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液化气瓶的结构如图1.1所示，主要包括护罩、瓶阀、瓶耳、阀座、衬圈和底座组成。其中液化气瓶的主体部分是由上下瓶体组成，上下部分之间是通过焊接完成装配的。
本课程设计所要完成的液化气瓶的参数： 直径：320mm 高度：680mm 厚度：8mm 内部压强：1.5Mpa
1.3、液化气瓶的材料选择
根据设计任务要求：液化气瓶承载压力为1.5MPa，厚度为8mm。 1、焊接性要求 液化气瓶在生产制造过程中涉及大量的焊接工作，因此对于材料的焊接性能要求较高。材料中的碳、硫、磷等元素都是严重影响材料焊接性的成分，尤其是硫磷元素是十分有害的，在焊缝中容易诱发裂纹。因此，在保证材料强度的情况下，尽量减少碳、硫、磷的含量。
2、强度要求 钢材的强度一般是由拉伸试验来测定的，故通常称抗拉强度。随着工业的发展，对液化气瓶的工作压力要求越来越高，如果还用强度较低的钢材制造，就必须增加钢板的厚度，这不仅给加工带来不便，同时还会浪费资源。为解决这一矛盾，就需使用高强度的钢材，这也是一种发展趋势。
3）、塑性要求 乙炔瓶的加工过程中涉及冲压、弯曲，这都要求钢材具有良好的塑性。按现行压力容器用钢标准规定，用于制造压力容器用钢的最低伸长率不得小于17%。
4）、冲击韧度要求 从材料角度来讲，钢材的缺口冲击韧度越高，结
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构的抗脆断的能力越强。为确保压力容器的安全使用，对压力容器用钢的冲击韧度提出了较高的要求。《压力容器用钢板》标准规定，乙炔气瓶用钢板的常温下V形缺口冲击吸收功不得小于34J。
压力容器用钢的常温力学性能如表1.1：
表1.1压力容器用钢的常温力学性能 抗拉强度钢号 Q235A 16MnR 标准号 GB912-1989 GB6654-1996 使用状态 热轧 热轧或正火 厚度范围 4.5~16 6~16 屈服强度?b/MPa 375 510 ?s/MPa 235 345
液化气瓶属于一种常温下的压力容器，其主体材料应符合
GB5842-1996和GB6653-94标准的要求。由于液化气瓶是一种受压容器，对钢材的机械性能和化学成份有较高的要求，液化气瓶制造过程中上、下封头要进行冲压成型，上、下封头之间用焊接方式进行连接，因此，对于液化气瓶的主体（指筒体、封头等受压元件）材料，必须采用平炉、电炉或吹氧转炉冶炼的镇静钢，要求具有良好的冲压和焊接性能，主体材料应符合GB6653-94《焊接气瓶用钢板》的规定，同时，还要符合GB5842-1996《液化石油气钢瓶》对主体材料化学成份的规定。
由于16MnR钢比Q235具有良好的抗拉强度和屈服强度，同16MnR钢在热轧或正火的热处理下，其厚度在6mm~25mm之间的最低冲击试验温度为-20℃，16MnR的材料性能符合家庭常用液化气瓶的使用环境，故液化气瓶的材料选用16MnR。
16MnR钢的化学成分如表1.2
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表1.2 16MnR钢的化学成分 钢号 化学成分（%） C 16MnR ＜0．20 Si 0．20~0．55 Mn 1．2~1。60 S 0．030 P 0．035 16MnR钢的机械性能如表1.3 表1.3 16MnR钢的机械性能
钢号 机械性能 Sb(10Mpa) Ss(10Mpa) Ss(10Mpa)% Akv(20摄氏度) 16MnR 510~640 345 21 31 第 6 页
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第二章 液化气瓶工艺分析
2.1、液化气瓶的成形工艺
液化气瓶的材料是6mm的中厚板经过卷制形成的上下瓶体两部分组成，上下瓶体通过对接后，采用焊接完成了整个瓶体的制造。
液化气瓶的封头可根据不同的直径、厚度与材料，将预先割好的圆形钢板坯料，在液压机或旋压机上以冷成形或热成形方法制成所需形状的封头。
其中液化气瓶上下两部分对接形成的环焊缝是整个制造过程中最重要的环节，也是整个液化气瓶焊接自动化生产所要解决的重要问题。
液化气瓶的冲压及装焊等工艺过程依次为：落料——拉深——再结晶退火——冲孔——除锈——装焊衬环，瓶嘴——装配上下封头——除锈——焊接主环缝——正火——水压试验——气密试验。
瓶体上下封头拉伸成形后，由于开口端变形大，冷变形强化严重，加上板材纤维组织的影响，在残余应力作用下很容易发生裂纹。为防止裂纹的产生，拉伸后应立即进行再结晶退火工艺。
同时，为减少焊缝气孔和夹渣等焊接缺陷，焊接接缝附近必须严格清除氧化皮，铁锈及油污等，尤其对承受内压力为1.6~10Mpa的中压容器要求更为严格。为去除焊接残余应力，并改善焊接接头的组织与性能，这类瓶体焊后应立即进行热处理，至少要进行去应力退火。
2.2、确定焊缝位置
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