第三單元焊接結構的備料及成形加工

第三單元焊接結構的備料及成形加工PAGE11第三單元焊接結構的備料及成形加工（課本習題）模塊一一、填空題（將正確答案填在橫線上）1．對鋼材表面進行凈化工作，才能進行后續(xù)工序的加工，這對保證產品質量、縮短生產周期是相當重要的，常用的凈化方法有和。2．鋼材經常采用的矯正方法有、、及四種。二、判斷題（在題末括號內，對畫√，錯畫×）1．手工矯正由于矯正力小，勞動強度大，效率低，所以適用于任何鋼材。（）2．機械矯正是利用三點彎曲使構件產生一個與變形方向相反的變形，使結構件恢復平直。（）3．火焰矯正法是利用鋼材的局部加熱，熱脹冷縮的原理來矯正的。（）4．火焰加熱的位置應選擇在金屬纖維較長的部位或者凹下部位。（）三、選擇題（將正確答案的序號寫在橫線上）1．低碳鋼沖壓零件的清理（如汽車制造廠）沖壓零件焊前要清理油污。首先應在90oC以下中沖洗。a.Na2CO3b.Na2SO4c.NaOHd.NaNO2．熱矯正是將鋼材加熱至進行的矯正，主要用于彎曲變形過大，塑性較差的鋼材。a.800～900℃b.500～700℃c.700～800四、簡答1．什么是噴砂噴丸處理？2．試述鋁合金的清理方法？3．簡述鋼材變形的原因？4．鋼材矯正的方法？5．火焰加熱的原理？及其步驟？模塊二一、填空題（將正確答案填在橫線上）1．制造冷作產品的劃線可為和兩種。2．放樣方法是指將零件的形狀最終劃到平面鋼板上的方法，主要有、和光學放樣等。3．根據零件表面的展開性質，分為和兩種。可展曲面的展開方法有、和三種。二、簡答1．什么是放樣、劃線和號料？它們的區(qū)別是什么？2．簡述劃線的原則？3．簡述平行線展開法的展開原理？4．什么是展開放樣？鋼材展開后板厚處理的一般原則？模塊三一、填空題（將正確答案填在橫線上）1．下料分為和。手工下料的方法主要有、、等。機械下料的方法有、等。2．機械切割通常是利用剪切的方法進行加工的。剪切一般在、和等專用機床上進行。3．熱切割包括、、等。二、簡答1．鋼板下料有哪些方法？各適用于什么情況？2．金屬氣割應該具備什么條件？模塊四一、填空題（將正確答案填在橫線上）1．彎型時根據坯料溫度可分為和；根據彎形的方法分和。2．鋼材彎曲變形特點對彎曲加工的影響主要有、和。3．壓彎成型時，材料的彎曲變形可以有、和三種方式。二、判斷題（在題末括號內，對畫√，錯畫×）1．彎曲過程中，材料的橫截面形狀也要發(fā)生變化，無論寬板、窄板，在變形區(qū)內材料的厚度均有變薄現(xiàn)象。（）2．若彎曲半徑大于最小彎曲半徑時，則應該分兩次或多次彎曲，也可采用熱彎或預先退火的方法，以提高材料的塑性。（）3．接觸彎曲或校正彎曲多用于大批量生產中的中、小型零件的壓彎。（）三、簡答1．鋼板滾彎原理及卷板的工藝過程是什么？2．什么是最小彎曲半徑？為什么型鋼、鋼板彎曲時，彎曲半徑都應大于最小彎曲半徑？3．什么是回彈？鋼材在冷彎后都會產生回彈嗎？怎樣減小回彈？第三單元（課本習題答案）模塊一一、填空題1．機械清理、化學清理；2．手工矯正、機械矯正、火焰矯正、高頻熱點矯正；3．點狀加熱、線狀加熱、三角形加熱。二、判斷題1．×2．√3．√4．×三、選擇題1．a2．d四、簡答1．答：噴砂噴丸是將干砂或鐵丸由專門壓縮空氣裝置中急速噴出，被轟擊的金屬表面氧化物、污物被打落。2．答：鋁合金在氬弧焊前也要清理。清理步驟如下：①除油污，用磷酸鈉（40～60g/l）、碳酸鈉（40～50g/l）及水玻璃（25～30g/l）的溶液，在60～80oC溫度下，清洗10～30分鐘；②用40～60oC流動的熱水洗3～5次；③用冷水洗3～5次；④用硝酸（250～400g/l）溶液在60～65oC下洗光（氣焊時在室溫下洗光）；⑤用流動冷水洗3～5次；⑥用苛性鈉（50～60g/l）溶液在50～70oC下腐蝕0.5~3分鐘；⑦用流動的40～60oC水洗3～5次；⑧用流動的冷水洗3～5次；⑨用④再一次進行光澤處理；⑩同⑧再一次沖洗，在60～70oC下干燥。清洗后5天內必須焊接。3．答：引起鋼材變形的原因很多，從鋼材的生產到零件加工的各個環(huán)節(jié)，都可能因各種原因而導致鋼材的變形。鋼材的變形主要來自以下幾個方面：第一，鋼材在軋制過程中可能產生殘余應力而變形。第二，送到工廠或焊接結構車間的軋制鋼材，由于冷卻、存儲及運輸?shù)拳h(huán)節(jié)組織不當使軋制材料發(fā)生所不希望的變形，如局部凸起，波浪、整體彎曲、板邊折彎，局部折彎等。第三，鋼材在劃線以后，一般要經過氣割、剪切、沖裁、等離子切割等工序。這些工序使鋼材受熱不均勻，必然會產生殘余應力，進而導致鋼材產生變形。4．答：鋼材的矯正可以分冷矯正和熱矯正。冷矯正是在常溫或局部加熱條件下進行，矯正時，材料往往會出現(xiàn)冷硬現(xiàn)象，適用于矯正塑性好或變形不大的鋼材。熱矯正是將鋼材加熱至700～900℃進行的矯正5．答：火焰矯正是采用火焰對鋼材變形部位進行局部加熱，利用鋼材熱脹冷縮的特性，使加熱部分的纖維在四周較低溫度部分的阻礙下膨脹，產生壓縮塑性變形，冷卻后纖維縮短，使纖維長度趨于一致，從而使變形得以矯正?；鹧娉C正的步驟：1）分析變形的原因和鋼結構的內在聯(lián)系。2）正確找出變形的部位3）確定加熱方式、加熱位置和冷卻方式。4）矯正后檢驗。模塊二：一、填空題1．平面劃線、立體劃線；2．實尺放樣、展開放樣；3．可展表面、不可展表面、平行線法、放射線法、三角形法二、簡答1．答：劃線是根據設計圖樣上的圖形和尺寸，準確地按1:1在待下料的鋼材表面上劃出加工界線的過程。按構件設計圖樣的圖形與尺寸1:1的比例劃在劃線平臺上，以顯示圖樣上的各圖形相互關系，從中的得到構件的真實圖形和實際尺寸，制作成樣板或樣桿的工序稱為放樣。采用樣板或樣桿在待下料的材料上劃線的工序稱為號料。2．答：劃線的基本規(guī)則：垂線必須用作圖法；用劃針或石筆劃線時，應緊抵直尺或樣板的邊沿；3）圓規(guī)在鋼板上劃圓、圓弧或分量尺寸時，應先打上樣沖眼，以防圓規(guī)尖滑動；4）平面劃線應遵循先畫基準線，后按由外向內，從上到下，從左到右的順序劃線的原則。先畫基準線，是為了保證加工余量的合理分布，劃線之前應該在工件上選擇一個或幾個面或線作為劃線的基準，以此來確定工件其它加工表面的相對位置。一般情況下，以底平面、側面、軸線為基準。3．答：平行線展開法的展開原理是將零件表面看成由無數(shù)條相互平行的素線組成，取兩相臨素線及兩端線所圍成的微小面積作為基本平面，再將每一個小平面的真實大小，依次順序地畫在平面上，就得到了立體表面的展開圖，所以只要立體表面素線或棱線是互相平等的幾何形體，如各種棱柱體、圓柱體等都可用平行線法展開。4．答：經過彎曲成形而制造的零件，在下料前將零件攤平在一個平面上畫出幾何圖形的過程叫展開放樣。鋼材展開后板厚處理的一般原則為：1）曲線形展開長度計算，以中性層展開長度為準；2）折線形展開長度計算，以里皮尺寸為準；3）側面傾斜的構件高度，以板厚中性層高度為準；4）相交構件的展開高度，以接觸部分的尺寸為準。模塊三一、填空題1．手工下料、機械下料、克切、鋸切、氣割、剪切、沖裁；2．斜口剪床、龍門剪床、圓盤剪床；3．數(shù)控氣割、等離子弧切割、光電跟蹤氣割。二、簡答1．答：下料就是用各種方法將毛坯或工件從原材料上分離下來的工序。下料分為手工下料和機械下料。手工下料的方法主要有克切、鋸切、氣割等?？饲胁皇芄ぷ魑恢煤土慵螤畹南拗?，并且操作簡單，靈活。鋸割可以分為手工鋸割和機械鋸割，手工鋸割常用來切斷規(guī)格較小的型鋼或鋸成切口。經手工鋸割的零件用銼刀簡單修整后可以獲得表面整齊、精度較高的切斷面。砂輪切割是利用高速旋轉的薄片砂輪與鋼材摩擦產生的熱量，將切割處的鋼材變成“鋼花”噴出形成割縫的工藝。常用砂輪切割斷面尺寸較小的圓鋼、鋼管、角鋼等。氣割主要適用于純鐵、低碳鋼、中碳鋼和普通低合金鋼等。機械下料的方法有剪切、沖裁等。龍門剪床主要用于剪切直線，它的刀刃比其它剪切機的刀刃長，能剪切較寬的板料。圓盤剪床上的上下剪刀皆為圓盤狀。剪切時上下圓盤刀以相同的速度旋轉，被剪切的板料靠本身與刀刃之間的磨擦力而進入刀刃中完成剪切工作。采用圓盤剪可以非直線切口，切割板厚最大可達20～25mm，為切割規(guī)定寬度的毛坯，還可以采用雙圓盤剪。圓盤剪床剪切一般適合于剪切較薄鋼板的直線或曲線輪廓。熱切割比剪床等機械切割的生產效率低，而且經常性費用如氣體、燃料造成消耗高。但熱切割可以用在各種不同厚度、各種直線、曲線外形的切割上，具有很高的通用性。熱切割包括數(shù)控氣割、等離子弧切割、光電跟蹤氣割等。2．答：金屬氣割應具備下列條件：1）金屬的燃點必須低于其熔點，這是保證切割是在燃燒過程中進行的基本條件。否則，切割時便成了金屬先熔化后燃燒的熔割過程，使割縫過寬，而且極不整齊。2）金屬氧化物的熔點低于金屬本身的熔點，同時流動性應好。否則，將在割縫表面形成固態(tài)熔渣，阻礙氧氣流與下層金屬接觸，使氣割不能進行。3）金屬燃燒時應放出較多的熱。滿足這一條件，才能使上層金屬燃燒產生的熱量對下層金屬起預熱作用，使切割過程能連續(xù)進行。4）金屬的導熱性不應過高。否則，散熱太快會使割縫金屬溫度急劇下降，達不到燃點，使氣割中斷。如果加大火焰能率，又會使割縫過寬。模塊四一、填空題1．冷彎、熱彎、手工彎型、機械彎型；2．彎力、回彈現(xiàn)象、最小彎曲半徑；3．自由彎曲、接觸彎曲、校正彎曲。二、判斷題1．√2．×3．√三、簡答1．答：通過旋轉輥軸使毛料(鋼板)彎曲成型的方法稱滾彎，又稱卷板。滾彎時，鋼板置于卷板機的上、下輥軸之間，當上輥軸下降時，鋼板便受到彎矩的作用而發(fā)生彎曲變形。由于上、下輥軸的轉動，通過輥軸與鋼板間的摩擦力帶動鋼板移動，使鋼板受壓位置連續(xù)不斷地發(fā)生變化，從而形成平滑的曲面，完成滾彎成型工作。鋼板卷板由預彎（壓頭）、對中、滾彎三個步驟組成。2．答：材料在不發(fā)生破壞的情況下所能彎曲的最小曲率半徑，稱為最小彎曲半徑。材料的最小彎曲半徑，是材料性能對彎曲加工的限制條件。采用適當?shù)墓に嚧胧?，可以在一定程度上改變材料的最小彎曲半徑。影響材料最小彎曲半徑的因素有?）材料的塑性越好，其允許變形程度越大，則最小彎曲半徑可以越?。?）彎曲角α在相對于彎曲半徑r/δ相同的條件下，彎曲角α越小，材料外層受拉伸的程度越小而不易彎裂，最小彎曲半徑可以取較小值。反之，彎曲角α越大，最小彎曲半徑也應增大。3）材料的方向性，軋制的鋼材形成各向異性的纖維組織，鋼材平行于纖維方向的塑性指標大于垂直于纖維方向的塑性指標。因此，當彎曲線與纖維方向垂直時，材料不易斷裂，彎曲半徑可以小些。4）材料的表面質量和剪斷面質量，當材料剪斷面質量和表面質量較差時，彎曲時易造成應力集中使材料過早破壞，這種情況下應采用較大的彎曲半徑。5）材料的厚度和寬度等因素也對最小彎曲半徑有影響。如薄板可以取較小的彎曲半徑，窄板料也可取較小的彎曲半徑。在一般情況下，彎曲半徑應大于最小彎曲半徑。若由于結構要求等原因，彎曲半徑必須小于或等于最小彎曲半徑時，則應該分兩次或多次彎曲，也可采用熱彎或預先退火的方法，以提高材料的塑性。3．答：通常在材料發(fā)生塑性變形時，仍還有部分彈性變形存在。而彈性變形部分在卸載時（除去外彎矩）要恢復原態(tài)，使彎曲件的曲率和角度發(fā)生變化，這種現(xiàn)象叫做回彈。鋼材在冷彎后會產生回彈。減小回彈的主要措施如下：將凸模角度減去一個回彈角，使板料彎曲程度加大，板料回彈后恰好等于所需要的角度。采取校正彎曲，在彎曲終了時進行校正，即減小凸模的接觸面積或加大彎曲部件的壓力。減小凸模與凹模的間隙。采用拉彎工藝。在必要時，如果條件允許可采用加熱彎曲。第三單元焊接結構的備料及成形加工（補充習題）一、選擇題（每題四個選項，只有一個是正確的，將正確的選項號填入括號內）1．在焊接結構生產工藝流程圖中，鋼材矯正的下一道工序是（）。a、鋼材復驗b、放樣劃線c、下料切割d、成形加工2．在焊接結構生產工藝流程圖中，下料切割的下一道工序是（）。a、鋼材復驗b、放樣劃線c、鋼材矯正d、成形加工3．為了確保產品的質量，在使用前應對每一批鋼材進行必要的（），使其符合規(guī)定的質量要求。a、化學成分、碳當量、焊接性復驗b、碳當量、力學性能、焊接性復驗c、化學成分、力學性能、焊接性復驗d、碳當量、化學成分、力學性能復驗4．如果鋼材的復驗不合格，可以對不合格的項目取（）再次進行復驗。a、原試樣b、雙倍的試樣c、三倍的試樣d、四倍的試樣5．鋼材在扎制、運輸或堆放過程中往往會產生各種變形，特別是（）更容易產生變形。a、薄鋼板及截面大的型鋼b、厚鋼板及截面小的型鋼c、厚鋼板及截面大的型鋼d、薄鋼板及截面小的型鋼6．對于變形量大的鋼材，可以根據金屬（）的原理，通過機械矯正或加熱矯正法，使變形得到合理的矯正。a、導電b、導熱c、塑性變形d、彈性變形7．放樣是將圖樣上結構的形狀和尺寸展成平面的形狀和尺寸，以（）的比例在放樣臺上畫出其平面形狀，制成樣板，供劃線使用。a、1︰1b、1︰2c、1︰3d、2︰18．工藝流程圖中的劃線是將構件的展開平面形狀與尺寸劃到鋼材上，并標注（）。a、比例b、精度c、尺寸d、加工符號9．當用剪床剪切鋼板時，剪切低碳鋼板的厚度最大可達（）。a、20mmb、30mmc、40mmd、50mm10．焊接工藝流程中剪切的特點是（）。a、經濟效益高、切口光潔b、經濟效益低、切口粗糙c、經濟效益低但切口光潔d、經濟效益高但切口粗糙11．氣割與剪切相比，氣割（）。a、只能切割幾何形狀簡單的構件b、只能切割直線形構件c、只能切割幾何形狀復雜的曲線形構件d、不僅能切割直線形構件，還能切割幾何形狀復雜的曲線形構件12．鋼材熱成形加工的加熱溫度宜控制在9000~1000℃a、400℃b、600℃13．彎曲成形的零件可采用弧形樣板檢查。當零件弦長小于或等于1500mm時，樣板弦長應小于零件弦長的（）。a、1/3b、1/2c、2/3d、4/514．常見的龍門剪板機是斜刃剪切，它與平刃剪切相比，（）。a、剪切力大的多b、剪切力小的多c、剪切力相等d、剪切速度快15．龍門剪板機上下剪刃之間的間隙應根據被剪切鋼板的（）而定。a、寬度b、長度c、材質d、厚度16．用卷板機進行鋼板卷圓的過程中，卷壓過程的壓力不足，將導致產生（）的質量缺陷。a、內凹b、外凸c、腰鼓形d、對縫距離大17．使用四輥卷板機，發(fā)生（）現(xiàn)象的原因是軸輥受力過大。a、鼓凸b、歪扭c、直線段d、錐形18．彎頭多數(shù)是通過（）制造的。a、有芯熱煨b、無芯熱煨c、冷彎d、熱軋19．在外界氣溫低的情況下煨制工件，會導致工件向（）的一邊彎曲變形大一些。a、表面積較小b、表面積較大c、表面性能差d、表面性能好20．在結構的放樣和下料中，兩物體相交形成的表面交線，稱之為（）。a、素線b、母線c、相貫線d、切線21．將制品的表面分成若干梯形部分在平面上進行展開的放樣方法是（）。a、放射線法b、平行線法c、球面法d、跡線法22．將900焊接彎頭展開放樣時，應盡量保證彎頭內側焊縫之間的距離不要小于（）。a、50mmb、60mmc、75mmd、80mm23．將正圓錐臺展開放樣時，若制作尺寸大，畫放樣展開圖費工、費場地，或需要求得精確的展開圖形時，所采用的展開方法是（）。a、放射線法b、平行線法c、計算法d、球面法24．在管線上劃素線時，可將直線度很好的（）置于管體上，并使之全面接觸，劃出管體素線。a、角鋼或槽鋼b、工字梁c、鋼板尺d、小直徑鋼管25．不銹鋼厚件下料時，一般采用（）。a、氧乙炔切割b、等離子弧切割