哈工大材料成形工艺大作业之 焊接
哈工大焊接专业课程
哈工大焊接专业课程哈尔滨工业大学焊接专业课程是该校里程碑式的专业课程之一。
该课程致力于为学生提供全面深入的焊接知识以及技能。
此课程拥有丰富的教学资源和优秀的教学团队，能够帮助学生充分理解焊接原理、技术、设备和工艺等方面的知识，为学生提供充足的专业背景知识，有助于日后在焊接领域内的雄厚自信。
以下是哈尔滨工业大学焊接专业课程的概述。
1. 焊接原理在这部分中，学生们将学习焊接原理、焊接工艺、焊接接头类型、焊接材料选择等基本概念。
了解这些基本概念将有助于学生学习一系列后续课程。
2. 焊接技术这部分的主要教学内容包括气焊、电弧焊、TIG、MIG、和激光焊接等技术。
该部分涵盖现代焊接技术的方方面面，从化学反应，到真空环境，到电器和电子。
学生们将接受实验室工作，体验现代焊接设备并进行焊接成型。
3. 焊接设备在这个课程中，学生们将了解到现代焊接设备的结构和工作原理。
该课程还涵盖了功率设备，开关电源和变压器等相关的设备。
4. 焊接工艺这个课程将在学生们了解焊接基本概念之后进行。
学生们将研究各种不同的焊接工艺包括：焊接速率，温度控制，金属材料处理，焊接材料的选用等。
此课程使得学生们在学习焊接工艺时有一种系统性的思路和相应的技能。
5. 焊接质量控制该课程的重点将集中在焊接质量控制方面。
学生将学习如何检验焊接的符合性，以及用于检验的各种方法。
学生们还将了解如何采用最好的方法确定合理的焊接参数，调整焊接过程，使之更加精细。
总的来说，哈尔滨工业大学的焊接专业课程，不仅为学生提供了丰富的知识和技能，而且还为焊接行业提供了许多优秀的焊接技师。
对于将要进入焊接领域的学生来说，熟悉此课程内涵的情况将对追求成功的人生与未来事业具有重要意义。
哈工大材料成型大作业
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y
哈尔滨工业大学
材料成形工艺大作业
课程名称：材料成形工艺
院系：机电工程学院
班级：
设计者：
学号：
指导教师：
设计时间：
哈尔滨工业大学
材料成型大作业
题目四：
如图所示，锅炉汽包，生产数量5个，材料为16Mn钢，板材规格50×2200×6000钢板制造。
设计要求：确定焊缝布置，确定焊接方法及材料，确定接头形式；确定工艺路线。
图1
1.确定焊缝位置
由图1的要求可以得到要进行焊接的锅炉汽包的各项尺寸，中间圆柱体的高度取6000，那么周长为4712.39，根据板材的尺寸设计成圆柱体，并且由三块钢板焊接而成，钢板规格为50×1570.80×6000。
在圆柱体上分布着三条焊缝。
上、下封头处由两条环焊缝组成，焊缝位置如图2所示。
图2
2.确定焊接方法及材料
考虑到钢板的规格为50×2200×6000，其厚度为50，并且其体积较大，因此选择埋弧焊。
因为所焊接的材料16Mn钢为低合金结构钢，所以选用与焊件成分相同的焊丝和熔炼焊剂。
又考虑到板厚超过20，则应该使用双面焊进行焊接，由于所焊接的工件的直径大于250，则筒体选择埋弧焊进行焊接。
3.确定接头形式
易熔座与筒体的焊缝采用不开坡口的角焊缝。
由于锅炉为压力容器，且内部有可燃性物质，为保证质量，筒体上2条环形焊缝和3条纵焊缝均采用I型接头双面焊。
4.确定工艺路线。
哈工大材料成型工艺答案
哈工大材料成型工艺答案《金属工艺学》学习指导姜永军内蒙古科技大学机械学院2006.91上册★第一章金属结构1、试画出纯铁的冷却曲线，分析曲线中出现“平台”的原因。
2、室温和1100°C时的纯铁晶格有什么不同？高温（1000°C）的铁丝进行缓慢冷却时，为什么会发生伸长的现象？3、为什么单晶体有各向异性，而实际的金属（未经过塑性变形的）通常是各向同性？4、指出铁素体、奥氏体、渗碳体在晶体结构、含碳量和性能上有何不同。
5、根据铁碳合金状态图，说明产生下列现象的原因：（1）含碳量为1.0%的钢比含碳量为0.5%的钢的硬度高。
（2）在1100°C，含碳量为0.4%的钢能进行锻造，含碳量为4.0%的白口铁不能锻造。
（3）钢适宜通过压力加工成形，而铸铁适宜通过铸造成形。
6、分析在缓慢冷却条件下，45钢和T10钢的结晶过程和室温组织第二章金属的工艺性能★1、什么是结晶过冷度？它对金属的结晶过程、铸件的晶粒大小及铸件的机械性能有何影响？2、如果其它条件相同，试比较在下列条件下铸件晶粒的大小，并解释原因。
（1）金属型浇注与砂型浇注；（2）铸成薄件与铸成厚件；（3）浇注时采用震动与不采用震动。
3、铅在20°C、钨在1100°C时变形，各属于哪种变形？为什么？（铅的熔点为327°C，钨的熔点为3380°C）10、有四个材料、外形完全一样的齿轮，但制作方法不同，试比较它们中哪种使用效果最好？哪种最差？为什么？2（1）铸出毛坯，然后切削加工成形；（2）从热轧厚钢板上取料，然后切削加工成形；（3）从热轧圆钢上取料，然后切削加工成形；（4）从热轧圆钢上取料后锻造成毛坯，然后切削加工成形。
11、金属经冷变形后，组织和性能发生了哪些变化？分析加工硬化存在的利与弊。
有何办法来消除加工硬化？12、提高浇注温度可以提高液态合金的充型能力，但实际中为什么又要防止浇注温度过高？13、试用图中轨道铸件分析热应力的形成原因，并用虚线表示出铸件的变形方向。
哈工大材料成形工艺大作业之 焊接
哈尔滨工业大学
材料成形工艺课程论文
题目：三
院系：机电学院
专业：飞行器制造工程
班级：1108301
学号：1110830106
姓名：唐愉真
一、题目要求
如图所示，焊接梁，材料为20钢，现有钢板最大长度为2500mm，设计要求：确定腹板、上、下翼板、筋板的焊缝位置；选择焊接方法；画出各条焊缝的接头形式；确定各条焊缝的焊接次序。
二、题目解答
1. 焊接位置的选择
（1）焊缝避免交叉密集
（2）焊缝尽量对称分布
（3）焊缝避开最大应力和应力集中处
（4）考虑板材规格，确定拼接方式。
综上，焊接位置（涂黑处表示上下翼板和腹板的焊缝）如下图所示中心应力最大不布置焊缝，焊件左右对称抵消焊接变形，板材拼接时焊缝不交叉密集。
2. 焊接方法
大批量生产时翼板和腹板分别采用埋弧焊焊接然后用焊条电弧焊连在一起，焊接筋板时同样用焊条电弧焊，小批量生产全部使用焊条电弧焊。
3. 设计接头形式
（1）翼板腹板分别用对接接头拼接，然后T形接头组装，筋板同样采用T形接头。
同时注意翼板和腹板、翼板和筋板厚度不同，为避免较大应力集中，焊接前在翼板开凹槽。
（2）焊接筋板时在与腹板翼板相交处避免应力集中应有倒角
4. 焊接次序
焊接时首先将翼板腹板各自焊接起来（下翼板还需先弯曲），然后将上翼板与腹板焊在一起，焊接时注意前后对称的焊，以免变形，再将下翼板与腹板焊接同样注意前后对称焊接，最后焊接筋板，焊接时前后对称左右对称焊接，抵消变形量。
此外，每条焊缝焊接时采用对称法安排顺序。
三、参考文献
[1] 杜丽娟．材料成型工艺．哈尔滨工业大学出版社．。
材料成型大作业
Harbin Institute of Technology工程材料成型技术基础课程大作业说明书院系：机电工程学院班级： 1008301设计者：丁烨学号： 1100801020指导教师：包军设计时间： 2012 年 12月 6日设计题目三：如图所示，焊接梁，材料为20钢，现有钢板最大长度为2500mm，设计要求：确定腹板、上、下翼板、筋板的焊缝位置；选择焊接方法；画出各条焊缝的接头形式；确定各条焊缝的焊接次序。
一、确定腹板、上下翼板、筋板的焊接位置1、对于上翼板，其总长为5000mm，由于焊缝应避免分布在应力最大位置。
在该题中，应力最大位置为梁的中心位置。
则上翼板由三段钢板焊接而成。
从左至右长度依次为1250mm。
2500mm，1250mm。
如下俯视图所示，宽度均为300mm，厚度均为10mm。
2、对于下翼板，在俯视图中，其长度为5000mm，在两转折点处，必定由焊接升程，对于中间长度为4000mm的翼板，同样由三段钢板焊接而成，从左到右依次为750mm，2500mm，750mm，如下俯视图所示，宽度均为300mm，厚度均为10mm。
3、对于腹板，其总长为5000mm，同样为了避免焊缝位于最大应力处，不讲焊缝设置在中心位置，为了与焊缝1、2、5、6错开一段距离，则中间板长为2000mm，两边板长为1500mm，如下正视图所示，中间板宽为800mm，板厚度为8mm，两侧板在板的一侧宽度变化，其厚度也均为8mm。
4、由腹板连接上下翼板的焊缝，如下图所示：5、在4的基础上加上筋板，对筋板进行一定处理，在每一块筋板的一个角上切除一个三角，进而避免多条焊缝交叉，影响焊接质量。
如下图所示：二、选择焊接方法本次设计所焊接的对象是厚度不大的薄板，在综合考虑设计中的材料和接头形式、空间位置以及生产率和生产费用等因素后，采用焊条电弧焊最为适宜。
三、焊接的接头形式由步骤一种的焊缝位置分析可知，焊缝1、2、3、4、5、6、7、8为对接接头，焊缝9、10、11、12、13、14、15、16、17、18为下行接头形式。
哈工大_钎焊_杨建国 11.第01章 钎焊接头形成(钎焊接头的金属学形态)
钎焊接头的金属学形态
钎焊接头的金属学形态
化合物相一般硬而脆，对接头的机械性能有不利的影 响。当化合物分散不连续分布时，其影响较小，且可能 由于弥散强化作用而强化接头，但是，当化合物层形成 连续层而夹在母材与钎料之间，且厚度较大时，其影响 较大，会使接头明显变脆，强度显著下降。 为减缓界面处化合物相的生成,可采用如下措施:
溶解度特征
结晶状态无变化的完全 互溶系 高温下完全互溶，低温 下产生同素异形转变或 形成化合物体系 大溶解度的体系（用原 子%表示） 中等溶解度的体系 小溶解度的体系 极小溶解度的体系
二元系
Ag-Au，Ag-Pd，Au-Pd，Ni-Pd，Pt-Rh，Cr-Mo，CuNi，Ir-Pt，Mo-W Ni-Pt ， Fe-V ， Fe-Pt ， Fe-Pd ， Fe-Ni ， Cu-Pt ， Fe-Mn， Cu-Pd ， Cr-Fe ， Co-Ni ， Cu-Mn ， Co-Fe ， Cd-Fe ， CdMg，Au-Pt，Au-Cu，Ni-Mn Ag中含Cd42%，Li中含Hg75%，Ag中含Hg36%，Cu中 含Zn38%，Ag中含Pt40%，Ni中含Zn40%，Al中含 Zn66%，Cr中含Ni47%，Pd中含In67% Ni中含W16%，Fe中含Zn18%，Cu中含Be16%，Ni中含 Ta16%，Ni中含Sn10%，Ni中含Be15%，Fe中含Si25%， Fe中含Ge18%，Cu中含Sn9%，Mg中含Pb8% Cu中含Zr0.6%，α-Fe中含Cu1.2%，Cu中含Ti5.6%，Sn 中含Pb1.5% W中含Ni，Sn中含Ni，Si中含Ni，Zn中含Mn，Zn中含 Mg，Sn中含Mg，Ni中含Mg，Cu中含B
Cu-Mn系在Mn含量为35%时有最低熔点。二者 的接触面在这一最低点处溶解(接触溶解)，凝 固时如图分为各相。
最新[哈工大精品课件]材料加工理论焊接部分第一章材料的焊接性基础讲学课件
![最新[哈工大精品课件]材料加工理论焊接部分第一章材料的焊接性基础讲学课件](https://img.taocdn.com/s3/m/4f831b81f01dc281e43af02e.png)
1.2.3 焊接热效率
➢在电弧焊接过程中，电弧功率，即：电弧在单位 时间内放出的热量为：
➢q0=UI (W)，U---电弧电压（V），I---焊接电流(A)
➢电弧有效热功率
➢q=ηq0， η---焊接热效率
焊接热效率
焊接方 焊条
法
电弧焊
埋弧焊
η
077-0.87 0.77-
0.90
电渣焊 电子束 0.83 0.90
[哈工大精品课件]材料加 工理论焊接部分第一章材
料的焊接性基础
焊接过程
State of the Art
熔化极气体保护焊
保护气体
焊丝
溶池 母材
焊缝
第一章 焊接热过程
1.1 焊接热过程的特点
➢ 焊接热过程：在焊接过程中， 被焊金属由于热的输入和传 播，而经历加热、熔化（或 达到热塑性状态），称之为 焊接热过程。
• 焊接过程顶示图(Plan view of FSW )
搅拌摩擦焊原理 The Principle of Friction Stir Welding
• 焊缝顶视图 焊接 方向
5083 铝合金
搅拌摩擦焊/Fraction Stir Welding
1.2.2焊接热源的特点
热源 乙炔火焰
最小加局部性 ✓ 热源的运动性 ✓ 瞬时性 ✓ 传热过程的复合性
第一章 焊接热过程
1.1 焊接热过程的特点
➢ 焊接热过程的作用 ✓热量大小和分布状态决定了熔池的形状和尺寸 ✓决定了焊接熔池进行冶金反应的程度 ✓影响熔池金属凝固、相变过程 ✓不均匀的加热和冷却，造成不均匀的应力状态 ✓冶金、应力和被焊金属组织的共同影响，可能产生 各种焊接裂纹和其他缺陷 ✓影响热影响区金属的组织的转变和性能的变化 ✓决定母材和焊材的熔化速度，因而影响焊接生产率
第六章MIG焊(哈工大)讲述案例
6.1 原理与特点
• 采用与母材相同（近）材质的焊丝作为电极。焊丝为电弧的一极，焊丝熔 化后形成熔滴过渡到熔池中，与母材熔化金属共同形成焊缝。
• 为防止外界空气混入到电弧、熔池所组成的焊接区，采用了Ar、He保护。
• GMAW (Gas Metal Arc Welding ) • MIG（Metal Inert Gas Arc
亚射流过渡焊接最好采用恒流特性电源，通过对实际焊缝熔深的测 量，看到在送丝速度变化时（10%），恒流特性电源得到的焊缝熔深 更为稳定
电弧自身固有的调节作用——特点及应用
• (1) 弧长发生变化时，焊接电流不改变，焊缝熔深均匀，表面成 形良好。
• (2) 焊缝断面形状更趋于合理，可以避免“指状”熔深的出现。 • (3) 电弧长度短，抗环境干扰的能力增强。 • (4) 只适用于铝合金焊接，钢焊丝熔化系数随弧长变化程度较低，不
Welding） • MAG (Ar+O2, Ar+CO2)
(Active )
6.1 原理与特点
发展历史
6.1 原理与特点
☺ 与TIG焊相比，连续送丝，电流密度大，焊丝熔化速度快 ，不需要频繁停机，生产效率高
☺ 与CO2电弧焊相比，熔化极氩弧焊电弧状态稳定，熔滴过 渡平稳，飞溅很少
☺ 由于惰性气体不与熔化金属产生冶金反应， 避免氧化和 氮化，在电极焊丝中不需要加入特殊的脱氧剂，使用与 母材同等成分的焊丝即可进行焊接
能用电弧固有的自身调节作用稳定弧长
• 亚射流过渡需要对焊丝送进速度与电源外特性进行严格的匹配，即是需要 使等熔化速度曲线出现熔化系数随弧长产生急速变化的部分处于电源外特 性上，如果等熔化速度曲线处于电源外特性恒流部分的左侧，即送丝速度 过慢，易引起焊丝的回烧；如果等熔化速度曲线处于电源外特性恒流部分 的右侧或相交区段小，即焊丝送进速度过快，易造成固体短路。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
哈尔滨工业大学
材料成形工艺课程论文
题目：三
院系：机电学院
专业：飞行器制造工程
班级：1108301
学号：1110830106
姓名：唐愉真
一、题目要求
如图所示，焊接梁，材料为20钢，现有钢板最大长度为2500mm，设计要求：确定腹板、上、下翼板、筋板的焊缝位置；选择焊接方法；画出各条焊缝的接头形式；确定各条焊缝的焊接次序。
二、题目解答
1. 焊接位置的选择
（1）焊缝避免交叉密集
（2）焊缝尽量对称分布
（3）焊缝避开最大应力和应力集中处
（4）考虑板材规格，确定拼接方式。
综上，焊接位置（涂黑处表示上下翼板和腹板的焊缝）如下图所示中心应力最大不布置焊缝，焊件左右对称抵消焊接变形，板材拼接时焊缝不交叉密集。
2. 焊接方法
大批量生产时翼板和腹板分别采用埋弧焊焊接然后用焊条电弧焊连在一起，焊接筋板时同样用焊条电弧焊，小批量生产全部使用焊条电弧焊。
3. 设计接头形式
（1）翼板腹板分别用对接接头拼接，然后T形接头组装，筋板同样采用T形接头。
同时注意翼板和腹板、翼板和筋板厚度不同，为避免较大应力集中，焊接前在翼板开凹槽。
（2）焊接筋板时在与腹板翼板相交处避免应力集中应有倒角
4. 焊接次序
焊接时首先将翼板腹板各自焊接起来（下翼板还需先弯曲），然后将上翼板与腹板焊在一起，焊接时注意前后对称的焊，以免变形，再将下翼板与腹板焊接同样注意前后对称焊接，最后焊接筋板，焊接时前后对称左右对称焊接，抵消变形量。
此外，每条焊缝焊接时采用对称法安排顺序。
三、参考文献
[1] 杜丽娟．材料成型工艺．哈尔滨工业大学出版社．。