機(jī)械制圖(六)焊接課件

機(jī)械制圖第六部分焊接可編輯課件該焊縫標(biāo)注是否正確？2可編輯課件這個(gè)呢？這個(gè)呢？3可編輯課件目錄一、概述二、焊接的特點(diǎn)及應(yīng)用三、鎢極氬弧焊四、點(diǎn)焊五、焊接件的表達(dá)六、焊接應(yīng)力和變形七、金屬焊接性八、焊縫設(shè)計(jì)原則九、焊接標(biāo)注示例4可編輯課件一、概述Summarization焊接的實(shí)質(zhì):通過(guò)加熱或加壓（或兩者并用），用或不用填充金屬，使焊件形成原子間結(jié)合的一種連接方法。不可拆卸的連接。焊接方法的分類(lèi)Classification熔焊方法常以熱源的種類(lèi)命名，氣焊（氣體火焰為熱源）電弧焊（電弧為熱源）電渣焊（熔渣電阻熱為熱源）激光焊（激光束為熱源）電子束焊（電子束為熱源）等離子弧焊（壓縮電弧為熱源）釬焊:利用熔點(diǎn)比母材低的填充金屬熔化以后,填充接頭間隙并與固態(tài)的母材相互擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)連接的一種方法。壓力焊：如電阻焊:焊接過(guò)程中需要加壓的一類(lèi)焊接方法。5可編輯課件二、焊接的特點(diǎn)及應(yīng)用焊接生產(chǎn)的特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)是：連接性能好；省工省料成本低；重量輕；可簡(jiǎn)化工藝。缺點(diǎn)是：不可拆卸；焊接接頭組織和性能要變壞；要產(chǎn)生焊接應(yīng)力、變形和缺陷。焊接生產(chǎn)的應(yīng)用及適用范圍制造金屬結(jié)構(gòu)機(jī)器零部件和工具修補(bǔ)●適用于碳鋼、低合金鋼、耐熱鋼及不銹鋼長(zhǎng)焊縫的水平位置焊接；●特別適用于厚板（＞20mm）的縱縫環(huán)縫的焊接；●也可以進(jìn)行不銹鋼和低合金高強(qiáng)鋼的帶極堆焊。6可編輯課件7可編輯課件水下焊接8可編輯課件電子束焊9可編輯課件三鎢極氬弧焊(TIG)

TungstenInert—Gasarcwelding1基本原理——也稱(chēng)非熔化極氬弧焊，利用惰性氣體作保護(hù)氣體，電極用難熔金屬（鎢或鎢合金）棒，焊件作為另一個(gè)電極。通過(guò)鎢極與焊件之間產(chǎn)生的電弧加熱和熔化焊件及填充金屬，形成焊接接頭。

10可編輯課件2工藝特點(diǎn)●保護(hù)效果好，焊接質(zhì)量高；●焊接應(yīng)力變形?。弧癫僮鞣奖?，適用于空間各種位置焊接●電弧穩(wěn)定●焊接成本高●設(shè)備復(fù)雜●對(duì)表面清理要求高

■適用于不銹鋼、耐熱鋼及銅、鈦、鋁、鎂等有色金屬的（＜3mm）薄板焊接或重要構(gòu)件的打底焊。11可編輯課件

點(diǎn)焊—將焊件裝配成搭接接頭，并壓緊在兩極之間，接通電流后利用電阻熱將焊件局部熔化，形成焊點(diǎn)的方法。

■是一種高速、經(jīng)濟(jì)的連接方法。適用于可以采用搭接接頭不要求氣密性，厚度＜3mm沖壓、軋制的薄板結(jié)構(gòu)。四點(diǎn)焊點(diǎn)焊縫焊工件2工件112可編輯課件

五焊接件的表達(dá)1、焊縫基本符號(hào)、坡口及焊接方法代號(hào)(GB/T324-2008、GB/T5185-2005、GB/T12212-1990、GB/T985.1-2008、GB/T985.4-2008)

焊接是機(jī)械結(jié)構(gòu)常見(jiàn)的一種連接方式。設(shè)計(jì)者可按要求的連接強(qiáng)度選擇不同的焊縫，又可按機(jī)件材料的不同選擇不同的焊接方式。1.1焊縫符號(hào)表示法

13可編輯課件1.2

焊

縫

符

號(hào)14可編輯課件15可編輯課件16可編輯課件17可編輯課件18可編輯課件19可編輯課件20可編輯課件21可編輯課件22可編輯課件23可編輯課件1.3焊縫標(biāo)注24可編輯課件1.3焊縫標(biāo)注25可編輯課件1.3.1焊縫接頭及標(biāo)注

接頭接頭26可編輯課件§箭頭線(xiàn)直截指向接頭的焊縫，表示焊縫在箭頭側(cè)，即施焊?jìng)?cè)?！旎痉?hào)在實(shí)線(xiàn)側(cè)時(shí)，表示焊縫在箭頭側(cè)；基本符號(hào)在虛線(xiàn)側(cè)時(shí)，表示焊縫在非箭頭側(cè)。§在標(biāo)注“”形焊縫時(shí)，箭頭應(yīng)指向帶有坡口一側(cè)的工件?！鞂?duì)稱(chēng)焊縫和雙面焊縫時(shí)，可不加虛線(xiàn)。§尾部的標(biāo)注：

相同焊縫數(shù)量/焊接方法/焊縫質(zhì)量等級(jí)/焊縫位置/焊接材料/其他（必須按順序排列，不管箭頭線(xiàn)的方向）§必要時(shí)，允許箭頭線(xiàn)彎折一次。§相同焊縫要求：坡口尺寸相同；焊縫符號(hào)相同；焊縫位置相同；焊接件相同（板厚相同，焊縫長(zhǎng)度相等）。27可編輯課件1.3.2焊接方法代號(hào)28可編輯課件1.3.3焊接位置

平焊立焊橫焊仰焊（船形焊接全位置焊）PAPBPCPDPEPBPCPD工作位置：P傾角：S轉(zhuǎn)角：R平焊：PA平角焊：PB橫焊：PC仰角焊：PD仰焊：PE旋轉(zhuǎn)焊：PK29可編輯課件30可編輯課件（1）坡口尺寸的標(biāo)注對(duì)一般焊縫，只標(biāo)注基本符號(hào)，不標(biāo)注坡口尺寸，坡口尺寸由工藝決定；對(duì)有強(qiáng)度、氣密性等要求的焊縫或受結(jié)構(gòu)限定的特殊坡口，應(yīng)標(biāo)注坡口尺寸，必要時(shí)用圖示法繪制坡口結(jié)構(gòu)圖。1.3.4焊接標(biāo)注說(shuō)明（2）對(duì)接焊縫有效厚度S由坡口結(jié)構(gòu)和工藝保證，焊后無(wú)法測(cè)量，一般不標(biāo)注。（3）對(duì)接焊縫坡口結(jié)構(gòu)相同的焊縫，可在技術(shù)要求中說(shuō)明。如：未注/所有焊縫為連續(xù)角焊縫，焊腳高為相連兩板中較薄板的厚度

未注/所有焊縫為連續(xù)“I”型焊縫。31可編輯課件32可編輯課件六、焊接應(yīng)力和變形1.焊接應(yīng)力和變形的形成和危害.焊接應(yīng)力增加結(jié)構(gòu)工作時(shí)的應(yīng)力,降低承載能力;焊接變形影響組裝質(zhì)量,矯正變形增加成本,還要降低塑性。2、產(chǎn)生原因如圖所示，金屬材料如果整體均勻加熱和冷卻,能完全自由膨脹和收縮,則在加熱過(guò)程中產(chǎn)生變形,不產(chǎn)生應(yīng)力;冷卻后,恢復(fù)到原來(lái)的形狀和尺寸,沒(méi)有殘余變形,也沒(méi)有殘余應(yīng)力。加熱冷卻應(yīng)力無(wú)—有固定固定固定阻擋33可編輯課件如果在加熱和冷卻過(guò)程中,完全不能膨脹和收縮,這時(shí)有焊接殘余應(yīng)力而沒(méi)有殘余變形。

由于焊接是局部加熱,在加熱和冷卻過(guò)程中,有一定的剛性約束,加熱時(shí)金屬受壓應(yīng)力,產(chǎn)生塑性壓縮變形;在冷卻過(guò)程中,如圖所示,不能完全自由收縮,也能收縮一些,因此金屬受拉應(yīng)力并保存下來(lái),這就是焊接殘余應(yīng)力。現(xiàn)以鋼板對(duì)焊為例說(shuō)明焊接殘余應(yīng)力的產(chǎn)生過(guò)程,如圖所示。34可編輯課件橫向收縮變形變形變形縱向收縮(厚度收縮量較小，可忽略)3、焊接變形：角變形35可編輯課件36可編輯課件37可編輯課件38可編輯課件4、減少和消除焊接應(yīng)力的措施設(shè)計(jì)措施：盡量減少焊縫數(shù)量及尺寸(采用折彎件)避免焊縫過(guò)分集中與交叉,如圖1所示。相鄰焊縫最小距離要符合相關(guān)容器上相鄰焊縫最小距離為采用剛性較小的接頭形式盡量采用對(duì)稱(chēng)的焊接接頭在拉應(yīng)力區(qū)域，避免幾何不連續(xù)性,如圖2所示圖1圖239可編輯課件4.1、工藝措施：合理選擇焊接順序和方向(先橫后縱)40可編輯課件4.2、從設(shè)計(jì)和工藝二個(gè)方面考慮錘擊焊縫法預(yù)熱法加熱“減應(yīng)區(qū)”熱處理法降低焊縫拘束度小線(xiàn)能量焊接41可編輯課件4.3.控制和矯正焊接變形的措施4.3.1防止變形：焊前組裝時(shí)采用反變形法42可編輯課件剛性固定法能量集中的焊接方法預(yù)熱、錘擊、散熱選擇合理的裝配焊接順序43可編輯課件4.3.2矯正機(jī)械矯正法火焰矯正法44可編輯課件5焊后消除殘余應(yīng)力的方法

●整體高溫回火●局部高溫回火●振動(dòng)法●機(jī)械拉伸法●溫差拉伸法45可編輯課件七、金屬焊接性WeldabilityofMetal1.金屬焊接性的概念金屬材料對(duì)焊接加工的適應(yīng)性。在一定焊接條件下，獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度。決定于金屬材料本身性質(zhì)和加工條件。包括二方面的內(nèi)容:結(jié)合性能：指某種材料在給定的焊接工藝條件下，形成完整而無(wú)缺陷的焊接接頭的能力。使用性能：指在給定的焊接工藝條件下，焊接接頭或整體結(jié)構(gòu)滿(mǎn)足使用要求的能力。46可編輯課件2.金屬焊接性的間接評(píng)價(jià)碳當(dāng)量把鋼中合金元素（包括碳）的含量按其對(duì)焊接性影響程度換算成碳的相當(dāng)含量，其總和叫碳當(dāng)量。CE=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15(%)47可編輯課件2.金屬焊接性的間接評(píng)價(jià)當(dāng)CE＜0.4％時(shí),焊接性良好,一般不需預(yù)熱;CE=0.4～0.6％時(shí),焊接性較差,一般需要預(yù)熱和采取其它工藝措施;CE＞0.6時(shí),焊接性差,需采取較高的預(yù)熱溫度和其它嚴(yán)格的工藝措施.48可編輯課件評(píng)價(jià)金屬焊接性的二個(gè)參數(shù)冷裂紋敏感系數(shù)除化學(xué)成分外，板厚（剛性約束）、焊縫含氫量等也對(duì)焊接性有影響。Pe=C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B+h/600+H/60(%)防止裂紋要求的最低預(yù)熱溫度:Tp=1440Pc-392(℃)49可編輯課件八、

焊縫設(shè)計(jì)原則(1)對(duì)接接頭：特點(diǎn)：應(yīng)力集中相對(duì)較小，能承受較大的靜載荷和較高的疲勞交變載荷。注意：板厚不同,應(yīng)將厚板削薄后對(duì)接。L≥3（δ2-δ1）50可編輯課件(2)搭接接頭：兩焊件相互錯(cuò)疊，在焊件端頭進(jìn)行焊接的接頭。特點(diǎn)：應(yīng)力分布不均勻，疲勞強(qiáng)度較低；焊前準(zhǔn)備和裝配工作比對(duì)接接頭簡(jiǎn)單；橫向收縮量比對(duì)接接頭?。贿m用于被焊結(jié)構(gòu)的狹小處以及密閉的焊接結(jié)構(gòu)。51可編輯課件(1)坡口作用：主要是增大熔深，提高焊縫截面的有效厚度。3、坡口的設(shè)計(jì)以對(duì)接Y形坡口為例：坡口角度α：35～60°，α太大增加加工余量、焊接成本和變形；鈍邊高度p：需要熔透時(shí)一般為1～3mm；根部間隙b：保證鈍邊熔透，一般2～4mm，過(guò)大容易形成虛焊；坡口深度H：根據(jù)需要的焊縫厚度來(lái)設(shè)定。52可編輯課件經(jīng)濟(jì)性原則：在滿(mǎn)足強(qiáng)度要求的前提下，選擇合理的接頭和坡口，減少焊材的填充量，提高焊接效率?？紤]坡口加工：優(yōu)先選擇便于加工的坡口，如V形、X形。U形和雙U形坡口，加工相對(duì)困難。避免焊接缺陷：采用不適當(dāng)?shù)钠驴谛问饺菀桩a(chǎn)生焊接缺陷。比如：坡口角度過(guò)大，致使焊接熱輸入大，工件變形；鈍邊過(guò)高，不能完全熔透，殘留的鈍邊即成了缺陷源。(2)坡口設(shè)計(jì)原則：53可編輯課件最小焊腳尺寸母材厚度(mm)最小焊腳尺寸(mm)≤63mm6～125mm12～206mm20～388mm38～5710mm57～15212mm>15216mm美國(guó)焊接學(xué)會(huì)結(jié)構(gòu)的焊接規(guī)程(D1.1-72)如下：54可編輯課件×√√×√×√√

接頭位置設(shè)計(jì)不當(dāng)，造成焊工無(wú)法操作或施焊困難，勢(shì)必導(dǎo)致焊接缺陷，為此設(shè)計(jì)時(shí)要考慮操作空間。(4)考慮可操作性55可編輯課件九、焊接標(biāo)注示例535×50（30）雙面角焊縫，對(duì)稱(chēng)交錯(cuò)，焊腳尺寸為5，焊縫段數(shù)為35，焊縫長(zhǎng)度為50，焊縫間隔為30。左:角焊縫，焊腳尺寸為5，焊縫長(zhǎng)250，共4處。右：?jiǎn)芜匳形焊縫，兩面對(duì)稱(chēng)，焊縫厚度為5，焊縫長(zhǎng)250。56可編輯課件表示：焊點(diǎn)直徑5，焊點(diǎn)數(shù)量10，間隔30，共3處。采用一個(gè)閉合尾部，表示用參考標(biāo)識(shí)顯示特定的說(shuō)明（如A1程序文件等）。57可編輯課件上：焊縫截面形狀為單邊喇叭形，整個(gè)工件長(zhǎng)度連續(xù)施焊。下：角焊縫，焊腳尺寸為3，三面有焊縫，整個(gè)工件長(zhǎng)度連續(xù)施焊。135為CO2氣體保護(hù)焊（MAG焊）。焊縫截面形狀為單邊喇叭形，焊縫對(duì)稱(chēng)，焊腳尺寸為10，整個(gè)工件長(zhǎng)度連續(xù)施焊，外表面為平面。58可編輯課件21為電阻點(diǎn)焊（在不至于引起誤解時(shí)，可省略尾部標(biāo)注）；焊點(diǎn)中心在兩工件的接觸面上；焊點(diǎn)直徑為5，共4點(diǎn)，沿Фd圓周均布。a)、喇叭形焊縫：b)

、單邊喇叭形焊縫：59可編輯課件60可編輯課件塞焊縫，直徑8mm，共2個(gè)焊縫圓周角焊縫，焊腳高5mm焊縫符號(hào)的意義？61可編輯課件

4.5------表示焊點(diǎn)直徑；

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