焊接结构课程设计指导书
焊接结构与生产工艺课程设计指导书通用桥式起重机金属结构和生产工艺设计
曹永胜李慕勤曹丽杰
佳木斯大学材料工程学院
通用桥式起重机金属结构和生产工艺课程设计指导书
一、设计目的
1.培养学生综合运用所学知识的技能.通过对典型焊接结构和生产工艺的设计,使学生能针对产品使用性能和使用条件，制定焊接结构的设计方案及生产工艺方案。在具体的设计过程中，应根据结构的特点和技术要求,提出问题,分析问题产生的原因,并找到解决问题的途径和具体措施,制定合理的结构设计方案和生产工艺方案,从而得到一次解决实际工程问题的锻炼.
2.培养学生自学能力.使学生熟悉工具书,参考书的查找与使用方法,在学习前人的设计经验的基础上,发挥主观能动性,有所创新.
3.了解焊接工程技术人员的主要任务,工作内容和方式方法.
二、设计内容与计划
（一）设计内容
1. 5～50T通用桥式起重机主梁箱型结构设计。
2. 5～50T通用桥式起重机主梁生产工艺指定。
3．5～50T通用桥式起重机主梁结构生产图纸绘制。
（二）设计计划
1．接受设计任务、查阅资料和制定设计方案。（2天）
2．主梁结构设计计算；（7天）
3．主梁结构生产图纸绘制；（1天）
4．主梁结构生产工艺分析；（2天）
5．主梁生产工艺规程制定。（2天）
6．总结和考核。（1天）
（三）任务完成
课程设计完成后，学生应交付以下材料：
1 主梁结构设计计算说明书；
2 主梁结构生产工艺分析报告；
3 主梁结构生产用施工图纸;
4 主梁生产工艺规程.
通用桥式起重机主梁结构及生产工艺设计
§1 通用桥式起重机简介
通用桥式起重机是指用吊钩或抓斗（有的也有用电磁盘）吊取货物的一般用途的桥式起重机，它桥架（大车）和起重小车两大部分组成，桥架横跨于厂房或露天货物上空，沿吊车梁上的起重机轨道纵向运行。通用桥式起重机有大车运行机构（装在桥架上），起升机构和小车运行机构（装在小车上）等三种工作性机构，皆为电动。通用桥式起重机的起重量可达500吨，跨度50～60米。
1.1 通用桥式起重机的基本组成
1.2 通用桥式起重机的基本参数
1额定起重量Q（tf）
2 跨度L（m）
3大车运行速度（m/min）
4 小车运行速度（m/min）
5 起升高度（m）
6 起升速度（m/min）
7 接电持续率JC
JC = 100t
i
/T %
t
i
—在起重机的一个工作循环中该机的总运转时间。
T --起重机一个工作循环所需的时间。
T = 360/N
h （s）
通用桥式起重机
大车
小车桥架
大车运行机构
主梁
端梁小车架
小车运行机构
起升机构
图 1 通用桥式起重机组成
N h —起重机每小时吊运货物的次数。
1.3 通用桥式起重机主梁的结构
箱形梁结构如图1所示，主要由上下盖板、两侧腹板和筋板组成。
箱形梁的特点：
（1）制造工艺简单，可采用自动焊； （2）适于批量生产；
（3）刚性大，比桁架式大； （4）安装检修方便。
一般Q ≥80tf 时，采用偏轨梁；
Q ≤63tf 时，采用正轨梁或单
梁。
§2 通用桥式起重机主梁结构设计
2.1确定主梁的截面形式
确定主梁的截面形式的依据：1 起重量，2跨度，3作业环境。 2.2 主梁结构主要参数 1 已知参数
（1）起重量Q （tf ） （2）跨度L （m ） （3）小车轮距b lj
a b 图3 主梁截门基本形式 a-正轨箱形梁 b-偏轨箱形梁
图2 通用桥式起重机主梁结构图
2 其他参数
（1）主梁高度h ：h=（1/14～1/18）L （m ） （2）腹板间距b o ：b o =（1/50～1/60）L （m ）
h/b o ≤3 L/b o ≤50 以便进行焊接。工艺要求的最小间距b omin 约 为300毫米，此时梁高不宜超过650毫米。 （3）盖板宽度b
手工焊 b=b o +2（10+δo ）（mm ）
自动焊 b=b o +2（20+δo ）（mm ）
（4）腹板厚度δo 为考虑锈蚀和控制波浪度，主梁腹板一般取 当Q=5～63tf 时， δo ≥6mm Q=80～100tf 时， δo ≥8mm Q=125～200tf 时，δo ≥10mm Q=250tf 时， δo ≥12mm
（5）盖板厚度δ1
受压盖板厚度δ1： b 1/δ1≤60 受拉盖板厚度δ2：δo ≤δ2≤δ1
（6）端梁的高度和宽度 端梁的高度h 端=（0.4～0.6）h （m ） 端梁的宽度b 端=（0.5～0.8）h 端（m ）
主梁端部过度距离C ： C=（1/5～1/10）L （m ） (7) 腹板高度h o =h-δ1-δ2
2.3主梁筋板的配置
为保证主梁在受力后腹板、盖板不产生局部失稳，必须配置横向筋板，必要时还需要配置纵向筋杆。筋板配置见表1。
2.4 主梁的计算载荷及载荷组合
图4 筋板配置方案 1
图5 筋板配置方案2
2.4.1 载荷
表1 腹板常用的加筋板配置原则
腹板高度h0与腹板厚度δo之比
h0/δo
腹板受压区
同时有直接作用的集中
轮压（如一般简支的工
字形主梁，偏轨箱形
梁）
腹板受压区没有直接作
用的集中轮压（如正轨
箱形梁截面的主梁等）
腹板受拉
区直接作
用有集中
轮压（如
悬臂梁）
h0/δo≤70（60）①可不设筋板或仅按构造
需要设筋板
可不设保证局部稳定性
的筋板，但需加短筋板
或承轨梁以承受钢轨
设横向筋
杆
70（60） a≤2h，a≤2.2m 采用如图4的横向筋板 a≤2h，h2=0.3h 160（135） 板，并同时在受压区设 一道或两道纵向筋杆采用如图5纵横筋板 240（200） 纵向筋杆h0/δo>320（270）按高腹板梁的局部稳定性处理，配置多根纵向及横向筋 注① 16Mn钢用括号内的数，A3钢用括号外的数值。 1 垂直载荷 （1）垂直固定载荷 a．均布载荷 桥架自重G（包括主梁、走台、栏杆、 滑电线）. 在起重机的初步设计时，可参考同类型 产品的有关数据，来初步确定桥架自 重。当无合适的参考数据时，中级类 型的Q=5～250tf的箱形双梁桥架的 自重Gq可按图3估计，重级工作类 型起重机的桥架自重应将图中数据增 加5%。 桥架单位长度的重量（单根梁） q=Gq/2L tf/m 当大车运行机构为集中驱动时， q还应增加（0.1～0.2）tf/m，以考 虑传动轴的重量. b．集中固定载荷 集中固定载荷及其作用位置见表2。图7 双梁起重机桥架自重曲线 跨度L，米 A B q 图6 均布载荷计算图 起重量Q tf 载 荷 tf 作 用 位 置 m G 1 G 2 G 3 L 1 L 2 L 3 50～10 15～20 30～50 75～100 0.45 0.5 0.8 0.87 1.05 1.1 1.1 1.1 0.15 0.2 0.6 1.2 1.5 1.5 1.5 1.5 2.8 2.8 2.8 2.8 4.5 5.0 5.9 5.9 (2) 垂直活动载荷（包括起升载荷Q 、小车自重G x ） 起升载荷Q 小车自重可参考同类型产品的有关数据选取，或按下式初步估算 G x =αQ tf α—确定小车自重的系数 Q=5～100tf 的吊钩小车α=0.35 2 水平惯性力 大车起动或制动时的水平惯性力指当起重机起动或制动时由大车(包括桥架、大车运行机构及装在桥架上的司机室、电器设备等)的质量引起的惯性力F dg ,其值为: F dg =βP x ∑ q dg =βq P x ∑--一根主梁上小车轮压的代数和kgf q —桥架一根主梁的每米长度的自重kgf/m β—系数,当大车总轮数的1/2为驱动轮时,取β=0.1;当总轮数的1/4为驱动轮时,取β=0.05 2.4.2载荷组合 对于不同的计算情况应取不同的载荷作用的组合来进行起重机桥架的金属结构的计算，桥式起重机的载荷组合见表3。 2.5 主梁的设计计算 2.5.1 主梁的内力分析 L 2 G 1 G 2 G 3 G 1 L 1 L 1 L 3 L G 1—运行机构重量 G 2—司机室重量 G 3—电气设备重量 表2 大车为分别驱动时作用在主梁上的垂直方向固定集中载荷极其作用位置 表3 桥式起重机桥架结构的计算载荷组合 载荷情况载荷种类 主梁 ⅠⅡ 大车不动,小车在规定位置起升 或下降载荷. 大车平稳制动,小车在跨中,满 载下降制动. 桥架自重Gq KⅡGq 小车自重Gx KⅡGx 起升载荷ψⅠQx ψⅡQq 大车起制动时的惯性力Fdg,q dg 注:KⅡ--冲击系数,取KⅡ=1.1;ψⅡ--动力系数,取ψⅡ=1.15 1垂直方向 (按静定简支梁计算) (1)由活动载荷引起的弯矩和剪力 当活动载荷P1=P2时,其合力位置在b1j/2处, 合力R=P1+P2=(KⅡGx+ψⅡQq). 求A点的支反力,对B点取矩 ∑F=0 ∑M B=0 V A=(L-x-b lj/2)R/L 距支点A距离为x的截面上的由活动载荷产生的剪力和弯矩分别为: ①当0 Q活max=V A=(L-x-b lj/2)R/L M活max=V A.x=(L-x-b lj/2)xR/L ②当L- b1 V A=P(L-x)/L Q活max= V A=P(L-x)/L M活max=V A.x= P(L-x)x/L (2)由固定载荷引起的弯矩及剪力 ①均布载荷 距支点A距离为x的截面上的由固定均布载荷产生的剪力和弯矩分别为: V A=qL.(L/2)/L=qL/2 Q均=V A-qx M均=V A.x-qx(x/2) = V A.x-qx2/2 q= KⅡGq/2L ②集中载荷A B q x 图9 均布载荷计算图 P2 B P1 x b lj A b1j/2 图8活动载荷计算图 确定支反力 V A =〔G 1（L-L 1）+ G 1L 1+G 2（L-L 2）+ G 3（L-L 3）〕K Ⅱ/L V B = (2G 1-G 2-G 3) K Ⅱ -V A a.当0〈x 〈L 1 Q 集Ⅰ= V A M 集Ⅰ= V A.x b.当L 1〈x 〈L 2 Q 集Ⅱ= V A -K ⅡG 1 M 集Ⅱ= V A.x -K ⅡG 1（x- L 1） c.当L 2〈x 〈L 3 Q 集Ⅲ= V A -K Ⅱ（G 1+ G 2） M 集Ⅲ= V A .x -K Ⅱ〔G 1（x- L 1）+ G 2（x- L 2）〕 d.当L 3〈x 〈（L- L 1） Q 集Ⅳ= V B -K ⅡG 1 M 集Ⅳ= V B.X ’ -K ⅡG 1(X ’- L 1） e.当（L- L 1）〈x 〈L Q 集Ⅴ= V B M 集Ⅴ= V B.X ’ ③ 垂直方向上的总弯矩和总剪力 M ⊥max=（M 活+M 均+M 集）max （先确定最大弯矩点） Q ⊥max=（Q 活+Q 均+Q 集）max （先确定最大剪力点） 2 水平方向上的弯矩和剪力 当大车的总轮数的1/2为驱动轮时，水平方向 上的弯矩和剪力，可粗略地取垂直方向上的计算值 的1/10。 M ∥max=M ⊥max/10 Q ∥max=Q ⊥max/10 2.5.2 主梁强度计算 1 主梁最大弯矩截面的正应力 σmax= M ⊥max/Wz + M ∥max/Wy ≤〔σ〕 2主梁最大剪力截面的剪应力 τmax= Qmax.S/Jz δ ≤〔τ〕 其中S —中性轴以上截面对中性轴的面积矩(静矩) x L 3 L 2 G 1 G 2 G 3 G 1 L 1 L 1 L 图10集中载荷计算图 A B 图11主梁惯性矩截面 Z Y A3钢〔σ〕=1600kgf/cm 2 = =?F ydF S 〔τ〕=950 kgf/cm 2 3 合力 []σ3τσσ22≤+= 4 主梁的刚度验算(不计动力系数) 垂直挠度f 1 []f f Z EJ l L Rl ≤= -12)75.0(122 式中2 b L LJ l -= 小车行至跨中时，车轮距端点的距离 〔f 〕=L/(700～1000) 5 挠度设计 起重机装焊完工后,主梁跨中应有f ‘=L/1000的上拱度,上拱曲线按y=4f ‘（L-x ）x/L 2分布。考虑桥架自重及组装焊接的变形，常取的腹板下料的上拱度为：Q=5～63tf 时，f 0‘=L/250～L/450； Q=80～100tf 时，f 0‘=L/500～L/550。 6 焊缝尺寸的设计 盖板与腹板连接角焊缝通常不开坡口，平角焊缝，焊角K 一般不大于腹板厚度，通过验算最大切应力，确定焊角K 值。 []'2max max ττ≤=z aJ S Q []2/10000'cm N =τ 式中 S —主梁端部上盖板对Z 轴的静矩 a — 角焊缝计算厚度a = 0.7K ， 气体保护焊和自动埋弧焊a =（0.8～1）K §3主梁生产工艺分析 一主梁结构特点 1 结构简图 2 主梁的组成和主要技术数据 3 主梁焊缝的布置,尺寸 二主梁生产的主要技术问题 1 焊接变形对结构尺寸精度的影响 主梁结构装焊过程中可能出现哪些变形、变形部位、产生原因、影响如何. 3 焊缝位置的可焊到性 三主梁生产的工艺措施 1 如何下料； 2 焊接方向； 3 焊接方法、规范； 4 检测方法； 5 矫正措施。 §4 施工图纸绘制 要求:1 零件齐备; 2 尺寸标注准确、完整,焊缝处应用焊缝代号标注; 3 应有施工技术要求; 4 绘图应符合国家标准。 参考文献 1 起重机设计手册 2 机械工程手册。第12卷 3 贾安东。焊接结构及生产设计 4 材料力学 5 焊接结构 6 机械制图 1绪论1 .1 Q235的成分及焊接性分析 Q235钢是一种普通碳素结构钢，具有冶炼容易，工艺性好，价格价廉的优点，而且在力学性能上也能满足一般工程结构及普通机器零件的要求，在世界各国得到广泛应用。碳素结构钢的牌号体现其机械性能，符号用Q+数字表示，其中“Q”为屈服点“屈”的汉语拼音，表示屈服强度的数值。Q235表示这种钢的屈服强度为235MP，Q235钢含碳量约为0.2%属于低碳钢。Q235成分:C含量0.12%-0.22%、Mn含量0.30%-0.65%、Si含量不大于0.30%、S含量不大于0.050%、P含量不大于0.045%。S、P和非金属夹杂物较多在相同含碳量及热处理条件下，低碳钢焊接材料焊后的接头塑性和冲击韧度良好，焊接时，一般不需预热、控制层间温度和后热，焊后也不必采用热处理改善组织，整个焊接过程不必采取特殊的工艺措施，焊接性优良。 Q235含有少量的合金元素，碳含量比较低，一般情况下（除环境温度很低或钢板厚度很大时）冷裂倾向不大。工件预热有防止裂纹、降低焊缝和热影响区冷却速度、减小内应力等重要作用。但是预热使劳动条件恶化，并使工艺复杂。低合金结构施焊前是否需要预热，一般应根据生产实践和焊接性试验来确定。当母材的碳当量Ceq≥0.35时应考虑预热。低合金钢淬硬倾向[1]主要取决于钢的化学成分，根据碳当量公式可知Q235的碳当量小于0.4%，在焊接过程中基本无淬硬倾向，焊前不需预热。且这类刚含碳量较低，具有较的抗热裂性能，焊接过程中热裂纹倾向较小，正常情况下不会出现热裂纹。从厚度考虑，当板厚超过25mm时应考虑100℃以上的焊前预热，试验中所用钢板的厚度为12mm，不需预热。 焊接热处理的目的是为了消除焊接内应力、提高构件尺寸的稳定性、增强抗应力腐蚀性能、提高结构长期使用的质量稳定性和工件安全性等。低合金钢焊接结构在大多数请况下不进行焊后热处理，只有在特殊要求的情况下才进行焊后热处理。此试验并无特殊要求，因此并未进行焊后热处理。 1.2 焊条 （1）焊条的熔敷金属应具有良好的力学性能 前言１第1部分储罐设计分析2第1章储罐总体分析2 1.1 储罐基本设计要求2 1.2 储罐材料2 1.３储罐用钢板3 1.4 配用锻件5 1.5 配用螺栓、螺母5第2章储罐罐底设计6 2.1 储罐罐底板尺寸6 2.2 罐底结构7第3章罐壁结构设计10 3.1 罐壁的排板与连接10 3.2 罐壁厚度11 3.3 罐壁加强圈12第4章罐顶结构设计13第2部分储罐的焊接工艺分析14第5章压力容器的焊接接头14 5.1 压力容器焊接接头的分类14 5.2 圆筒形容器焊接接头的设计15第6章压力容器的焊接方法17 6.1 熔化极氩弧焊17 CO气体保护焊17 6.2 2 6.3埋弧焊19第7章压力容器的焊接工艺21第3部分储罐的组装与检验22第8章储罐的安装施工顺序22 8.1储罐底板的焊接顺序22 8.2储罐壁板的焊接顺序22 8.3储罐固定顶的焊接顺序23第9章储罐焊缝的检验与修补24 9.1焊缝检测24 9.2焊缝修补25设计体会26参考文献27 前言 大型油气储罐是油气产品储存运输最方便、廉价的方式之一。储罐的形式可跟据盖顶的样式不同分为浮顶式储罐（包括气柜）和固定顶式储罐（包括内浮顶式储罐），而固定顶式储罐又包括锥顶式储罐和拱顶式储罐两种。目前原油的储罐使用中浮顶式储罐在不断减少，液化气储运主要是球罐和立式筒形低压储罐。 常用的几种灌顶形式为双子午线网客机构拱顶、辐射网壳结构拱顶、短程线网壳结构拱顶和梁柱支撑结构拱顶，见图1。 本次课程设计主要讨论立式固定顶筒形钢制焊接储罐的施工工艺。其中包括储罐的材料选择、加工工艺路线选择、相关组件形式选择、机械加工装配、施焊成型、焊后检测调试等相关生产内容。 焊接结构课程设计指导书 机电工程系 洛阳理工学院 目录 前言 (2) 一．课程设计的性质和目的 (3) 二．课程设计的基本任务 (3) 三．课程设计的基本要求 (3) 四．课程设计的基本步骤 (4) 五．课程设计说明书要求 (4) 六．课程设计内容简介 (4) 七．附录 (6) 前言 课程设计是焊接结构生产课程教学的最后一个环节，是对学生进行全面系统的训练。课程设计可以让学生将学过的零碎知识系统化，真正地把学过的知识落到实处，进一步激发学生学习的热情，因此课程设计是必不少的，是非常必要的。 但是，在教学实践中，一方面，我们感到学生掌握的理论知识和实践知识有限；另一方面课程设计的时间有限。要想学生在规定时间内，运用自己有限的知识去独立完成某一焊接结构的全部设计是不现实的。因此，在两周的课程设计时间内，除了让每个学生清楚地了解焊接结构的整个设计、装配过程外，更应该注重焊接结构设计的某一细节，完全弄懂、弄透，能够达到举一反三的目的，从而培养学生设计焊接结构的初步能力。 基于以上认识，作者编写了《焊接结构课程设计指导书》。 编者 一、课程设计的性质、目的 焊接作为先进制造技术的重要组成部分，在国民经济的发展和国家建设中发挥了重要的作用。焊接技术在航空航天、核能、船舶、电力、海洋钻探、高层建筑等领域得到了广泛的应用。焊接结构是焊接技术应用于工程实际产品的主要形式，也是在许多部门中应用最为广泛的金属结构。焊接结构学作为焊接专业基础课，对学生的专业知识和技能的培养具有重要的作用。《焊接结构》课程设计是在完成焊接结构理论教学课程后，进行的综合运用所学基本知识和技能的一个非常重要的教学环节。本周开展了焊接结构学的课程设计，主要目的：进一步加深学生对焊接结构学理论知识的回顾和焊接结构在实际生产中的应用； 通过本次课程设计，使学生将理论知识与实际的焊接构件设计相结合，培养学生的理论联系实际的能力； 本次课程设计可以采用计算机绘图和手工试图，使学生加深绘图要点和培养计算机绘图技能； 通过本次课程设计培养学生的查阅技术资料、团队协作和独立创新能力。 二、课程设计的主要内容和基本任务 了解焊接结构、工况环境、制造过程的特点，掌握焊接结构的整体设计、焊接工艺规程、焊接工艺卡的编制要领。最终能根据实际需要独立研究设计相应的焊接结构，制定相关的焊接工艺。设计主体可以是梁柱桁架类和压力容器结构，对选择构件进行结构的设计，焊接接头（对接、搭接、T形和角接头）合理性分析，对相关接头的强度进行简单的计算，对易产生的应力应变特征进行分析，绘制部分结构的草图，最后绘制一张A1焊接结构图纸，并编写课程设计说明书一份。 三、课程设计的基本要求 熟悉焊接结构（梁柱桁架类和压力容器结构）的结构特点，了解焊接结构（梁柱桁架类和压力容器）各部分的受力及运行状态、结构特点以及影响制造工艺的因素并能按实际情况具体制定相应的工艺流程卡和工艺卡（具体要求见附录）。 具体要求： 1) 要充分认识课程设计对培养自己的重要性，认真做好设计前的各项准备工作； 2) 既要虚心接受老师的指导，又要充分发挥主观能动性。结合课题，独立思考,努力钻研，勤 于实践，勇于创新； [文档标题] 焊接工艺课程设计 1绪论 1 .1 Q235的成分及焊接性分析 Q235钢是一种普通碳素结构钢，具有冶炼容易，工艺性好，价格价廉的优点，而且在力学性能上也能满足一般工程结构及普通机器零件的要求，在世界各国得到广泛应用。碳素结构钢的牌号体现其机械性能，符号用Q+数字表示，其中“Q”为屈服点“屈”的汉语拼音，表示屈服强度的数值。Q235表示这种钢的屈服强度为235MP，Q235钢含碳量约为0.2%属于低碳钢。Q235成分:C含量0.12%-0.22%、Mn含量0.30%-0.65%、Si含量不大于0.30%、S含量不大于0.050%、P含量不大于0.045%。S、P和非金属夹杂物较多在相同含碳量及热处理条件下，低碳钢焊接材料焊后的接头塑性和冲击韧度良好，焊接时，一般不需预热、控制层间温度和后热，焊后也不必采用热处理改善组织，整个焊接过程不必采取特殊的工艺措施，焊接性优良。 Q235含有少量的合金元素，碳含量比较低，一般情况下（除环 境温度很低或钢板厚度很大时）冷裂倾向不大。工件预热有防止裂纹、降低焊缝和热影响区冷却速度、减小内应力等重要作用。但是预热使劳动条件恶化，并使工艺复杂。低合金结构施焊前是否需要预热，一般应根据生产实践和焊接性试验来确定。当母材的碳当量Ceq≥0.35时应考虑预热。低合金钢淬硬倾向[1]主要取决于钢的化学成分，根据碳当量公式可知Q235的碳当量小于0.4%，在焊接过程中基本无淬硬倾向，焊前不需预热。且这类刚含碳量较低，具有较的抗热裂性能，焊接过程中热裂纹倾向较小，正常情况下不会出现热裂纹。从厚度考虑，当板厚超过25mm时应考虑100℃以上的焊前预热，试验中所用钢板的厚度为12mm，不需预热。 焊接热处理的目的是为了消除焊接内应力、提高构件尺寸的稳定性、增强抗应力腐蚀性能、提高结构长期使用的质量稳定性和工件安全性等。低合金钢焊接结构在大多数请况下不进行焊后热处理，只有在特殊要求的情况下才进行焊后热处理。此试验并无特殊要求，因此并未进行焊后热处理。 1.2 焊条 1.2.1对焊条的基本要求 （1）焊条的熔敷金属应具有良好的力学性能 （2）焊条的熔敷金属应具有规定的化学成分，以保证其使用性能的要求 焊接结构课程设计说明书 学院： 专业班级： 姓名： 学号： 指导教师： 年月日 目录 任务书 0 前言 0 第1章总体焊接结构分析 (1) 1.1 泵站油箱的简介 (1) 1.2油箱的主要参数设计 (1) 1.3零件工艺分析 (2) 1.4 焊缝位置的确定 (2) 1.5焊接结构装配分析 (2) 第2章母材的基本数据及性能分析 (3) 2.1母材的基本数据 (3) 2.2母材的焊接性分析 (4) 第3章焊接方法的选择和分析 (5) 3.1焊接方法的确定 (5) 3.2 埋弧焊的主要特点 (5) 3.3埋弧焊的冶金特点 (6) 3.4低碳钢焊接要点 (7) 第4章焊料、焊接设备的选择 (7) 4.1低碳钢埋弧焊焊丝和焊剂的配合 (7) 4.2埋弧焊设备的选择 (8) 第5章油箱焊接工艺设计 (9) 5.1确定焊接顺序 (9) 5.2下料、开孔、及表面处理 (10) 5.3油箱埋弧焊工艺 (10) 5.3.1焊前准备 (10) 5.3.2焊接材料 (11) 5.3.3焊接参数 (11) 5.3.4焊后检验 (12) 第6章焊接工艺规程 (13) 第7章焊接工艺卡 (14) 第8章个人心得 (15) 参考文献 (16) 1．总体焊接结构分析 1.1泵站油箱的简介 结构简图如下： 1—液位计2—吸油管3—空气过滤器4—回油管5—侧板6—入孔盖7—放油塞8—地脚9—隔板10—底板11—吸油过滤器12—盖板 泵站油箱的结构如图所示，主要是由是盖板、底板、左右侧板、前后板六块钢板焊接而成的长方体结构。是用于液压系统中储放液压油的箱体，在液压系统中的主要作用有： 1.贮存供系统循环所需的油液； 2.散发系统工作时所产生的热量； 3.释放混在油液中的气体； 焊接工艺课程设计 题目焊接工艺与控制课程设计 指导教师 姓名 学号 专业 班级 完成日期2014 年 6 月23 日 三峡大学课程设计任务书 （2014年春季学期） 焊接工艺卡 目录 1. 30CrMoV A钢的性能分析 (6) 1.1 材料： (6) 1.2 化学成分及力学性能： (6) 2. 15 30CrMoV A钢的焊接性能 (7) 2.1 碳当量分析 (7) 2.2 30CrMoV A的焊接性的主要表现 (7) 3 焊接方法的选择和分析 (8) 3.1 焊接方法选择时应考虑的因素 (8) 3.2 焊接方法的选择 (8) 3.3 焊接方法主要特点分析 (9) 4 焊接设备的选择 (9) 4.1 焊接电源的选择 (9) 4.2 焊丝及焊剂的选择....................................................................................................... (9) 4.3、焊枪及喷嘴的选择 (9) 4.4、钨极的选择 (10) 5 焊接工艺参数的选择 (10) 5.1 焊接电流与电压的选择................................................................................................错误！未定义书签。 5.2 焊接速度的选择 (10) 5.3 钨极直径与保护气体流量............................................................ 错误！未定义书签。 6 焊前预热、焊接过程及焊后处理 (11) 6.1 焊前预热 (11) 6.2 焊接过程与焊后处理 (11) 7 焊后检验 (12) 7.1 外观检验 (12) 8 总结 (13) 参考文献 (14) 现代技能开发 !""#?$月号 %&’ 焊接件材料的选择 焊接件的材料与结构设计有着密切的关系。焊接结构件因用途不同，要求不同。现在广泛使用的材料有铁碳合金，有色金属及其合金等。我们在设计焊接结构时，首先要根据焊接结构件的受力情况、工作条件、设计要求等，选择焊接结构件的材料。选择材料时，应考虑以下几点。 尽量选用同种材料 焊接结构件是多个零件或构件焊接在 一起而形成的。考虑到焊接过程的特点，各零件的材料应尽可能地选择一致。这样购料、焊接方法的选择、焊接工艺的制订、焊条的选用等比较简单容易。但有时为减少使用贵重金属材料（如：不锈钢），也可以使用不同材料。 尽量选用焊接性能好的材料 在选择焊接结构件材料时，应 考虑材料的强度及焊接结构件的工作条件要求（如耐腐蚀、抗冲击、交变载荷等）。当多种材料能同时满足使用要求时，这些材料当中，有的焊接性能较好，而有的焊接性能较差。有的适用这种焊接方法，有的适应另一种焊接方法。所以，选择材料时，应选择焊接方法普通、焊接性能好的材料。 尽量选用价格低的材料 在选择焊接结构件材料时，除满足 了各方面的要求以外，还应考虑经济性。焊接结构件应选用价格低、资源丰富的材料，这样才符合勤俭节约、降低成本、提高产品竞争力的基本原则。 焊接件的结构设计 焊接结构件随着焊接技术的发展，开始得到越来越广泛的应用。与其他制造金属结构的工艺，如锻造、铸造、铆接相比，焊接结构的占有率是在不断上升的。工业发达国家中一般焊接结构件占钢产量的()*以上。焊接结构件已经运用于工业、 交通、能源、农业、国防等几乎国民经济的一切部门，如用于建造冶金、建筑、石油化工设备、各种锻压机械、起重运输机械、工业与民用钢结构等。焊接结构的设计是焊接件的关键，结构设计是否合理，关系到焊接结构件的强度、寿命以及能否取得合格、优质的焊接结构的问题。焊接件结构设计关系到方方面面，下面仅从以下几个方面谈一下个人的体会。 尽量减少焊缝的数量 焊接结构件一般由多个零件组装焊 接而成。在焊接结构件设计时，要尽量减少零件数量，减少焊缝数量。只有这样才能减少焊接工作量，减少焊接件的变形，同时也减少了焊接应力，提高了焊接件的强度。图+（,）焊接件中有四条焊缝，若改为图+（-） 结构，则焊缝变为两条。焊缝尽可能布置在应力较小处 焊接结构件在承受载荷时， 其材料内部必然产生内应力。由于零件的形状不同、受力特点不同，所以零件的不同截面、不同部位可能产生的应力大小也不同。如果我们把焊缝布置在产生应力较小的地方，这样就减小了焊接缺陷、应力集中等对零件破坏的影响，提高了焊接结构件的强度和可靠性。如图!悬臂梁的截面设计，焊缝在上下两面就不如改在左右两侧面。 选择合适的接头形式 焊接结构件的焊接接头性能、质量好 坏直接与焊接结构件的性能、安全性和可靠性有关。多年来焊接工作者对焊接接头进行了广泛的试验研究，这对于提高焊接结构件的性能和可靠性，扩大焊接结构件的应用范围起了很大作用。熔焊的焊缝主要有对接焊缝和角焊缝，以这两种焊缝为主体构成的焊接接头有对接接头、角接接头、.形（十字）接头、搭接接头和塞焊接头等。焊接结构应该优先采用接头形式简单、应力集中小、不破坏结构连续性的焊接接头形式。对接接头应力集中最小、形式最简单、力的传递也较少转折，故是最合理的、典型的焊接接头形式。 尽量减小焊缝的截面尺寸 焊接变形与熔敷金属的数量有 很大关系，所以应尽量减小焊缝截面尺寸。在条件许可的情况下，用双/形坡口和双0形坡口来代替0形坡口， 熔敷金属减少，且焊缝在厚度方向对称，收缩一致，可减少焊接变形。角焊缝引起的焊接变形较大，所以要尽量减小角焊缝的焊脚尺寸。当钢板较厚时，开坡口的焊缝比角焊缝的熔敷金属量小，板厚不同时，坡口应开在薄板上。如图#所示，显然图#（1）比图#（,）、（-） 的焊缝尺寸焊接件结构设计的几点体会 !李银生 白建军!河南 训练技法 !"" 焊接工艺课程设计题目1035铝板平板对接 指导教师石增敏 姓名陈卓学号2011106230 专业材料成型及控制工程班级20111062 完成日期2014 年 6 月25 日 目录 1、1035铝板焊接性分析 (3) 1.1、本次设计所用材料 (3) 1.2、1035铝板钢的化学成分及力学性能 (3) 1.3、铝与铝合金的焊接特点 (4) 1.4、1035铝板焊接方法的选择 (4) 2、MIG工作原理和工艺特点 (4) 2.1工作原理 (5) 2.2工作特点 (5) 2.3 焊接层数和坡口的选择 (5) 2.4焊接变形 (5) 3、MIG焊设备 (5) 3.1焊接电源 (6) 3.2控制系统 (6) 3.3送丝系统 (6) 3.4焊枪 (6) 3.5供气系统 (7) 3.6水冷系统 (7) 4、焊接工艺参数 (7) 4.1 .1焊接电流 (7) 4.1.2 电弧电压 (8) 4.1.3焊接速度 (8) 4.1.4 焊枪的操作 (8) 4.2焊前准备 (8) 4.2.1坡口制备 (8) 4.2.2清理 (9) 4.2.3预热 (9) 5焊接注意事项 (9) 6 外观检验 (10) 7无损检测 (10) 9参考文献： (11) 三峡大学课程设计任务书 （2013――2014学年） 课题名称焊接工艺课程设计 学生姓名陈卓班级20111062 指导教师石增敏 课题概述： 根据提供的原始资料，进行平板对接焊或环焊缝焊接工艺设计。设计人员制定焊接方法和焊接工艺，要求同一课题的学生使用不同的焊接方法进行设计，焊接工艺可靠、合理。 ⒈制定焊接工艺卡。⒉课程设计说明书包括：封面；目录；摘要；被焊接材料的基本数据与焊接性分析；焊接方法的选择；焊接工艺的制定和论证（具体项目可参考焊接工艺卡）、焊接操作注意事项和安全要求、焊后检验、参考文献等。 材料：35材料1035铝板两块，规格：—4×100×300，平板对接 材料成形及控制工程专业课程设计 焊接工艺设计指导书 一、设计目的 1．通过实际产品的焊接工艺设计，使学生了解焊接结构的生产工艺过程； 2．掌握焊接工艺的设计方法及工艺文件的制定； 3．培养学生运用专业理论知识解决实际焊接生产问题的能力，锻炼查阅文献资料及工具书籍的基本技能。 二、设计内容 在规定时间内，完成由教师指定的某一个结构件的焊接工艺设计任务，主要内容包括： 1. 焊接结构件的设计简图与技术要求； 2. 产品的制造工艺性能分析； 3. 主要接头的焊接方法选择与说明，坡口型式及尺寸的设计与说明； 4. 主要部件（筒节、封头等）的加工工艺过程卡； 5. 产品的装焊工艺过程卡； 6. 壳体的焊接工艺卡。 三、设计要求 1．手绘产品的结构设计简图，标注出产品的主要结构尺寸；主要零件的名称、材质与规格；设计技术要求（包括制造技术要求与检验要求）等。 2．产品的制造工艺性能分析主要包括容器主体材料的焊接性分析与结构的装焊工艺性能分析。容器主体材料的焊接性能主要分析材质的焊接裂纹倾向及产生其它焊接缺陷的倾向，说明为保证焊接质量应采取的工艺措施，如合理选用焊接方法、焊接材料、焊前预热、焊后热处理、层间温度等；结构的装焊工艺性能分析主要针对特殊、复杂容器结构，分析需要采用的装焊顺序与方法。 2. 接头焊接方法的选择和坡口型式的设计应包括纵焊缝、环焊缝、封头拼缝、 人孔接管与筒体的焊缝等，绘制接头的局部放大图。选择与设计的依据主要从容器结构尺寸、接头位置、材质及厚度、施焊条件与可操作性、焊接变形与应力、装焊顺序等方面考虑。 3. 主要部件（筒节、封头等）的加工过程卡要求制定部件从原材料备料至组 装焊接之前的全部加工工艺过程，包括各加工工序的名称、加工内容、所用的工装设备与检验要求等，必要时绘制出加工工艺简图； 4. 壳体的装焊工艺设计包括装焊工艺顺序、工序名称与内容、各工序所涉及 课程设计论文（说明书） 课程：焊接工艺学课程设计 题目：09MnD钢焊接性试验设计 院、系：材化学院 学科专业：金属材料工程 学生： / 学号： / 校对： / 指导教师： / 2012年 11月 1．前言 09MnD属于无镍低温钢，常用于石油、化工技术和压力容器设备，用于制造使用温度在-50℃的压力容器构件、重要锻件，石油化工中的压力容器。含碳量为0.2%，硅含量在0.17%到0.35%之间，锰含量在0.95%到1.35%之间，磷含量和硫含量均小于0.25%，钒含量小于等于0.03%。其化学成分见：表1.1，其机械性能见：表1.2。 牌号化学成分（质量分数）（%） C Si Mn P S V 09MnD ≤0.12 0.17-0.35 0.95-1.35 ≤0.025 ≤0.025 ≤0.03 表1.1 09MnD的化学成分 牌号抗拉强度/MPa 屈服强度/MPa 伸长率（%）冲击功/J 09MnD 400-540 ≥240 ≥26 ≥21 表1.2 09MnD的机械性能 本实验主要通过熔化极混合气体保护焊对焊接材料为09MnD厚度为10mm 板材的焊接性及焊接特点进行探索，在制出实验试板后，根据国家的一系列标准对此次焊接工艺进行焊后组织及力学性能进行评定，进而分析09MnD的焊接性能。 2.焊接工艺 2.1 09MnD的焊接特点 焊接材料的选择应保证接头与母材有同样的低温性能，焊条、焊丝、焊剂都必须保证焊缝中的油含杂质S、P、N、O最少。焊接时需要最大限度地减小过热程度，防止出现粗大的铁素体或粗大的马氏体组织。 2.2 焊接方法及焊丝的确定 低温钢的焊接方法可选焊条电弧焊、埋弧焊及熔化极气体保护焊。采用含Ni低温焊条电弧焊，虽可保证低温韧性，但成本高、生产效率低且焊缝成形差。故选用普通的焊丝H08Mn2SiA,用混合气体保护半自动焊，其生产成本为焊条电弧焊的55%-60%，生产率高2-3倍。焊材选择见:表2.2.1。 焊接结构与生产工艺课程设计指导书通用桥式起重机金属结构和生产工艺设计 曹永胜李慕勤曹丽杰 佳木斯大学材料工程学院 通用桥式起重机金属结构和生产工艺课程设计指导书 一、设计目的 1.培养学生综合运用所学知识的技能.通过对典型焊接结构和生产工艺的设计,使学生能针对产品使用性能和使用条件，制定焊接结构的设计方案及生产工艺方案。在具体的设计过程中，应根据结构的特点和技术要求,提出问题,分析问题产生的原因,并找到解决问题的途径和具体措施,制定合理的结构设计方案和生产工艺方案,从而得到一次解决实际工程问题的锻炼. 2.培养学生自学能力.使学生熟悉工具书,参考书的查找与使用方法,在学习前人的设计经验的基础上,发挥主观能动性,有所创新. 3.了解焊接工程技术人员的主要任务,工作内容和方式方法. 二、设计内容与计划 （一）设计内容 1. 5～50T通用桥式起重机主梁箱型结构设计。 2. 5～50T通用桥式起重机主梁生产工艺指定。 3．5～50T通用桥式起重机主梁结构生产图纸绘制。 （二）设计计划 1．接受设计任务、查阅资料和制定设计方案。（2天） 2．主梁结构设计计算；（7天） 3．主梁结构生产图纸绘制；（1天） 4．主梁结构生产工艺分析；（2天） 5．主梁生产工艺规程制定。（2天） 6．总结和考核。（1天） （三）任务完成 课程设计完成后，学生应交付以下材料： 1 主梁结构设计计算说明书； 2 主梁结构生产工艺分析报告； 3 主梁结构生产用施工图纸; 4 主梁生产工艺规程. 通用桥式起重机主梁结构及生产工艺设计 §1 通用桥式起重机简介 通用桥式起重机是指用吊钩或抓斗（有的也有用电磁盘）吊取货物的一般用途的桥式起重机，它桥架（大车）和起重小车两大部分组成，桥架横跨于厂房或露天货物上空，沿吊车梁上的起重机轨道纵向运行。通用桥式起重机有大车运行机构（装在桥架上），起升机构和小车运行机构（装在小车上）等三种工作性机构，皆为电动。通用桥式起重机的起重量可达500吨，跨度50～60米。 1.1 通用桥式起重机的基本组成 1.2 通用桥式起重机的基本参数 1额定起重量Q（tf） 2 跨度L（m） 3大车运行速度（m/min） 4 小车运行速度（m/min） 5 起升高度（m） 6 起升速度（m/min） 7 接电持续率JC JC = 100t i /T % t i —在起重机的一个工作循环中该机的总运转时间。 T --起重机一个工作循环所需的时间。 T = 360/N h （s） 通用桥式起重机 大车 小车桥架 大车运行机构 主梁 端梁小车架 小车运行机构 起升机构 图 1 通用桥式起重机组成 工字梁焊接工艺课程设计 《焊接工艺》课程设计 工字型梁的焊接工艺设计 班级：08焊接1 班 姓名： 学号： A0852111 目录 1 结构与母材性能分析 (6) 1.1 工字形梁结构分析及作用 (6) 1.1.1 工字梁结构特点 (6) 1.1.2 工字梁作用 (6) 1.2 母材性能分析 (6) 1.2.1 Q345-B钢简介 (6) 1.2.2 Q345B化学成分 (7) 1.2.3 Q345B机械性能 (8) 1.2.4 Q345B焊接性分析 (8) 2生产工艺流程图。 (10) 3 钢板预处理 (11) 3.1 复检 (11) 3.2 钢材的表面预处理 (11) 3.3 钢板的矫正 (11) 3.4 钢板规格选择 (11) 3.5 划线、下料 (12) 3.6 坡口形式 (13) 4.1 下料方法及设备 (15) 4.1.1 下料采用半自动火焰切割 (15) 4.1.2 CG1-30型半自动火焰切割设备 (15) 4.1.3 常用切割气体比较 (16) 5 装配与焊接 (18) 5.1 翼板与腹板的装配焊接 (18) 5.1.1 装配 (18) 5.1.2 定位焊 (19) 5.1.3 焊接工艺 (19) 6 工字梁的焊接变形及防止 (21) 6.1 焊接变形种类 (21) 6.2 工字梁焊接时变形的防止 (22) 6.2.1 预留收缩量 (22) 6.2.2 反变形 (22) 6.2.3 制定合理的焊接工艺 (22) 7 二氧化碳气体保护焊简介 (24) 7.1 简介 (24) 7.2 焊机 (24) 7.3 CO2气体保护焊特点 (24) 7.4 CO2气体保护焊工艺参数 (25) 焊接工艺 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 一、焊接接头的种类及接头型式 焊接中，由于焊件的厚度、结构及使用条件的不同，其接头型式及坡口形式也不同。焊接接头型式有：对接接头、T形接头、角接接头及搭接接头等。 (一)对接接头 两件表面构成大于或等于135°，小于或等于180°夹角的接头，叫做对接接头。在各种焊接结构中它是采用最多的一种接头型式。 钢板厚度在6mm以下，除重要结构外，一般不开坡口。 厚度不同的钢板对接的两板厚度差(δ—δ1)不超过表1—2规定时，则焊缝坡口的基本形式与尺寸按较厚板的尺寸数据来选取；否则，应在厚板上作出如图1—8所示的单面或双面削薄；其削薄长度L≥3(δ—δ1)。 (二)角接接头 两焊件端面间构成大于30°、小于135°夹角的接头，叫做角接接头，见图1—9。这种接头受力状况不太好，常用于不重要的结构中。 (三)T形接头 一件之端面与另一件表面构成直角或近似直角的接头，叫做T形接头，见图1—10。 (四)搭接接头 两件部分重叠构成的接头叫搭接接头，见图1—11。 搭接接头根据其结构形式和对强度的要求，分为不开坡口、圆孔内塞焊和长孔内角焊三种形式，见图1—11。 I形坡口的搭接接头，一般用于厚度12mm以下的钢板，其重叠部分≥2(δ1+δ2)，双面焊接。这种接头用于不重要的结构中。 当遇到重叠部分的面积较大时，可根据板厚及强度要求，分别采用不同大小和数量的圆孔内塞焊或长孔内角焊的接头型式。 二、焊缝坡口的基本形式与尺寸 (一)坡口形式 哈尔滨理工大学焊接课程设计) 二号黑体( （题目：小初黑体） 级：（小二黑体）班 （小二黑体）号：学 ）名：（小二黑体姓 （小二黑体）指导教师： 题目：小二黑体）（设计任务书（小三黑体，将任务书内容完整放入）哈尔滨理工大学材料成型与控制专业课程设计任务书自行车车架 接头焊接设计设计题目10: 设计要求及有关数据：前叉接头材料由一个前叉接头和两个缩颈管接头组成，钢铝混装赛车用的自行车车架接头，35mm。壁厚1.5mm，搭接长度为，45为ZG65Mn，缩颈管接头材料为＃钢，直径分别为40mm 进行焊接性分析；1).）该结构材料间的连接特点、连接界面组织与性能简要分析；连接设备及介绍，设计具体2（氧钎剂及其力学性能）和焊接工艺参数焊接材料的选择焊接工艺(包括焊接方法、（钎料、的确定。化膜的去除、钎缝间隙的确定、加热温度、保温时间、设备）) 3）根据工作时受载状态，简要分析该结构的承载情况。 1. 结构介绍 2. 3.使用习惯其原因不仅有人体的工程学原因,,车架的结构之所以是由两个三角组成车架上的一个大三角和,最后就是受力状态的原因.的原因,制造加工工艺性的原因三角结构是平面几何结构 里比一个小三角的设计首先是出于结构稳定性的考虑(,车架上应力最集中的部位是五通,其次是 尾钩较稳定的一类);然后说说受力特点,倾斜的立管有助于分所以五通和尾钩一般来说都是车架 上材料最厚、最粗的部位;一些运动自行车架粗壮的,从而改善五通的应力状态;解人体自重带来的正向压力.头管有助于承受摇车加速和路面颠簸带来的压力和振动包括被焊材料的 性能分析、应用场合、焊接性分析、所焊零件（器件）结构和承载特点分析等内容（小三黑体） 材料的性能分析；（小四宋体）3.1 ZG65Mn前叉接头材料为耐磨钢铸件1.20 ～Mn：0.90～0.70硅Si：0.170.3锰0.62标准：GB 5680-85●化学成份：碳C ：～≤0.25 Ni：铬Cr：≤0.25镍P 硫S ：≤0.045磷：≤0.040241HB ：187～力学性能：硬度 ℃，650600℃，空冷;回火，～840热处理规范及金相组织：热处理规范：正火，～885 空冷。45＃钢缩颈管接头材料为：CrC:0.42～0.50； 铬化学成分元素比例45#是钢的牌号，是一种优质碳素结构.(%)：碳S：≤0.035；硅；硫Si：0.17～≤0.035；镍：≤0.25；锰Mn0.50～0.80Ni：≤0.25；磷P：0.37. 45号钢广泛应用于机械，未热处理时：HB≤229；热处理：正火；冲击功：Aku≥39J；；强度较高，塑性和韧性尚 1绪论 1 .1 Q235的成分及焊接性分析 Q235钢是一种普通碳素结构钢，具有冶炼容易，工艺性好，价格价廉的优点，而且在力学性能上也能满足一般工程结构及普通机器零件的要求，在世界各国得到广泛应用。碳素结构钢的牌号体现其机械性能，符号用Q+数字表示，其中“Q”为屈服点“屈”的汉语拼音，表示屈服强度的数值。Q235表示这种钢的屈服强度为235MP，Q235钢含碳量约为0.2%属于低碳钢。Q235成分:C含量0.12%-0.22%、Mn含量0.30%-0.65%、Si含量不大于0.30%、S含量不大于0.050%、P含量不大于0.045%。S、P和非金属夹杂物较多在相同含碳量及热处理条件下，低碳钢焊接材料焊后的接头塑性和冲击韧度良好，焊接时，一般不需预热、控制层间温度和后热，焊后也不必采用热处理改善组织，整个焊接过程不必采取特殊的工艺措施，焊接性优良。 Q235含有少量的合金元素，碳含量比较低，一般情况下（除环境温度很低或钢板厚度很大时）冷裂倾向不大。工件预热有防止裂纹、降低焊缝和热影响区冷却速度、减小内应力等重要作用。但是预热使劳动条件恶化，并使工艺复杂。低合金结构施焊前是否需要预热，一般应根据生产实践和焊接性试验来确定。当母材的碳当量Ceq≥0.35时应考虑预热。低合金钢淬硬倾向[1]主要取决于钢的化学成分，根据碳当量公式可知Q235的碳当量小于0.4%，在焊接过程中基本无淬硬倾向，焊前不需预热。且这类刚含碳量较低，具有较的抗热裂性能，焊接过程中热裂纹倾向较小，正常情况下不会出现热裂纹。从厚度考虑，当板厚超过25mm时应考虑100℃以上的焊前预热，试验中所用 [键入文字] 1 学生实验报告书 实验课程名称 综合实验（二） 典型焊接结构的焊接工艺设计与制造 开课学院材料科学与工程 指导教师姓名 学生姓名 学生专业班级 2011--2012学年第1学期 实验教学管理基本规范 实验是培养学生动手能力、分析解决问题能力的重要环节；实验报告是反映实验教学水平与质量的重要依据。为加强实验过程管理，改革实验成绩考核方法，改善实验教学效果，提高学生质量，特制定实验教学管理基本规范。 1、本规范适用于理工科类专业实验课程，文、经、管、计算机类实验课程可根据具体情况 参照执行或暂不执行。 2、每门实验课程一般会包括许多实验项目，除非常简单的验证演示性实验项目可以不写实 验报告外，其他实验项目均应按本格式完成实验报告。 3、实验报告应由实验预习、实验过程、结果分析三大部分组成。每部分均在实验成绩中占 一定比例。各部分成绩的观测点、考核目标、所占比例可参考附表执行。各专业也可以根据具体情况，调整考核内容和评分标准。 4、学生必须在完成实验预习内容的前提下进行实验。教师要在实验过程中抽查学生预习情 况，在学生离开实验室前，检查学生实验操作和记录情况，并在实验报告第二部分教师签字栏签名，以确保实验记录的真实性。 5、教师应及时评阅学生的实验报告并给出各实验项目成绩，完整保存实验报告。在完成所 有实验项目后，教师应按学生姓名将批改好的各实验项目实验报告装订成册，构成该实验课程总报告，按班级交课程承担单位（实验中心或实验室）保管存档。 6、实验课程成绩按其类型采取百分制或优、良、中、及格和不及格五级评定。 附表：实验考核参考内容及标准 实验课程名称：综合实验（二） 目录1 结构与母材性能分析1 1.1 工字形柱结构分析1 1.1.1 结构特点及应用1 1.1.2 受力情况1 1.2 母材性能分析1 1.2.1 Q235-C钢简介1 1.2.2 化学成分及其影响2 1.2.3 Q235-C钢的力学性能3 1.2.4 Q235-C钢的焊接性分析3 2 生产工艺流程图5 3 装配焊接工艺流程6 3.1 下料6 3.2 装配与焊接6 3.2.1 翼板与腹板的装配焊接6 3.2.2 肋板焊缝的焊接工艺8 3.2.3 肋板纵向角焊缝的焊接工艺8 4 焊接变形9 4.1 焊接变形的种类9 4.2 焊接变形的防治措施10 5 埋弧自动焊11 5.1 埋弧自动焊的原理11 5.2 埋弧自动焊的特点及应用12 5.2.1 埋弧自动焊的特点12 5.2.2 埋弧自动焊的应用12 5.3 埋弧自动焊的焊接工艺13 5.3.1 埋弧焊的焊接材料及选用13 5.3.2 埋弧焊的冶金过程的特点14 5.3.3 埋弧焊焊接工艺15 5.3.4 埋弧焊的常见缺陷及防止方法16 6 参考文献18 1 结构与母材性能分析 1.1 工字形柱结构分析 1.1.1 结构特点及应用 工字形柱是指工字形断面的轧制铁柱、钢柱或铸钢柱；尤其是用于钢铁结构(如钢架建筑物)中的柱。使用工字形结构不仅可节省材料，还能保证强度和刚性，即利于用最少的材料，承受更大的力。其结构科学合理，塑性和柔韧性好，结构稳定性高，适用于承受振动和 冲击载荷大的建筑结构，抗自然灾害能力强，特别适用于一些多地 震发生带的建筑结构。广泛用于各种建筑结构、桥梁、车辆、支 架、机械等。 1.1.2受力情况 工字形柱具有较好的承载能力，由于强轴方向的承载力较大，而工字形柱具有强弱明显的强弱轴关系和非常薄弱的抗扭性能，如果设计不当，很容易出现变形或者失稳的问题。在柱两端受力较复杂，受风载荷、地震载荷、水平以及其他动载荷作用下，两端会产生较大的剪切应力，弯矩大的在柱子中间同时受较大的压力。 1.2 母材性能分析 1.2.1 Q235-C钢简介 Q235-C钢是一种普通碳素结构钢，这种钢容易冶炼，工艺性好，价格低廉。而且在力学性能上也能满足一般工程结构及普通机器零件的要求应用十分广泛。Q235-C表示这种钢的屈服强度为235MPa，质量等级为C级，Q235-C钢含碳量约为0.2%属于低碳钢，S、P和非金属夹杂物较多 《焊接结构》课程设计说明 一、课程基本信息 课程名称：焊接结构学时：60 授课对象：焊接专业学分：2 课程性质：专业必修课 二、课程定位 《焊接结构》是焊接技术专业的一门主干专业课程，主要介绍焊接结构生产及现场管理方面的知识，要求具备一定的管理水平，又有较强的焊接结构现场生产实践性。本课程采用“项目导向、任务驱动”理论实践一体化的教学方法，不单独开设实验课程，强调围绕企业生产为主，积累经验，学会在生产现场进行独立分析、创新设计各种焊接辅助设备，主要内容包括：引导项目：焊接结构（梁、柱、桁架、支架）的生产与管理，主导项目：焊接接头的质量控制（包括变形与应力控制）；焊接接头的结构设计；焊接结构件的装配、定位、检测、焊接的全过程；焊接工艺的审定；典型案例的分析等。 通过对焊接结构件的生产管理，学会钢结构类、承压类设备的焊接设计、焊接工艺思路与程序，注重焊前准备、焊接过程控制、焊后检测等环节，生产中体现各种准备要素（包括相应文件资料），焊接结构生产的装配与焊接之间的关系，保证学生的实际动手能力 三、课程设计 1.能力目标 （1）熟悉焊接结构课程的主题框架 （2）能对焊缝、焊接接头的各种类型进行优势比较 （3）熟悉焊接梁、柱、桁架等结构件的生产流程 （4）熟悉焊接生产中注意的问题（焊接应力与变形）进行分析与控制 （5）熟悉焊接结构件生产的装配、定位、检测要求 （6）熟悉焊接工艺性审查的主要内容 2、知识目标 （1）熟悉各种焊接接头、基本符号、各种焊缝特点的基本知识 （2）掌握焊接结构生产的工作流程与步骤 （3）掌握控制焊接应力与变形的方法，了解形成的主要原因 （4）熟悉焊接结构件装配、定位器的使用 3、态度目标 （1）具有勤奋学习的态度，良好的职业道德和爱岗敬业精神 （2）具有认真、严谨、耐心、细致的工作作风 4、工作目标 能进行焊接生产项目的管理，利用各种知识形成体系，具备生产中设计简单夹具、定位机构、旋转机构的能力，对各种焊缝、焊接接头的布局能严格按照工艺要求进行合理的装配—焊接的顺序选择，熟悉承压类设备焊缝的代码编号，焊接工艺编码语言，能根据焊接装配图纸掌握焊缝、焊接位置的全局关系。 16MnR缓冲罐焊接工艺课程设计 16MnR缓冲罐焊接工艺课程设计 沈阳工业大学材料成型工艺课程设计 第1章绪论 1.1 焊接结构的概述 原料气缓冲罐，筒体尺寸为Φ2200mm×8mm×7500mm，材质为16MnR，制定其筒体纵环焊缝的焊接工艺。 图1.1 原料气缓冲罐结构图 1.2 焊接方法 原料气缓冲罐筒体的焊接有纵焊缝和环焊缝。一般情况下，对于此类筒体纵焊缝的焊接选用对接接头的焊接。其厚度为8mm，属于薄板或中厚板，下面是我手工电弧焊(SMAW)的一些介绍： 1.手工电弧焊是利用电弧局部熔化母材和焊条以形成焊缝的一种手 工操作焊接方法。 2.SMAW的焊接过程：焊接时电源的两极分别在导电嘴和焊件上，焊丝通过导电嘴与焊件接触，接通电源后，则电流经过导电嘴、焊丝与焊件构成焊接回路。焊接时，引弧，焊接速度均由焊工自己手动操作。 1.2.1概述（原理、特点及应用） SMAW： 1.工作原理：焊条电弧焊时,焊件和焊条在电弧热量的作用下，焊件坡口边缘被局部熔化，焊条熔化形成熔滴向焊件过渡，熔化的金属形成焊接熔池。随着焊接电弧向前移 沈阳理工应用技术学院焊接方法及工艺课程设计 动，熔池后边缘的液态金属温度逐渐降低，液态金属以母材坡口处未完全熔化的晶粒为核心生长处焊缝金属的枝状晶体并向焊缝中心部位发展，直至彼此相遇而最后凝固。与此同时，前面的焊件坡口边缘又开始局部熔化，使焊接熔池向前移动，当焊接过程稳定以后，一个形状和体积均不变化的熔池随焊接电弧向前移动，形成连续的焊缝。 2.特点:焊条电弧焊设备简单，操作灵活方便，适应性强，不受场地和焊接位置的限制，在焊条能达到的地方一般都能施焊；可焊金属材料广，除难熔或极易氧化的金属外，大部分工业用金属均能采用焊条电弧焊进行焊接；焊接接头装配要求较低。 缺点：劳动条件差，生产率低，每焊完一根焊条，必须更新焊条，并残留下一部分，而使焊条未被充分利用，焊后还须清渣，故生产率低。 3.应用:手工电弧焊的应用虽因气体保护电弧焊和其他高效焊接方法的发展而有所减少，但仍然是各个工业部门常用的焊接方法，用于多品种、小批量的焊接件最为经济，在许多安装焊接和修补焊接中还不能为其他焊接方法所取代。但焊工的操作技术水平对手工电弧焊质量影响很大，因此焊工必须接受严格培训，方能从事此种焊接工作。 1.2.2 焊接设备 手工焊条电弧焊设备包括焊机和焊枪等，焊机是核心部分，由焊接电源和控制系统组成。如图1.2所示： 图1.2手工电弧焊设备示意图 焊接选择 ZX7-400 目录 绪论 (1) 第一章产品说明 (2) 第二章材料焊接性的分析 (3) 2.1低碳钢的焊接性 (3) 2.2低合金高强度钢（16M N R）的焊接性 (4) 第三章焊接材料与焊接方法的选择 (5) 3.1焊接方法的选择 (5) 3.2焊接材料的选择 (5) 3.2.1接管等手工电弧焊时焊接材料 (5) 3.2.2筒节等处埋弧焊时的焊接材料 (5) 3.2.3低合金高强钢手工电弧焊时的焊接材料 (6) 第四章焊接工艺评定及其它参数的选择 (7) 4.1接头与坡口的设计 (7) 4.2工艺方案的选择 (8) 第五章主要零部件的加工工艺 (9) 5.1筒节的制造工艺 (9) 5.1.1钢材的准备 (9) 5.1.2钢材的下料 (11) 5.1.3钢板的卷制 (11) 5.1.4点焊和纵缝装配 (13) 5.1.5矫圆与无损检测及制孔 (14) 5.2标准椭圆封头的制造工艺 (15) 5.3接管及法兰的制造工艺 (16) 5.3.1接管的制造 (16) 5.3.2法兰的制造 (17) 5.4支座的制造工艺 (18) 第六章各个零件的装焊工艺 (20) 6.1筒节的环缝装配焊接 (21) 6.1.1环缝装配 (21) 6.1.2环缝焊接 (22) 6.2接管与法兰的装焊 (23) 6.3接管与筒体的装焊 (24) 6.4支座与筒体的装焊 (24) 第七章焊接成品的质量检验 (25) 7.1外观检查 (25) 7.2无损检验 (25) 7.2.1射线探伤 (25) 7.2.2渗透探伤 (25) 7.3水压试验检验 (26) 7.4致密性检验 (26) 致谢................................................................................................................. 错误！未定义书签。参考文献 .. (28) 附录A (29) 附录B (43)q35焊接工艺课程设计
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