焊接結(jié)構(gòu)工藝——支撐座的制作(徐平)

1、安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 課 程 設(shè) 計(jì)焊接結(jié)構(gòu)工藝及實(shí)施 系 別：機(jī)械工程系專 業(yè)：焊接技術(shù)及自動(dòng)化班 級(jí): 焊接3121姓 名: 徐平學(xué) 號(hào): 120312304120132014學(xué)年第二學(xué)期目錄前言11、焊接結(jié)構(gòu)工藝及實(shí)施實(shí)訓(xùn)21.1實(shí)訓(xùn)的目的及意義21.2實(shí)訓(xùn)的主要內(nèi)容21.3實(shí)訓(xùn)所要準(zhǔn)備的工具21.4實(shí)訓(xùn)的步驟2二 測(cè)量與繪圖42.1測(cè)量的基本要求42.2測(cè)量注意的事項(xiàng)42.3實(shí)際測(cè)量42.4繪圖的基本要求42.5繪圖注意的事項(xiàng)：4三 備料與板材初加工63.1領(lǐng)料63.2矯正63.3實(shí)際矯正63.4放樣與號(hào)料63.5劃線73.6號(hào)料73.7鋼材的切割83.8氧氣切割8四、裝配與焊接104

2、.1裝配與焊接順序104.2裝配時(shí)注意的問(wèn)題104.3裝配順序104.4解說(shuō)這樣裝配的原因：114.5焊接11五 焊接檢測(cè)135.1外觀檢測(cè)135.2無(wú)損檢測(cè)的好處135.3超聲波檢測(cè)原理13產(chǎn)品檢測(cè)工藝卡14產(chǎn)品檢測(cè)報(bào)告15結(jié)束語(yǔ)16參考書(shū)目17前言焊接結(jié)構(gòu)制造與工藝實(shí)施是一門(mén)涉及多種焊接相關(guān)知識(shí)及多種工程技術(shù)，理論與實(shí)際結(jié)合極為緊密的課程。其任務(wù)是學(xué)習(xí)焊接結(jié)構(gòu)的基本知識(shí)，并以焊接結(jié)構(gòu)、接頭形式、焊接變形與應(yīng)力，通過(guò)本次實(shí)訓(xùn)，使我們認(rèn)識(shí)到了在具體工作中認(rèn)識(shí)到了如何有效的減小應(yīng)力與變形對(duì)焊接結(jié)構(gòu)的影響，及從原材料的控制與矯正，設(shè)計(jì)時(shí)的預(yù)留余量，合理的裝配順序，合理的焊接方法與參數(shù)等。通過(guò)本次實(shí)

3、訓(xùn)可以使我們對(duì)關(guān)于焊接方面的書(shū)有一個(gè)很好的復(fù)習(xí)與鞏固，同時(shí)，也檢驗(yàn)了我們所學(xué)的知識(shí)。 通過(guò)本次實(shí)訓(xùn)讓我們更加了解實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程，也讓我們了解了如何設(shè)計(jì)一個(gè)合格的產(chǎn)品。1、焊接結(jié)構(gòu)工藝及實(shí)施實(shí)訓(xùn)1.1實(shí)訓(xùn)的目的及意義焊接結(jié)構(gòu)制造與工藝實(shí)施是一門(mén)涉及多種焊接相關(guān)知識(shí)及多種工程技術(shù)，理論與實(shí)際結(jié)合極為緊密的課程。其任務(wù)是學(xué)習(xí)焊接結(jié)構(gòu)的基本知識(shí)，并以焊接結(jié)構(gòu)、接頭形式、焊接變形與應(yīng)力，通過(guò)本次實(shí)訓(xùn)，使我們認(rèn)識(shí)到了在具體工作中認(rèn)識(shí)到了如何有效的減小應(yīng)力與變形對(duì)焊接結(jié)構(gòu)的影響，及從原材料的控制與矯正，設(shè)計(jì)時(shí)的預(yù)留余量，合理的裝配順序，合理的焊接方法與參數(shù)等。通過(guò)本次實(shí)訓(xùn)可以使我們對(duì)關(guān)于焊接方面的書(shū)有一個(gè)很好

4、的復(fù)習(xí)與鞏固，同時(shí)，也檢驗(yàn)了我們所學(xué)的知識(shí)。1.2實(shí)訓(xùn)的主要內(nèi)容本次實(shí)訓(xùn)主要通過(guò)制作一個(gè)支撐架，使我們身臨其境的感受到如何利用所學(xué)的焊接結(jié)構(gòu)制造工藝及實(shí)施等關(guān)于焊接方面的相關(guān)知識(shí)將一堆材料變成實(shí)際的產(chǎn)品。其中包括測(cè)繪、畫(huà)圖、放樣、劃線、下料、切割、焊接、裝配等一系列問(wèn)題。總的來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)焊接方面知識(shí)的整合。1.3實(shí)訓(xùn)所要準(zhǔn)備的工具測(cè)繪工具：三角尺一副、鉛筆、A3繪圖紙；劃線工具：直尺、粉筆、劃針、鏨子、錘子、圓規(guī)；切割工具：氧乙炔切割設(shè)備（氧氣、乙炔、割槍）、鉗子；焊接工具：焊機(jī)、焊條（E5015）、錘子、鋼絲刷檢測(cè)工具：超聲波檢測(cè)儀、X射線檢測(cè)儀1.4實(shí)訓(xùn)的步驟領(lǐng)料外觀檢查矯正排樣（套料）

5、劃線鉆孔下料裝配（配合公差，點(diǎn)固）焊接二 測(cè)量與繪圖2.1測(cè)量的基本要求1）測(cè)量對(duì)象：支撐架2）測(cè)量單位：mm3）測(cè)量方法：三角板實(shí)尺測(cè)量4）測(cè)量精度：（-1+1）mm 2.2測(cè)量注意的事項(xiàng)1) 正確讀出刻度尺的零刻度、最小刻度、測(cè)量范圍； 2) 把刻度尺的刻度盡可能與被測(cè)物體接近，不能歪斜； 3) 讀數(shù)時(shí)，視線應(yīng)垂直于被測(cè)物體與刻度尺； 4) 除讀出最小刻度以上各位數(shù)字外，還應(yīng)估讀最小刻度下一位的數(shù)字； 5) 記錄的測(cè)量數(shù)據(jù)，包括準(zhǔn)確值、估計(jì)值以及單位（沒(méi)有單位的數(shù)值是毫無(wú)意義的）。2.3實(shí)際測(cè)量1）選擇好測(cè)量基準(zhǔn)，將刻度尺的刻度盡可能與被測(cè)物體接近，三角尺不能傾斜，要與被測(cè)量物體的平面保持

6、平行；2）讀數(shù)時(shí)要盡可能使視線垂直于被測(cè)物體與刻度尺；3）按上述步驟測(cè)量各個(gè)零件。2.4繪圖的基本要求1）粗線與細(xì)線要分明2) 三視圖要符合“長(zhǎng)對(duì)正，高平齊，寬相等”2.5繪圖注意的事項(xiàng)：1）要注意對(duì)稱圖形要畫(huà)點(diǎn)劃線；2）注意三視圖之間的關(guān)系；3）注意什么地方是虛線什么地方是實(shí)線。4）要注意焊接符號(hào)的標(biāo)注2.6實(shí)際繪圖1）根據(jù)測(cè)量尺寸，畫(huà)出個(gè)零件圖；2）在A3圖紙上畫(huà)出三視圖，三視圖上的尺寸要與零件圖相對(duì)應(yīng)；3）畫(huà)出三視圖后，在三視圖圖上標(biāo)注出焊接符號(hào)。三 備料與板材初加工3.1領(lǐng)料在倉(cāng)庫(kù)領(lǐng)取板的規(guī)格為6.0mm×500mm的鋼板，檢查是否有一些嚴(yán)重變形與嚴(yán)重不符合尺寸求的板料，如果

7、有應(yīng)退料與重新?lián)Q取。3.2矯正3.2.1變形的分類鋼材在外力作用下，引起尺、形狀與體積的改變，稱為變形，分彈性變形與塑性變形兩種。彈性變形是在外力去除后能恢復(fù)原來(lái)形狀的變形，也叫臨時(shí)變形，塑性變形是在外力去除后仍留下來(lái)的變形，也叫永久變形。要根據(jù)具體情況采取不同的方法進(jìn)行矯正。經(jīng)常采用的矯正方法有火焰矯正、手工矯正。3.2.2手工矯正的原理于方法利用小錘子在，由凸起出的邊緣開(kāi)始向周邊呈放射狀錘擊，越向外錘擊密度約大，錘擊力也越大，使有里向外各部分金屬纖維層得到不同程度的延伸，凸起變形在錘擊過(guò)程中逐漸消失，若在鋼板的中部有幾處相鄰的的凸起，則應(yīng)在凸起的交界出處輕輕錘擊，使數(shù)處凸起合并成一個(gè)凸起，

8、然后再依照上述方法錘擊四周使之展平。3.2.3火焰矯正與方法利用火焰使較長(zhǎng)的纖維縮短，加熱位置應(yīng)選擇在金屬較長(zhǎng)的部位，及材料彎曲部分的外側(cè)。用不同的火焰熱量可以獲得不同的火焰矯正變形的能力。通常，加熱速度越快、熱量越大，矯正能力也越強(qiáng)，矯正變形量也越大。鋼材加熱過(guò)程中顏色變化見(jiàn)表一。表一 鋼材表面顏色及相應(yīng)溫度顏色溫度/顏色溫度/深褐紅色褐紅色暗櫻紅色深櫻紅色櫻紅色深櫻紅色550580580650650730730770770800800830亮櫻紅色橘黃色暗紅色亮黃色白黃色83090090010501050115011501250125013003.3實(shí)際矯正根據(jù)材料的變形情況，選擇不同的矯

9、正方法，通常若變形不嚴(yán)重，可采取手工矯正，若變形有點(diǎn)嚴(yán)重，采用火焰矯正，根據(jù)變形嚴(yán)重情況，采取不同的加熱溫度。3.4放樣與號(hào)料3.4.1放樣根據(jù)圖樣按工件的實(shí)際尺寸或一定比例畫(huà)出該工件的輪廓，或?qū)⑶鏀偝善矫?，以便?zhǔn)確定出工件的尺寸，作為制造樣板、加工和裝配工作的依據(jù)，這一工作過(guò)程稱為放樣。3.4.2確定工件的余量焊縫縱向收縮近似值/mm/m對(duì)接焊縫連接角焊縫間斷角焊縫0.150.30.20.400.1各種下料余量鋼材邊緣加工形式板材厚度/mm最小加工余量/mm低碳鋼低碳鋼 各種鋼材優(yōu)質(zhì)低合金鋼剪切機(jī)剪切剪切機(jī)剪切氣割剪切機(jī)剪切1616各種厚度各種厚度2333根據(jù)上述兩個(gè)表格，確定個(gè)個(gè)板的加工

10、余量序號(hào)數(shù)量實(shí)際尺寸設(shè)計(jì)尺寸116mm×200mm×130mm6mm×203mm×133mm216mm×260mm×90mm6mm×264mm×93mm326mm×106mm×130mm6mm×109mm×133mm416mm×260mm×130mm6mmx264mm×133mm526mm×129mm×130mm6mm×132mm×133mm3.5劃線劃線分為平面劃線和立體劃線，平面劃線是在一個(gè)平面上劃線，

11、立體劃線是劃立體上幾個(gè)面有聯(lián)系的線。2.5.1劃線注意的事項(xiàng)：1）垂直線必須用作圖法劃，不能用量角器或直角尺，更不能用目測(cè)法劃線；2）用圓規(guī)在鋼板上劃圓、圓弧或分量尺寸時(shí)，為防止圓規(guī)尖角滑動(dòng)，必須先沖出樣沖眼；3）劃線前鋼材表面應(yīng)該平整，如有表面呈波浪變形或凹凸不平度過(guò)大時(shí)，就會(huì)影響劃線的準(zhǔn)確度，所以事先加以矯正；4）劃線的工具在使用前要檢查6）在劃線后，在線上鉆一定數(shù)量的孔，防止線不清楚時(shí)對(duì)加工的影響。3.6號(hào)料利用樣板，樣桿或根據(jù)圖紙，在板材及型鋼上，劃出孔的位置和零件的加工界線，這種操作稱為號(hào)料。3.6.1號(hào)料時(shí)注意的事項(xiàng)：1）準(zhǔn)備好下料時(shí)所用的各種工具，如手錘、樣沖、劃規(guī)；2）根據(jù)圖紙

12、直接在樣板和型鋼上號(hào)料時(shí)，應(yīng)檢查號(hào)料尺寸是否正確，以防止產(chǎn)生錯(cuò)誤；3）號(hào)料時(shí)，不要把材料放在人行道和運(yùn)輸?shù)郎希?）需要剪切的零部件，號(hào)料時(shí)應(yīng)考慮剪切線是否合理，避免發(fā)生不適于剪切的情況。3.6.2合理的號(hào)料方法1）集中下料法2）長(zhǎng)短搭配法3)零料拼整法4）排樣套料法（本次使用的是排樣套料法）3.6.2號(hào)料的基本原則下料時(shí)，必須采用各種途徑，最大限度地提高原材料的利用率，以節(jié)約材料。K=na/A×100%式中K材料的利用率，% n板材上的零件數(shù)，個(gè) a每一個(gè)零件的面積，mm2 A板材的面積，mm23.6.3排料示意圖圖二 排料示意圖3.7鋼材的切割切割的目的就是就是講放樣、下料的零件形

13、狀從原材料上進(jìn)行分離。3.7.1鋼材切割的種類：鋸割、砂輪切割、剪切、沖裁、氣割、光電跟蹤自動(dòng)切割等。（本次使用的是氣割）3.8氧氣切割氧乙炔切割簡(jiǎn)稱氧氣切割3.8.1氧氣切割的原理因?yàn)楦邷氐匿撃茉谘鯕庵袆×胰紵?，所以鋼能用氧氣切割。在切割之前首先將金屬加熱至燃燒點(diǎn)，然后再用高壓的氧氣噴射上去，使其劇烈燃燒，同時(shí)借助噴射壓力將熔渣吹去。即：加熱燃燒吹渣3.8.2氧氣切割時(shí)注意事項(xiàng)：1）切割前將鋼板矯正，并把被切割工件墊起工件下面要留出一定空間并使其暢通，保證切口向下的熔渣向下順利排除；2）切割時(shí)，割嘴應(yīng)與工件保持一定的距離；3）氣割接近終點(diǎn)時(shí)，割嘴應(yīng)與切割反方向傾斜一些；4）切割過(guò)程中必須防止

14、回火，一旦發(fā)生回火，應(yīng)及時(shí)將皮管折攏并捏緊，并緊急關(guān)掉乙炔閥門(mén)，在關(guān)氧氣閥。3.8.3氧氣切割實(shí)際操作1）一打開(kāi)氧氣瓶、乙炔瓶閥門(mén)，并檢查氣路中是否有漏氣；2）在氣割槍上，先打開(kāi)氧氣閥約二分之一，后打開(kāi)乙炔閥約三分之一；3）用打火機(jī)在氣割槍的側(cè)面點(diǎn)燃，使其燃燒；4）調(diào)整乙炔閥與氧氣閥，使火焰呈白黃色（1250-1300）；5）將割嘴與鋼板離一定距離，加熱，當(dāng)鋼板要熔化時(shí)，打開(kāi)高速氧，割嘴沿劃線的方向平穩(wěn)前進(jìn)。氧乙炔割炬示意圖四、裝配與焊接4.1裝配與焊接順序1）整裝裝焊2）隨裝隨焊（本次使用這種方法）3）部件裝配焊接總裝配焊接4.2裝配時(shí)注意的問(wèn)題1）要使各零件收縮變形最?。?）使焊接時(shí)容易操

15、作3）裝配的工藝盡量簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)4）裝配時(shí)使用的設(shè)備是已有的設(shè)備4.3裝配順序簡(jiǎn)單示意裝配圖如上圖所示（從左到右，從上到下） 實(shí)物裝配圖如上所示（從左到右）4.4解說(shuō)這樣裝配的原因：1）先將兩個(gè)平板對(duì)接起來(lái)，這樣可以使兩個(gè)零件之間自由收縮，可以減小應(yīng)力集中現(xiàn)象；2）將對(duì)接好的平板與底板對(duì)接，這樣考慮的原因是：為了焊接操作更加容易；3）在肋板上開(kāi)圓弧的原因是為了防止產(chǎn)生三項(xiàng)應(yīng)力，以免產(chǎn)生脆斷；4）先焊止推板與支撐板是使兩個(gè)零件之間自由收縮，可以減小應(yīng)力集中現(xiàn)象。4.5焊接4.5.1焊接方法的選擇根據(jù)所給條件，和焊件的技術(shù)等級(jí)要求，所選用的焊接方法是焊條電弧焊（SMAM）4.5.2焊接參數(shù)的選擇焊條直

16、徑的選擇/mm焊件厚度2233661616焊條直徑1.62.02.03.23.24.04.05.05.06.0各種電焊條使用電流焊條直徑/mm1.62.02.63.24.05.05.8焊接電流/A25404070508090130160210200270260310根據(jù)上表，選定的焊條直徑是4mm，焊接電流160210A，根據(jù)該參數(shù)得出其焊接參數(shù)表該產(chǎn)品的焊接參數(shù)表焊接參數(shù)焊條型號(hào)焊條直徑/mm焊接電流/A電弧長(zhǎng)度平焊E50154.0160210約等于焊條直徑船形焊E50154.0160210約等于焊條直徑橫焊E50154.0140-180略小于焊條直徑4.5.3焊接時(shí)注意的事項(xiàng)：1）焊接時(shí)檢

17、查焊機(jī)是否接地或接零，并檢查是否有絕緣線破損，如果有上述情況，應(yīng)向老師反映；2）焊接時(shí)，要戴好手套、和正確使用面罩；3）剛焊好的焊件，千萬(wàn)不要用手觸摸，以免燙傷；4）焊接時(shí)，要正確的運(yùn)條，焊接速度要適宜；5）焊接時(shí)，嚴(yán)格按照焊接規(guī)范來(lái)。4.6焊接方法的選擇1）兩加強(qiáng)板使用平焊；2）裝配的最后一步，使用的焊接方法是船形焊，這樣使焊接操作更加容易;3)在缺少設(shè)備的情況下，裝配的最后一步，也可進(jìn)行橫焊五 焊接檢測(cè)5.1外觀檢測(cè)焊完后，利用焊接檢驗(yàn)尺檢測(cè)焊縫，看是否有不合格的地方，如，余高過(guò)高，坡口不符合要求等。5.2無(wú)損檢測(cè)常用的無(wú)損檢測(cè)有射線探傷、超聲波檢測(cè)、磁粉探傷、滲透探傷等。（次采用的是超聲

18、波檢測(cè)）5.2無(wú)損檢測(cè)的好處1）不需要破壞產(chǎn)品，直接進(jìn)行探傷；2）可以準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)缺陷的位置，以便進(jìn)行補(bǔ)救；5.3超聲波檢測(cè)原理利用超聲波折射、反射和在物質(zhì)中衰減的特性來(lái)發(fā)現(xiàn)缺陷。5.3.1超聲波檢測(cè)注意事項(xiàng)：1）使用前，應(yīng)調(diào)節(jié)零點(diǎn)、前沿、k值；2）在矯正儀器時(shí)，使用CSK-2試塊；3）制作波幅曲線時(shí)，要正確找出個(gè)點(diǎn)。5.3.2超聲波檢測(cè)工藝卡與工藝記錄報(bào)告厚度6mm焊接方法手工電弧焊坡口角度30°焊縫寬度10mm儀器型號(hào)TS-800探頭型號(hào)TS-500耦合劑潤(rùn)滑油頻率2.5MHZ試塊CSK-IARB-2零點(diǎn)3.54前沿10K值1.95探傷時(shí)機(jī)焊后探傷面狀態(tài)打磨后檢測(cè)面狀態(tài)Ra6.3晶片尺寸08X12超聲波檢測(cè)等級(jí)B級(jí)探頭移動(dòng)曲大小293.5mm掃查方法基本掃查探頭的掃查方式一次反射法掃描調(diào)節(jié)水平法探傷示意圖編制：徐平審核：批準(zhǔn)： 單位：安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)