材料成型自主设计性专业综合实验

学生学号实验课成绩

学生实验报告书

实验课程名称材料成型自主设计性专业综合实验

开课学院材料学院

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

和质量的重要依据。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

观测点考核目标成绩组成

实验预习1．预习报告

2．提问

3．对于设计型实验，着重考查设计方案的

科学性、可行性和创新性

对实验目的和基本原理

的认识程度，对实验方

案的设计能力

20%

实验过程1．是否按时参加实验

2．对实验过程的熟悉程度

3．对基本操作的规范程度

4．对突发事件的应急处理能力

5．实验原始记录的完整程度

6．同学之间的团结协作精神

着重考查学生的实验态

度、基本操作技能；严

谨的治学态度、团结协

作精神

30%

结果分析1．所分析结果是否用原始记录数据

2．计算结果是否正确

3．实验结果分析是否合理

4．对于综合实验，各项内容之间是否有分

析、比较和判断等

考查学生对实验数据处

理和现象分析的能力；

对专业知识的综合使用

能力；事实求实的精神

50%

实验课程名称：综合实验（二）

实验项目名称典型焊接结构的焊接工艺设计和制造实验成绩

实验者专业班级组别一组

同组者实验日期2011年12月19日

至25日

一部分：实验预习报告（包括实验目的、意义，实验基本原理和方法，主要仪器设备及耗材，实验方案和技术路线等）

一、实验目的

熟悉低碳钢焊接工艺文件内容，学习和掌握焊接工艺文件的制定；熟悉低碳钢焊接焊前准备和工艺过程，加深理解电弧焊方法的特点、焊接工艺参数对焊缝成形及焊接质量的影响，了解焊接质量的评定方法和过程。

二、实验内容

1、完成规定的典型焊接结构的焊接工艺设计（见图1），母材Q235A；

2、完成典型焊接结构制造；

3、焊接缺陷的分析处理；

4、焊接变形的控制和矫正；

5、结构参数及分组见表1

图1 焊接箱型梁

表1 该组级结构参数

4班 1 500 120 180 80 8 12 图1三、实验设备、仪器及耗材

１、主要焊接及切割设备：手工电弧焊机、半自动CO2气体保户焊机、手工及自动切割设备、碳弧气刨设备等;

2、焊接材料：药芯焊丝、实芯焊丝、焊条、CO2气体、氧气、CO2气体、乙炔、碳棒等等;

3、Q235A钢板。

4、各类工具

四、实验要求

1、完成规定结构的制造，翼板至少两块钢板对接，焊接方法自选，焊接工艺自定并实施焊接；

2、用CAD图表述结构尺寸并进行相关焊缝标注；

3、不同尺寸及不同形式的焊缝制定相应的工艺卡（工艺卡以表格的形式，应有相应的焊接接头图）；

4、工艺卡应独立设计表格，其内容可相同，表格应有区别。

五、实验步骤

1、根据实验分组和相关结构参数以及要求，我们需要设计的焊接结构为箱型梁：

由所给数据：翼板厚度为8mm，腹板厚度为12mm，均为中厚板的焊接，初定采用CO2气体保护焊进行焊接。

2、确定焊接坡口形式：

对于两翼板的对接厚度为8毫米，采用Y 形坡口，实施双面焊接。通过双面焊接，可以很好的防止焊接产生的角变形，又节省了控制变形或者焊后矫正的时间。

对于梁腹板和翼板形成的T 形接头，选用开单边V 形坡口（单面焊双面成型）坡口角度取45°±5°。这样的坡口形式既可以保证V 形接头两边的角焊缝焊透融合，提高梁的强度。

3、焊接规范参数的选用：

对于翼板的对接： 开Y 形坡口，装配间隙为3mm

电流 130-150A 电压 22~25V

对于T 形接头的角接：开单边V 形坡口，装配间隙为2mm ，坡口角度取45°±5°。

电流 180-210A

电压 24.7V

4、根据焊接梁结构确定所用钢板尺寸：

通过查阅焊接手册等相关资料，要确定钢板尺寸，必须首先考虑焊接后的收缩。根据实验要求，对接焊缝和角焊缝所引起的收缩量计算如下：

（1）对于翼板的对接，焊缝的横向收缩量的计算如下： mm Wg B 87.11117.017.0=⨯==∆

其中，Wg 为平均坡口宽度

（2）对于腹板和翼板间的T 形接头，一共有四道角焊缝，我们采用腹板开单边V 形坡口，其引起的纵向收缩量则为：

每条角焊缝的截面积：232882

1

mm A h =⨯⨯=

构件截面积：259363984195212166281222mm A =+=⨯⨯+⨯⨯= 纵向收缩量：

A L kA L h T )

40.1~15.1(=∆

mm A L A L h T 47.025936

500

32072.020.12072.020.1=⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯

=∆