焊接結構與生產電子教案

1、教 案課程名稱： 焊接結構與生產 教師姓名： 吳 興 歡 教 研 室： 機電與裝備 20102011學年第二學期目 錄第一章 焊接結構中的應力與變形1復習焊接應力與變形的基本知識1第2章 焊接結構的脆性斷裂7復習焊接結構的脆性斷裂7第四章 焊接結構的應力腐蝕破壞104.1 應力體腐蝕破壞概述104.2 應力腐蝕斷裂的過程及斷口特征104.4 防止焊接結構產生應力腐蝕的措施10第五章 焊接接頭、結構的設計和制造工藝135、1 焊接結構、接頭和結構細節(jié)設計1351.1 焊接結構的設計特點和常用的設計方法135.2.2 焊接接頭的設計1351.3 焊接結構細節(jié)的設計和焊接結構圖樣表示法175.2 焊

2、接生產工藝過程的設計175.2.1 焊接生產及其工藝過程設計的內容、步驟與方法175.2.2 焊接生產的材料加工工藝及裝配、焊接工藝175.2.3 焊接工藝評定17補充內容20常用材料的焊接工藝分析20補充內容：焊接結構制造工藝過程制訂221.1 焊接結構生產工藝規(guī)程的基本知識221.2 焊接結構加工工藝規(guī)程的編制221.3 焊接結構工藝性審查24補充內容：焊接結構生產工藝過程分析261.1 生產綱領對結構生產工藝過程分析的影響261.2 結構生產的要求對生產工藝過程分析的影響261.3 焊接結構生產工藝分析的方法及內容26第六章 典型焊接結構設計與生產286.1 焊接容器286.1.1 焊接

3、容器的結構、用途與種類286.1.2 焊接容器的焊接生產286.2 焊接梁、柱及桁架32復習35第一章 焊接結構中的應力與變形復習焊接應力與變形的基本知識授課班級焊接0953焊接095309010901授課時間第8 周/第 1次第 8 周/第2 次第 1 周/第1 次第 2 周/第2 次授課地點老404老404南201南201課業(yè)內容各種焊接殘余應力的形成原因、分布規(guī)律、影響因素及防止措施；焊接殘余變形的種類、成因、防止措施及消除方法課 型理 論教學目標知識：掌握各種焊接殘余應力的形成原因、分布規(guī)律、影響因素及防止措施；掌握焊接殘余變形的種類、成因、防止措施及消除方法技能：能進行簡單構件的殘余

4、應力和變形的分析，并提出防止措施態(tài)度：養(yǎng)成工作認真，吃苦耐勞的工作作風重點焊接結構產生焊接應力和變形的根本原因；板中堆焊和板邊堆焊時應力和變形的形成原因；構件中縱向、橫向應力及拘束應力的分布；焊接殘余應力的影響及防止措施；殘余變形的分類和各種殘余變形的形成原因；預防焊接殘余變形的方法；消除焊接殘余變形的措施；消除殘余應力的方法難點板中堆焊和板邊堆焊時應力和變形的形成原因；構件中縱向、橫向應力及拘束應力的分布規(guī)律；焊接殘余應力的產生原因及防止措施；各種殘余變形的形成原因及預防措施；教學資源與工具圖示分析講授教學步驟教 學 設 計時間分配（分鐘）告知【課前引導】：當焊接厚度為10mm的兩板對接接頭

5、時，焊后工件與焊前有何不同?這種差異是如何產生的？5分鐘【講授】一、焊接殘余應力對焊接結構的影響1、對結構強度的影響對塑性良好的材料對于脆性材料2、對構件加工尺寸精度的影響如果對未以消除應力處理結構進行機械加工，在把一部分有殘余應力的材料從工件上切除，則切削加工使工件中內應力的平衡被破壞，引起內應力重新分布使工件變形加工精度受到影響故應力對焊件先進行消除應力處理，再進行機械加工。3、 對焊件的整體或局部穩(wěn)定性的影響其次焊接殘余應力還對結構剛性、疲勞強度及應力腐蝕開裂有不同程度的影響。二、減小焊接殘余應力的措施減小焊接殘余應力的措施可從設計和工藝兩方面著手1、 設計措施： 1）盡可能減小焊縫數(shù)量

6、，適當采用沖壓結構 2）合理布置焊縫，盡量避免焊縫過于集中或交叉以免出現(xiàn)三向復雜應力 3）采用剛性較小的接頭形式2、工藝措施： 1）采用合理的裝配焊接順序和方向2）縮小焊接區(qū)與結構整體之間的溫度： 預熱法 冷焊法3）留余度法4）開減應力槽法5）加熱減應區(qū)法6）錘擊焊縫三、消除焊接殘余應力的方法消除殘余應力方法有： 熱處理法加載法1） 熱處理法： 整體預熱處理局部熱處理1） 整體熱處理：取決于：加熱時間、保溫時間、加熱速度、冷卻速度、加熱方法等2）局部熱處理：適用：大型容器環(huán)縫和一些重要管道2） 加載法生產上常用的加載法有： 械拉伸法溫差拉伸法振動法45分鐘×2告知四、焊接殘余應力的測

7、定方法： 機械法： 切條法 鉆孔法物理法： 磁性法X射線衍射法超聲波法五、焊接殘余變形的種類及其影響因素A、 定義：B、 分類：按變形對整個結構的影響程度分： 整體變形局部變形按變形的外觀形態(tài)分：收縮變形、角變形、彎曲變形、波浪變形、扭動變形1） 收縮變形:a 縱向收縮變形a.1定義：a.2形成原因：a.3影響因素：焊接方法、焊接熱輸入、焊接順序、母材的熱物理性能a.5縱向收縮量的估算公式：b橫向收縮變形b.1定義：b.2影響因素：堆焊焊縫及角焊縫的橫向收縮 形成原因影響因素 角焊縫橫向收縮 影響因素經驗公式對接焊縫的橫向收縮留有間隙的對接焊縫的橫向收縮不留有間隙的對接焊縫的橫向收縮影響因因素

8、： 材料的熱物理性能焊件拘束度，焊接方法焊接工藝 對口間隙坡口形式焊條類型和尺寸線能量裝焊定位與裝夾情況，接頭形式板的寬度和溫度焊條電弧焊經驗公式 2）角變形a、形成原因b、定義平板堆焊的角變形 原因影響因素對接接頭的角變形影響因素 坡口形式坡口角度焊接層數(shù)焊接順序T型接頭角變形 構成影響因素減小T型接頭角變形的方法3）彎曲變形 定義形成原因分類 縱向收縮引起的彎曲變形橫向收縮引起的彎曲變形4）波浪變形 原因：影響因素 裝配質量 焊件在焊接時擱置的位置防止措施 焊接順序的方向5）扭曲變形 產生原因；影響因素措施：六、預防焊接變形的措施由于焊接變形會影響焊件裝配壓力過大的變形還會增加制造成本，甚

9、至直接影響構件的承載能力，故有必要采取措施予以控制。 措施有：工藝措施：在制造過程中采用；設計措施：在設計與選材上防止。1 、設計措施：1>盡量選用對稱的構件截面和焊縫的位置2>合理選擇焊縫長度和焊縫數(shù)量3>合理選擇焊縫截面尺寸和坡口形式2 、工藝措施 1>留余力法 主要補償焊件的收縮變形，下料時，量件長度和寬度尺寸留有一定的收縮余量。 2>反變形法 將焊件人為的制造一個變形，使這個變形與焊后發(fā)生的變形方向相反而數(shù)值相等，以達到防止產生殘余變形的方法。 主要預防角變形和控制彎曲變形。3>剛性固定法 剛性固定法的實質是在焊接時，將焊件固定在具有足夠剛性的基礎上

10、，使焊件在焊接時不能移動，在焊接安全冷卻后再將焊件放開，此時變形較小，（見圖1-18.P17）但應力較大。4>選擇合理的裝配焊接順序 a>正在施焊的焊縫應盡量靠近結構截面的中轉軸，以減少彎曲變形。（見P18圖1-22） b>焊縫非對稱布置的結構，裝配焊接時應先焊焊縫少的一側。（如圖1-23a） c>焊縫對稱布置的結構，應由偶數(shù)焊工對稱焊接。 d>長焊縫（長1mm以上）焊接時，可采用如圖1-25所示方向和順序焊接。e>相鄰兩條焊縫，應同向焊接。5>合理的選擇焊接方法和焊接工藝參數(shù)。6>熱平衡法7>散熱法七、矯正焊接殘余變形的方法 實質：使構件

11、產生新的變形，以抵消焊件殘余變形。 適用：彎曲變形、角變形、波浪變形、扭曲變形。 加熱方式：a.點狀加熱;b.線狀加熱c.三角形加熱。火焰加熱矯正焊接變形的效果取決于以下因素： 1>加熱方式，取決于焊件的結構形狀、焊接變形形式。 2>加熱位置，取決于變形形狀、變形方向。 3>加熱溫度以及加熱區(qū)面積，取決于變形量、焊件材料。小結：1、減小焊接殘余應力的工藝措施2、消除焊接殘余應力的方法3、焊接各種變形形成的產生原因影響因素4、焊接殘余變形的成因、防止措施和消除方法45分鐘×2作業(yè)1、應力、工作應力、內應力的定義、特點及原因？2、收縮變形、彎曲變形、角變形的定義、形成原

12、因及影響因素？3、焊接變形有哪些種類？如何防止？課后小結復習前面所學的重點知識，為以后的學習作鋪墊。第2章 焊接結構的脆性斷裂復習焊接結構的脆性斷裂授課班級焊接0093焊接0901授課時間第 8 周/第 3次第 1 周/第 3次授課地點老404南201主要教學方法分析討論講授課業(yè)內容焊接接頭的脆性斷裂、疲勞破壞含義過程焊接接頭的脆性斷裂、疲勞破壞的影響因素及預防措施課型理論教學目標知識：掌握焊接接頭的脆性斷裂、疲勞破壞含義過程；掌握焊接接頭的脆性斷裂、疲勞破壞的影響因素及預防措施技能：無態(tài)度：養(yǎng)成工作認真，吃苦耐勞的工作作風重點焊接接頭的脆性斷裂、疲勞破壞的影響因素及預防措施難點脆性斷裂、疲勞

13、破壞的過程分析教學資源與工具教學步驟教 學 設 計時間分配（分鐘）課前引導什么是脆性和疲勞？它們之間有何區(qū)別？5分鐘告知【講授】一、 焊接結構的脆性斷裂 脆斷一般都是在結構無明顯塑性變形情況下發(fā)生 1、 斷裂 延伸斷裂特征：端口呈纖維狀灰暗色，有450角的細小凹凸 脆性斷裂特征：斷口平整與主應力垂直，有金屬光澤 2、焊接結構脆斷的典型事故.3 、影響脆性的主要因素： 1）材料狀態(tài)的影響厚度的影響 a-厚板在缺口處易形成三向應力-使材料變脆b-冶金方面 薄板-延壓量大 軋制溫度低 組織細密 厚板-. 小高疏松 易出現(xiàn)夾層缺陷晶格類型的影響 脆斷常發(fā)生與體心立方和密排六方晶格的金屬和合金中15分鐘

14、告知所以如A不銹鋼是面心立方晶格它可以在很低的溫度下工作而不發(fā)生脆斷。 晶粒度的影響 晶粒度越細脆性轉變溫度越低 化學成分的影響 如剛中N O H C S P含量大 脆性大 而Mn Ni Cr V越大 脆性小2）應力狀況的影響 許多材料處于單軸與雙軸拉伸應力下，可成塑性狀態(tài) 當出于三軸拉伸應力先 則應不易發(fā)生塑性變形而成脆性3 ）T溫的影響 4）加載速度的影響：提高加載速度等同于降低溫度能促使材料發(fā)生脆性破壞2、 預防焊接結構脆性斷裂的措施 二. 疲勞破壞1、 定義： 承受交變應力或生復應力的結構件，在工作應力低于其屈服強度的情況不發(fā)生破壞的現(xiàn)象2、 疲勞破壞的過程： 斷裂源-裂紋擴大-失穩(wěn)擴

15、大3、 產生部位 多發(fā)生在承受重負載荷的結構中應力集中部位4 、影響疲勞強度的因素 1>對接接頭小于T形接頭小于搭接接頭 故疲勞強度由大到小2>殘余應力的影響 殘余拉應力降低疲勞強度：殘余壓應力則提高疲勞強度K1越大的地方，殘余應力 影響越明顯3 > 焊接缺陷的影響 缺陷對疲勞強度的影響與缺陷的種類。尺寸方向和位置有關。 A、片狀缺陷,比待帶圓的缺陷影響大35分鐘告知B、表面缺陷的影響大于內部缺陷的 C、位于應力集中區(qū)的缺陷的影響大于位于均勻應力場中的 D、當作用力方向垂直的片狀缺陷的影響大于其他方向的 E、位于殘余應力場內的缺陷大于在殘余應力區(qū)的影響5 、提高焊接接頭疲勞強

16、度的措施 1）降低應力集中 A、采取合理的結構形式-減少應力集中 B 、盡量采用應力集中系數(shù)小的接頭形式-如對接接頭 C、當采用角焊縫時，應采用綜合措施 D、用表面機械加工方法消除焊縫及其附近的各種刻槽，減小表面粗糙度-KT-提高疲勞強度。2）調整殘余應力場 機理：消除焊接接頭應力集中處的殘余應力或使該處產生殘余壓應力-提高疲勞強度 方法： 整體處理。 1退火 局部處理 2超載予拉伸 3）改善材料的力學性能 通過表面強化處理 1小輪擠壓2用錘輕打3噴丸處理-使焊縫產生表面壓應力使材料局部加工硬化-從而提高疲勞強度。 金屬材料在塑性變形后，強度 硬度隨變形力增大而提高，同時塑性 與韌性下降的這種

17、現(xiàn)象-又稱“冷作硬化”變形量越大時，可能產生滑移的面和方向就越來越少晶格被擠碎歪扭越嚴重，加工硬化現(xiàn)象越明顯。 4 ）特殊保護 介質對材料疲勞強度有影響 可在應力集中處涂上填充材料的塑料層30分鐘課后小結與體會脆性斷裂的主要因素及防止措施疲勞斷裂主定義、影響因素及防止措施5分鐘作業(yè)1、影響金屬材料脆性斷裂的主要因素有哪些？如何防止焊接結構發(fā)生脆性斷裂？ 2、如何防止和減少結構疲勞事故的措施？如何提高疲勞強度的影響？第四章 焊接結構的應力腐蝕破壞4.1 應力體腐蝕破壞概述4.2 應力腐蝕斷裂的過程及斷口特征 4.4 防止焊接結構產生應力腐蝕的措施授課班級焊接0953焊接0953焊接0901焊接0

18、901授課時間第 9 周/第 1次第 9 周/第 2次第 2 周/第 1次第 2 周/第 2次授課地點老404老404南201南201課業(yè)內容應力腐蝕斷裂的定義及產生條件；應力腐蝕斷裂過程的四個階段及防止措施課 型理 論教學目標知識：1、掌握應力腐蝕斷裂的定義及產生條件；2、理解應力腐蝕斷裂過程的四個階段及防止措施技能：無態(tài)度：養(yǎng)成工作認真，吃苦耐勞的工作作風重點應力腐蝕斷裂的定義、產生條件、產生的階段及防止措施難點應力腐蝕斷裂的形成機理主要教學方法分析討論講授教學步驟教 學 設 計時間分配（分鐘）課前引導1、什么是應力？它有哪些種類? 什么情況下會產生？2、什么是腐蝕？什么情況下構件會被腐蝕

19、？5分鐘告知一、應力腐蝕破壞概述1、應力腐蝕與應力腐蝕破壞1）定義：指結構在腐蝕介質和靜拉應力共同作用下引起的斷裂。2）特點：a、應力腐蝕破壞是一個自發(fā)的過程b、往往產生在遠低于材料屈服點的低應力下和很微弱的腐蝕環(huán)境中c、以裂紋的形式出現(xiàn)d、危害性極大3）產生條件：（1）有拉應力存在（2）工作介質有腐蝕性（3）只產生在合金中，并且同時存在拉應力和腐蝕介質二、焊接結構的應力腐蝕破壞1）焊接結構的應力腐蝕 產生原因： 40分鐘告知焊接結構的殘余拉應力+腐蝕介質 應力腐蝕破壞 焊接缺陷助長了應力腐蝕開裂的發(fā)生產生部位： 焊縫附近，特別是焊接熱影響區(qū)中 弧坑、打弧及電弧擦傷處 現(xiàn)場組裝焊縫、未經消除應

20、力處理的修補焊縫2）事故 （見書）三、應力腐蝕斷裂的過程及斷口特征1、應力腐蝕斷裂的過程 應力腐蝕斷裂的過程也是一種裂紋成核及長大的過程。其斷裂由四個階段構成：1） 氧化膜破裂2） 形成腐蝕坑孔3） 應力腐蝕開裂裂紋的形核及長大4） 最終斷裂2、應力腐蝕斷裂的機理保護膜破壞機理 核心論點：產生應力腐蝕是電化學反應起控制作用 過程：見書3、應力腐蝕斷口特征 與材料的晶體結構、力學性能、合金成分、熱處理狀態(tài)、環(huán)境氣氛、溫度以及應力狀態(tài)有關。 大多呈現(xiàn)脆性斷口，有時也可看到延性斷口。破斷方式有晶間的，也有穿晶的。1） 宏觀特征：呈現(xiàn)脆性斷口特征，裂紋以裂源為中心，呈弧形向外擴展，最終斷裂部分為撕裂或

21、剪切唇斷裂形貌。并且呈現(xiàn)黑色或灰黑色，而最終斷裂部分具有金屬光澤。2） 微觀特征：呈現(xiàn)韌窩花樣35分鐘告知對于穿晶型的應力腐蝕斷口，往往具有“塊狀花樣”、“泥狀花樣”、“河流花樣”、“扇形花樣”等形貌特征。四、防止焊接結構產生應力腐蝕的措施1、正確先材2、采用合理的結構設計3、消除和調節(jié)殘余應力4、控制電位陰極和陽極保護5、用鍍層或涂層隔離環(huán)境6、控制和改善環(huán)境小結：應力腐蝕斷裂的主要原因、產生條件應力腐蝕斷裂形成的四個階段焊接結構應力腐蝕的成因和產生部位應力腐蝕斷裂的防止措施10分鐘課后小結與體會本課業(yè)通過分析講授，學生理解較透徹作業(yè)1、什么是應力腐蝕？它的斷裂過程由哪幾個階段組成？2、應力

22、腐蝕斷裂產生的條件和防止措施是什么？第五章 焊接接頭、結構的設計和制造工藝5、1 焊接結構、接頭和結構細節(jié)設計 51.1 焊接結構的設計特點和常用的設計方法 焊接接頭的設計授課班級焊接0953焊接0953焊接0953焊接0901焊接0901焊接0901授課時間第9周/第3次第10周/第1次第10周/第2次第 2 周/第3 次第 3 周/第1 次第3周/第2次授課地點老404老404老404南201南201課業(yè)內容1、3.應力集中的概念的影響因素；常用焊接接頭的工作應力分布情況4、電阻焊接頭的工作應力分布；電弧焊接接頭的工作應力分布； 課 型理 論教學目標1、掌握焊接接頭的基本形式；2.掌握電弧

23、焊和電阻焊焊縫的類型；3.掌握應力集中的概念的影響因素；掌握常用焊接接頭的工作應力分布情況；4、了解電阻焊接頭的工作應力分布；5、掌握電弧焊接接頭的工作應力分布； 技能：能進行簡單結構的頭設計態(tài)度：養(yǎng)成工作認真，吃苦耐勞的工作作風重點焊接接頭的設計特點；電弧焊接頭的基本類型和工作應力分布；接頭的強度計算；焊接結構圖樣表示法； 難點焊接結構常用的設計方法；各種接頭形式的應用；焊接接頭的靜載強度計算教學方法分析討論講授工學步驟教 學 設 計時間分配（分鐘）告知【回顧】：1、 控制焊接殘余變形的措施有哪些？2、 正焊接殘余變形的方法有哪些？5分鐘【講授】 焊接結構的設計特點和常用的設計方法1、焊接結

24、構的設計特點（1）焊接結構設計的內容（2）焊接結構設計的基本要求和遵循原則1）合理地選擇材料的種類2）設計焊接結構時應大量采用標準件、通用件、型材。3）合理地設計結構形式4）合理地布置焊縫5）施工方便，并考慮改善工人勞動條件，便于生產組織和管理2、焊接結構常用的設計方法（1）許用應力法（2）極限狀態(tài)設計法2-1 焊接接頭的類型3） 焊接接頭的基本形式1、定義：焊接方法連接的接頭由焊縫區(qū)熔合區(qū)熱影響區(qū)組成。2、接頭的形式：<1>:電弧焊接頭A、對接接頭； 把兩構件表面構成135-180夾角的接頭優(yōu)點：受力狀況較好 應力集中程度小 材料消耗小 缺點：坡口加工或裝配要求較高B、T接接頭定

25、義：把互相垂直的構件用角焊縫連接起來的接頭分類： 開坡口 1、單V型 2、鈍邊單V型 3、雙邊單V型 不開坡口：焊不透C、搭接接頭：把兩焊件部分重疊的接頭特點：應力分布不均勻疲勞強度低不是理想的接頭類型 D、角接接頭：定義：兩被焊工件端面間構成大于30 小于135夾角的接頭E、端接接頭：把兩被焊工件重疊放置或兩被焊工件之間夾角不大于30 在端部進行連接的接頭<2>電阻焊接頭基本類型：對接接頭 電焊接頭 焊縫接頭A、接接頭：用于各種板和桿的連接鋼桿件零件接頭：焊縫截面一般垂直與構件的中心 連接時 兩個連接面應盡可能具有相同的形式和面積B、電焊接頭：能連接的板不大于30mm 厚度差不大

26、于3倍連接三板時 若板厚有差別 板厚最好位于中心位置60分鐘45×2告知 特別適用于沖壓結構的零件C、 縫焊接頭：一般用于連接搭接接頭的金屬板 搭接寬度是板厚的5-6倍二、 電弧焊焊縫的類型。1、按工作性質分：定位焊縫、承載焊縫、非承載焊縫、密封焊縫 2、按接頭形式分：對接焊縫、角接焊縫、端接焊縫、塞焊焊縫、組合焊縫2-2 常用焊接接頭的工作應力分布一、應力集中1、定義： 在幾何形狀突變或不連接處應力突然增大的現(xiàn)象2、形成應力集中的原因（1）：焊縫中的工藝缺陷：氣孔 夾渣 裂紋 （2）：焊縫外形 即使沒有焊接缺陷不同焊縫形狀-引起不同程度的應力集中3、搭接形式：對接<十字接頭&

27、lt;搭接4、制造過程中的缺陷（氣割缺口不平，裂紋 弧坑等）5、焊接殘余應力 焊接殘余應力與同方向工作應力疊加引起二、電弧焊接接頭的工作應力分布1）對接接頭的工作應力分布應力集中系數(shù)的大小取決于：2）塔接接頭工作應力分布根據(jù)塔接角焊縫受力方向的不同；正面角焊縫接頭側面角焊縫接頭正面和側面角焊縫聯(lián)合接頭 正面角焊縫的工作應力分布： 側面角焊縫的工作應力分布聯(lián)合角焊縫工作應力分布T型（十字）接頭的工作應力分布T型（十字）接頭：未開坡口開坡口三、電阻焊接頭的工作應力分布最常用的點焊接頭形式： 單排點焊多排點焊四、焊接接頭的設計要求 1、 應盡量使接頭形式簡單 結構連續(xù) 且不設在最大應力作用的截面上

28、2、角焊縫的設計，在滿足安全使用要求以及保證焊接質量的前提下，焊腳尺寸盡可能小 3、盡量避免在厚度方向傳力 4 、接頭的設計便于制造和檢驗 5 、一般不考慮殘余應力對接強度的影響（可采用措施預防 消除）五 、電弧焊接頭靜載強度計算 1 、焊接接頭靜載強度的計算的幾個假設（書）2、電弧焊接頭的靜載強度急計算常用方法： 常用應力法許用應力法 焊縫的強度計算一般表達式. （1）對接接頭的靜載強度計算計算時，不考慮焊縫余高，焊縫長度取實際強度，計算厚度取兩者間較弱者。 若焊縫的許用應力與母材的相等 則不必進行強度計算A、全部焊透的焊接接頭各種手里情況計算公式（不等后半對接焊）B 、對不完全焊透的對接接

29、頭，在強度計算時 其計算厚度一般小于實際焊透深度，如不封底的對接焊縫的計算厚度為薄板的5/8（2）搭接接頭靜載強度計算 a受接、壓的搭接接頭. b.受彎曲的搭接接頭靜載強度的計算 分段計算法 軸慣性矩計算法 極慣性矩的計算法 C雙縫搭接接頭的計算 D開槽焊接頭及塞焊接頭的計算 (3)雙縫搭接接頭的計算三 、電焊接頭靜載強度的計算 1、 幾個假設 2 、電焊接頭中集合參數(shù)的確定 （1）焊點直徑（2）焊點中心節(jié)距（3）焊點到時邊緣距離3 、電焊接頭靜載強度計算45×2作業(yè)電弧焊焊縫的類型有哪些？焊接結構設計的內容有哪些？課后小結本課業(yè)內容難度較大，由其是結構的靜載強度計算較難，應多加練習

30、，反復復習。 51.3 焊接結構細節(jié)的設計和焊接結構圖樣表示法5.2 焊接生產工藝過程的設計 焊接生產及其工藝過程設計的內容、步驟與方法 焊接生產的材料加工工藝及裝配、焊接工藝 焊接工藝評定授課班級焊接0953焊接0953焊接0901焊接0901授課時間第10周/第 3次第11周/第 1、2、3次第 3 周/第3 次第 4 周/第1、2、3 次授課地點老404老404南201南201課業(yè)內容1、焊接結構圖樣表示法和焊接生產及其工藝過程設計的內容、步驟與方法2、焊接生產的材料加工工藝及裝配、焊接工藝及焊接工藝評定課 型理 論重點焊接結構圖樣表示法；焊接生產及其工藝過程設計的內容、步驟與方法；焊接

31、生產的材料加工工藝及裝配、焊接工藝；焊接工藝評定難點焊接結構圖樣表示法；焊接生產的材料加工工藝、裝配工藝、焊接工藝教學目標1、掌握焊接結構圖樣表示法和焊接生產及其工藝過程設計的內容、步驟與方法；2、掌握焊接生產的材料加工工藝及裝配、焊接工藝及焊接工藝評定技能：能進行簡單產品的工藝過程設計；能識讀簡單焊接裝配圖態(tài)度：養(yǎng)成工作認真，吃苦耐勞的工作作風教學方法分析討論講授工學步驟教 學 設 計時間分配（分鐘）復習1、 焊接接頭設計應注意的問題有哪些？2、 焊接接頭的類型有哪些？3、 對接、角接、搭接、十字接頭的應力是如何分布的？10分鐘【講授】 1、 焊接結構細節(jié)設計2、 焊接結構的圖樣表示法（1）

32、 基本符號（2） 輔助符號和補充符號（3） 指引線3、 焊接生產及其組成部分4、 焊接生產設計的內容5、 焊接生產工藝過程設計的內容步驟與方法。（1） 內容（2） 步驟、方法1）工藝過程設計的準備工作2）產品工藝過程分析3）編制的焊接工藝應達到的要求 焊接生產的材料加工工藝及裝配、焊接工藝1、材料加工工藝（1）鋼材的預處理1）矯正2）表面清理和表面防護處理（2）放樣、劃線與號料（3）切割焊接結構的生產工藝過程指焊接結構從生產組織、材料準備到產品完工的一系列制造過程。一、焊接結構制造工藝分析的目的、方法和內容1）焊接結構制造工藝分析的目的主要目的： 明確焊接結構制造的要求生產方法： 焊接結構制造

33、要求：A、 技術要求： 使用要求 工藝要求B、經濟要求： 焊接結構的生產方式2）焊接結構制造工藝分析的方法及內容分析方法分析的主要內容一、 焊接生產工藝過程1、 生產組織與準備2、 金屬材料預處理3、 備料4、 裝配焊接5、 檢驗6、 成品驗收45×245×3告知二、 焊接結構的安全評定1） 安全評定的內容強度評定： 靜載強度計算 動載強度計算結構試驗剛度評定斷裂評定：防脆斷防疲勞環(huán)境評價2） 安全評定的意義 確保結構的的使用安全 在考慮經濟效益的基礎上給出適當?shù)陌踩穸?） 實際應用安全評定技術時主要考慮以下三點設計中的安全評定結構運行中的安全評定失效分析中的安全評定45

34、×2151、 焊縫細節(jié)設計應注意的問題及焊接結構的圖樣表示法2、 焊接生產的組成和焊接生產工藝過程的設計內容5分鐘作業(yè)焊縫細節(jié)設計應注意的問題有哪些？15焊接生產由哪些步驟組成？課后小結本課業(yè)內容與生產聯(lián)系緊密，在分析講解過程中應多列舉簡單產品的生產過程加以分析，使學生對知識的掌握不僅僅停留在理性認識上。補充內容常用材料的焊接工藝分析授課班級09530901授課時間第12周/第1次第5周/第1次第 周/第 次第 周/第 次授課地點老404南201教學方法分析討論講授課業(yè)內容低碳鋼、低合金高強度鋼、奧氏體不銹鋼的焊接工藝；課 型理 論教學目標知識低碳鋼、低合金高強度鋼、奧氏體不銹鋼的焊

35、接工藝技能能進行低碳鋼、低合金高強度鋼、奧氏體不銹鋼的焊接工藝分析態(tài)度能認真、仔細的進行工藝分析，工作認真、負責教學重點低碳鋼、16Mn鋼、A氏體不銹鋼的焊接工藝； 教學難點A氏體不銹鋼的焊接工藝分析； 教學資源與工具教學步驟教 學 設 計時間分配（分鐘）復習回顧1、 編制焊接工藝的依據(jù)是什么?2、 焊接工藝制定的內容有哪些？應遵循哪些原則？3、 焊接參數(shù)和焊接熱參數(shù)應如何確定？5新授一、 低碳鋼的焊接工藝制造受壓部件常用的低碳鋼有：Q235A、A3R、20g等，這些鋼的碳當量低，最高不超過0.24%，故無淬硬傾向，焊接性好，不必采用特殊的焊接工藝，可采用所有的方法焊接。焊條電弧焊時，可選用：

36、J427、J426、J507、J506等低H型焊條埋弧焊時，可選用：H08A焊絲配HJ431焊劑當碳鋼壓力容器的壁厚超過有關標準規(guī)定時，在進行手工電弧焊或埋弧自動焊前，要進行適當?shù)念A熱。預熱溫度可控制在100150二、 低合金高強度鋼的焊接工藝：常用鋼種有：16MnR、15MnVR、15MnVNR、18MnMoNb等這類鋼的共同特點：是焊縫熱影響區(qū)具有不同程度的淬硬傾向，焊縫和熱影響區(qū)對冷裂紋都比較敏感。其工藝特點如下：使用堿性低H型焊條；采取適當?shù)暮附右?guī)范控制焊接冷卻速度；焊前預熱和焊后消H處理相配合；盡量減少結構的剛性和裝配應力；采用焊后熱處理。16MnR的焊接工藝：16MnR鋼的焊接性良

37、好，淬硬傾向比Q235鋼稍大，在大厚度、大剛性結30新授構上進行小工藝參數(shù)、小焊道焊接時易出現(xiàn)裂紋。特別是在低溫條件下進行焊接，故厚度小于30mm以下時，焊前不需要預熱，焊后也不必時行熱處理；當厚度大于30mm、低溫條件下焊接時就應進行適當預熱：T=100150，選用強度等級為500Mpa的堿性焊條；埋弧焊時，選用高Mn高Si型焊劑配低Mn或含Mn焊絲。晶間腐蝕三、 奧氏體不銹鋼的焊接工藝熱裂紋奧氏體不銹鋼焊接中的主要問題是10新授晶間腐蝕是188 型奧氏體不銹鋼最危險的破壞形式之一，其特點是腐蝕沿晶界深入金屬內部，并引起機械性能顯著下降。形成晶間腐蝕的危險溫度：450850形成原因：不銹鋼在

38、450850溫度范圍停留一段時間后因碳的擴散速度大于鉻的，當A中的含C量超過它在室溫時的溶解度時，碳向A晶粒邊界擴散，并和鉻形成碳化鉻，而鉻擴散速度小，來不及向邊界擴散補充，即造成A邊界貧鉻，使晶粒邊界喪失抗腐蝕性能，產生晶間腐蝕。10新授防止措施：1） 控制含C量2） 添加穩(wěn)定劑（如Ti、Nb等）3） 進行固溶處理4） 采用雙相組織5） 加快冷卻速度熱裂紋：形成原因：a、由于A柱狀晶方向性很強，有利于雜質的偏析及晶格缺陷的聚集 b、A膨脹系數(shù)大，冷卻收縮量大，引起較大的內應力10新授防止措施：1） 盡量控制焊接材料中的S、P含量，適當增加含Mn量。2） 采用又相組織的焊條（A+F）能細化晶粒

39、，擾亂枝晶方向，減少低熔點雜質偏析。3） 采用小電流，快焊速，避免熔池過熱，焊條不作橫向擺動，多道焊時應嚴格控制層間溫度。4） 盡量使用低H型焊條及堿度大的焊劑。10課后小結與體會1、低碳鋼、16Mn鋼的焊接工藝2、A不銹鋼的焊接性問題、產生原因、防止措施及工藝。5作業(yè)1、16Mn鋼的焊接工藝是什么？可選用哪些焊條進行焊接？2、A不銹鋼的焊接性問題是什么？該如何防止？10補充內容：焊接結構制造工藝過程制訂1.1 焊接結構生產工藝規(guī)程的基本知識1.2 焊接結構加工工藝規(guī)程的編制授課班級09530901授課時間第 12 周/第 2 次第 5 周/第 2 次第 周/第 次第 周/第 次授課地點老40

40、4南201主要教學方法分析討論講授課業(yè)內容焊接結構的生產過程、工藝過程、工序、工位、工步的概念；生產過程與工藝過程的區(qū)別與聯(lián)系；工序、工位、工步與工藝過程的聯(lián)系與區(qū)別；課 型理 課教學目標知識：知識：掌握焊接結構的工序、工位、工步的概念；了解生產過程與工藝過程的區(qū)別與聯(lián)系； 技能：無態(tài)度：能認真、仔細的工作教學重點生產過程、工藝過程、工序、工位、工步的概念；生產過程與工藝過程的區(qū)別與聯(lián)系；工序、工位、工步與工藝過程的聯(lián)系與區(qū)別；教學難點生產過程與工藝過程的區(qū)別與聯(lián)系；工序、工位、工步與工藝過程的聯(lián)系與區(qū)別；教學資源與工具教學步驟教 學 設 計時間分配（分鐘）復習回顧1、16Mn鋼的焊接工藝是什

41、么？可選用哪些焊條進行焊接？2、A不銹鋼的焊接性問題是什么？該如何防止？5新授一、生產過程和工藝過程組織計劃的制定工藝規(guī)程的擬定工藝裝備的設計制造及設備等所謂生產過程是指由金屬材料軋制的型材及金屬坯料，經過多產工序的加工后，成為成品或半成品的各個勞動過程的總和。制造焊接結構產品的勞動過程：原材料等的采購、運輸和儲存 生產準備： 制造毛坯 零件的加工及熱處理 裝配焊接 檢驗、調試 油漆、包裝等工藝過程是逐步改變其工件的幾何形狀、尺寸、力學性能、化學性能等的生產過程，它是在生產過程中完成工藝技術要求的技術措施的過程。二、加工工藝過程的基本組成1、工序 在一個工作地點，連續(xù)完成一個零件（或同時幾個零

42、件）的那部分工藝過程15新授劃分工序的主要依據(jù)是工作地點是否改變和加工是否連續(xù)完成。焊接結構生產工藝過程主要工序有：劃線（放樣）、下料、成形、邊緣加工、制孔、裝配、焊接、矯正、成品檢驗、涂漆等。2、工位工件在加工設備上所占的每個工件位置。3、工步工件在某一加工工序中，所用的加工設備、工具和各工藝規(guī)范均保持不變的那部分工作。三、焊接結構加工工藝規(guī)程的編制1、工藝規(guī)程的概念被規(guī)定下來的，為本單位生產人員所遵守的指導性技術文件。指導生產是生產組織和管理的基本依據(jù)是設計新廠或擴建、改建舊廠的基礎技術依據(jù)是交流先進經驗的橋梁2、工藝規(guī)程的作用3、工藝規(guī)程的編制原則101）工藝過程的四個要求：安全、質量、

43、成本、生產率2）編制原則：（1）技術上的先進性 （2）經濟上的合理性（3）技術上的可行性（4）良好的勞動條件4、編制工藝規(guī)程的依據(jù)1）產品圖樣和產品的技術要求2）產品的生產綱領3）工廠的生產條件5、編制工藝規(guī)程的步驟1）對加工對象進行工藝分析2）產品制造工藝過程確定3）擬定工藝路線4）填寫工藝文件15作 業(yè)1、什么是生產過程？什么是工藝過程？它由哪幾部分組成？2、什么是焊接結構加工工藝規(guī)程？它有何作用和要求？編制原則和依據(jù)各是什么？課后小結與體會本次課業(yè)內容概念較抽象，應多例舉生產實例加以說明1.3 焊接結構工藝性審查授課班級09530901授課時間第 12 周/第 3 次第 5 周/第 3

44、次第 周/第 次第 周/第 次授課地點老404南201主要教學方法分析討論講授課業(yè)內容焊接結構工藝性審查的目的、步驟、內容課 型理 課教學目標知識：掌握焊接結構工藝性審查的目的、內容和步驟技能：能參與簡單結構的工藝性審查態(tài)度：養(yǎng)成工作認真，吃苦耐勞、團結協(xié)作的工作作風教學重點焊接結構工藝性的概念、目的及步驟；能以滿足焊接結構強度的可行性分析結構的合理性教學難點對結構合理性的分析教學資源與工具教學步驟教 學 設 計時間分配（分鐘）復習回顧1、什么是生產過程？什么是工藝過程？它由哪幾部分組成？2、什么是焊接結構加工工藝規(guī)程？它有何作用和要求？編制原則和依據(jù)各是什么？5新授一、焊接結構工藝性審查的目

45、的焊接結構的工藝性，是指設計的焊接結構在具體的生產條件下能否經濟地制造出來，并分析采用最有效的工藝方法的可行性。為了提高設計產品結構的工藝性，工廠應在首次生產前對所有新設計的產品和改進設計的產品以及外來產品圖樣進行結構工藝審查。焊接工藝性審查的目的是：保證結構設計的合理性、工藝的可行性、使用的可靠性和經濟性。8新授二、焊接結構工藝性審查的步驟1、產品結構圖樣審查主要包括新產品設計圖樣、繼承性設計圖樣和按照實物測繪的圖樣等。對圖樣的基本要求：繪制的焊接結構圖樣應符合機械制圖國家標準中的有關規(guī)定。圖樣應當齊全，除焊接結構的裝配圖外，還應有必要的部件圖和零件圖。2、產品結構技術要求審查焊接結構技術要

46、求，主要包括使用要求和工藝要求。使用要求一般包括：結構的強度、風度剛度、耐久性以及在工作環(huán)境條件下焊接結構的幾何尺寸、力學性能、物理性能等。工藝要求一般包括：產品所用材料的焊接性、結構的合理性、生產的經濟性和方便性。三、焊接結構工藝性審查的內容1、從減小應力集中的角度分析結構的合理性（1）盡量避免焊縫過于集中12新授（2）盡量采用合理的接頭形式（3）盡量避免構件截面的突變（4）應用復合結構2、產品結構技術要求審查（1）盡可能地減少結構上的焊縫數(shù)量和焊縫的填充金屬量（2）盡可能地選用對稱的構件截面和焊縫位置（3）盡可能地減小焊縫截面尺寸（4）采用合理的裝配焊接順序（5）盡量避免焊縫相交3、從焊接

47、生產工藝性角度分析結構的合理性（1）保證結構具有良好的可焊到性（2）保證接頭具有良好的可探傷性（3）選用焊接性好的材料來制造焊接結構15新授4、從焊接生產的經濟性角度分析結構的合理性（1）盡量減少勞動生產量1）合理地確定焊縫尺寸2）盡量取消多余的加工3）盡量減少輔助工時4）盡量利用型鋼和標準件5）有利于采用先進的焊接方法（2）使用材料一定要合理5作 業(yè)1、焊接結構工藝性審查的目的、步驟是什么？2、焊接結構工藝性審查的內容包括哪些？課后小結與體會本次課課堂氣氛較活躍，學生對知識的掌握情況較好補充內容：焊接結構生產工藝過程分析1.1 生產綱領對結構生產工藝過程分析的影響1.2 結構生產的要求對生產工藝過程分析的影響1.3 焊接結構生產工藝分析的方法及內容授課班級09530901授課時間第 13 周/第 1 次第 6 周/第 1 次第 周/第 次第 周/第 次授課地點老404南201主要教學方法分析討論講授課業(yè)內容生產綱領對結構生產工藝過程分析的影響；結構生產的要求對生產工藝過程分析的影響；焊接結構生產工藝分析的方法及內容課 型理 課教學目標知識：掌握生產綱領對結構生產工藝過程分析的影響；掌握結構生產的要求對生產工藝過程分析的影響；掌握焊接結構生產工藝分析的方法及內容技能：無態(tài)度：養(yǎng)成工作