焊接结构零件加工工艺PPT学习教案

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3. 划线
(1)划线的基本规则 (2)划线的分类 (3)基本线型的划法
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(1)划线的基本规则
(3)为了表达板与板之间的相互关系,除采用剖视外,还大量采用虚线的表达方式,因此,图 面纵横交错的线条非常多。
(4)连接板与板之间的焊缝一般不用画出,只标注焊缝代号。但特殊的接头形式和焊缝尺寸应 该用局部放大视图来表达清楚,焊缝的断面要涂黑,以区别焊缝和母材。
(5)为了便于读图,同一零件的序号可以同时标注在不同的视图上。
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(3)火焰矫正
为了提高矫正质量和矫正效果,还可施加外力作用或在加热区域 用水急冷,提高矫正效率。但对厚板和具有淬硬倾向的钢材(如 高强度低合金钢、合金钢等),不能用水急冷,以防止产生裂纹 和淬硬。常用钢材和简单焊接结构件变形的火焰矫正要点见表3— 8。
火焰矫正的步骤: a分析变形的原因和钢结构的联系。 b找出变形的位置。 c确定加热方式、加热部位和冷却方式。 d矫正后检验。
化学处理法一般分为酸洗法和碱洗法。酸洗法主要用于除去钢材 表面的氧化皮、锈蚀物等污物;碱洗法主要用于去除钢材表面的 油污。其工艺过程较为简单,一般是将配制好的酸、碱溶液装入 槽内,将工件放入浸泡一定时间,然后取出用水冲洗干净,以防 止余剂的腐蚀。
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3. 火焰除锈法
火焰除锈法就是在锈层表面喷上一层化学可燃试剂,点燃,利用 氧化皮和钢铁机体的膨胀系数不同在高温下开裂脱落。火焰除锈 前,厚的锈层应铲除,火焰除锈应包括在火焰加热作业后以动力 钢丝刷清除加热后附着在钢材表面的产物。火焰除锈法目前在国 内外大多数厂矿都很少使用,它主要用在铁路和船舶以及一些重 装备制造业。此法虽然简单,但对部件会产生不利因素,特别是 对一些薄钢板,如热变形、局部过热、产生热应力等等,会严重 影响产品的质量。所以,火焰除锈只能用于厚钢板及大型铸件, 这一点必须注意。
① 反向变形法 对于刚性较好的钢材弯曲变形时,可采用反向变形法进行矫正。 由于钢板在塑性变形的同时,还存在弹性变形,当外力消除后会产生回弹, 因此为获得较好的矫正效果,反向弯曲矫正时应适当过量。反向弯曲矫正的 应用见表3—2。
当钢材产生扭曲变形时,也可采用反向变形法。通过对扭曲部分施加反扭矩, 使其产生反向扭曲,从而消除变形。反向扭曲矫正的应用见表3—3。
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表 3-3 反 向 扭 曲 矫 正的应 用
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表 3-4 锤 展 伸 长 法 矫正的 应用
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(2)机械矫正
① 机械矫正原理和分类及适用范围 机械 矫正就是通过机械动力或液压力对材料的 弯曲、不平整处给予拉伸、压缩或弯曲作 用,使材料恢复平直状态,机械矫正的分 类及适用范围见表3—5。
总之,引起钢材的变形因素很多。如果钢材的变形大于技术规定或大于表3— 1中的允许偏差时,必须进行矫正。
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2. 钢材的矫正原理
钢材在厚度方向上可以假设是由多层纤维组成的。钢材处于平直 状态时,各层纤维长度都相等,即ab=cd,见图3—1(a)。钢材弯 曲后,各层纤维长度不一致,即a′b′≠c′d′,见图3—1(b)。可见, 钢材的变形就是其中一部分纤维与另一部分纤维长度不一致造成 的。矫正是通过采用加压或加热的方式进行的,其过程是把已伸 长的纤维变短,把已缩短的纤维拉长。最终使钢板厚度方向的纤 维长度一致。
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(3)钢材在下料过程中产生的变形
钢材在下料过程中引起的变形。钢材下料一般要经过气割、剪切、冲裁、等 离子弧切割等工序。钢材在加工的过程中,有可能使其内应力得到释放引起 变形,也可能由于受到外力不均匀产生变形。例如,将整张钢板割去某一部 分后,会使钢材在轧制时造成的应力得到释放引起变形。又如气割、等离子 弧切割过程是对钢材局部进行加热而使其分离,这种不均匀加热必然会产生 残余应力,导致钢材不同程度变形,尤其是气割窄而长的钢板时边缘部位的 钢板弯曲现象最明显。在剪切、冲裁等工序时,由于工件受到剪切,在剪切 边缘必然产生很大的塑性变形。
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3.2 划线、放样与下料
3.2.1 识图与划线 3.2.2 放样 3.2.3 下料 3.2.4 坯料的边缘加工 3.2.5 碳弧气刨
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3.2.1 识图与划线
1. 焊接结构图的特点 2. 焊接结构图的读识方法 3. 划线
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1. 焊接结构图的特点
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(3)火焰矫正
① 火焰矫正原理 火焰矫正是采用火焰对钢材纤维伸长部位进行局部加 热,利用钢材热胀冷缩的特性,使加热部分的纤维在四周较低温度 部分的阻碍下膨胀,产生压缩塑性变形,冷却后纤维缩短,使纤维 长度趋于一致,从而使变形得以矫正。
② 决定火焰矫正效果的因素 决定火焰矫正效果主要有以下三点因素: 火焰加热的方式 火焰加热的方式主要有点状加热、线状加热和三
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表 3-8 常 用 钢 材 及 结构件 火焰矫 正要点
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(4)高频热点矫正
① 原理 通入高频交流电的感应圈产生交变 磁场,当感应圈靠近钢材时,钢材内部产 生感应电流(即涡流),使钢材局部的温 度立即升高,从而进行加热矫正。
② 方法 加热的位置与火焰矫正时相同,加 热区域的大小取决于感应圈的形状和尺寸。 感应圈一般不宜过大,否则加热慢;加热 区域大,也会影响加热矫正的效果。一般 加热时间为4~5s,温度约800℃。
角形加热,如图3—2所示。加热方式、适用范围及加热要领见表3— 7。 火焰加热的位置 火焰加热的位置应选择在金属纤维较长的部位或 者凸出部位,如图3—3所示。 火焰加热的温度 生产中常采用氧—乙炔火焰加热,应采用中性焰。 一般钢材的加热温度应在600~800℃左右,低碳钢不大于850℃;厚 钢板和变形较大的工件,加热温度在700~850℃,加热速度要缓慢; 薄钢板和变形较小的工件,加热温度在600~700℃,加热速度要快; 严禁在300~500℃温度时进行矫正,以防钢材脆裂。
热轧厚板时,由于高温金属良好的热塑性和较大的横向刚度,延 伸较多的部分克服了相邻延伸较少部分对其力的作用,而产生了 板材的不均匀伸长。
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(2)钢材在储存和运输过程中产生的变形
焊接结构使用的钢材因运输和不正确堆放 产生的变形。焊接结构使用的钢材均是较 长、较大的钢板和型材,如果吊装使其受 力不均、运输颠簸或储存不当、垫底不平 等原因钢材就会产生弯曲、扭曲和局部变 形。
② 锤展伸长法 对于变形较小或刚性较差的钢材变形,可锤击纤维较短处,使其 伸长与较长纤维趋于一致,进行矫正,见表3—4。工件出现较复杂变形时, 矫正步骤为:先矫正扭曲,后矫正弯曲,再矫正不平。如果被矫正钢材表面 不允许有损伤,矫正时应用衬板或用型锤衬垫等保护措施。
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表 3-2 反 向 弯 曲 矫 正
焊接结构零件加工工艺
会计学
1
3.1.1 钢材的矫正
1. 钢材变形的原因 2. 钢材的矫正原理 3. 钢材的矫正方法
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1. 钢材变形的原因
(1)钢材在轧制过程中产生的变形 (2)钢材在储存和运输过程中产生的变形 (3)钢材在下料过程中产生的变形
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(1)钢材在轧制过程中产生的变形
(1)一般钢板与钢结构的总体尺寸相差悬殊,按正常的比例关系是难以表达,往往需要通过板 厚来表达板材的相互位置关系或焊缝结构,因此在绘制板厚、型钢断面等小尺寸图形时,需 按不同的比例画出来的。
(2)为了清楚表达焊缝位置和焊接结构,大量采用了局部剖视和局部放大视图,要注意剖视和 放大视图的位置和剖视的方向。
常见的钢材预处理生产线由输入辊道、表面清洁、预热室、抛丸清理机、中间轨道、中间过 桥、喷漆室、烘干室、输出轨道、除尘系统、漆雾处理系统、电气等组成、并设有模拟屏, 可显全线工作状态。钢材上料后由辊道进行输送,然后进行表面清洁和预热处理,然后干砂 (或铁丸)从专门压缩空气装置中急速喷出,轰击到钢材表面,将其表面的氧化物、污物打 去,再经过除尘、喷漆、烘干等处理。这种方法清理较彻底,效率也较高。但喷砂(或喷丸) 时粉尘大,需要在专用车间或封闭条件下进行,同时经喷砂(或抛丸)处理的材料会产生一 定的表面硬化,对零件后续的弯曲加工有不良影响。喷砂(或抛丸)也常用在结构焊后涂装 前的清理上。图3—4为钢材预处理生产线。
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3.1.2 钢材的预处理
1. 机械除锈法 2. 化学除锈法 3. 火焰除锈法
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1. 机械除锈法
机械除锈法常用的主要有喷砂(或抛丸),手动砂轮或钢丝刷,砂布打磨等。 采用手动砂轮、 钢丝刷和砂布打磨方便灵活但劳动强度大、生产效率低。现在工业批量生产时多用以喷砂 (或抛丸)工艺为主的钢材预处理生产线。
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2. 焊接结构图的读识方法
焊接结构施工图的读识一般按以下顺序进行:首先,阅读标题栏,了解产品 名称、材料、重量、设计单位等,核对一下各个零部件的图号、名称、数量、 材料等,确定哪些是外购件(或库领件),哪些为锻件、铸件或机加工件; 再阅读技术要求和工艺文件,正式识图时,要先看总图,后看部件图,最后 再看零件图;有剖视图的要结合剖视图,弄清大致结构,然后按投影规律逐 个零件阅读,先看零件明细表,确定是钢板还是型钢;然后再看图,弄清每 个零件的材料、尺寸及形状,还要看清各零件之间的连接方法、焊缝尺寸、 坡口形状,是否有焊后加工的孔洞、平面等。
线状加热
中厚板的弯曲,T字型、工字 梁焊后角变形等的矫正
一般加热线宽度约板厚的0.5~2倍,加热 深度为板厚的1/3~1/2 。变形越大,加热 深度应大一些
三角形加热
变形较严重,刚性较大的构件 变形的矫正
一般加热三角形高度约为材料宽度的0.2倍, 加热三角形底部宽应以变形程度而定,加 热区域大,收缩量也较大
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图 3-4 钢 材 预 处 理 生产线 1-滤气器;2-除尘器;3-进料辊道;4- 横向上 料机构 ;5-预 热室;
6-抛丸机;7-喷漆机;8-烘干室;9-出 料辊道
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2. 化学除锈法
化学除锈法即用腐蚀性的化学溶液对钢材表面进行腐蚀清洗。此 法效率高,质量均匀而稳定,但成本高,并会对环境造成一定的 污染。
在轧制过程中钢材可能由于残余应力而引起变形。例如,在轧制 钢板时,由于轧辊沿长度方向受热不均匀、轧辊弯曲,高速设备 失衡等原因,造成轧辊间隙不一致,而使板料在宽度方向的压缩 不均匀,延伸较多的部分受延伸较少部分的拘束而产生压缩应力, 而延伸较少部分产生拉应力,因此,延伸较多部分在压缩应力作 用下可能产生失稳而导致变形。
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图 3-1钢 材 平 直 和弯 曲时纤 维长度 的变化 a)平直; b)弯曲
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表 3-1 钢 材 在 划 线 前允许 偏差
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3. 钢材的矫正方法
(1)手工矫正 (2)机械矫正 (3)火焰矫正 (4)高频热点矫正
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(1)手工矫正
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图 3-2 火 焰 加 热 的 方式 a) 点状加热; b) 线状加热; c)三角加热;
图 3-3 火 焰 加 热 的 位置
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表 3-7 加 热 方 式 、 适用范 围及要 领
加热方式 点状加热正
变形量大,加热点距小,加热点直径适当 大些,反之,则点距大,点径小些。薄板 加热温度低些,厚板加热温度高些
② 特殊变形的矫正 钢板有特殊变形时,需 采取一定的措施才能矫正,钢板特殊变形 的矫正方法见表3—6。
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表 3-5 机 械 矫 正 分 类及适 用范围
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表 3-6 钢 板 特 殊 变 形的矫 正方法
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