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1、10申请公布号CN102029503A43申请公布日20110427CN102029503ACN102029503A21申请号200910024193322申请日20090930B23P15/00200601B23K10/00200601B23C3/12200601B21D5/14200601B21D3/00200601B23K9/18200601B23K37/04200601B23K37/05320060171申请人西安轨道交通装备有限责任公司地址710086陕西省西安市三桥镇72发明人罗焕云李向东张舒王建红谢芬余小清范文革74专利代理机构西安智邦专利商标代理有限公司61211代理人商宇科5。
2、4发明名称一种直锥不锈钢罐体成型方法57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。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书4页附图1页CN102029505A1/2页21一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。
3、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1或2或3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11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；12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。
4、序，采用数控等离子切割机对板料进行曲线切割；13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2包括以下步骤21采用分区滚弯方法对每个筒节进行滚制，并形成锥体22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21包括以下步骤211对筒节预弯；212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；213对筒节矫圆，其具体实现方式是将筒节调到纵。
5、缝部位，滚弯12圈，使整圈曲率均匀一致，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3包括以下步骤31筒段组对；32罐体组对；33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31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权利要求书CN102029503ACN102029505A2/2页3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15。
6、MM，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32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33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。权利要求书CN102029503ACN102029505A1/4页4一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。
7、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。
8、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。
9、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00071筒节板材下料；00082筒节成型；00093罐体成型。0010上述直锥不锈钢罐体成型方法还包括00114罐体焊缝探伤。0012上述直锥不锈钢罐体成型方法还包括00135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001511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，根据筒体造说明书CN102029503ACN102029505A2。
10、/4页5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；001612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；001713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001921采用分区滚弯方法对每个筒节进行滚制，并形成锥体002022采用埋弧自动焊的焊接方式对锥体的纵缝进行焊接。0021上。
11、述步骤21包括以下步骤0022211对筒节预弯；0023212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；0024213对筒节矫圆，其具体实现方式是将筒节调到纵缝部位，滚弯12圈，使整圈曲率均匀一致，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3包括以下步骤002631筒段组对；002732罐体组对；002833罐体焊接。0029上述步骤31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。
12、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15MM，及组对间隙不大于2MM。0030上述步骤32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33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00331、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15MM、组对间隙小于2MM；焊缝。
13、探伤后合格率大大提高；00342、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。00353、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图1为本发明所提供方法的罐体拼接方案示意图。说明书CN102029503ACN102029505A3/4页6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00381、筒节板材下料。003911筒节展开使用三维造型对筒体。
14、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。004012数控切割根据筒节板料展开图，编程，采用数控等离子切割机POWERMAX165055MX14M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01，对编号为1的筒节小端工。
15、艺放量4MM，切割。004113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CHP12，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。00422、筒节成型。004321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。
16、；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12圈，使整圈曲率均匀一致，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。004422纵缝焊接焊接采用埋弧自动焊的焊接方式，单面开坡口。00453、罐体成型。004631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。
17、的情况下，控制焊缝的错边量不大于15MM，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。004732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15MM，及组对间隙不大于2MM。004833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，先对内说明书CN102029503AC。
18、N102029505A4/4页7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03MM。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。00494、罐体焊缝探伤。筒体纵、环缝采用X射线方法进行探伤。00505、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。0051GH70A型乙二醇铁道罐车，罐体装配为直锥结构筒体，罐体材质为0CR18NI9304，筒体大端直径2850MM，小端直径2800MM，板厚10MM。罐体长度1130014MM，罐体焊接接头对口错边量应不大于15MM，组对间隙不大于2MM，焊缝无损检测规则合格标准为JB/T47302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秒内显现蓝点为不合格。说明书CN102029503ACN102029505A1/1页8图1说明书附图CN102029503A。