焊接结构工艺性(孙)
焊接结构学(绪论)
进行准确的载荷与应力分析，确保结构安 全承载。
遵循国家和行业的相关标准和规范，确保 结构设计符合安全要求。
05
CATALOGUE
焊接结构的制造与质量控制
焊接结构的制造工艺流程
焊接材料选择
根据焊接要求和材料特性选择合适的焊接材 料。
焊接方法选择
根据产品要求和生产条件选择合适的焊接方 法，如电弧焊、激光焊、电阻焊等。
结构细节设计
对关键部位和细节进行精细化设计， 提高结构的整体性能。
考虑制造和装配过程
优化设计以降低制造成本和装配难度 。
焊接结构设计中的安全因素
疲劳强度考虑
环境因素影响
评估焊接结构的疲劳性能，确保在预期寿 命内安全使用。
考虑温度、湿度、腐蚀等环境因素对焊接 结构的影响。
载荷与应力分析
遵循相关标准和规范
考虑焊接工艺性
确保焊接过程易于实施，减少焊接缺陷和变 形。
优化材料选择
根据使用要求和工艺条件，选择合适的焊接 材料，降低成本。
保证结构的稳定性
焊接结构应具有足够的刚度和稳定性，防止 变形和失稳。
焊接结构的优化设计
结构形式优化
根据实际需求和限制条件，选择合理 的结构形式和布局。
焊接接头设计
优化焊接接头形式和尺寸，提高焊接 质量和结构的可靠性。
04
THANKS
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焊接工艺评定
对焊接工艺进行评定，确保焊接工艺的可靠 性和稳定性。
焊接操作
按照焊接工艺要求进行焊接操作，确保焊接 质量。
焊接质量控制的方法与标准
质量检验
对焊接产品进行质量检验，包括外观检查、无损检测、力学性能测试等。
质量控制标准
制定并执行焊接质量控制标准，确保焊接产品质量符合要求。
焊接结构设计..
不合理 A.手工电弧焊
合理
不合理
B.埋弧焊
合理
>75°
不合理
C.点焊或缝焊
合理
图8-1 焊缝位置与操作空间的关系
（2）.焊缝布置应有利于减少焊接应力和变形。
①焊缝焊缝应避开最大应力和应力集中的部位。
对接
搭接
角接
T形接头
★焊接接头形式的选择：
选用何种接头主要依据焊接方法、焊件结构特点和使用 要求等因素。 （1）焊接方法: 1）熔焊适用于各类接头形式； 2）电阻点焊和缝焊须采用搭接接头； 3）对焊和摩擦焊须采用对接接头； 4）钎焊多采用搭接接头。 （2）焊件结构特点和使用要求： 1）承载较大的接头宜采用对接，以减少应力集中； 2）承载较小可采用搭接、角接、Ｔ形接。
焊接工艺设计示例 实例 结构名称 ：中压容器（见下图） 材料 ：16MnR（钢板尺寸1200 5000） 料厚 ：筒身12mm，封头14mm， 人孔圈20mm，管接头7mm 。 生产数量 ：小批生产。试制定焊接工艺方案。
筒身 封头 管接头
人孔 3000
解: （1）焊缝布置、焊接次序 根据板料尺寸，筒身应分为三节，分别 冷卷成形，为避免焊缝密集，三段筒身上的纵 焊缝可相互错开180°；封头应采用热压成型， 与筒身连接处应有30 ~ 50 mm的直段，使焊 缝躲开转角应力集中处。人孔圈因其板厚较大， 一般加热卷制。
不合理
合理 图8-4 焊缝位置与应力和变形的关系
（3）焊缝应避开加工表面，尤其是已加工表面， 以免影响加工表面的精度。
不合理 合理
不合理
焊件选材原则与结构工艺性
定义： 即对焊接结构件材料的选择。
一、焊件的选材原则
1.在满足使用性能要求的前提下，首先选择 焊接性较好的材料。
优先选用低碳钢、普通低合金钢（价低、工 艺简单、可焊性好）
低合金高强度钢（强度高，焊接性好、加 工性好，减轻材料重量）
一、焊件的选材原则
2.考虑辅助工艺的可行性 中高碳钢、屈服强度σs＞400MPa的合金结 构钢： ωc高，焊接性差，焊前预热，焊后 缓冷，以减小因其塑、韧性不好而产生开 裂的倾向。 考虑实际生产中有无预热和缓冷的条件。
表4.7 焊条电弧焊常用焊缝坡口形式与标注方法
二、焊件的结构工艺性
厚薄板的对接过渡 厚薄差异较大的材料焊接时，截面变化突 然，易产生应力集中，且两者受力不均，易 产生各种焊接缺陷。 斜坡过渡，使对接处的板厚基本一致。对 接接头过渡形式分为单面斜边和双面斜边两 种。附图2
三、焊接方法的选择
考虑因素： 产品的结构尺寸、形状、材料的焊接
性、各种焊接方法的适用范围、焊接接头 的质量，实际的生产条件，技术水平等。 目标：最经济、最方便、生产效率高且焊 接接头质量好
三、焊接种焊接方法 薄板轻型结构，密封要求高：缝焊（eg:汽车
油箱） 若无电阻焊设备，则气焊、CO2气体 保护焊、焊条电弧焊、氩弧焊等 中等厚度工件：埋弧焊、 CO2气体保护焊、 焊条电弧焊等。长直焊缝或环形焊缝：埋弧焊 CO2气体保护焊：适应性很强的高效焊接方法
二、焊件的结构工艺性
定义：指焊接的结构对焊接工艺的适应性。 基本原则：在满足焊件工作要求的前提下，
力求使焊件结构便于焊接操作和有利于减 小焊接应力和变形。 考虑因素：焊缝布置、焊接的接头形式等
二、焊件的结构工艺性
焊缝的选择原则 1.尽量选择平焊。 焊缝类型：平焊、横焊、立焊、仰焊
11机械《金属工艺学》复习材料解析
一、选择题1、冒口的主要作用是排气和（ B ）。
A．熔渣B．补缩C．结构需要D．防沙粒进入2、拉伸实验中，试样所受的力为（D ）。
A．冲击B．多次冲击C．交变载荷D．静态力3、常用的塑性判断依据是（ A ）。
A．断后伸长率和断面收缩率B．塑性和韧性C．断面收缩率和塑性D．断后伸长率和塑性4、最常用的淬火剂是（ A ）。
A.水B.油C.空气D.氨气5、球化退火前有网状渗碳体的钢件，在球化退火前先进行（B ）。
A.退火B.正火C.淬火D.回火6、合金钢要充分显示出良好的特性，必须进行( D )。
A.渗氮B.渗碳C.加工硬化D. 热处理7、在我国低合金高强度钢主要加入的元素为( A )。
A.锰B.硅C.钛D. 铬8、下列没有分型面的造型是（ D ）。
A.整体模造型B.分开模造型C.三箱造型D.熔模造型9、拉深是( B ) 工序。
A.自由锻造B.成形C.分离D.模锻10、焊条E4303中43表示( D )。
A.焊条直径B.焊条长度C.直流焊条D.熔敷金属抗拉程度11、根据拉伸实验过程中拉伸实验力和伸长量关系，画出的力—伸长曲线（拉伸图）可以确定出金属的（A ）。
A、强度和塑性B、强度和硬度C、强度和韧性D、塑性和韧性12、共析钢的含碳量为（A ）。
A、Wc=0.77%B、Wc>0.77%C、Wc<0.77%D、Wc=2.11%13、为保证较好的综合力学性能，对轴、丝杠、齿轮、连杆等重要零件，一般采用的热处理方式是（D ）。
A、淬火B、正火C、退火D、调质14、目前工业上应用最广泛的是气体渗氮法。
它是在渗氮罐中进行加热时，不断通入（B ）介质。
A、氮气B、氨气C、一氧化碳D、二氧化碳15、45钢是( B )。
A、碳素结构钢B、优质碳素结构钢C、碳素工具钢D、优质碳素工具钢16、机床的床身一般选（C ）。
A 、焊接B 、锻造C 、铸造D 、冲压17、空气锤的动力是(B ) 。
A 、空气B、电动机 C 、活塞D、曲轴连杆机构18、在终锻温度以下继续锻造，工件易( D ) 。
焊接结构工艺性
• 气割 • 切削加工（车或刨） • 碳弧气刨等
坡口基本形式 ：I、V、X、U
选择依据：
• 板材厚度 • 坡口加工方法
• 焊接工艺性 • 考虑焊接方法、焊接位置、接头类型、
变形大小、熔透要求、经济性等
焊接材料的选择
优先选择可焊性好的低碳、低合金 钢.
否则就要采取相应的工艺措施
– 焊接的难易与变形程度：焊接易于实现，变 形能够控制
– 焊接成本：经济性
பைடு நூலகம்– 施工条件：技术人员设备等条件
➢熔 焊 ： 对 接 、
搭接、角接、T接、 端接
➢压 焊 ： 对 焊 －
对接、点焊和缝 焊－搭接
➢钎焊：搭接
(2)坡口形式设计
Welding Groove Style Design
目的：
• 使接头根部焊透 • 使焊缝成型美观 • 使焊缝金属达到所需的化学成分。
三、焊件结构工艺性设计实例
低压贮气罐，壁厚8mm，压力1.0MPa，温度为常 温，介质为压缩空气，大批量生产。
选择母材材料：短管选用优质碳素结构钢10， 其它选用塑性和焊接性好的普通碳素结构钢 Q235-A。
设计焊缝位置及焊接接头、坡口形式：
–筒节的纵焊缝和筒节与封头相连处的两条环焊缝均 采用对接Ⅰ形坡口双面焊
2-5 焊接结构工艺设计
一、焊接结构生产工艺过程概述
备料→装配→焊接→焊接变形矫正→质量检验 →表面处理
二、焊接结构工艺设计
1. 焊缝布置Weld Arrangement
焊缝应尽量处于平焊位置
焊缝要布置在便 于施焊的位置
焊缝布置要有利于减少焊接应力与变形
– 尽量减少焊缝数量及长度，缩小不必要的焊 缝截面尺寸
焊装工艺介绍
一.焊接工艺简介 二.车身钣金件焊接分类 三.焊接设备简介 四.焊接结构工艺性
一. 焊接工艺简介
车身结构设计时，除了要考虑零件的冲压工艺性外，还要考虑零部件的 焊装工艺性，影响装焊工艺性的主要因素有部件分块、接头型式、焊点布置 和其他一些工艺性问题。
焊接结构工艺性是指钣金结构件在焊接夹具上组合拼装后，实施 焊接的难易程度。零件良好的焊接结构应能满足材料较省、工序较少、 夹具加工较易、寿命较高、操作较方便及产品质量稳定等要求。
四. 焊接结构工艺性 ●螺母（螺栓）与钣金件凸焊
凸焊螺母
端面凸焊螺栓
承面凸焊螺栓
四. 焊接结构工艺性
●凸焊标准件的要求及限制条件
1. 为确保凸焊的质量，凸焊螺母（螺栓）必须置于平面上。 2. 两个凸焊螺母（螺栓）之间的最小间距应考虑凸焊电极的尺寸。 3. 凸焊螺母的最大外廓线至钣金的圆角半径处的最小距离应不小于3mm。 4. 应考虑沿凸焊螺母或凸焊螺栓的法线方向留出直径30mm、高100mm的柱状电极
●点焊时钣金之间的配合关系：
①除需焊接面外，其余面之间的间隙需大于2mm； ②两零件焊接面之间的圆角半径定义关系要求：R1≤15mm，R2=R1+2mm； 15＜R1≤30mm，R2=R1+3mm；R1＞30mm，R2=R1+5mm； ③接头边缘与倒角间距校核，要求2mm。
四. 焊接结构工艺性 ●凸焊的基本原则：
M8
0.8-2.5
M10
0.8-2.5
注：螺母为满足GB/T13680标准的Q371系列焊接
方螺母。
自动点焊机器人系统
三. 焊接设备简介
凸焊机
CO2气体保护焊
四. 焊接结构工艺性
金属工艺学热加工工艺基础部分作业题
⾦属⼯艺学热加⼯⼯艺基础部分作业题⾦属⼯艺学热加⼯⼯艺基础部分作业题铸造部分1、铸造⽅法分为哪⼏类？什么是合⾦的铸造性能？它可以⽤哪些性能来衡量？铸造性能不好，会引起哪些缺陷？影响合⾦充型能⼒的因素有哪些？2、铸件的凝固⽅式有哪些？合⾦的收缩经历哪⼏个阶段？缩孔和缩松的产⽣原因是什么？防⽌缩孔和缩松的⽅法有哪些？3、热应⼒和机械应⼒产⽣的原因是什么？什么是顺序凝固原则？什么是同时凝固原则？各有何应⽤？热裂和冷裂的特征是什么？4、机器造型的⼯艺特点是什么？5、什么是浇注位置？什么是分型⾯？选择浇注位置的原则及其原因？什么是起模斜度？6、常见特种铸造⽅法有哪些？熔模铸造、⾦属型铸造、压⼒铸造和离⼼铸造都主要适合⽣产哪些合⾦铸件？7、简单的铸件结构⼯艺性改错题，如76及77页表2-11、78~79页表2-12压⼒加⼯部分1、什么是始锻温度？什么是终锻温度？什么是锻造温度范围？2、什么是锻造⽐？纤维组织有何特点？影响⾦属可锻性的因素有哪些？3、⾃由锻的⼯序有哪些？基本⼯序有哪些？⾃由锻、模锻设备主要有哪些？各有何应⽤？分模⾯选择原则是什么？4、改错：123～124页：图3-33、3-34、3-355、怎样确定落料模和冲孔模刃⼝尺⼨？6、拉深时的废品有哪些？如何防⽌？什么是拉深系数？有何意义？7、弯曲的最⼩弯曲半径是多少？如何控制弹复现象保证弯曲精度？焊接部分1、按焊接过程的特点不同，焊接⽅法分为哪⼏类？2、焊接接头由哪些部分组成？各部分有何特点？哪些部分性能最好？哪些部分性能最差？3、焊条药⽪有哪些作⽤？焊芯和焊丝有哪些作⽤？如何正确选⽤焊条？4、下列焊条型号或牌号的含义是什么？E4303，J422，J5075、点焊和缝焊各有哪些⽤途？闪光对焊和电阻对焊有什么相同点和不同点？6、钎焊时，钎剂的作⽤是什么？什么是软钎焊？什么是硬钎焊？各有哪些⽤途？7、埋弧焊、氩弧焊、CO2⽓体保护焊、电阻焊、电渣焊各有何应⽤？8、什么是⾦属焊接性？间接评价⾦属焊接性的⽅法有哪些？9、改错：186～188页图4-40，图4-41，图4-42，图4-43，图4-44，图4-45(铸造部分)⼀、判断题：1、铸造的实质使液态⾦属在铸型中凝固成形。
第四节 焊接件的结构工艺性
第四节焊接件的结构工艺性结构工艺性：指在一定的生产规模条件下，如何选择零件加工和装配的最佳工艺方案，因而焊接件的结构工艺性是焊接结构设计和生产中一个比较重要的问题，是经济原则在焊接结构生产中的具体体现。
在焊接结构的生产制造中，除考虑使用性能之外，还应考虑制造时焊接工艺的特点及要求，才能保证在较高的生产率和较低的成本下，获得符合设计要求的产品质量。
焊接件的结构工艺性应考虑到各条焊缝的可焊到性、焊缝质量的保证，焊接工作量、焊接变形的控制、材料的合理应用、焊后热处理等因素，具体主要表现在焊缝的布置、焊接接头和坡口形式等几个方面。
一、焊缝布置焊缝位置对焊接接头的质量、焊接应力和变形以及焊接生产率均有较大影响，因此在布置焊缝时，应考虑以下几个方面。
1．焊缝位置应便于施焊，有利于保证焊缝质量焊缝可分为平焊缝、横焊缝、立焊缝和仰焊缝四种型式，如图3-32所示。
其中施焊操作最方便、焊接质量最容易保证的是平焊缝，因此在布置焊缝时应尽量使焊缝能在水平位置进行焊接。
图3-32 焊缝的空间位置a)平焊 b)横焊 c)立焊 d)仰焊除焊缝空间位置外，还应考虑各种焊接方法所需要的施焊操作空间。
图3-33所示为考虑手工电弧焊施焊空间时，对焊缝的布置要求；图3-34所示为考虑点焊或缝焊施焊空间（电极位置）时的焊缝布置要求。
图3-33 手工电弧焊对操作空间的要求a）合理 b）不合理图3-34 电阻点焊和缝焊时的焊缝布置a）合理 b）不合理另外，还应注意焊接过程中对熔化金属的保护情况。
气体保护焊时，要考虑气体的保护作用，如图3-35所示。
埋弧焊时，要考虑接头处有利于熔渣形成封闭空间，如图3-36所示。
图3-35 气体保护电弧焊时的焊缝布置a）合理 b）不合理图3-36 埋弧焊时的焊缝布置a）合理 b）不合理2．焊缝布置应有利于减少焊接应力和变形通过合理布置焊缝来减小焊接应力和变形主要有以下途径：（1）尽量减少焊缝数量采用型材、管材、冲压件、锻件和铸钢件等作为被焊材料。
焊接结构第7章焊接结构力学特征及结构设计
附图2 大兴西红门直径21m短程线网壳设计
28/253
2. 桁架结构组成及杆件截面形状
桁架结构由上弦杆、下弦杆和腹杆三部分组 成。
桁架结构中常用的型材有工字钢、T型钢、管 材、角钢、槽钢、冷弯薄型材、热轧中薄板以及冷 轧板等。
图7-3给出了常用上弦杆的截面形式。上弦杆 承受以压应力为主的压弯力，尤其上部承受较大的 压应力，因此构件应具有一定的受压稳定性，结构 部件必须连续，必要时加肋板（如图7-3d,e）。
经过短时高温快速冷却的焊接热循环作用， 使得焊接结构具有自身独特的力学特点。
（1）较大的残余应力和变形 （2）应力集中系数较大 （3）焊接接头性能不均匀 （4）对材料敏感性强，易产生焊接缺陷
8/253
只有正确认识并掌握了这些特点，做 到合理的结构设计、正确的材料选择、优 质的焊接设备、合理的焊接工艺和严格的 质量控制，才能生产出综合性能优良的焊 接结构。
4/253
（2） 塑性和韧性好 轧制钢板具有良好的塑性，在一般情况下， 不会因为局部超载造成突然断裂破坏，而是事 先出现较大的变形预兆，以便采取补救措施。 轧制钢板还具有良好的韧性，对作用在结构上 的动载荷适应性强，为焊接结构的安全使用提 供了可靠保证。 （3） 整体性强、刚性大 焊接结构为一个整体，具有较大的抗变形
前言
由于焊接结构的使用目的不同，所用的材 料种类、结构形式、尺寸精度、焊接方法和焊 接工艺也不相同，这就使得焊接结构种类颇多。 但焊接结构的主要作用是一致的，那就是能够 长时间承受自身重量及外部载荷而保持其形状 和性能不变。
本章只从大型焊接结构的角度考虑，讨论 焊接结构的特点、类型、力学特征和设计思路， 进一步对典型焊接结构产品进行力学特征和焊 接接头设计分析。
焊接件结构工艺性
材料力学性能
考虑材料的强度、韧性、耐腐蚀 性等性能，以满足焊接件的使用
要求。
材料可加工性
考虑材料的可焊性、切割性、弯 曲和矫直等加工性能，以确保焊
接件制造的可行性。
焊接件结构设计优化
减少焊接变形
通过合理的焊缝布置和焊接顺序，降低焊接变形量，提高焊接件 的几何精度。
优化接头形式
根据材料特性和使用要求，选择合适的接头形式，如对接、角接、 搭接等，以提高焊接质量和效率。
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船舶焊接件的结构应便于焊接 操作，减少焊接难度和焊接变 形。
船舶焊接件的结构应有利于提 高焊接质量和效率，减少焊缝 数量和长度。
案例三：压力容器焊接件结构工艺性分析
压力容器焊接件的结构应满足压 力容器的强度、刚度和稳定性要 求，保证压力容器的安全性和可
靠性。
压力容器焊接件的结构应便于焊 接操作，减少焊接难度和焊接变
提高焊接人员技能水平
培训教育
定期开展焊接技能培训 和教育活动，提高焊接 人员的技能水平。
技能认证
实行焊接人员技能认证 制度，确保焊接人员具 备相应的技能水平。
激励机制
建立有效的激励机制， 鼓励焊接人员不断提高 技能水平和工作效率。
05 焊接件结构工艺性案例分 析
案例一：汽车底盘焊接件结构工艺性分析
04 焊接件结构工艺性改进措 施
优化焊接工艺流程
减少焊接工序
通过优化工艺流程，减少不必要的焊接工序，降低生产成本和提高 生产效率。
标准化焊接工艺
制定标准化的焊接工艺流程，确保焊接质量稳定，提高焊接件的可 靠性。
引入先进的焊接工艺
不断探索和采用先进的焊接工艺，如激光焊接、电子束焊接等，提高 焊接质量和效率。
焊接结构工艺性审查
第四章焊接结构工艺性审查为了提高设计产品的工艺性，工厂应对所有新设计的产品和改进设计的产品以及外来产品图样，在首次生产前均需进行结构工艺性审查。
本章主要介绍结构工艺性审查的目的、步骤、内容及结构工艺性分析。
第一节焊接结构工艺性审查的目的与步骤一、结构工艺性审查概念及审查的目的焊接结构的工艺性，是指所设计的焊接结构在具体的生产条件下能否经济地制造出来并采用最有效的工艺方法的可靠性。
焊接结构工艺性审查，是在满足产品设计使用要求的前提下分析其结构形式能否适应具体的生产工艺。
焊接结构是否经济合理，还与该产品的生产批量及生产厂家的设备条件有关。
如图4-2所示的三种管子弯头结构形式，每种形式的工艺性都只是适应一定的生产条件。
可见，审查焊接结构的工艺性主要目的是：保证产品结构设计的合理性，工艺的可行性，结构使用的可靠性和经济性。
二、焊接结构工艺性审查的步骤1．产品结构图审查对图样的基本要求：绘制的焊接结构图样，应符合机械制图国家标准中的有关规定。
图样应当齐全，除焊接结构的装配图外，还应有必要的部件图和零件图。
由于焊接结构一般都比较大，结构复杂，所以图样应选用适当的比例，也可在同一图中采用不同的比例绘出。
当产品结构较简单时，可在装配图上直接把零件的尺寸标注出来。
图样上的技术要求应该齐全合理，若不能用图形、符号表示时，应在技术要求中加以说明。
2．产品结构技术要求审查焊接结构的技术要求，一般包括使用要求和工艺要求。
使用要求：是指结构的强度、刚度、耐久性，以及在环境介质和温度的相对条件下的几何尺寸与力学性能、物理性能、致密性要求等；工艺要求：是指组成产品结构材料的焊接性及结构合理性、生产的方便性和经济性。
第二节焊接结构工艺性审查的内容一、从满足焊接结构强度的可行性分析结构的合理性1．从焊接接头的强度分析以4-4所示的铆接改为焊接结构为例，说明把铆接接头换成焊接接头，应根据接头承载状态及焊接生产特点，在保证强度和使用寿命的条件下选择合理的接头形式。
焊接结构制造工艺大纲
焊接结构制造 工艺大纲惠生（南通）重工第一章材料1.1 原材料和焊接材料的认定及不同材质的标示方法1.2 原材料和焊接材料的复验及母材探伤1.3 材料的表面预处理1.4 材料管理1.5 关于麻点、剥落、夹层等缺陷修补标准1.6 切割边缘的休整第二章 工艺文件和图表制作2.1 图纸的工艺性审查原则及工艺流程制订原则2.2 工作管理图表2.3 基准的选择2.4 工艺吊耳2.5 焊接施工工艺指导书第三章 加工作业3.1 放样3.2 下料3.3 切割3.4 加工第四章 装焊作业4.1 拼板和两次下料4.2 预制件施工和装配4.3 部装工艺4.4 预热、层间温度及后热4.5 焊接顺序4.6 焊接变形及应力第五章 除锈及涂装5.1 除锈标准5.2 涂装中常用漆漆膜厚度5.3 施工注意事项5.4 施工中常见弊病防止及处理5.5 施工状态记录第六章 金属结构件的质量管理6.1 焊接结构件施工的质管体系6.2 钢材预处理的质量管理6.3 放样、下料过程中的质量管理6.4 切割、加工的质量管理6.5 装配过程中的质量管理6.6 焊接施工的质量管理6.7 质检站的专检第一章 材料分析港口机械钢结构破坏的例子，约有60%的破坏是从结构的应力集中区发生的。
作为裂纹发生的原因——制造上的缺陷，往往又同焊接接头及材料本身缺陷有关，因此材料的使用是施工中一个不容忽视的关键工序点。
本章主要讨论四个问题：材料的认定及标示；材料的复验及探伤；材料的表面处理；材料的管理及缺陷修补。
1.1 原材料及焊接材料的认定及不同材质的标示方法1.1.1 用于制造焊接结构件的原材料应符合GB700-88（碳素结构钢）、GB1591-88（低合金结构钢）和GB712-88（船体用结构钢）的技术条件。
1.1.2 用于焊接结构件的焊条应符合GB5117-85（碳钢焊条）、GB5118-85（低合金钢焊条）、GB983-85（不锈钢焊条）的规定。
1.1.3 用于焊接结构件的焊丝应符合GB1300-77的规定，焊剂应符合JB5293-85的规定。
焊接结构设计的基本要求和基本原则
焊接结构设计的基本要求和基本原则1.设计的基本要求设计任何焊接结构都应满足下列基本要求1）实用性结构必须达到所要求的使用功能和预期效果2）可靠性结构在使用期内必须安全可靠，应能满足强度、刚度、稳定、抗振、耐蚀等方面的要求。
3）工艺性应该是能焊接施工的结构。
所选的金属材料既有良好的焊接性能，又具有良好的焊前预加工性能和焊后热处理性能；所设计的结构应具有焊接和检验的可达性，并易于实现机械化和自动化焊接。
4）经济性制造该结构时所消耗的原材料、能源和工时应最少，其综合成本低。
此外，还要适当注意结构的造型美观。
上述要求是设计者追求的目标，设计时要统筹兼顾，应以可靠性为前提，实用性为核心，工艺性和经济性为制约条件。
2.设计的基本原则为了使设计能达到上述的基本要求，设计焊接结构时，应遵循下列的设计原则。
（1）合理选择和利用材料所选用的金属材料必须同时满足使用性能和加工性能的要求，前者包括强度、韧度、耐磨、耐蚀、抗蠕变等性能；后者主要是焊接性能，其次是其他冷、热加工性能，如热切割、冷弯、热弯、金属切削及热处理等性能。
在结构上有特殊性能要求的部位，可采用特种金属材料，其余采用能满足一般要求的廉价材料。
如有防腐蚀要求的结构，可采用以普通碳钢为基体。
以不锈钢为工作面的复合钢板或者在基体上堆焊抗腐蚀层；又如有耐磨要求的构件，仅在工作面上堆焊耐磨合金或热喷涂耐磨层等。
充分发挥异种金属材料能进行焊接的特点。
尽可能选用扎制的标准型材料和异型材。
通常轧制型材表面光洁平整、质量均匀可靠；使用时不仅减少许多备料工作量，还可减少焊缝数量。
由于焊接量减少，焊接变形易于控制。
在划分结构的零部件时，要考虑到备料过程中合理排料的可能性，以减少余料，提高材料利用率。
（2）合理设计结构形式能满足上述基本要求的结构形式都被认为是合理的结构设计，也就是可从实用、可靠、可加工和经济等方面对结构设计的合理性进行综合评价。
设计时，一般应注意以下几点。
1）根据强度、刚度和稳定的要求，以最理想的受力状态去确定结构的几何形状和尺寸。
焊接结构工艺性分析的步骤
焊接结构工艺性分析的步骤
为了满足焊接结构的技术要求，首先要分析产品的结构特点，了解焊接结 构的工作性质及工作环境，特别在图样上要注意焊接结构各部分之间的关系， 各接头的重要性及其加工要求。然后必须熟悉、消化理解焊接结构的技术要 求以及所执行的技术标准，并结合具体的生产条件来分析考虑整个生产工艺 能否适应焊接结构的技术要求，提出合理的修改方案，改进生产工艺，使产 品全面达到规定的技术要求。图3-4所示为锅筒结构图样技术要求示意图。
焊接结构工艺性分析的步骤
3)由于焊接结构一般都比较大，结构复杂，所以图样应选用适当的比例。 也可在同一图中采用不同的比例绘出。应选用一组必要的视图和表达方 法，完整地表达出结构的形状、各零部件之间的相对位置和连接方式等。 当产品结构简单时，可在装配图上直接把零件的尺寸标注出来。 4)图样上的尺寸标注必须做到正确、完整、清晰、合理。 5)根据产品的使用性能和制作工艺需要，在图样上应有齐全合理的技术 要求。 6)当图样上不能用图形、符号表示时，应在技术要求中用文字加以说明。 2.对产品结构技术要求进行分析
焊接结构工艺性分析的、完整、清晰、合理。 5)根据产品的使用性能和制作工艺需要，在图样上应有齐全合理的技术 要求。 6)当图样上不能用图形、符号表示时，应在技术要求中用文字加以说明。 2.对产品结构技术要求进行分析
焊接结构的技术要求，主要包括使用性能要求和工艺性能要求。使 用性能要求是指结构的强度、刚度、耐久性(抗疲劳、耐磨、耐蚀和抗 蠕变等)，以及在工作环境介质和温度的相对条件下的几何尺寸稳定性 与力学性能、物理性能、致密性要求等；工艺性能要求是指产品结构材 料的焊接性、结构的合理性、生产的可能性、方便性和经济性。
焊接结构工艺性分析的步骤
焊接结构工艺性分析的步骤 1.对产品结构图样进行分析
钢结构焊接工艺方案(最终版)
钢结构焊接工艺方案(最终版)1. 介绍本文档旨在提供一份钢结构焊接工艺方案，以确保焊接操作的质量和安全性。
2. 工艺流程以下是钢结构焊接的具体工艺流程：1. 准备工作：- 检查焊接设备和工具的完好性。
- 清理焊接区域，确保无杂物和污垢。
- 确保焊接区域通风良好。
2. 材料准备：- 检查钢材质量和尺寸，确保符合要求。
- 清理钢材表面，清除锈蚀和污垢。
- 预热钢材（如果需要）。
3. 接缝准备：- 对接缝进行坡口处理。
- 清除接缝表面的氧化膜和污垢。
4. 焊接操作：- 选择适当的焊接方法和电流强度。
- 确保焊接区域的保护气体供应充足。
- 进行焊缝预热（如果需要）。
- 进行焊接操作，同时确保焊接工艺参数符合规范要求。
5. 检测和修整：- 对焊缝进行非破坏性检测，如超声波检测、磁粉检测等。
- 根据检测结果进行修整，确保焊缝质量满足要求。
6. 后处理：- 清理焊接区域，确保无杂物和污垢。
- 进行必要的防腐处理和涂装。
3. 质量控制为确保钢结构焊接工艺方案的质量和安全性，应采取以下质量控制措施：- 对焊接操作进行合格的焊工培训和认证。
- 对焊接设备进行定期维护和检修。
- 严格按照焊接规范和标准操作。
- 对焊接过程进行监控和记录，包括焊工记录、焊接参数记录等。
- 进行焊缝的非破坏性检测，确保焊缝质量符合要求。
4. 安全考虑在进行钢结构焊接时，应注意以下安全事项：- 使用个人防护装备，如防火服、面罩、手套等。
- 确保焊接区域通风良好，避免有害气体积聚。
- 确保焊接设备和工具的安全性能，避免发生意外事故。
- 遵守焊接操作规程，避免操作失误。
5. 引用参考请参考相关的焊接规范和标准，并在文档中引用可确认的内容。
以上工艺方案仅供参考，具体实施时应根据具体情况进行调整和改进。
焊接结构全套课件
2）焊接结构对于脆性断裂、疲劳破坏、应力腐蚀和蠕变 破坏等都比较敏感,
3）焊接结构中存在残余应力和变形， 4）焊接会改变材料的部分性能，使焊接接头附近变为一 个不均匀体’
5）对于一些高强度的材料，因其焊接性能较差，更容易 产生焊接裂纹等缺陷。
(3)减小焊接不足的措施 1）合理的设计结构，正确的选择材料， 2）采用适宜的焊接设备和制定正确的焊接工艺， 3）良好的焊接技术及严格的质量控制。 2．焊接结构在工业发展中的作用 （1）焊接结构被广泛地应用于工业生产的各个部门。
（2）加强现场教学和参观，加深学生的感性认识，还可 以通过多媒体教学等手段开阔学生的视野，培养学生分析 问题和解决问题的能力。
第一章 焊接结构基本知识
1.1 焊接结构基本构件 1.2 焊接接头的基本知识
第一节 焊接结构基本构件
一、机器零部件焊接结构
1 ．切削机床的焊接机身, 2．减速器箱体焊接结构。
1．焊接接头的组成 焊接接头由焊缝金属、熔合区和热影响区组成，如图1-
11所示。 2．焊接接头的基本形式 （1）对接接头 两板件端面通过焊接形成135°～180°夹角， （2）搭接接头 两板件部分重叠起来进行焊接所形成的接
头, （3）T形（十字）接头 将一个焊件的端面与另一焊件的表
面构成直角或近似直角，用角焊缝连接起来的接头，
2．焊缝金属的收缩 当焊缝金属冷却，由液态转为固态时，其体积要收缩。
产生焊接应力变形。
3．金属组织的变化 钢在加热及冷却过程中发生相变，可得到不同的组织，
这些组织的比容各不相同，由此也会造成焊接应力与变形。
4．焊件的刚性和拘束 焊件自身的刚性及受周围的拘束程度越大，焊接变形
越小，焊接应力越大；反之，焊件自身的刚性及受周围的 拘束程度越小，则焊接变形越大，而焊接应力越小
焊接结构设计
焊接结构设计
翼板, (1) 翼板,腹板的拼接焊缝位置
图16-10 焊接梁 16-
翼板, 图16-11 翼板,腹板拼接焊缝的位置 16-
图16-10所示的梁在承受载荷时,上翼板内受压 16-10所示的梁在承受载荷时, 所示的梁在承受载荷时 应力作用,下翼板内受拉应力作用,中部拉应力最大, 应力作用,下翼板内受拉应力作用,中部拉应力最大, 腹板受力较小.对上翼板和腹板,从使用要求看, 腹板受力较小.对上翼板和腹板,从使用要求看,焊 缝的位置可以任意安排. 缝的位置可以任意安排.为充分利用材料原长和减少 焊缝数量,上翼板和腹板都采用两块2500mm 2500mm的钢板拼 焊缝数量,上翼板和腹板都采用两块2500mm的钢板拼 接,即焊缝在梁的中部.对下翼板,为使焊缝避开最 即焊缝在梁的中部.对下翼板,
焊接结构设计
表16-3 焊接梁各焊缝焊接方法及接头形式的选择 16焊缝名称 拼板焊缝 翼板-腹板焊 翼板 腹板焊 缝 筋板焊缝 焊接方法 手弧焊或CO2焊 手弧焊或 1.埋弧自动焊 . 2.手弧焊或 .手弧焊或CO2焊 手弧焊或CO2焊 手弧焊或 接头形式
焊接结构设计
图16-16 瓶体装配焊接简图
焊接结构设计 2,焊接工字梁
结构名称:焊接梁(图16-10); 结构名称:焊接梁( 16-10); 主要组成:上,下翼板,腹板,肋板; 主要组成: 下翼板,腹板,肋板; 材 料:20钢; 20钢 钢板最大长度2500mm 板厚分别选用6 2500mm, 尺 寸:钢板最大长度2500mm,板厚分别选用6,8和 10mm; 10mm; 生产类型:大批生产 生产类型: 设计要点:该结构用低碳钢板(20钢 下料拼焊, 设计要点:该结构用低碳钢板(20钢)下料拼焊,材 料可焊性好. 料可焊性好.焊接工艺设计中需要集中考虑的是梁柱 的受力状况和防止应力与变形,切实保证焊接质量. 的受力状况和防止应力与变形,切实保证焊接质量.