焊接结构工艺——支撑座的制作(徐平)

1、安徽机电职业技术学院 课 程 设 计焊接结构工艺及实施 系 别：机械工程系专 业：焊接技术及自动化班 级: 焊接3121姓 名: 徐平学 号: 120312304120132014学年第二学期目录前言11、焊接结构工艺及实施实训21.1实训的目的及意义21.2实训的主要内容21.3实训所要准备的工具21.4实训的步骤2二 测量与绘图42.1测量的基本要求42.2测量注意的事项42.3实际测量42.4绘图的基本要求42.5绘图注意的事项：4三 备料与板材初加工63.1领料63.2矫正63.3实际矫正63.4放样与号料63.5划线73.6号料73.7钢材的切割83.8氧气切割8四、装配与焊接104

2、.1装配与焊接顺序104.2装配时注意的问题104.3装配顺序104.4解说这样装配的原因：114.5焊接11五 焊接检测135.1外观检测135.2无损检测的好处135.3超声波检测原理13产品检测工艺卡14产品检测报告15结束语16参考书目17前言焊接结构制造与工艺实施是一门涉及多种焊接相关知识及多种工程技术，理论与实际结合极为紧密的课程。其任务是学习焊接结构的基本知识，并以焊接结构、接头形式、焊接变形与应力，通过本次实训，使我们认识到了在具体工作中认识到了如何有效的减小应力与变形对焊接结构的影响，及从原材料的控制与矫正，设计时的预留余量，合理的装配顺序，合理的焊接方法与参数等。通过本次实

3、训可以使我们对关于焊接方面的书有一个很好的复习与巩固，同时，也检验了我们所学的知识。 通过本次实训让我们更加了解实际生产过程，也让我们了解了如何设计一个合格的产品。1、焊接结构工艺及实施实训1.1实训的目的及意义焊接结构制造与工艺实施是一门涉及多种焊接相关知识及多种工程技术，理论与实际结合极为紧密的课程。其任务是学习焊接结构的基本知识，并以焊接结构、接头形式、焊接变形与应力，通过本次实训，使我们认识到了在具体工作中认识到了如何有效的减小应力与变形对焊接结构的影响，及从原材料的控制与矫正，设计时的预留余量，合理的装配顺序，合理的焊接方法与参数等。通过本次实训可以使我们对关于焊接方面的书有一个很好

4、的复习与巩固，同时，也检验了我们所学的知识。1.2实训的主要内容本次实训主要通过制作一个支撑架，使我们身临其境的感受到如何利用所学的焊接结构制造工艺及实施等关于焊接方面的相关知识将一堆材料变成实际的产品。其中包括测绘、画图、放样、划线、下料、切割、焊接、装配等一系列问题。总的来说，这是一个焊接方面知识的整合。1.3实训所要准备的工具测绘工具：三角尺一副、铅笔、A3绘图纸；划线工具：直尺、粉笔、划针、錾子、锤子、圆规；切割工具：氧乙炔切割设备（氧气、乙炔、割枪）、钳子；焊接工具：焊机、焊条（E5015）、锤子、钢丝刷检测工具：超声波检测仪、X射线检测仪1.4实训的步骤领料外观检查矫正排样（套料）

5、划线钻孔下料装配（配合公差，点固）焊接二 测量与绘图2.1测量的基本要求1）测量对象：支撑架2）测量单位：mm3）测量方法：三角板实尺测量4）测量精度：（-1+1）mm 2.2测量注意的事项1) 正确读出刻度尺的零刻度、最小刻度、测量范围； 2) 把刻度尺的刻度尽可能与被测物体接近，不能歪斜； 3) 读数时，视线应垂直于被测物体与刻度尺； 4) 除读出最小刻度以上各位数字外，还应估读最小刻度下一位的数字； 5) 记录的测量数据，包括准确值、估计值以及单位（没有单位的数值是毫无意义的）。2.3实际测量1）选择好测量基准，将刻度尺的刻度尽可能与被测物体接近，三角尺不能倾斜，要与被测量物体的平面保持

6、平行；2）读数时要尽可能使视线垂直于被测物体与刻度尺；3）按上述步骤测量各个零件。2.4绘图的基本要求1）粗线与细线要分明2) 三视图要符合“长对正，高平齐，宽相等”2.5绘图注意的事项：1）要注意对称图形要画点划线；2）注意三视图之间的关系；3）注意什么地方是虚线什么地方是实线。4）要注意焊接符号的标注2.6实际绘图1）根据测量尺寸，画出个零件图；2）在A3图纸上画出三视图，三视图上的尺寸要与零件图相对应；3）画出三视图后，在三视图图上标注出焊接符号。三 备料与板材初加工3.1领料在仓库领取板的规格为6.0mm×500mm的钢板，检查是否有一些严重变形与严重不符合尺寸求的板料，如果

7、有应退料与重新换取。3.2矫正3.2.1变形的分类钢材在外力作用下，引起尺、形状与体积的改变，称为变形，分弹性变形与塑性变形两种。弹性变形是在外力去除后能恢复原来形状的变形，也叫临时变形，塑性变形是在外力去除后仍留下来的变形，也叫永久变形。要根据具体情况采取不同的方法进行矫正。经常采用的矫正方法有火焰矫正、手工矫正。3.2.2手工矫正的原理于方法利用小锤子在，由凸起出的边缘开始向周边呈放射状锤击，越向外锤击密度约大，锤击力也越大，使有里向外各部分金属纤维层得到不同程度的延伸，凸起变形在锤击过程中逐渐消失，若在钢板的中部有几处相邻的的凸起，则应在凸起的交界出处轻轻锤击，使数处凸起合并成一个凸起，

8、然后再依照上述方法锤击四周使之展平。3.2.3火焰矫正与方法利用火焰使较长的纤维缩短，加热位置应选择在金属较长的部位，及材料弯曲部分的外侧。用不同的火焰热量可以获得不同的火焰矫正变形的能力。通常，加热速度越快、热量越大，矫正能力也越强，矫正变形量也越大。钢材加热过程中颜色变化见表一。表一 钢材表面颜色及相应温度颜色温度/颜色温度/深褐红色褐红色暗樱红色深樱红色樱红色深樱红色550580580650650730730770770800800830亮樱红色橘黄色暗红色亮黄色白黄色83090090010501050115011501250125013003.3实际矫正根据材料的变形情况，选择不同的矫

9、正方法，通常若变形不严重，可采取手工矫正，若变形有点严重，采用火焰矫正，根据变形严重情况，采取不同的加热温度。3.4放样与号料3.4.1放样根据图样按工件的实际尺寸或一定比例画出该工件的轮廓，或将曲面摊成平面，以便准确定出工件的尺寸，作为制造样板、加工和装配工作的依据，这一工作过程称为放样。3.4.2确定工件的余量焊缝纵向收缩近似值/mm/m对接焊缝连接角焊缝间断角焊缝0.150.30.20.400.1各种下料余量钢材边缘加工形式板材厚度/mm最小加工余量/mm低碳钢低碳钢 各种钢材优质低合金钢剪切机剪切剪切机剪切气割剪切机剪切1616各种厚度各种厚度2333根据上述两个表格，确定个个板的加工

10、余量序号数量实际尺寸设计尺寸116mm×200mm×130mm6mm×203mm×133mm216mm×260mm×90mm6mm×264mm×93mm326mm×106mm×130mm6mm×109mm×133mm416mm×260mm×130mm6mmx264mm×133mm526mm×129mm×130mm6mm×132mm×133mm3.5划线划线分为平面划线和立体划线，平面划线是在一个平面上划线，

11、立体划线是划立体上几个面有联系的线。2.5.1划线注意的事项：1）垂直线必须用作图法划，不能用量角器或直角尺，更不能用目测法划线；2）用圆规在钢板上划圆、圆弧或分量尺寸时，为防止圆规尖角滑动，必须先冲出样冲眼；3）划线前钢材表面应该平整，如有表面呈波浪变形或凹凸不平度过大时，就会影响划线的准确度，所以事先加以矫正；4）划线的工具在使用前要检查6）在划线后，在线上钻一定数量的孔，防止线不清楚时对加工的影响。3.6号料利用样板，样杆或根据图纸，在板材及型钢上，划出孔的位置和零件的加工界线，这种操作称为号料。3.6.1号料时注意的事项：1）准备好下料时所用的各种工具，如手锤、样冲、划规；2）根据图纸

12、直接在样板和型钢上号料时，应检查号料尺寸是否正确，以防止产生错误；3）号料时，不要把材料放在人行道和运输道上；4）需要剪切的零部件，号料时应考虑剪切线是否合理，避免发生不适于剪切的情况。3.6.2合理的号料方法1）集中下料法2）长短搭配法3)零料拼整法4）排样套料法（本次使用的是排样套料法）3.6.2号料的基本原则下料时，必须采用各种途径，最大限度地提高原材料的利用率，以节约材料。K=na/A×100%式中K材料的利用率，% n板材上的零件数，个 a每一个零件的面积，mm2 A板材的面积，mm23.6.3排料示意图图二 排料示意图3.7钢材的切割切割的目的就是就是讲放样、下料的零件形

13、状从原材料上进行分离。3.7.1钢材切割的种类：锯割、砂轮切割、剪切、冲裁、气割、光电跟踪自动切割等。（本次使用的是气割）3.8氧气切割氧乙炔切割简称氧气切割3.8.1氧气切割的原理因为高温的钢能在氧气中剧烈燃烧，所以钢能用氧气切割。在切割之前首先将金属加热至燃烧点，然后再用高压的氧气喷射上去，使其剧烈燃烧，同时借助喷射压力将熔渣吹去。即：加热燃烧吹渣3.8.2氧气切割时注意事项：1）切割前将钢板矫正，并把被切割工件垫起工件下面要留出一定空间并使其畅通，保证切口向下的熔渣向下顺利排除；2）切割时，割嘴应与工件保持一定的距离；3）气割接近终点时，割嘴应与切割反方向倾斜一些；4）切割过程中必须防止

14、回火，一旦发生回火，应及时将皮管折拢并捏紧，并紧急关掉乙炔阀门，在关氧气阀。3.8.3氧气切割实际操作1）一打开氧气瓶、乙炔瓶阀门，并检查气路中是否有漏气；2）在气割枪上，先打开氧气阀约二分之一，后打开乙炔阀约三分之一；3）用打火机在气割枪的侧面点燃，使其燃烧；4）调整乙炔阀与氧气阀，使火焰呈白黄色（1250-1300）；5）将割嘴与钢板离一定距离，加热，当钢板要熔化时，打开高速氧，割嘴沿划线的方向平稳前进。氧乙炔割炬示意图四、装配与焊接4.1装配与焊接顺序1）整装装焊2）随装随焊（本次使用这种方法）3）部件装配焊接总装配焊接4.2装配时注意的问题1）要使各零件收缩变形最小；2）使焊接时容易操

15、作3）装配的工艺尽量简单经济4）装配时使用的设备是已有的设备4.3装配顺序简单示意装配图如上图所示（从左到右，从上到下） 实物装配图如上所示（从左到右）4.4解说这样装配的原因：1）先将两个平板对接起来，这样可以使两个零件之间自由收缩，可以减小应力集中现象；2）将对接好的平板与底板对接，这样考虑的原因是：为了焊接操作更加容易；3）在肋板上开圆弧的原因是为了防止产生三项应力，以免产生脆断；4）先焊止推板与支撑板是使两个零件之间自由收缩，可以减小应力集中现象。4.5焊接4.5.1焊接方法的选择根据所给条件，和焊件的技术等级要求，所选用的焊接方法是焊条电弧焊（SMAM）4.5.2焊接参数的选择焊条直

16、径的选择/mm焊件厚度2233661616焊条直径1.62.02.03.23.24.04.05.05.06.0各种电焊条使用电流焊条直径/mm1.62.02.63.24.05.05.8焊接电流/A25404070508090130160210200270260310根据上表，选定的焊条直径是4mm，焊接电流160210A，根据该参数得出其焊接参数表该产品的焊接参数表焊接参数焊条型号焊条直径/mm焊接电流/A电弧长度平焊E50154.0160210约等于焊条直径船形焊E50154.0160210约等于焊条直径横焊E50154.0140-180略小于焊条直径4.5.3焊接时注意的事项：1）焊接时检

17、查焊机是否接地或接零，并检查是否有绝缘线破损，如果有上述情况，应向老师反映；2）焊接时，要戴好手套、和正确使用面罩；3）刚焊好的焊件，千万不要用手触摸，以免烫伤；4）焊接时，要正确的运条，焊接速度要适宜；5）焊接时，严格按照焊接规范来。4.6焊接方法的选择1）两加强板使用平焊；2）装配的最后一步，使用的焊接方法是船形焊，这样使焊接操作更加容易;3)在缺少设备的情况下，装配的最后一步，也可进行横焊五 焊接检测5.1外观检测焊完后，利用焊接检验尺检测焊缝，看是否有不合格的地方，如，余高过高，坡口不符合要求等。5.2无损检测常用的无损检测有射线探伤、超声波检测、磁粉探伤、渗透探伤等。（次采用的是超声

18、波检测）5.2无损检测的好处1）不需要破坏产品，直接进行探伤；2）可以准确的发现缺陷的位置，以便进行补救；5.3超声波检测原理利用超声波折射、反射和在物质中衰减的特性来发现缺陷。5.3.1超声波检测注意事项：1）使用前，应调节零点、前沿、k值；2）在矫正仪器时，使用CSK-2试块；3）制作波幅曲线时，要正确找出个点。5.3.2超声波检测工艺卡与工艺记录报告厚度6mm焊接方法手工电弧焊坡口角度30°焊缝宽度10mm仪器型号TS-800探头型号TS-500耦合剂润滑油频率2.5MHZ试块CSK-IARB-2零点3.54前沿10K值1.95探伤时机焊后探伤面状态打磨后检测面状态Ra6.3晶片尺寸08X12超声波检测等级B级探头移动曲大小293.5mm扫查方法基本扫查探头的扫查方式一次反射法扫描调节水平法探伤示意图编制：徐平审核：批准： 单位：安徽机电职业技术