焊接結(jié)構(gòu)課程設(shè)計指導書2013

1、焊接結(jié)構(gòu)課程設(shè)計指導書開課單位：材料成型及控制教研室開課對象：材料10-3,4前言1. 課程設(shè)計的性質(zhì)、目的焊接結(jié)構(gòu)課程設(shè)計是在完成焊接結(jié)構(gòu)理論教學課程后，進行的綜合運用所學基本知識和技能的一個非常重要的教學環(huán)節(jié)。通過課程設(shè)計，可以培養(yǎng)學生解決焊接生產(chǎn)實際問題的能力，檢驗學生對所學基本知識的綜合運用能力；使學生進一步了解典型焊接結(jié)構(gòu)的基本知識及相關(guān)焊接工藝，掌握焊接結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計、焊接工藝規(guī)程、焊接工藝卡的編制要領(lǐng)；最終使學生具有根據(jù)生產(chǎn)實際獨立制定焊接結(jié)構(gòu)焊接工藝的能力。2. 課程設(shè)計的主要內(nèi)容和基本任務本課程設(shè)計以簡化的橋式起重機主梁及儲罐為研究對象，要求設(shè)計箱形梁及儲罐的結(jié)構(gòu)形式與尺寸，

2、并其進行強度剛度校核，畫出焊接箱型梁和儲罐的圖紙，最后制定焊接工藝文件。3. 課程設(shè)計的基本要求1) 要充分認識課程設(shè)計對培養(yǎng)自己的重要性，認真做好設(shè)計前的各項準備工作；在設(shè)計過程中，要嚴格要求自己，樹立嚴肅、嚴密、嚴謹?shù)目茖W態(tài)度；既要虛心接受老師的指導，又要充分發(fā)揮主觀能動性。結(jié)合課題，獨立思考,努力鉆研，勤于實踐，勇于創(chuàng)新；2) 認真閱讀設(shè)計任務書，獨立按時完成規(guī)定的工作任務，不得弄虛作假，不準抄襲他人內(nèi)容，否則成績以不及格計；3）焊接結(jié)構(gòu)裝配圖用A1紙繪制或打印，必須符合國家有關(guān)標準的規(guī)定；4）編寫課程設(shè)計說明書，說明書要求文字通順，簡煉。5） 無論在校外、校內(nèi)，都要嚴格遵守學校和所在單

3、位的學習和勞動紀律、規(guī)章制度，學生有事離校必須請假。課程設(shè)計期間，無故缺席按曠課處理；缺席時間達四分之一以上者，其成績按不及格處理；4. 課程設(shè)計的基本步驟1） 搜集資料：根據(jù)任務書進行系統(tǒng)調(diào)查，搜集資料；2） 分析設(shè)計、畫裝配圖：根據(jù)搜集的資料，進行分析，了解焊接結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)造和工作原理，并繪制裝配圖；3） 制定焊接工藝，撰寫課程設(shè)計說明書：制定相關(guān)部件的制造工藝流程，并對其中的焊接部件編寫相應的焊接工藝規(guī)程卡和焊接工藝卡。4） 驗收與評分：指導教師對每人選定的課題（焊接結(jié)構(gòu)），及設(shè)計的焊接工藝及工藝規(guī)程，結(jié)合課程設(shè)計說明書，根據(jù)課程設(shè)計成績的評定方法，評出成績。5. 課程設(shè)計說明書要求1）

4、 寫出課程設(shè)計的基本步驟及方案；2） 簡單說明焊接結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)造和工作原理，并繪制相應的裝配圖（用A3紙單獨畫出）；3） 設(shè)計相關(guān)部件的焊接工藝流程，并編寫相應的焊接工藝規(guī)程和焊接工藝卡； 4） 設(shè)計者的心得體會。6. 課程設(shè)計的成績評定平時設(shè)計表現(xiàn) 10%考勤 10%答辯 10%裝配圖 30%設(shè)計說明書 40%第1章 橋式起重機焊接箱形梁的設(shè)計校核1.1設(shè)計箱形梁的結(jié)構(gòu)形式與尺寸按起重機設(shè)計手冊的要求，根據(jù)給定條件和任務書設(shè)計箱形梁的結(jié)構(gòu)形式與尺寸。1.1.1給定條件箱形梁設(shè)計給定條件見表1-1，具體條件見任務書。表1-1箱形梁設(shè)計給定條件吊車形式吊鉤橋式起重機使用溫度室溫材 料Q235或1

5、6Mn工作類型中級載荷組合II類跨 距見任務書額定載荷見任務書大車運行機構(gòu)類型見任務書1.1.2 箱形梁的構(gòu)造和主要尺寸的確定.1箱形梁結(jié)構(gòu)尺寸的確定箱形梁結(jié)構(gòu)尺寸示意圖見圖1-1：梁的腹板中部為矩形，兩端做成梯形。梯形的高度C=(1/51/10)L。主梁跨度中部的高度H一般按照跨度L的大小取如下值:當L<17m時， H=L/17當17<L<23m時， H=L/18當L=23m時， H=L/19當L>23m時， H=L/20主梁在端梁連接處的高度H0=(0.40.6)H， 當跨度較大而起重量較小時，H0取較小值，否則取較大值。兩腹板內(nèi)壁的間距b不能太小，一般規(guī)定:bH/

6、3， bL/50， 同時滿足 b>350mm上下蓋板的寬度：B=b+2(d+10) mm (手工焊) B=b+2(d+20) mm (自動焊)兩腹板的厚度，上下蓋板的厚度的取值與起重量有關(guān)，設(shè)計時可按表1-2推薦的數(shù)值選用:表1-2 箱形主梁腹板和蓋板厚度的薦用值(mm)起重量Q(tf)5，810(12.5)15(16)2030(32)50腹板厚d666，8蓋板厚d18，1010，1212，141622注：表中所列板厚較大值用于跨度較大者。1.1.2.2 主梁加筋板的設(shè)置為了保證主梁腹板受壓區(qū)的局部穩(wěn)定性，通常用加筋板和加筋條來加固腹板，方式如下：（1）在箱形截面梁整個高度上設(shè)置橫向加筋

7、板。一般當h/d >70時，便需要在主梁腹板內(nèi)布置一些垂直的橫向大筋板（見圖1-1和圖1-2）。當h/d >100時， 橫向筋板之間的距離不應大于2h或3m； 當h/ d100時，橫向筋板之間的距離不應大于2.5h；端梁處兩塊加筋板的距離ah；而在跨中a=（1.52）h，且a2.2m。若腹板僅僅只用橫向筋板加固時，其寬度取為兩腹板間距b。若梁寬較大，橫向筋板中部可開孔，但應保證bj(h/30+40)mm。筋板厚度不應小于bj/15（見圖1-2）。（2）設(shè)置短橫向筋板對于正規(guī)箱形結(jié)構(gòu)橋式起重機，除設(shè)置橫向筋板外，在箱形截面腹板受壓區(qū)域設(shè)置短橫向筋板（見圖1-2），其高度h10.3h

8、，或h10.4a1，如果腹板上有縱向筋條，則短橫向筋板應與縱向筋條相連，短橫向筋板的間距a1(4050)d。（3）設(shè)置縱向筋條在跨度較大的橋式和龍門起重機中，梁的高度比較大，這時除設(shè)置橫向筋板外，常常在腹板的受壓區(qū)域設(shè)置縱向筋條。當h/d160(對于低碳鋼)或h/d(135145)(對于低合金鋼)時不必加固.當160h/d240(對于低碳鋼)或(135145)h/d220(對于低合金鋼)時，在離受壓翼緣板（即上蓋板）(0.20.25)h處設(shè)置一條縱向筋條或角鋼。當小筋板和縱向筋條同時存在時，可以適當減小筋板的高度，并使縱向筋條焊在小筋板的下邊（見圖1-2）。如果梁高很大，必須用第二根縱向筋條來

9、加固腹板時，則第一根縱向加勁條離受壓邊緣距離為(0.150.20)h，第二根離受壓邊緣距離為(0.350.40)h。1.2.3 主梁最大上拱度fs的確定規(guī)定梁跨度中央的最大上拱度 fs = L/1000。主梁跨度中任意點的上拱度值y用下式計算：式中： L主梁跨度； x距離梁端點的距離。1.2 梁的校核1.2.1梁的靜載強度校核首先進行受力分析，畫出切力圖和彎矩圖，找出危險截面危險點，對危險點進行強度校核。1.2.1.1 許用應力材料的許用應力是材料的極限應力j除以安全系數(shù)n，即= j /n對于塑性材料極限應力應取材料的屈服極限s；對于脆性材料極限應力應取材料的強度極限b。在進行I、II類強度計

10、算時，材料的極限應力j應采用材料的屈服極限s。Q235和16Mn的機械性能分別見表1-3和表1-4。相應II、III類載荷組合情況下的強度計算安全系數(shù)見表1-5。II類載荷組合情況時鋼材的許用應力見表1-6。表1-3 Q235 的機械性能材料名稱組別棒鋼直徑或厚度型鋼和異型鋼厚度鋼板厚度s（MPa）b（MPa）Q2351組40mm15mm420mm2403804002組41100mm1620mm2140mm2304104303組101250mm>20mm4160mm220440470表1-4 16Mn機械性能鋼號鋼材厚度或直徑（mm）抗拉強度b（MPa）屈服強度s（MPa）延伸率（%）

11、MPa16Mn<16 （1組）5203502101725（2組）5003301902636（3組）480310190375048029019055100的方圓鋼480280190表1-5 金屬結(jié)構(gòu)構(gòu)件材料的安全系數(shù)nn(運送一般貨物/運送液態(tài)金屬)n（括號內(nèi)為大高度起重機）Q2351.5/1.71.2(1.3)16Mn1.55/1.751.25(1.35)表1-6 II類載荷組合情況時鋼材的許用應力應力種類符號許用應力（MPa）Q23516Mn第1組第2，3組第1組第2組第3組拉，壓，彎160140230220205剪切95851401301201.2.1.2梁的靜載強度校核靜載強度校核

12、的目的是校核危險截面上的最大正應力和最大切應力是否小于許用正應力和許用切應力。（1）危險截面最大正應力的計算1）主梁自重的確定:圖1-3是吊鉤式橋式起重機系列的半個橋架結(jié)構(gòu)部分的重量Gq/2曲線（不包括端梁）。該曲線只適用于中級工作類型。根據(jù)跨度L和起重量Q用圖1-3確定半橋架重量的估算值Gq/2，則主梁由橋架自重引起的均布載荷q為： （N/mm）2)梁的自重在L/2處引起最大彎矩為： （N·mm）3）額定載荷P在L/2處引起最大彎矩為：注：對于雙梁橋式起重機，每根梁只承擔1/2的額定載荷，這里的P應為（1/2）額定載荷。4）危險截面最大彎矩Mmax為：5）危險截面最大正應力的計算：

13、式中Wx主梁跨中截面對水平重心軸x-x的抗彎截面模量（mm3）； 用材料力學公式計算：Jx 主梁跨中截面對水平重心軸x-x的慣性矩（mm4）。對于雙對稱截面可用近似公式計算：式中：d腹板厚（mm）；d1蓋板厚（mm）；B蓋板寬（mm)；h腹板高度(mm)1.2.2 主梁跨端截面最大剪應力max的計算式中Qmax主梁跨端最大剪力（N），Qmax=梁自重引起的剪力與最大載荷移至跨端時引起的剪力之和；梁自重引起的剪力QZZ=qL/2 (N)；最大載荷移至跨端時引起的剪力QKD=（1/2）額定載荷（N）注：由于是雙梁，故QKD=（1/2）的額定載荷。I主梁端部支承截面對水平重心軸x-x的慣性矩（mm4

14、）； 主梁一塊腹板的厚度（mm）；S主梁端部支承截面半面積對水平重心軸x-x的靜矩（mm3）；1.2.3主梁的靜剛度計算主梁在小車輪壓作用下產(chǎn)生的垂直最大撓度f不得超過許用值，即： f f； f =（ fqmax + fQmax ）-fs； fqmax由自重引起的最大撓度； fQmax由額定載荷引起的最大撓度；fs預制上拱度；fqmax和fQmax均可用材料力學的方法計算出。 由自重引起的最大撓度fqmax在跨中，其計算公式： 由額定載荷引起的最大撓度fQmax也在跨中，其計算公式： 在上面計算fqma和fQmax的式中，E彈性模量，對于鋼可取E=2.0×105（N/mm2）；I主梁

15、中部截面對水平重心軸x-x的慣性矩（mm4） P應為（1/2）額定載荷。1.3 焊腳尺寸的設(shè)計填角焊縫的計算厚度不得小于4mm，同時不得大于1.2d ， d為焊件中厚度較小者。主梁上下蓋板與腹板之間的角焊縫的剪切應力應滿足：式中：主梁在垂直載荷作用下的最大支反力（N），=主梁跨端最大剪力；I主梁端部支承截面對水平重心軸x-x的慣性矩（mm4）； S1主梁端部上蓋板面積對截面水平重心軸線x-x的靜矩（mm3）； hf角焊縫計算厚度，等于角焊縫斜邊上的高（mm）， 角焊縫的許用剪切應力（MPa）。 當單面填角焊縫時hf =0.7K，采用雙面填角焊縫時hf =1.4K， 當全焊透時hf = ，K焊腳

16、高度（mm），焊件中厚度較小者的板厚（mm）。深熔角焊縫時，計算高度hf的確定見焊接結(jié)構(gòu)(方鴻淵著)第三章 第3節(jié)“焊接接頭靜載強度計算”。 焊縫的許用應力可參考焊接結(jié)構(gòu)第三章第4節(jié)“焊縫許用應力”。參考資料1陳道南、盛漢中主編.起重機課程設(shè)計（修訂版）M.北京：冶金工業(yè)出版社，19932起重機設(shè)計手冊編寫組主編.起重機設(shè)計手冊M.北京：機械工業(yè)出版社,19803張文質(zhì)、虞和謙、王金諾等.起重機設(shè)計手冊 M.北京：中國鐵道部出版社，1998.34陳裕川主編.焊接工藝評定手冊M.北京: 機械工業(yè)出版社,1999.105機械工程學會焊接學會編.焊接手冊第三卷M.北京: 機械工業(yè)出版社,2001.8

17、6田錫唐主編.焊接結(jié)構(gòu)M.北京：機械工業(yè)出版社,1994.107材料力學，材料成型與控制工程專業(yè)（本科）材料力學課現(xiàn)用教科書。附注：工作類型、載荷分類與載荷組合1）工作類型根據(jù)門、橋式起重機的工作繁忙程度和載荷變化程度，把起重機的工作類型劃分為：輕級、中級、重級和特重級四種級別。它們分為A1A8八個級別，大體上相當于：A1A4輕；A5A6中；A7重，A8特重。2） 起重機載荷分類與載荷組合      作用在起重機上的載荷分為三類，即（1）基本載荷：始終或經(jīng)常作用在起重機結(jié)構(gòu)上的載荷，包括自重載荷、起升載荷、慣性水平載荷，以及考慮動載系數(shù)與相應載

18、荷相乘的動載效應。只考慮基本載荷的組合為組合。 （2）附加載荷：起重機在正常工作狀態(tài)下，結(jié)構(gòu)所受到的非經(jīng)常性作用的載荷。它包括起重機工作狀態(tài)下的最大風載荷、起重機偏斜運行側(cè)向力、根據(jù)實際情況而考慮的自然載荷，以及某些工藝載荷等?？紤]基本載荷和附加載荷的組合為組合。（3）特殊載荷：起重機處于非工作狀態(tài)時，結(jié)構(gòu)可能受到的最大載荷，或者在工作狀態(tài)下結(jié)構(gòu)偶然受到的不利載荷?？紤]基本載荷和特殊載荷的組合，或三類載荷都考慮的組合為組合。 3） 計算原則 為保證起重機安全、正常地工作，起重機的金屬結(jié)構(gòu)和機構(gòu)的零部件應滿足強度、穩(wěn)定性和剛度的要求。強度和穩(wěn)定性要求是指結(jié)構(gòu)構(gòu)件在載荷作用下產(chǎn)生的內(nèi)力不應超過許用

19、的承載能力，剛度要求是指結(jié)構(gòu)在載荷作用下產(chǎn)生的變形量不應超過許用的變形值，以及結(jié)構(gòu)的自振周期不應超過許用的振動周期。計算的內(nèi)容不同，對應的載荷組合類別也不同。     （1）壽命（耐久性）計算載荷第類載荷用來計算零部件或金屬結(jié)構(gòu)的耐久性、磨損或發(fā)熱。按正常工作時的等效載荷進行計算。     工作級別是A6、A7、A8級起重機，對于受變載荷作用的機構(gòu)零件和金屬結(jié)構(gòu)應做疲勞強度驗算。     （2）強度計算載荷第類載荷用來計算零部件或金屬結(jié)構(gòu)的強度、受壓和平面彎曲構(gòu)件的穩(wěn)定性、結(jié)

20、構(gòu)件的剛度、起重機的整體穩(wěn)定性與輪壓。按工作狀態(tài)最大載荷進行強度計算。確定強度計算載荷時，應選取可能出現(xiàn)的最不利的載荷組合。     （3）驗算載荷第類載荷用來驗算起重機的某些裝置（如夾軌器）、變幅機構(gòu)、支承旋轉(zhuǎn)裝置的某些零件和金屬結(jié)構(gòu)的強度和構(gòu)件的穩(wěn)定性，以及起重機的整體穩(wěn)定性。按非工作狀態(tài)最大載荷及特殊載荷（安裝載荷、運輸載荷及沖擊載荷等）進行強度驗算。 第2章 儲罐的設(shè)計校核 儲罐是屬于壓力容器的一種，對于壓力容器的設(shè)計與制造有著嚴格的標準，目前通用的壓力容器的設(shè)計與制造的標準為GB150-2011，GB150-2011也是本次儲罐設(shè)計的主要參考標

21、準。2.1 設(shè)計儲罐的結(jié)構(gòu)形式與尺寸 按GB150-2011的要求，根據(jù)給定條件和任務書設(shè)計儲罐的結(jié)構(gòu)形式與尺寸。 儲罐的筒體及封頭的選材及結(jié)構(gòu)根據(jù)儲罐內(nèi)所貯存的介質(zhì)及標準進行選材。筒體結(jié)構(gòu)設(shè)計為圓筒形。因為作為容器主體的圓柱形筒體，制造容易，安裝內(nèi)件方便，而且承壓能力較好，這類容器應用最廣。封頭有多種形式，半球形封頭就單位容積的表面積來說為最小，需要的厚度是同樣直徑圓筒的二分之一，從受力來看，球形封頭是最理想的結(jié)構(gòu)形式，但缺點是深度大，直徑小時，整體沖壓困難，大直徑采用分瓣沖壓其拼焊工作量也較大。橢圓形封頭的應力情況不如半球形封頭均勻，但對于標準橢圓形封頭與厚度相等的筒體連接時，可以達到與筒

22、體等強度。它吸取了蝶形封頭深度淺的優(yōu)點，用沖壓法易于成形，制造比球形封頭容易，所以選擇橢圓形封頭，結(jié)構(gòu)由半個橢球面和一圓柱直邊段組成。 設(shè)計計算.1 筒體壁厚計算 根據(jù)選用的材料的許用應力及標準中的公式確定筒體壁厚。 例如： 圓筒的計算壓力為2.16 Mpa,容器筒體的縱向焊接接頭和封頭的拼接接頭都采用雙面焊或相當于雙面焊的全焊透的焊接接頭，取焊接接頭系數(shù)為1.00,全部無損探傷。取許用應力為163 Mpa。壁厚： （2.1）鋼板厚度負偏差,查材料腐蝕手冊得50下液氨對鋼板的腐蝕速率小于0.05/年，所以雙面腐蝕取腐蝕裕量。所以設(shè)計厚度為：圓整后取名義厚度24。.2封頭壁厚計算 標準橢圓形封頭

23、長短軸之比為2 封頭計算公式 ： （2.2）可見封頭厚度近似等于筒體厚度，則取同樣厚度。可根據(jù)厚度查標準得知封頭的直邊高度。 附件的選擇.1 人孔的選擇為了檢查壓力容器在使用過程中是否產(chǎn)生裂紋、變形、腐蝕等缺陷，需要在容器的筒體上開設(shè)人孔，開設(shè)人孔的大小，及人孔的結(jié)構(gòu)可根據(jù)標準選定。 .2開孔補強計算 壓力容器的筒體上開孔削弱了筒體本身的強度，為了保證壓力容器的安全使用，需要進行補償。壓力容器開孔補強常用的形式可分為補強圈補強、厚壁管補強、整體鍛件補強三種。補強圈補強是使用最為廣泛的結(jié)構(gòu)形式，它具有結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、原材料易解決、安全、可靠等優(yōu)點。在一般用途、條件不苛刻的條件下，可采用補強圈

24、補強形式。但必須滿足規(guī)定的條件。壓力容器開孔補強的計算方法有多種，為了計算方便，采用等面積補強法，即殼體截面因開孔被削弱的承載面積，必須由補強材料予以等面積的補償。當補強材料與被削弱殼體的材料相同時，則補強面積等于削弱的面積。具體的補強計算方法及補強圈的選擇參考標準GB150-2011.不需另行補強的條件：當殼體上的開孔滿足下述全部要求時，可不另行補強。 設(shè)計壓力小于或等于2.5Mpa。 兩相鄰開孔中心的距離應不小于兩孔直徑之和的2倍。 接管公稱外徑小于或等于89。 接管最小壁厚滿足以下要求。表2.1 接管最小壁厚要求接管公稱直徑/mm57657689最小壁厚/mm5.06.0.3 進出料接管

25、的選擇容器接管一般應采用無縫鋼管，所以液體進出料口接管材料選擇無縫鋼管，采用無縫鋼管標準GB8163-87。進出料接管滿足不另行補強的要求所以不再另行補強。接管口法蘭根據(jù)接管的公稱直徑查表選擇。.4液面計的選擇液面計的種類很多，常用的有玻璃板液面計。它們都是外購的標準件，只需要選用。玻璃板液面計有三種：透光式玻璃板液面計、反射式玻璃板液面計、視鏡式玻璃板液面計。液面計的個數(shù)根據(jù)儲罐筒體的直徑選取。.5安全閥的選擇安全閥是壓力容器上必不可少的附件，由工作壓力決定安全閥的公稱壓力，由工作溫度決定安全閥的使用溫度范圍，可根據(jù)上述兩個條件選擇標準的安全閥。.6 排污管的選擇排污管按照標準選擇相應的無縫

26、鋼管，以及對應的法蘭及排污閥。.7 鞍座的選擇及校核 1）鞍座結(jié)構(gòu)和材料的選取臥式容器的支座有三種形式：鞍座、圈座、和支腿，常見的臥式容器和大型臥式儲罐、換熱器等多采用鞍座，它是應用得最為廣泛的一種臥式容器支座。置于支座上的臥式容器，其情況和梁相似，有材料力學分析可知，梁彎曲產(chǎn)生的應力與支點的數(shù)目和位置有關(guān)。當尺寸和載荷一定時多支點在梁內(nèi)產(chǎn)生的應力較小，因此支座數(shù)目似乎應該多些好。但對于大型臥式容器而言，當采用多支座時，如果各支座的水平高度有差異或地基沉陷不均勻，或殼體不直不圓等微小差異以及容器不同部位受力撓曲的相對變形不同，是支座反力難以為個支點平均分攤，導致課題應力增大，因而體現(xiàn)不出多制作

27、的優(yōu)點，故一般情況采用雙支座。 采用雙支座時選取的原則如下： 雙鞍座臥式容器的受力狀態(tài)可簡化為受均布載荷的外伸梁，由材料力學知，當外伸長度A=0.207L時，跨度中央的彎矩與支座截面處的彎矩絕對值相等，所以一般近似取,其中L取兩封頭切線間距離，A為鞍座中心線至封頭切線間距離。 當鞍座鄰近封頭時，則封頭對支座處筒體有加強剛性的作用。為了充分利用這一加強效應，在滿足下應盡量使.此外，臥式容器由于溫度或載荷變化時都會產(chǎn)生軸向的伸縮，因此容器兩端的支座不能都固定在基礎(chǔ)上，必須有一端能在基礎(chǔ)上滑動，以避免產(chǎn)生過大的附加應力。通常的做法是將一個支座上的地腳螺栓孔做成長圓形，并且螺母不上緊，使其成為活動支座

28、，而另一支座仍為固定支座。 2）容器載荷計算筒體的質(zhì)量：封頭的質(zhì)量:水壓試驗時水的質(zhì)量： 附件的質(zhì)量：人孔重+人孔補強重+進出料管+兩個液面計+安全閥+排污閥+與閥門相接的接管重量.所以總質(zhì)量為m =+3) 鞍座選取標準鞍座的選取參照標準JB/T4712-2007，標準中的鞍座分為重型和輕型兩種形式，重型鞍座可滿足臥式換熱器、介質(zhì)比重較大或L/D較大的臥式容器；輕型鞍座則滿足一般臥式容器的使用要求。但容器直徑小于一米的鞍座未設(shè)輕型結(jié)構(gòu)，這是因為容器直徑小其重量不會相差太大，且由于構(gòu)造上的要求輕型鞍座的尺寸及用材量與重型鞍座相比相差無幾。 強度計算參照GB/T 4731進行強度計算第3章 圖紙繪

29、制完成箱型梁或儲罐的設(shè)計后，畫出箱型梁或儲罐的圖紙。3.1 基本格式（GB/T 17825.2-1999）圖幅與圖框（1）圖紙幅面尺寸用計算機繪制CAD圖時，其圖幅及格式應符合國家標準技術(shù)制圖圖幅（GB/T14689-1993）的有關(guān)規(guī)定。繪制圖樣時，優(yōu)先采用表1中規(guī)定的幅面尺寸，必要時可以沿長邊加長。對于0、2、4幅面的加長量應按0幅面長邊的八分之一的倍數(shù)增加。對于1、3幅面的加長量應按0幅面的四分之一的倍數(shù)增加，0及1幅面也允許同時加長兩邊。表3-1 幅面及周邊尺寸 單位：mm 幅面代號012345B×L841×1189594×841420×5942

30、97×420210×297148×210251052010 （2）圖框格式 無論圖樣是否裝訂，均應在圖幅內(nèi)畫出圖框和對中符號，并用粗實線繪制。需要裝訂的圖樣，其格式如圖3-1（a）所示，周邊尺寸見表1。一般采用4幅面豎裝或3幅面橫裝。不留裝訂邊的圖樣，其圖框格式如圖1（b）所示，周邊尺寸e見表1。 圖3-1 圖框格式標題欄 每張用AutoCAD繪制的工程圖樣中都應該有標題欄，其格式如圖3-2所示。所有的標題欄都應該配置在AutoCAD工程圖紙的右下方，標題欄中的文字方向為看圖的方向。而且標題欄的字體和線型應該符合工程制圖標準。標題欄中的年、月、日都要按規(guī)定填寫齊全

31、。標題欄一般由更改區(qū)、簽字區(qū)、其他區(qū)、名稱和代號區(qū)組成。也可以按實際需要增加或者減少。（1）更改區(qū)：一般由更改標記、處數(shù)、分區(qū)、更改文件號、簽名和年、月、日等組成。它的內(nèi)容應該按由下而上的順序填寫，也可以根據(jù)實際情況順延；或者放在圖樣中其他地方，但應該有表頭。（2）簽字區(qū)：一般由設(shè)計、審核、工藝、標準化、批準、簽名和年、月、日等組成。（3）其他區(qū)：一般由材料標記、階段標記、重量、比例等組成。（4）名稱及代號區(qū)：一般由單位名稱、圖樣名稱和圖樣代號等組成。明細欄（1）裝配圖中一般都應該有明細欄。（2）配置明細欄。明細欄一般配置在裝配圖中標題欄的上方，格式如圖3-2所示。明細欄按照由下而上的順序填寫

32、，其行數(shù)應該根據(jù)需要而定。當從下而上延伸位置不夠時，可以緊靠在標題欄的左邊自下而上延續(xù)。當裝配圖中不能在標題欄的上方配置明細欄時，可以作為裝配圖的續(xù)頁而且按照A4幅面單獨給出，其順序是從上到下延伸。還可以連續(xù)加頁，但應該在明細欄的下方配置標題欄，并且在標題欄中填寫與裝配圖一致的名稱和代號。（3）明細欄的內(nèi)容配置。明細欄一般由序號、代號、名稱、數(shù)量、材料、重量（單件、總計）、備注等組成，并為3.5號字。注：圖2中“材料標記”為7號字；“專業(yè)、班級”為5號字；“圖樣名稱”為5號字；“圖樣代號或存儲代號”為5號字；其余均為3.5號字。圖3-2 標題欄的格式簽署規(guī)則（GB/T 17825.71999）

33、 CAD文件中的簽署必須完整、清晰，且一般一人只能簽署一項。簽署者的姓名不允許省略，日期也應完整簽署年、月、日。簽署采取分級負責的原則，簽署者應承擔簽署的技術(shù)責任。紙質(zhì)CAD文件一般應按照有關(guān)規(guī)定和要求采用手工形式進行簽署。3.2圖線圖線寬度一般優(yōu)先采用如表3-2中第一組表3-2 圖線名稱型式屏幕上的顏色寬度b/mm主要用途及線素長度粗實線白色0.7（手繪）0.5（CAD）表示可見輪廓線細實線綠色0.350.25表示尺寸線、尺寸界線、通用剖面線、引出線、重合斷面的輪廓線波浪線表示斷裂處的邊界線、局部剖視的分界線雙折線表示斷裂處的邊界線虛線黃色表示不可見輪廓線。畫長12b、短間隔長3b細點畫線紅

34、色表示軸線、圓中心線、對稱線、軌跡線長畫長24b、短間隔長3b、點長0.5b粗點畫線棕色0.70.5表示限定范圍表示線雙點畫線粉紅0.350.25表示假想輪廓線、斷裂處的邊界線3.3 字體機械工程的CAD制圖所使用的字體，應按GB/T13362.413362.5中的要求，做到字體端正、筆畫清楚、排列整齊、間隔均勻。(1) 數(shù)字與字母一般應以斜體（字頭向右傾斜，與水平基準線成75°）輸出，且小數(shù)點應占一個字位，并位于中間靠下處。(2) 漢字在輸出時一般采用正體（長仿矢量宋體），并采用國家正式公布和推行的簡化字。漢字的高度不應小于3.5mm。字體的寬度一般為 ，即5號字體的字寬為3.5m

35、m。(3) 標點符號應按其含義正確使用，除省略號和破折號為兩個字位外，其余均為一個符號一個字位。3.4 尺寸標注(1) 機械工程CAD制圖中的尺寸線的終端形式為實心箭頭，箭頭的長度約為圖中粗實線寬度的6倍。當采用箭頭位置不夠時，允許用圓點或斜線代替箭頭，如圖3-3所示。圖3-3小尺寸標注(2) 字體高度h與圖紙幅面之間的選用關(guān)系見表3-3：表3-3 字體高度與圖紙幅面之間的選用關(guān)系圖幅體hA0A1A2A3A4漢字53.5字母與數(shù)字3.5 表面粗糙度CAD圖中表面粗糙度符號與尺寸標注相對應，標注尺寸大小如圖3-4：圖3-4表面粗糙度符號注：圖紙右上角的“其余”粗糙度整體要比圖紙上的大1.4倍。3

36、.6 形位公差CAD圖中形位公差符號h與尺寸標注h相對應，標注尺寸大小如圖3-5：圖3-5形位公差符號3.7 技術(shù)要求 CAD圖中的技術(shù)要求應置于標題欄的上方或左方，并根據(jù)圖幅的大小按表3-4中提供的參數(shù)選擇字號，其中“技術(shù)要求”標題大一號字。且行的間距不得小于2mm；需要采用分數(shù)時，其分數(shù)線用“/”表示。 表3-4技術(shù)要求的推薦字號 圖幅類別A0A1A2A3A4漢字77555字母與數(shù)字553.53.53.5 3.8 剖面符號 （GB 4457.5-84） 在剖視和剖面圖中, 剖切面與機件接觸部分應畫出剖面符號。國標中規(guī)定，不同材料采用不同的剖面符號，各種材料的剖面符號詳見有關(guān)書籍。繪制剖面符

37、號應注意如下要求：（1）同一金屬零件的零件圖，剖視圖、剖面圖的剖面線，應該畫成間隔相等、方向相同而且最好與主要輪廓或剖面區(qū)域的對稱線成45°的平行線。（2）相鄰輔助零件（或部件），不畫剖面符號。（3）當被剖部分的圖形面積較大時，可以只沿輪廓的周邊畫出剖面符號。（4）如果僅需要畫出剖視圖中的一部分圖形，其邊界又不畫波浪線時，則應該將剖面線繪制整齊。3.9 裝配圖零件序號 一般原則（1）裝配圖中所有的零件、部件都必須編寫序號。（2）裝配圖中的一個部件只寫一個序號，同一裝配圖中相同的零部件應該編寫同樣的序號。（3）裝配圖中零、部件的序號，應該與明細欄中的序號保持一致。序號的編排序號應該盡可

38、能地編排在反映裝配關(guān)系最清楚的視圖上。裝配圖中編排零部件序號的通用方法如下：（1）在指引線的水平線（細實線）上序號，序號字高應該比裝配圖中所注尺寸數(shù)字高度大一號或兩號，如圖3-6（a）所示。 編寫序號的形式（1）同一張裝配圖中編寫序號的形式應該一致。（2）相同的零、部件用一個序號，一般只標注一次。多處出現(xiàn)相同的零、部件，必要時也可以重復標注。(a) (b) (c)圖3-6 零件序號的編寫形式 （3）指引線應該自所指部分的可見輪廓內(nèi)引出，并在末端畫一個圓點，如果所指部分（很薄的零件或者涂墨的剖面）內(nèi)不便畫圓點時，在指引線的末端畫出箭頭，并且指向該部分的輪廓，如圖3-6（b）所示。（4）序號指引線

39、相互不能相交；當它通過有剖面線的區(qū)域時，不應于剖面線平行；必要時，指引線可以畫成折線，但是只允許曲折一次，如圖3-6（c）所示。（5）一組緊固件以及裝配關(guān)系清楚的零件組，可采用公共指引線，如圖3-7所示。（6）裝配圖中的標準化組件（如油杯、滾動軸承、電動機等）可看作一個整體，只編寫一個序號。（7）裝配圖中的零、部件序號應水平或垂直方向按順時針（或逆時針）方向順次排列整齊。圖3-7 零件組的編號形式3.10 圖樣代號3.10.1總則(1) 所有圖樣上所表示的對象（產(chǎn)品、部件、組件和零件）均用代號來表示，部件、組件和零件的代號同時也就是它們圖樣的代號（圖號）。產(chǎn)品類型代號（型號）和產(chǎn)品圖樣代號不同

40、，圖樣代號一般用漢語拼音字母（字母個數(shù)在2個以上）和順序號組合來表示；(2) 每一產(chǎn)品的圖樣都應有其獨立的圖號，某一圖樣的代號不得用于其它圖樣上；(3) 對于表示零件、組件、部件和產(chǎn)品的個別視圖，剖視及剖面圖樣，不得編有單獨的圖號，如果圖樣由數(shù)張構(gòu)成，則各張圖紙應標注同一圖號，而在每張圖紙上注明總頁數(shù)及張次。3.10.2 編制規(guī)則(1) 產(chǎn)品圖樣的組成部分的編號采用隸屬的制度進行編寫；(2) 基本產(chǎn)品的組成部分（部件、組件、分組件、零件）圖號的編制規(guī)則如下： 部件的圖號在整個產(chǎn)品范圍內(nèi)編定，由產(chǎn)品圖樣代號和部件順序號等二部份組成“01”開始順序編號； 組件的圖號在所屬部件范圍內(nèi)編定，由二位數(shù)從

41、“01”開始； 分組件的圖號在所屬的組件范圍內(nèi)編定，由“01”開始的兩位數(shù)字組成一級分組件，根據(jù)需要可依次類推的編定2，3，20級分組件，帶A 和B 在總圖上體現(xiàn)； 零件的圖號在其直接所屬的產(chǎn)品，部件、組件、分組件，從“1”開始順序編寫，位數(shù)不限；綜上所述，部件、組件、各級分組件均各占兩位數(shù)字，并在其所屬上一級的部件、組件、分組件范圍從（01）開始順序編號，若無該部件或組件、分組件時，則不必編號，也不必用“00”占位表示。示例： ABC為某產(chǎn)品圖樣代號；ABC-1 直接構(gòu)成ABC產(chǎn)品的第一個零件；ABC 01 ABC產(chǎn)品的第一個部件；ABC0101 ABC產(chǎn)品的第一個部件中的第一個組件；ABC

42、010102 ABC產(chǎn)品的第一個部件中的第一個組件中的第二個分組件；ABC01-1 ABC產(chǎn)品的第一個部件的第一個零件；ABC0101-1 ABC產(chǎn)品的第一個部件中的第一個組件的第一個零件；ABC010102 1 ABC產(chǎn)品的第一個部件中的第一個組件中的第二個分組件中的第一個零件。3.11比例由于所設(shè)計的結(jié)構(gòu)尺寸超過圖紙，必須按比例縮小。表3-5中第一系列為國家標準中推薦供優(yōu)先選用的比例，第二系列為允許采用的比例。如果所設(shè)計的結(jié)構(gòu)是對稱的，當縮小比例后無法顯示其細節(jié)時，可只畫出結(jié)構(gòu)的一半，或用波浪線表示省略一部分。表3-5 GB/T14690-1993中給出的可采用的比例種類比例第一系列第二系

43、列原值比例1:1  1:1 縮小比例1:2 1:5 1:10 1:1×10n1:2×10n 1:5×10n1:1.5 1:2.5 1:3 1:4 1:61:1.5×10n 1:2.5×10n1:3×10n 1:4×10n 1:6×10n放大比例2:1 5:1 1×10n:12×10n:1 5×10n:12.5:1 4:1 2.5×10n:14×10n:1注：n為正整數(shù)3.12 圖紙上焊縫的標注方法圖紙上焊縫一般應采用焊縫符號表示，焊縫符號主要由基

44、本符號、輔助符號、補充符號、焊縫尺寸符號和指引線等組成。 3.12.1 基本符號 基本符號是表示焊縫橫截面形狀的符號，常用基本符號見表3-6 。表3-6 基本符號3.12.2 輔助符號 輔助符號是表示焊縫表面形狀特征的符號，輔助符號及其應用示例見表3-7、3-8。表3-7 輔助符號表3-8 輔助符號的應用示例3.12.3 補充符號 補充符號是為了補充說明焊縫的某些特征而采用的符號，補充符號及其應用示例見表3-9、3-10。表3-9 補充符號表3-10 補充符號應用示例3.12.4 符號在圖樣上的位置 完整的焊縫表示方法除了上述基本符號、輔助符號，補充符號以外，還包括指引線、一些尺寸符號及數(shù)據(jù)。

45、3.12.4.1 焊縫尺寸符號基本符號必要時可附帶有尺寸符號及數(shù)據(jù)，這些尺寸符號見表11。表3-11 焊縫尺寸符號3.12.4.2 指引線 指引線一般由帶有箭頭的箭頭線和兩條互相平行的基準線（一條為細實線（GB4457.4 中的 B 型線），另一條為虛線（GB4457.4 中的 F 型線）兩部分組成，指引線為細實線（圖3-8），必要時允許箭頭線彎折一次。需要時可在基準線（實線）末端加一尾部，作其他說明之用（如焊接方法、相同焊縫數(shù)量等）?；鶞示€的虛線可以畫在基準線的細實線下側(cè)或上側(cè)?；鶞示€一般應與圖樣標題欄的長邊相平行，特殊情況下亦可與長邊相垂直。 圖3-8 指引線的組成3.12.4.3箭頭線和

46、接頭的關(guān)系 圖3-9和圖3-10給出的示例說明了“接頭的箭頭側(cè)”和“接頭的非箭頭側(cè)”的含義： 圖3-9 帶單角焊縫的T型接頭 圖3-10 雙角焊縫十字接頭3.12.4.4 焊縫尺寸符號及數(shù)據(jù)的標注原則（1）指引線一般由箭頭和兩條基準線（一條為實線，另一條為虛線）兩部分組成。如果焊縫在接頭的箭頭側(cè)，則將基本符號標在基準線的實線側(cè)；如果焊縫在接頭的非箭頭側(cè)，則將基本符號標在基準線的虛線側(cè)；標注對稱焊縫及雙面焊縫時，可不加虛線。（2）基本符號左側(cè)標注焊縫橫截面上的尺寸，基本符號右側(cè)標注焊縫長度方向尺寸，基本符號的上側(cè)或下側(cè)標注坡口角度、坡口面角度、根部間隙等尺寸。（3）相同焊縫數(shù)量符號在尾部。（4）

47、當需要標注的尺寸數(shù)據(jù)較多又不易分辨時，可在數(shù)據(jù)前面增加相應的尺寸符號。當箭頭線方向變化時，上述原則不變。 斷續(xù)焊縫的表示方法斷續(xù)焊縫分為對稱斷續(xù)焊縫和交錯斷續(xù)焊縫，它們的表示方法如表3-12。表3-12 斷續(xù)焊縫表示方法3.12.6 焊縫符號的簡化標注方法（1）當同一圖樣上全部焊縫所采用的焊接方法完全相同時，焊縫符號尾部表示焊接方法的代號可省略不注，但必須在技術(shù)要求或其他技術(shù)文件中注明“全部焊縫均采用焊”等字樣；當大部分焊接方法相同時，也可在技術(shù)要求或其他技術(shù)文件中注明“除圖樣中注明的焊接方法外其余焊縫均采用焊”等字樣。（2）在焊縫符號中標注交錯對稱焊縫的尺寸時允許在基準線上只標注一次，如圖3

48、-11所示。（3）當斷續(xù)焊縫、對稱斷續(xù)焊縫和交錯斷續(xù)焊縫的段數(shù)無嚴格要求時，允許省略焊縫段數(shù)，如圖3-12所示（焊縫段數(shù)為35）。（4）在同一圖樣中，當若干條焊縫的坡口尺寸和焊縫符號均相同時，可采用圖3-13的方法集中標注；當這些焊縫同時在接頭中的位置均相同時，也可采用在焊縫符號的尾部加注相同焊縫數(shù)量的方法簡化標注，但其他型式的焊縫仍需分別標注，如圖3-14所示。圖3-11 圖3-12 圖3-13 圖3-14（5）當同一圖樣中全部焊縫相同且已用圖示法明確表示其位置時，可統(tǒng)一在技術(shù)要求中用符號表示或用文字說明，如“全部焊縫為5”；當部分焊縫相同時，也可采用同樣的方法表示，但剩余焊縫應在圖樣中明確

49、標注。（6）在不致引起誤解的情況下，當箭頭線指向焊縫而非箭頭側(cè)又無焊縫要求時，允許省略非箭頭側(cè)的基準線（虛線），如圖3-15所示。（7）當焊縫長度的起始和終止位置明確（已由構(gòu)件的尺寸等確定）時，允許在焊縫符號中省略焊縫長度，如圖17所示。 圖3-15參考文獻1GB10609.1-89技術(shù)制圖 標題欄2GB/T 4458.4-2003機械制圖 尺寸注法。3GB 32488 焊縫符號表示法 4GB12212-90 焊縫符號的尺寸比例及簡化表示法5 方洪淵主編.焊接結(jié)構(gòu)M.北京：機械工業(yè)出版社,第4章 焊接工藝文件的制定 焊接工藝文件包括一般要求，焊前準備，焊接工藝規(guī)程和焊后要求四部分。4.1 一般

50、要求4.1.1 對焊工的要求受力構(gòu)件應由持證焊工施焊。從事制造、安裝、修理起重機的受力構(gòu)件的焊工必須進行考試，對考試合格者發(fā)給焊工合格證(已取得鍋爐、壓力容器焊工合格證的可不再另行考試)，凡考試不合格者不得從事起重機受力構(gòu)件的焊接。（起重機的主要受力構(gòu)件指：主梁、端梁、支腿、塔架、臂架等。）4.1.2 對設(shè)備的要求 根據(jù)選定的焊接方法確定焊接設(shè)備型號。設(shè)備選型可參照焊接手冊、焊工手冊和焊接專業(yè)教科書。 4.1.3 對材料的要求（1）確定母材種類、厚度，下料方法。根據(jù)市售鋼板尺寸確定拼板時共有多少條焊縫（忽略加勁筋對接縫）。下料方法可選擇氧乙炔切割（手工、數(shù)控）、等離子切割（手工、數(shù)控，傳統(tǒng)等離

51、子、空氣等離子）、機械切割（剪床、刨邊機）。參照海船用鋼板的尺寸：厚度10mm時為18006000mm；10mm3mm時為15006000mm；3mm時為12506000mm。（2）確定焊接材料的種類和規(guī)格焊接材料選用原則：焊縫金屬的性能應高于或等于相應母材標準規(guī)定值的下限或滿足圖樣規(guī)定的技術(shù)要求。對碳素鋼、碳錳低合金鋼，相同鋼號相焊的焊縫金屬應保證力學性能，且需控制抗拉強度上限。 如果采用埋弧焊，要確定焊劑、焊絲種類和焊絲直徑；如為熔化極氣保護焊，則應確定保護氣體種類和氣體流量，焊絲牌號和直徑；如果是非熔化極氣體保護焊，要確定保護氣體種類和氣體流量、電極種類和直徑、填充焊絲種類和直徑；如果是

52、焊條電弧焊，需確定焊條牌號（型號）和焊條直徑。如果采用單面焊雙面成形，除了上面所述的之外，還要確定焊接襯墊的型號。4.1.4 坡口和焊縫形式的選擇拼板采用對接焊縫，根據(jù)板厚、焊接方法和加工能力，坡口形式可選擇I型、V型、X型、U型。U型坡口須下料后由刨邊機加工出坡口，其它坡口下料時可將坡口一并開出，箱形梁的角接頭通常采用角焊縫。根據(jù)焊縫的受力情況、部位、焊接方法及裝焊順序，角焊縫可選擇單面角焊縫、雙面角焊縫；填角焊縫、開坡口全熔透角焊縫；連續(xù)角焊縫、斷續(xù)角焊縫。4.1.5 對環(huán)境的要求 當施焊環(huán)境出現(xiàn)下列任情況，且無有效防護措施時，禁止焊接施工： （1）風速：氣體保護焊時 風速大于2米/秒（一級）； 其它焊接方法時 風速大于8米/秒（五級）；（2）相對濕度大于90%；（3）雨天和雪天的露天施焊；（4）環(huán)境溫度低于-10；4.2 焊前準備4.2.1 對坡口附近的清理要求 氣割零件的邊緣和氣割焊接坡口面應清除掛渣飛濺，對重要的焊接接頭，其坡口面必須用砂輪打磨光亮。 焊件組對前應將坡口正反面20-30mm（自動焊焊縫和角焊縫