧气刨清根时，应按要求选用碳棒直径。
c 、清根后，砂轮打磨清理坡口及两侧存在着渗碳层，氧化物，熔渣等杂物。打磨宽度：手工焊、锈、氧化物20mm 以上，油污30mm 以上，自动焊，锈，氧化物25mm 、油污50mm 坡口内侧打磨要求，碳钢，低合金钢δn ≤10mm 的焊缝，其两端各300mm 范围内渗碳层必须彻底清除，其余部分允许清除50%以上。其他有色金属必须彻底清除。
d 、清根后，复合钢Cr-Mo 钢，手工焊及板厚δn ≥30mm 的焊缝应进行PT 检查。
（10）焊接过程中缺陷返修 返修焊工由焊接班长指令返修经验丰富的焊工担任。补焊过程中应杜绝粘焊现象，否则经打磨后再补焊，下列缺陷必须清除后方才继续焊接，①焊偏②裂纹③凹坑④气孔
a 、焊缝不得低于母材。
b 、不得有咬边现象。
c 、不去除余高的焊缝。其表面不得有裂纹、气孔、弧坑、咬边和夹渣等缺陷，并不得保留有熔渣和飞溅物。
[3]
d 、去除余高的焊缝PT 检查不得有任何缺陷显示。
e 、如有缺陷①碳钢，低合金钢返修程序：砂轮或碳弧气刨打磨清理→PT 检查→砂轮机打磨出焊接坡口→焊接→PT 检查，不锈钢返修程序：砂轮或碳弧气刨打磨清理→PT 检查（δn ≥2mm 时需要）→砂轮机打磨出焊接坡口→焊接→PT 检查。
（12）焊接内部返修，返修程序：缺陷定位→缺陷去除→PT 检查→焊接→去除焊缝余高→PT 检查。
（13）参照RT 底片，RT 人员与焊工一同在焊缝上确定缺陷位置，将含下列要求时采用UT 确定缺陷位置，一次返修δn ≥30mm 时采用UT 确定缺陷位置，二、三次返修δn ≥20mm 采用UT 确定缺陷部位，UT 定位后由RT 班标出缺陷位置和深度（标定侧须为缺陷深度≤1/2侧）。
（14）焊接完毕后由检验员或班长确认后，在工艺卡上签上姓名并连同实物一起流转至下道工序，由下道工序责任人认可才可以。 [5][4]
2.3 冲压工序
2.3.1 冲压操作
冲压操作是中小型封头成型的重要操作。同样冲压也是封头的开裂，减薄出现最多的工序段。
2.3.2 冲压机的构成
（1）主缸 主要用于连接模头，是封头成型的必要部件。
（2）边缸 用于压住上模圈，固定住上下模圈中的封头圆片。是防止封头在压制过程中折皱，鼓包的重要部件。
（3）溢流阀 用于控制控制压机的整体压力，防止圆片在压制过程中发生撕裂。
（4）冲压阀 在压力过大时，冲压阀会对压力进行缓解，达到压力平均的作用。 除此之外，油路板、电机、油路板、储油箱、操作台、底座等都是冲压机的组成部分。
2.3.3 冲压的操作步骤
（1）首先承接了下料工序的流转卡后，找到对应下好的圆片。
（2）对照工艺流转卡上的工艺要求，换上对应的一套模具，且用量具确定所选用的模具尺寸和要压制的圆片尺寸吻合。
（3）将圆片装夹在上下模圈内，并且确定模头的中心点与圆片中心点在一条直线上。
（4）操作上模圈以及模头的相对运动，进行试压，根据控制杆的反弹力度判断压力大小，从而调节压力大小。
（5）试压结束，压紧圆片，进行冲压。
2.3.4 冲压作业标准
（1）对照任务单，确认实物与工艺卡是否一致，根据工艺卡确认被加工工件的数量，材质、规格、炉批号等要素，同时检查圆片端部有无裂纹，毛刺，打磨是否符合要求，圆片是否有倒角，是否正面朝上等，有特殊要求时，发现问题则及时联络。
（2）根据工艺卡正确选用模具，检查模具表面情况，发现伤痕和严重拉伤必须打磨，同时须清理模具表面的锈蚀等污物。
（3）根据工艺卡要求的尺寸，形状、材质、直边高等情况进行压制。
（4）要求温冲（根据板材性质加热到一定温度，然后进行冲压的工艺）时，须准备烘枪、煤气、氧气、冲旋结合的封头则须准备相应的样板，双面贴膜的则要将圆片边缘正反两面约200-300mm 范围内的模板去除，并清除薄膜表面的杂物。
（5）安装上下模具，视情况加入模具垫块，对圆片的内外表面涂润滑油，涂抹范围为顶端向里200-300mm ，涂抹应均匀，上下模具等都要涂匀。
（6）冲压第一枚封头时，吊出封头，用样板检查断面形状，同时检查有无鼓包，以及有无减薄，并检查表面有无划伤，箍印等，如无上述异常则可以继续冲压, 封头成型后，封头表面如有划伤则及时打磨，并确认最小板厚，确认是否有划伤，拉伤，曲皮，桔皮，鼓包，皱折，箍印等不良现象。
（7）封头如有鼓包皱折等现象应连同工艺卡一起流转至返修工序。
（8）每只封头应能看清指令号，单件号，材质，否则要重新移植，每个规格产品经检验后，随工艺卡（要签上姓名）一起转至下道工序，由下道工序确认。 [6]
2.4 压鼓工序
2.4.1 压鼓操作
压鼓工序和冲压工序是同一步骤的工序，冲压工序范围φ159-φ1900mm 而压鼓工序的范围是φ1600-φ4800mm 。与冲压不同的是压鼓大多只是把封头大体成型，最终成型则是由旋压完成，冲压如果不经客户的特殊要求，最终成型步骤则是不需要的。φ1600-φ1900mm 的封头这两道工序则是都需要的。
2.4.2 压鼓机的构成
（1）主油缸 装有上模头是压鼓执行的只要部件。
（2）支撑座 固定下模头与上模头的中心在一条直线上。
（3）支撑架Ⅰ 装有滚动轮，调节圆片前后位置。
（4）支撑架Ⅱ 装有滚动轮，旋转圆片。
除此之外，还有液压系统，电机，油泵，储油箱，以及控制台。
2.4.3 压鼓机操作步骤
(1) 首先承接了下料工序的流转卡后，找到对应下好的圆片。
(2) 对照工艺流转卡上的工艺要求，换上对应的一套模具，且用量具确定所选用的模具尺寸和要压制的圆片尺寸吻合。
(3) 与冲压机不同的是压鼓则不是从原片中心开始压制，而是从圆片的边缘开始，只要将模头和圆片对齐就行。
(4) 压制过程中是不断通过控制旋转轮的旋转带动圆片旋转，按照一定的顺序进行压制。
(5) 在压制完成后，用已准备好的模板进行比对。如果有偏差再进行进一步的调整。
2.4.4 压鼓作业标准
（1）模具对产品质量和能否顺利压鼓成型至关重要。因此要求操作者必须根据加工情况选用适合的模具以及适时调整垫板。
（2）操作者接到工艺卡后，仔细看清工艺卡，根据工艺卡核对实物，确认该实物的指令号，单件号，材质。数量，炉批号等。根据工艺卡选用模具。
（3）对于EHA ，EHB 形状的封头采用0.82*D的标准选用，对于DHB ，PSH,MD 等特殊品应根据工艺卡要求选用模具，但原则上按P*0.82/1.15或P*0.82/1.2的标准选用。
[1]
（4）压制前须仔细检查圆片的质量，无焊缝圆片端部是否光滑，有无缺口，表面有无切割的熔渣和缺陷。
（5）有焊缝的圆片除仔细检查圆片端部等缺陷外，同时须检查焊缝打磨是否高于母材，焊缝两端是否有焊接飞溅物，焊缝端部打磨是否光滑，有无裂纹缺口。
（6）需两张或两张以上叠加压制时，应将每片的结合面擦拭干净，根据情况必须时，委托焊接班将圆片焊接在一起压制。
（7）检测圆片的厚度（最厚，最薄，是否和工艺卡一致，测量圆片尺寸是否和工艺卡要求一致。
（8）压制前必须清除内外表面一切杂物，以防有麻点出现。
（9）对于一般的不锈钢材料（5mm 以上的板材）则应用特氟龙板包扎上模具并将下模具表面打磨光滑（必要时下模具也要特氟龙板包扎）以确保工件表面质量，同时压制过程中要绝对避免杂物进入模具和半成品。
（10）压制过程中，当圆片出一定R 形状时，必须用相应的R 的样板测量，压制过程中应视工件的变形程度来调整压力。
（11）压制完毕后，测量板厚，测量弧长。检查表面质量，检查端部及焊缝端部是否光滑（必要时打磨出礼）。
（12）把检查过的半成品随工艺卡流转至下道工序（并签上操作者的姓名）由下道工序确认接受认可后方可。 [6]
2.5 旋压工序
2.5.1 旋压操作
旋压工序是压鼓后的封头成型工序，主要针对大型封头r 和直边的形成。
2.5.2 旋压机的构成
（1）成型轮 连接相应的模具，旋压时在封头内侧，模具顶端与半成型封头R 与直边相切处相切。
（2）托轮 同样也是连接和成型轮一样的模具，旋压时在封头外侧，与成型轮相切。
（3）底座 用于固定封头，且底部可以根据封头大小前后移动，封头安装时要使底座的中心与封头的中心在一条直线上。
（4）中心杆 用于固定封头，且中心和底座的中心在一条直线上。
除此之外还有电机，电路板，连接轴，以及控制台。
2.5.3 旋压的操作步骤
（1）承接压鼓工序的流转卡，根据流转卡确定要旋压的相应的封头。
（2）根据封头的直径，选择相对应的上下模具。
（3）装夹封头，确保封头的中心点和底座中心点在一条直线上。
（4）先调节成型轮与封头相切，然后根据成型轮的位置调节托轮。
（5）在旋压的过程中要观察成型轮与托轮的相对位置，且不断用模板就行比对。直到r 达到要求为止。
2.5.4 旋压作业标准
（1）旋压轮的材料为轴承钢或球墨铸铁，模具对产品质量和能否旋压成型密切相关，因此操作者必须根据加工情况选用合适的模具，同时，由于模具的形状及表面状况对工件的质量有很大的影响，因此，在加工前以及加工过程中必须对模具进行充分的点检。
（2）根据工艺卡的要求，确认圆片，压鼓或予压后半成品的指令号，规格，材质，数量是否相符，并检查表面质量及端部有无缺陷，发现异常时及时与上道工序联络，并及时处理。
（3）检查半成品的端部是否光滑，有无缺口，裂纹，表面有无切割或焊接熔渣，同时须检查焊缝打磨是否高于母材，焊缝两端是否有飞溅物，焊缝端部打磨是否光滑，有无裂纹等。
(4)压鼓或予压后的本成品，须检查有无折边，开裂，裂纹等不利于旋压加工的缺陷。
(5)工件为不锈钢时，应通过予酸洗等方法进行去污处理。
(6)根据工艺卡选用模具，一般小圆弧r 的尺寸要求作为内部轮的选用依据。
(7)根据不同的材质，板厚及钢板的反弹情况，选用略小于圆弧r 的内部轮。
(8)对于特殊要求的产品，须按其形状要求设计内部轮，确认模具表面情况，做好抛光打磨处理。
(9)旋压加工时，为防止造成划伤和提高加工性能，需适用润滑剂（黄油）防止加工过程中发热造成封头的表面出现热裂纹和划伤，也能延长模具的寿命。
(10)旋压成型过程中，应视工件成型情况及时的进行压力调整。
(11)加工成型后，应对尺寸，形状，板厚，表面质量等进行检查，确认。
(12)成型的产品要随工艺卡一起流转至下道工序（在工艺卡上签上自己的姓名）由下道工序的检验员或班长检验确认后方可。 [7]
2.6 坡口工序
2.6.1 坡口要点
（1）坡口工序是一个封头各项数据（包括周长、内总高）达到JB/T4746标准的关键工序。
（2）坡口是为了在封头和筒体拼接的时候，使焊接更加彻底。
[1]
（3）坡口主要的切割工序和下料工序工具一样，都是利用等离子切割。
（4）切割时，根据流转卡上的工艺要求，确定坡口的类型（内坡口、外坡口、X 型坡口）以及确定坡口的角度。
（5）坡口前要对封头涂抹飞溅剂。
（6）坡口时先进行试坡，然后量角器量取角度，确定在公差范围内，调整后，进行整坡。
2.6.2 坡口作业标准
（1）根据工艺卡找到实物，确认指令号，规格，材质，炉批号，数量等并检查工件是否有鼓包，裂纹，分层，皱折等缺陷，以及是否失圆，发现问题及时联络，处理，对于板厚8mm 以上，宜先修失圆后坡口，6mm 以下时，用工装板压正再坡口。
（2）不锈钢封头，应在坡口前封头内壁涂抹飞溅剂，防止坡口时，熔渣喷到封头内壁上。
（3）封头吊到坡口机上之前，先确认封头的重量，根据重量选用适当吊具，检查吊具是否安全。
（4）封头吊到坡口机上后，调整坡口旋转台丝杆，用撬杆调整中心位置，转动转台，是否对准中心。
（5）坡口前，根据工艺卡要求的高度和高度公差划出坡口高度线，用直尺确认高度线，坡内坡时，应先坡平坡口，然后再坡内坡口。
（6）外坡口或内坡口角度应控制在±2.5的公差。
（7）坡口完毕后，应检查封头的周长，高度，直边，角度等，如有不合格，转至返修工序返修。
（8）合格的封头将熔渣等打磨去除并清理封头内部的熔渣，随流转卡一起流转至下道工序（并签上自己的姓名）由下道工序检验员确认方可。
2.7 研磨工序
在坡口后，坡口段会出现氧化皮，折皱等缺陷，研磨就是为了加工坡口，使坡口更加光洁。
研磨则是由气压机和研磨机组成。
2.7.1 空气压缩机操作步骤
1、 准备
（1）检查油位，润滑油应在油位计的上下限之间。
（2）打开放油口，螺塞及球阀，将停机后沉在油气罐最下方的冷凝水排出，直到润滑油流出时立刻关闭。
（3）用手转动主机数转，确认主机转动轻松皮带传动机，检查皮带张紧力是否合适。
（4）接通电源，检查显示器显示各参数是否正常，运行压缩机的其它周边设备。
2、 起动
（1）打开输气口阀门，按“NO ”按钮，压缩机进入启动程序。
（2）检查系统排气压力是否正常，排气温度是否保持在70-105℃之间。
3、 运行
观察压缩机是否有渗漏，异常声响和振动，若有异常立即停机。
4、 停机
（1）按“OFF ”按钮压缩机进入正常停机程序，延时30秒后，压缩机停止运行。
（2）关闭输气口阀门切断外接电源。
（3）非紧急情况下，静止使用“紧急停止按钮”停机。
2.7.2研磨机操作步骤
1、首先将研磨机的固定架距离调节和封头直径相对应。
2、然后用气缸夹紧封头外表面。转动封头，查看调速器中转速显示。
3、先试磨，根据表面光洁情况调节转速，最终达到最佳效果。
2.7.3 研磨作业标准
1、根据工艺卡要求，确认实物的数量，规格，材质，炉批号等，并检查封头是否有鼓包，裂纹，翻边，周长，高度等问题，如发现问题及时联络处理解决
2、接通自动研磨机，打开旋转台电源，打来压缩空气阀。
3、将研磨机空转确认震动，声音是否正常，旋转台空转，确认是否正常。
4、根据封头的重量选用适当的吊具，将封头水平的放置在旋转台上。
5、压缩空气压力设定在0.6-0.7Mpa, 封头板厚为6mm 以下时，工作表压力设定为0.1左右，板厚为8mm 以下时，工作表压力设定0.3-0.4Mpa, 总之板厚越厚，工作表要越大，反之越小。
6、研磨前必须穿戴好劳保用品，周围禁止无关人员靠近，将研磨机及支撑杆吊在封头上。
7、看清工艺卡上的坡口形式和角度，然后设定研磨角度，打开旋转台电源开关，打开研磨机开关，研磨5-8周后，用角度器量坡口角度。
8、研磨结束后，清扫封头内异物，确认研磨结果，角度无误后，然后测量封头的周长，高度，直边高，断面形状，等无误方可。
9、工作完毕后，将产品和工艺卡，一起流转至下道工序（并签上自己的姓名）由下道工序检验员检验合格方可。
2.8 酸洗工序
酸洗是为了能够将成型封头表面的焊渣、熔渣、油污、氧化皮等污物清洗干净的一道工序。
2.8.1酸洗操作步骤
（1）根据工艺流转卡，确定所要进行酸洗的封头。
（2）工作时，戴好劳保物品，将酸液均匀涂满封头外表面，进行初步清洗。
（3）结束后，大量使用大量清水进行冲洗。在表面形成一层钝化膜。
（4）检查污物是否处理干净，不符合要求的封头，要及时进行返工。
2.8.2 酸洗作业标准
（1）根据工艺卡与实物对照确认材质，数量，炉批号，指令号，单件号，检查有无鼓包，裂纹等缺陷。
（2）穿戴好劳保用品，配置好酸洗液，将配制好的酸洗液均匀的涂在封头上。
（3）酸洗过程中不得有明显的腐蚀痕迹
（4）氧化皮彻底去除，焊缝热影响区域及热加工封头表面不得有氧化色。
（5）焊缝飞溅物和熔渣要彻底去除。
（6）表面不得有颜色不均匀的痕迹，表面不得有碳钢的微粒，碳钢锈色。
（7）钝化膜无光无色，要有一点反的膜厚。
（8）热处理工件表面会产生黑色氧化层，因此应反复酸洗几次方能去除
（9）复合板封头在酸洗过程中，应采用有效的保护措施，防止碳钢层被腐蚀。
（10）酸洗完毕后。要让封头快速风干，封头内不得有剩余酸液，风干后，随同流转卡一起流转到下道工序（并签上自己的姓名）由下道工序检验员检验合格后方可。
2.9 热处理工序
热处理在封头制造中占有非常重要的地位，它是一种利用加热和冷却固态金属的方
法来改变封头的内部组织，从而达到改善其性能的工艺方法。
2.9.1热处理的分类
完全退火
等温退火
球化退火
退火扩散退火
普通热处理正火去应力退火
淬火
回火
热处理表面淬火
表面热处理化学热处理
盛博封头主要采用的是去应力退火。设备包括电退火炉和普通退火炉。
去应力退火又称低温退火，它是将钢加热到某一温度（一般为500-600℃）保持一定时间后缓慢冷却的工艺方法。
去应力退火过程中不发生组织的转变，其目的是为了消除由于形变加工，机械加工、铸造、热处理、焊接等所产生的残余应力。
2.9.2 热处理操作步骤
（1）首先根据流转卡确认需要进行去应力退火的封头。
（2）将封头均匀排布在退火炉中，根据《热处理工艺》要求，将温度加热到指定温度，进行保温（根据封头厚度不同，保温时间不同）。
（3）确定保温时间结束之后，放置封头使其自然冷却。
热处理规程如下图2-3所示
温度T
T 2 T 1
图2-3 热处理规程
其中： T1进炉最低温度（0C ） t1保温时间 （h ）
T2保温温度（0C ）
T3出炉最高温度（0C ） S1升温速度 （0C/h）
S2降温速度（0C/h）
2.9.3 热处理作业标准
（1）依照中国锅炉压力容器压力管道标准及法律法规，本公司的热处理技术条件做出规定，并作为制定热处理工艺的依据。
（2）根据工艺卡找到实物，核对实物的单件号，指令号，数量，材质，炉批号并检查封头有无开裂，裂纹，鼓包，皱折等现象。
（3）铝及其合金，铜及其合金等有色金属及其合金与非铁金属及其合金要求使用电器炉加热。
（4）加热前对不锈钢及其复合板去除油锈并吹干，加热前非铁金属及其合金去除油锈并吹干，对Ni 含量高的合金及其复合板去除油锈并吹干。
（5）进炉前将复合板的复合层朝下。
（6）热处理要求采用整体热处理，炉内各处温度要求控制在50℃以内。
（7）热电偶放置要能够正确反映热处理炉内的温度。
(8)出炉时应采用3只吊钩或3只以上吊钩，以免封头变形。
（9）装炉后要做好放置图，以防加热后表面氧化皮脱落造成标记遗失。
（10）对于一些易变性的薄壁大直径封头，要采取相应的变形措施，以防变形。
（11）根据工艺要求，选择正确的热处理类型和工艺参数。
（12）被加热的封头入炉或出炉时的炉内温度不得高于400℃（奥氏体不锈钢除外）。
（13）碳素钢不锈钢和非铁基金属及其合金不得同炉热处理
（14）检查封头上得指令号，单件号，炉批号，材质，等标记，如有遗失，根据工艺卡重新移植。
（15）出炉后要及时填写热处理报告和记录，交审核人员审核合格后才可流转
（16）检查完毕后，在工艺卡上签上自己的姓名，并同工艺卡核对后方可流转，并由下道工序认可。 [8]
2.10 抛光工序
2.10.1抛光工序操作步骤
（1）按流转卡的工艺要求，确定需要抛光的封头。
（2）将封头旋转台，确定水平，夹紧封头。
（3）抛光从边缘向中心，或从中心向边缘；根据封头直径的大小确定横梁上，下的速度及工作台前、后移动速度。
（4）检查抛光情况，适当进行返工。
2.10.2抛光作业标准
（1）根据工艺卡和实物确认产品的指令号，规格，材质，炉批号，数量等，并检查工件是否有鼓包，裂纹，分层等缺陷，以及是否失圆，发现问题及时联络，处理，检查外观，确定是否需要手工处理，在抛光前的封头做好吊钩记号。
（2）根据抛光的要求，选用使用的抛光片，及必要的辅助工具。
（3）确认封头的重量，根据重量选用适当的吊具，并检查吊具是否安全。
(4)将封头吊到工作台上，调整中心，同时要保证封头的上口基本处于水平（0-5偏离）。
（5）抛光时人要在现场，注意抛光情况，特别是抛圆心时，转速要快，从中心向外抛时，压力要一点点的加大，从边向中心抛光时，压力要一点点减小，在抛薄壁封头时，应根据情况安装防震轮，同时注意机械在工作中有无异常。
（6）抛光完毕后，检查封头有无缺陷，并进行必要的联络处理。
（7）把抛光好的封头用包膜包装好，在工艺卡上签上自己的姓名，连同封头和工艺卡一起流转入库，并由下道检验认可才行。
第三章 封头制造缺陷
在封头制造过程中，缺陷也是时常出现，例如麻点，划伤，鼓包，变形，橘皮现象，焊缝棱角度突变等。
（1）麻点：麻点现象可能是由于本身板材表面的就有麻点，也有可能是在冲压，压鼓，旋压各个工序中，模头处理不干净引起的。
解决办法：比较轻的麻点现象，可以利用打磨处理，超过0.2mm 就要进行补焊，补焊后，打磨赶紧。
（2）划伤：主要是在搬运过程中，操作不当引起的。例如：吊钩划痕，叉车划痕。 解决方法：首先在吊钩和叉车与封头接触面垫保护膜，出现划伤后，进行打磨，严重
[9]
的进行补焊，划伤面积超过25%要整体处理。
（3）鼓包：由于压边模压边力过小，也有可能材质厚薄不均匀引起的。
解决方法：利用专业的鼓包修整机，修正不了就需要用旋压修正，一点一点修正。
（4）变形：由于圆片的大块与接头本身的实际厚度不一致，冲压冲边力不均匀或热处理时，冷热不均与引起的。
解决方发：可以利用热胀冷缩原理，对变形封头进行加热，然后用水迅速冷却，或者是可以用旋压修正。
（5）橘皮现象：大多数的橘皮现象出于板材本身有分层现象，然而肉眼是观察不出来的，只能是在冲压，压鼓工序中，橘皮现象才能被发现。
解决方法：比较浅的橘皮现象，可以经过细微的打磨处理干净，比较深的，则需要进行补焊，补焊后再打磨。
（6）减薄率：成型封头的厚度均匀可以避免应力集中，增加封头的使用周期，根据制造工艺确定加工裕量[10]，以确保凸形封头和热卷筒节成形后的厚度不小于该部件的名义厚度减去钢板负偏差。
第四章 来料加工
4.1来料加工意义
来料加工是我厂扩展业务的一项重要途径。很多小厂因为设备或者技术上的缺陷，就把手头的业务转交给我们厂制作，从中赚取差价。同样，来料加工虽然不是我们自己的材料，但是重视度是很高的。因为在封头制作工程中，万一来料加工的圆片发生撕裂等质量事故时，我厂所需赔偿的不仅仅是一块圆片那么简单，更多的是信誉，和消极方面的影响。
4.2来料加工作业标准
（1）来料板材必须有正规的材质证明书，而且板材要有明显的喷码或明显的标记移植
（2）来料板材的厚度必须能够达到所做产品的工艺要求
（3）复验材质证明书中P,S,C,Cr, 含量。
（4）来料圆片表面要保持清洁，不得有飞溅物，毛刺和其它污物。
（5）圆片的外圆应切割平整，并经打磨光洁。不得有缺口，凹槽，毛刺等缺陷。
（6）圆片应平整。在一米范围内变形量不大于30mm 。
（7）冲压加工圆片的内表面焊缝和压边圈区的外表面的焊缝要打磨与母材平齐。
（8）折边加工的锥形封头的上口失圆度不大于1.25%Di。
（9）上口的不平度大于20mm 。
（10）焊接部位的锥形封头不能实变，棱角度不能超标。
（11）钢印标记应避开折边或小r 过渡区。
（12）焊接接头经用户RT （射线）检查达Ⅱ级
第五章 总结
盛博封头的制作是完全围绕工艺流转卡进行制作的，根据封头的尺寸，例如φ1700mmEHA 标准椭圆内径封头，制定相应的工艺卡（见附录2），做出相对应的工序，以及成型封头的各项尺寸公差（外周公差，最小厚度，直径公差，断面形状，失圆度，总高公差等）。在制作过程中，各种缺陷也是不可避免的(麻点、划伤、鼓包、变形，橘皮等) ，只要我们严把质量关，正确对待好每一次封头的质量问题，我想，封头市场的大门会越来越宽阔的。
第六章 致谢
在几个月的学习中，我的社会知识和技术知识在不断的增长。这一切和我的指导老师是分不开的，他们总是能在我最困难的时候，及时的给我指引方向，仔细的给我解释，直到我明白。虽然不是在学校了，但是老师任然把我们当成在校生一样呵护，关心，在毕业的事情给予我们指导，更是在毕业论文上给我们讲解每一点要求和注意点，论文的最后完成和我们的指导老师是分不开的。
参考文献
[1]JB4746-2002 《钢制压力容器用封头》[S].
[2] GB/T4237-1992 《不锈钢热轧钢板》[S].
[3] TSG R0004-2009 《固定式压力容器安全技术监察规程》[S]北京. 玥实出版社.2009.
[4] 王英. 《简述我厂压力容器制造过程》[A].《科技信息》[C] .2009年.568-575页.
[5] JB4735-1995 《钢制焊接常压压力容器用封头》[S].
[6] JB4732-1995 《分析设计钢制压力容器用封头》[S].
[7] GB150-1998 《钢制压力容器用封头》[S].
[8] 王兴衍、龚敬文. 《压力容器制造的质量控制》[A].《甘肃科技纵横》[C].2009年第38卷第2期.54-55页.
[9] 杜文强. 《预防压力容器事故》[A].《特种设备与作业》[C]. 2009年96-97页.
[10] 杨莉. 《封头设计中给出最小厚度的必要性》[A].《设计与计算》[C]. 2009年第二期28-30页.
附录一
连云港职业技术学院
毕 业 论 文
题 目： 作 者： 刘军 学 号： 070108107 院 、系： 机电工程学院 专业班级： 数控071 指导教师： 陈颖 程泽同
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2010 年 6 月 6 日