焊接结构及生产
焊接结构生产教案
授课过程：相互认识，介绍教学方式和考核方式：考核：平时40%,包括作业、课堂纪律、课堂提问等；考试60%。
学习的五个步骤：1、初步了解；2、重复为学习之母；3、开始使用；4、融会贯通；5、再次加强。
教学的五大步骤：解释；示范；开始演练；纠正错误；重复演练。
绪论（1）一、《焊接结构生产》是一门什么课程？《焊接结构生产》是中等职业学校焊接专业的一门主干课程，是一门实践性很强的专业课程。
通过学习，我们要具备焊接生产的基础知识和基本技能，为今后从事焊接专业或相关专业的工作打下基础。
二、本课程的教学内容和学习要求我们要学习的基本内容和要达到的能力要求有以下几个方面（学生参看课本目录）1、焊接会产生应力和变形，是影响焊接结构质量的重要因素，要求掌握焊接应力与变形的概念，产生的原因、分布的规律，知道减少应力和变形的方法、措施，能够对简单的焊接变形进行矫正；2、焊接接头是焊接结构的基本元素，通过学习焊接接头的组成、焊缝的种类和焊接接头的基本型式，掌握焊接接头的工作应力分布和接头设计要点，并了解脆性断裂与疲劳破坏的基本知识；在了解焊接结构的基础上，学习焊接结构生产过程的第一步，掌握常用的备料和成型加工方法，能根据产品图样和生产规律分析备料和成型加工的工艺，并能根据工况选用相应的焊接设备和工艺装备；（第五、六章焊接结构装配和焊接工艺及其装备）理解其工艺过程，具备根据现场生产条件，选择工艺装备，分析和实施一般焊接结构装配，焊接工艺规程的能力；3、焊接结构工艺过程的制定，要进行工艺性分析和审查后方可执行，所以要求理解其工艺性审查目的、内容和基本步骤，（第七、八、九章）通过典型焊接工艺的举例，使我们能够对一般焊接结构进行工艺性分析和制订焊接工艺；4、（第十章）了解一般焊接生产车间的平面布置、生产组织的环节和安全生产、质量管理方面的基本知识。
怎么学：（通过学习五个步骤讲解也可）1、理论联系实践，捕捉焊接结构的实际问题，学习分析、解决工程问题的基本方法；2、摸索总结焊接结构生产的共同特点和规律，3、亲自动手，结合实训，广泛参与多种焊接结构的生产实践。
焊接结构生产工艺过程
焊接结构生产工艺过程1. 简介焊接结构是一种将金属零件通过焊接工艺连接在一起的结构形式。
它具有连接牢固、成本低、生产效率高等优点，在工业生产中得到广泛应用。
本文将介绍焊接结构的生产工艺过程，包括焊接前准备、焊接工艺选择、焊接设备和焊接操作等内容。
2. 焊接前准备在进行焊接结构生产之前，需要进行一些必要的准备工作。
2.1 材料选择首先，需要根据焊接结构的要求选择合适的材料。
通常情况下，焊接结构所采用的材料应具有良好的焊接性能和力学性能，能够满足设计要求和使用环境的要求。
2.2 设计和制作焊接接头其次，根据焊接结构的设计要求，进行接头的设计和制作。
接头的设计应考虑到焊接过程中的应力分布和变形情况，合理选择接头形式和尺寸。
2.3 清洁和除锈在进行焊接之前，需要对焊接区域进行清洁和除锈处理，以确保焊接接头的质量。
清洁和除锈可以采用化学清洗、机械碰磨等方法进行。
3. 焊接工艺选择选择合适的焊接工艺对于焊接结构的质量和效率至关重要。
常用的焊接工艺包括手工电弧焊、气体保护焊、氩弧焊等。
3.1 手工电弧焊手工电弧焊是一种常用的焊接工艺，通过电弧产生高温，在焊接区域形成熔融池，然后使用焊条进行填充，形成焊缝。
手工电弧焊适用于焊接结构的小批量生产。
3.2 气体保护焊气体保护焊是一种在焊接过程中使用保护气体包裹焊接区域的焊接工艺，常用的保护气体有氩气、二氧化碳等。
气体保护焊的优点是焊缝质量好、成形美观，适用于对焊接质量要求较高的焊接结构。
3.3 氩弧焊氩弧焊是一种在焊接过程中使用纯氩气保护焊接区域的焊接工艺。
氩弧焊通常用于焊接薄壁结构和对焊接质量要求较高的材料，如不锈钢、铝合金等。
4. 焊接设备焊接设备是焊接结构生产中不可缺少的一部分。
常用的焊接设备有焊接机、焊枪、焊接切割机等。
4.1 焊接机焊接机是焊接结构生产中使用的电源设备，将电能转化为焊接工艺所需的电流和电压。
根据焊接工艺的不同，焊接机可以分为手动焊接机和自动焊接机。
焊接结构生产课程设计任务书及要求
焊接结构生产课程设计任务书及要求任务背景随着工业的发展和技术的进步，焊接技术在现代制造业中扮演着至关重要的角色。
焊接结构的生产是一个关键部分，它要求工程师能够设计、计划和生产高质量的焊接结构。
本课程设计要求学生利用所学知识，通过实践锻炼，掌握焊接结构生产的基本原理和技能。
任务目标本课程设计旨在培养学生的焊接结构设计、规划与生产能力，提高学生的实践操作能力、工作团队合作意识和问题解决能力。
任务要求1.学生应根据所学知识和实践经验，选择一个具体的焊接结构项目作为课程设计的对象。
2.学生需要对所选择的焊接结构项目进行详细的调研和分析，包括设计要求、使用环境、材料选择等方面。
3.学生应能够编制焊接结构的设计方案，并绘制出相应的工程图纸。
4.学生需要进行焊接工艺的分析和选择，包括焊接方法、焊接材料、焊接参数等。
5.学生应设定合理的焊接生产计划，并能组织实施焊接生产。
6.学生需要编制焊接结构的质量控制计划，包括焊接质量检验和评定标准。
7.学生应编写课程设计报告，内容包括项目背景介绍、调研分析、设计方案、焊接工艺分析、焊接生产计划、质量控制计划等。
8.学生应进行课程设计成果的展示和答辩，包括对设计方案、焊接工艺、生产计划和质量控制计划的解释，并回答评委的提问。
评分标准1.课程设计报告的完整性和准确性。
2.设计方案的合理性和可行性。
3.焊接工艺的分析与选择是否合理。
4.焊接生产计划的科学性和高效性。
5.质量控制计划的完备性和可行性。
6.课程设计成果展示和答辩的表达和解释能力。
提示与建议1.在开始课程设计之前，建议学生了解焊接结构生产的相关理论知识，并积累一定的实践经验。
2.在调研和分析阶段，学生应广泛收集相关信息，与相关领域的专家和从业人员进行交流，获得专业指导。
3.在设计方案阶段，学生应充分考虑实际生产条件和要求，选择合适的焊接方法和材料。
4.在焊接生产计划和质量控制计划的编制过程中，学生应合理安排工作顺序与时间，确保生产的高质量和高效率。
焊接结构的生产过程
焊接结构的生产过程简介焊接结构是一种常见的制造工艺，广泛应用于航空航天、建筑、桥梁、汽车等领域。
焊接结构的生产过程是通过焊接方法将多个零部件连接起来，形成一个整体结构。
本文将详细介绍焊接结构的生产过程，包括准备工作、焊接设备、焊接工艺、质量控制等方面。
准备工作在进行焊接结构的生产之前，需要进行一系列的准备工作，以确保焊接的质量和安全。
材料准备首先需要准备焊接所需的材料，包括金属材料和焊接材料。
金属材料通常是预先加工好的零部件，如钢板、钢管等。
焊接材料主要包括焊条、焊丝、焊剂等。
选择合适的材料是保证焊接质量的重要因素。
表面处理在进行焊接之前，需要对焊接接头进行表面处理，以保证焊接接头的质量。
常见的表面处理方法包括打磨、除锈、清洁等。
设备准备焊接结构的生产需要使用专用的焊接设备。
根据焊接方法的不同，焊接设备可以包括焊机、焊枪、气瓶、电源等。
要确保焊接设备的正常运行和安全使用，需要提前进行设备检查和维护。
焊接工艺焊接工艺是指在焊接结构的生产过程中，所使用的具体方法和步骤。
不同的焊接方法有不同的焊接工艺。
电弧焊电弧焊是一种常用的焊接方法，其工艺步骤如下：1.准备工作：将待焊接的零部件进行定位和夹紧，保证焊接接头的正确位置和稳定性。
2.焊接参数设置：根据焊接材料和焊接接头的要求，设置合适的焊接电流、电压等参数。
3.焊接操作：根据焊接工艺要求，用电弧焊机将电弧点燃，将焊条或焊丝与焊接接头接触并进行移动，形成焊缝。
4.焊后处理：焊接完成后，进行焊缝的整形和打磨，以提高焊接接头的外观质量和强度。
熔化焊熔化焊是通过在焊接接头上加热和熔化材料，使其形成焊缝的一种焊接方法。
其工艺步骤如下：1.准备工作：将待焊接的零部件进行定位和夹紧，保证焊接接头的正确位置和稳定性。
2.加热预处理：先进行加热预处理，以提高焊接材料的可塑性和熔化性。
3.加热和熔化：使用火焰、电弧等加热源，将焊接接头加热至一定温度，使其熔化并形成熔池。
4.填充材料：将焊接材料加到熔池中，填充焊接缺口，形成焊缝。
焊接结构生产工艺过程
预
热
热
焊材准备，烘焊剂、焊条
检验 机械 热 加工 处
理
喷砂（丸） 酸洗
涂漆
做标志（记）
包装
成品库
运输
工地安装
工地焊接
检验
预热
焊接材料
消应力处理
除锈、涂漆
交货
焊接结构生产 主要工艺过程
1 钢材复检入库、存放与发放
2 钢材预处理：矫正、矫平、除锈、涂防护导电漆
过 程 质 量 控 制
矫形
整 体 预 装
3 放样、划线、号料
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安全象只弓，不拉它就松，要想保安 全，常 把弓弦 绷。20.12.803:47:3703:47Dec -208-D ec-20
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得道多助失道寡助，掌控人心方位上 。03:47:3703:47:3703:47Tues day, December 08, 2020
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安全在于心细，事故出在麻痹。20.12.820.12.803:47:3703:47:37December 8, 2020
运输 工地装配—焊接
11 交货
工地成品质检
焊接结构生产 主要工艺过程
1 钢材复检入库、存储、发放
2 钢材预处理：矫正、矫平、除锈、涂防护导电漆
原材料 准备处理
过 程
3 放样、划线、号料
质 量 控
4 下料：热切割（气割、等离子弧切割)、冲裁、剪切等
基本元件 边缘加工、加坡工口加工
制
5 成形：弯曲、冲压、折边
焊接结构生产工艺过程
焊接结构生产工艺过程
焊接结构： 是将各种经过轧制的金属
材料或铸、锻等的坯件通过焊 接的方法，制成的能承受一定 载荷的金属结构。
焊接结构生产-装配—焊接工艺装备
(2)螺旋夹紧器螺旋夹紧器一般由螺杆、螺母和主体三部分组成，如图 5-10所示，通过螺杆与螺母的相对旋动达到夹紧工件的目的。
为避免螺杆直接压紧焊件造成表面压伤和产生位移，通常是在螺 杆的端部装有可以摆动的压块。图5-11是常用摆动压块的结构形式。 图5-11a型压块端面光滑,用来夹紧已加工表面；图5-11b型压块端面带 有齿纹，用于比较粗糙的零件表面。压块与螺杆间采用螺纹或钢丝挡 圈略微活动的联接方式。
图5-16铰链夹紧机构结构形式 1—夹紧杆2—手柄杆3—连杆4—支座(架)5—螺杆
(2)液压夹紧器液压夹紧器的传动系统由油箱、过滤网、电动机、液 压泵、压力表、单向阀、换向阀、液压缸等基本部件组成。图5-1７ 所示是液压撑圆器结构形式，适用于厚壁筒体的对接、矫形及撑圆装 配。
图5-17液压撑圆器结构形式 1—心盘2—连接板3—推撑头4—支撑杆5—缓冲弹簧 6—支撑板7—操作机伸缩臂8—液压缸9—导轨花盘
组合夹具是由一些规格化的夹具元件，按照产品装焊的要求拼装而 成的可拆式夹具。适用于品种多、变化快、批量少、生产周期短的场合， 特别是在新产品的试制中更为适用。
小知识在先进的工业国家，对广泛采用的一些夹紧机构已经标准 化、系列化。设计时进行选用即可。我国焊接工作者正进行着这方面 的研究开发工作。个别夹紧机构已有商品供应。 1)定位准确、夹紧可靠。 2)防止和减小焊接变形，减轻了焊接后的矫正工作量。
3)能够保证最佳的施焊位置，焊缝的成形性优良，工艺缺陷明显降 低，可获得满意的焊接接头。 4)利用焊接工装进行焊件的定位、夹紧以及翻转等繁重的工作，改 善了工人的劳动条件。 5)可以扩大先进工艺方法和设备的使用范围，促进焊接结构生产机 械化和自动化的综合发展。 2.焊接工装的分类 焊接工装的形式多种多样，可按其功能、适用范围或动力源等进行 分类。
《焊接结构与生产》课程标准
《焊接结构与生产》课程标准湘西民族职业技术学院课程标准课程名称：焊接结构与生产适用专业：焊接技术学时数：140学分： 72013年5月《焊接结构与生产》课程标准一、适用对象三年制高等职业教育层次的学生。
二、课程的性质《焊接结构与生产》是焊接专业的主要专业课程之一。
通过学习，使学生具备焊接及相关职业应用性人才所必需的关于焊接结构生产的国家基础技术标准知识，了解锅炉、压力容器、核电容器生产的常用标准和规程，了解造船、建筑工程、水利、电力、铁路桥梁、机车车辆、石油天然气及其它等行业常用标准及规程知识。
通过课程学习具备分析和控制焊接应力和变形的能力，熟练掌握预防和消除应力、变形、断裂的工艺手段，了解典型焊接结构的生产工艺过程及质量控制方法，具备布置一般焊接生产车间、组织管理生产和安全的能力。
本课程是《焊接工艺技术》、《焊接方法与设备》、《焊接电工》、《焊接检验》等课程知识综合运用的专业技术课程，是《船舶原理》等选修课程的前修课程。
三、参考学时 140学时四、学分 6五、课程教学目标通过本课程的学习，使学生在掌握焊接应力、变形和断裂等基本理论和预防、控制、消除它们的设计与工艺方法的基础上，具备处理焊接结构生产过程中常见问题的能力；通过对焊接结构生产工艺过程相关知识的学习，具备制定焊接工艺评定、工艺性审查等焊接工艺文件的能力，具备布置一般焊接车间、组织管理生产和安全的能力。
通过学习，使学生养成严格遵守工艺纪律的习惯、认真对待生产过程中的所有细节的基本态度。
1.能正确分析焊接应力和变形产生的原因，会制定预防、控制和消除焊接应力和变形的设计与工艺措施。
2.能正确分析焊接结构发生断裂的材料、工艺、环境因素，会制定防止断裂事故发生的材料选择与处理措施和焊接结构生产工艺措施。
3.能正确识读焊缝代号和焊接结构图，会正确选择焊接接头的组成、种类和形式以保证焊接结构产品的生产质量。
4.能根据产品图样、技术要求和生产性质，制定焊接结构生产工艺流程，会选择焊接工艺评定项目、焊接方法与设备、工艺装备等。
焊接结构生产知识总结
1、焊接结构：将各种材料采用焊接方法制成能承受一定载荷的金属结构。
2、金属结构连接的方法有多种：螺栓连接、翎接、焊接。
3、熔焊接头有对接接头、搭接接头、T形接头、直角接头、端接接头五大类。
其中对接接头的强度最高。
4、5S管理方法包括整理、整顿、清扫、清洁、素养。
5、当使物体产生变形的外力或其它因素去除后，变形也随之消失，即物体恢复原状，这样的变形称为弹性变形。
6、焊接应力是焊接过程中及焊接过程结束后，存在于焊件中的内应力。
7、通常，焊接过程中焊件的变形方向与焊后焊件的变形方向相反。
8、焊缝及其附近区域的残余应力通常是拉应力。
9、焊接变形的特征，可分为收缩变形、角变形、弯曲变形、波浪变形和扭曲变形，这五种基本变形形式。
10、收缩量最大的焊缝先焊。
11、消除焊接残余应力的措施：热处理法、机械拉伸法、温差拉伸法、振动法。
12、在焊接接头的几何形状突变处或不连续处，应力值突然增大，高于平均应力的现象，称为应力集中。
13、拉应力促进脆性裂纹的扩展。
14、对于低碳钢和低合金钢来说，晶粒度对钢的脆性转变温度影响很大，晶粒度越细，转变温度越低，越不易发生脆断。
15、适量加入Mn等元素则有助减小钢的脆性。
16、焊接接头中引起应力集中的主要原因？1）焊缝中有工艺缺陷。
2）焊缝外形不合理。
3）焊接接头设计不合理。
17、焊接结构生产是从焊接生产的准备工作开始的，它包括技术准备和物资准备（原材料）。
18、焊接工艺评定有两个目的：1）验证施焊单位拟定的焊接工艺的正确性，2）评定施焊单位焊制焊接接头的使用性能符合设计要求的能力。
19、焊接结构工艺性审查目的是保证结构设计的合理性、工艺的可行性、结构使用的可靠性和经济性。
20、尽量利用型钢和标准件可以减少劳动生产量。
21、按照生产纲领的大小，焊接生产可分为三种类型：单件生产（数量小）、成批生产、大量生产。
22、预焊接工艺规程需由监检人员签字认可。
23、焊接工艺评定报告的术语缩写为PQR。
焊接车间介绍
焊条
定义：指的是由一定长度的金属丝和外表 涂有特殊作用的涂层所构成的焊接材料， 主要用于焊条电弧焊。
组成：主要由焊芯和药皮组成。
焊芯：焊条内部的金属丝被称为焊芯，其作用是传
导电流、维持电弧燃烧、本身熔化形成焊缝 的填充金属。
药皮：外部的涂层称为药皮，其作用主要是实现焊
接区内金属熔滴和焊接熔池与周围空气的隔 离，使电弧容易引燃且稳定燃烧。
不足：
MIG焊对工件、焊丝的焊前清理要求较高，即焊接过程 对油、锈等污染比较敏感。
二氧化碳气体保护焊
二氧化碳气体保护焊简称CO2 焊， 本质上也属于MAG。目前，CO2焊已经成 为钢铁材料最重要的焊接方法之一，在 很多工艺部门中代替了焊条电弧焊和埋 弧焊。
CO2气体保护焊的优点：
（1）CO2焊是一种低氢型焊接方法，焊缝的含氢 量极低，抗锈能力较强，不容易产生冷裂纹，同 时也不容易产生氢气孔。 （2）CO2焊所使用的气体来源广泛、价格低廉。 （3）CO2焊是一种明弧焊接方法，焊接时便于监视 和控制电弧和熔池，有利于实现机熔敷速度快。 （2）焊缝质量高: 焊缝成型好、成分稳定； 有熔渣保护，隔离空气效果好。 （3）节省焊接材料和能源。
（4）劳动条件好: 无弧光辐射、无需焊工手 工操作。
缺点：
（1）焊接适用的位置受到限制：由于采用颗 粒状的焊剂进行焊接，因此一般只适合于 水平位置或倾斜度不大的焊缝； （2）对焊件坡口加工与装配质量要求较高。 （3）由于埋弧操作，看不到熔池和焊缝形成 过程，所以必须严格控制焊接规范。 （4）焊接时用的辅助装置较多。
熔焊 熔焊是在不施加压力的情况下，将待焊 处的母材加热熔化以形成焊缝的焊接方法。 熔焊主要包括焊条电弧焊、埋弧焊、钨极 惰性气体保护焊、熔化极氩弧焊、CO2气体 保护焊、等离子弧焊等。 熔焊是应用最广的一类金属焊接方法， 一般焊接部位需经历加热、熔化、冶金反 应、凝固结晶、固态相变、形成接头等过 程。
焊接结构生产的一般工艺流程
焊接结构生产的一般工艺流程
焊接结构生产的一般工艺流程包括以下几个步骤：
1. 设计和准备：根据结构要求和设计图纸，确定焊接结构的尺寸、材料和焊接方法。
然后准备所需的焊接材料、设备和工具。
2. 材料准备：对焊接材料进行准备，包括清洁和处理，以确保焊接接头的质量。
这可能包括去除氧化物、油脂、涂层等。
3. 定位和夹紧：根据结构要求和焊接图纸，将工件定位在焊接位置上，并使用夹具或夹具将其夹紧。
4. 预热和焊接接头的组装：根据焊接方法和材料要求，进行必要的预热操作，以减少变形和提高焊接质量。
然后将焊接接头的零件组装到预定位置。
5. 焊接：根据焊接方法的要求，进行焊接操作。
这可能包括手工电弧焊、气焊、碳弧气焊、埋弧焊、TIG焊等。
焊接操作需
要按照正确的焊接顺序和工艺参数进行，确保焊接质量。
6. 修整和清洁：完成焊接后，对焊缝进行修整，去除焊渣和不良焊接。
然后对焊接结构进行清洁，以便进行下一步的处理或涂装。
7. 进一步处理（可选）：根据需要，可以对焊接结构进行进一步的处理，如热处理、机械加工、防腐处理等。
8. 检测和质量控制：对焊缝进行检测，如可视检查、尺寸检查、无损检测等，以确保焊接质量符合要求。
同时进行必要的记录和文档，实施质量控制。
9. 涂装和包装：根据需要对焊接结构进行涂装，以提高防锈和美观效果。
然后进行包装和标识，以便运输和存储。
10. 最终验收和交付：对焊接结构进行最终验收，确保符合设
计要求和客户需求。
然后进行交付或安装。
焊接结构生产工艺过程
焊接结构生产工艺过程
焊接结构生产工艺过程是指在焊接结构制造过程中，所需要的各种加工、组装、焊接等工艺操作的过程。
下面将详细介绍焊接结构生产工艺过程的步骤。
第一步，进行材料准备。
首先要选择合适的焊接材料，如焊条、焊丝、焊剂等。
然后要对焊接材料进行检测，确保其符合规定的质量标准。
第二步，进行焊接件的加工。
根据设计要求，对焊接件进行切割、冲压、弯曲、热处理等加工工艺操作，使其达到要求的尺寸和形状。
第三步，进行焊接件的装配。
将各个焊接件按照设计要求进行装配，使用螺栓、焊接等方式将其固定在一起。
第四步，进行焊接准备工作。
首先要对焊缝进行处理，如除锈、清洁等，确保焊缝表面干净。
然后要对焊接接触面进行预热，以提高焊接质量。
第五步，进行焊接操作。
选择合适的焊接方法，如手工电弧焊、气体保护焊、自动焊等，进行焊接操作。
在焊接过程中要注意焊接温度、焊接速度等参数的控制，以确保焊接质量。
第六步，进行焊后处理。
焊接完成后，要对焊缝进行检测，如无损检测、尺寸检测等，确保焊接质量符合要求。
然后要对焊缝进行打磨、喷涂等处理，以提高焊接结构的外观和防腐性能。
第七步，进行整体检验。
对焊接结构进行整体检验，如外观检查、尺寸检查等，确保其符合设计要求和安全性要求。
最后，将焊接结构进行包装，以便运输和安装。
综上所述，焊接结构生产工艺过程包括材料准备、焊接件加工、焊接件装配、焊接准备、焊接操作、焊后处理、整体检验和包装等步骤。
通过严格按照这些步骤进行操作，可以确保焊接结构的质量和安全性。
焊接结构生产课程标准 - 副本
焊接结构生产课程标准课程名称：焊接结构生产适用专业：焊接技术计划学时：176学分：11一、课程定位《焊接结构生产》是焊接技术与自动化专业的专业理论课。
在教学内容方面，着重介绍焊接变形、焊接残余应力的产生与分布、焊接接头应力分布、焊接接头强度设计等方面的基本原理和设计要求，主要内容为零件被焊接后是否具有其使用时所需要的各种性能，如强度、刚度、高低温性能、疲劳性能，尺寸精确性等。
为学生在焊接结构设计、材料选用、制造工艺和质量控制方面打下坚实的基础。
二、设计思路根据本课程的教学目标，以培养学生的实际操作能力为主线，本课程按照项目教学法进行设计。
力图使每个项目都与学生将来所从事的工作密切相关，注重新知识、新技术、新工艺、新方法的介绍和训练，为学生更高发展服务。
三、课程目标能力目标1，识读焊接结构图。
2设备及工艺装备。
3，具备独立编制一般焊接结构的装配—焊接工艺规程的能力。
4—焊接工艺装备。
567知识目标1234567素质目标1.2.3.加强职业道德意识。
四、教学内容与要求1能正确认识焊接结构疲劳断裂的特征、机制。
2能正确理解断裂力学在焊接结构的疲劳断裂研究中的应用。
3能正确认识焊接工艺缺陷对焊接结构疲劳强度的影响。
4会制定防止焊接结构发生疲劳断裂的设计和工艺措施。
五、课程考核评价1 绩的评定要重视学生学习态度的转变、过程的体验、方法技能的掌握、重视动手实践与 解决问题能力的培养，改革以往单纯以考试分数来评价学生的状况，做到定性评价与质 量评价相结合智力因素评价与非智力因素评价相结合、形成性评价与终结性评价相结合。
260%，操作技能考核占40%。
六、教学实施条件6.1．实训设备配备条件6.2．师资配备条件6.2.1 专任教师：1、大学本科以上学历，讲师以上职称，具有先进的教学方法，有较强的课堂驾驭能力。
2、具备设计基于行动导向的教学法的设计应用能力。
3、具有良好的职业道德和责任心。
6.2.2 兼职教师：具备系统的专业知识。
焊接结构生产概述
②结构的壁厚不受限制：两被连接构件的壁厚 可以相差很大，薄厚均可；
③结构的外形尺寸不受限制：对大型结构可分 段制成部件，现场组焊、锻、铸、工艺则不 允许；
④可利用标准或非标准型材组焊接成所需要结 构，段结构重量减轻。焊缝减少；
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素材和资料部分来自 网络，如有帮助请下载!
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焊接结构是各种经过轧制的金属材 料及铸、锻件等毛坯采用焊接方法 制造成的能承受载荷的金属结构。
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焊接结构生产是包括从原材料验收入库起， 经备料、装配、焊接等，直至结构质量检 验及验收入库的全过程。焊接结构制造工 艺过程及其相互关系如图8-1-1所示。图中 1~9为备料工艺过程的工序；序号10~18为 装配-焊接工艺过程的工序；序号19~23为结 构质量检验与验收入库工序。
5.易于结构的变更和改型
6.适用于制作大型或重型、结构简单而且是 单件小批量生产的产品结构
7.成品率高
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（二） 焊接Biblioteka 构的缺点（1）存在较大的焊接应力和变形
焊接（局部加热）-内应力-变形-工艺缺 欠-承载能力（刚度、强度、稳定性）下降尺寸精度、尺寸稳定性下降-校形-增加工作 量-增加成本。
（2）对应力集中敏感
焊接结构具有整体性，其刚度大，焊缝的布置、 数量和次序等都会影响到应力分布，对应力集中敏 感，而应力集中是疲劳，脆断等破坏的起源，因此 在焊接结构设计时要妥善处理。
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（3）焊接接头的性能不均匀
焊接金属是由母材料和填充金属在焊接 热作用下熔合而成的铸造组织，靠近焊接 金属的母材（近缝区）受焊接热的影响， 组织和性能发生变化（谓之热影响区）， 因此，焊接接头在成分，组织和性能上都 是一个不均匀体，其不均匀程度远远超过 了铸、锻件，这种不均匀性对结构的力学 行为，特别是断裂行为有重要影响。
焊接结构生产流程和工艺方法
焊接结构生产流程和工艺方法焊接结构生产的工艺过程，根据产品的技术要求、形状和尺寸的差异而有所不同，并巨工厂中现有的设备条件和生产技术管理水平对产品工艺过程的制订也有一定的影响。
但从总体分析，按照工艺过程中各工序的内容以及相互之间的关系，各工艺过程都有着大致相同的生产流程，如图1所示。
图1.焊接结构生产流程1、生产组织与准备生产组织与准备工作对生产效率和产品质量的提高起着基本保证作用，它包括以下几方面的内容：（1）技术准备焊接结构生产的准备工作是整个制造工艺过程的开始。
它包括了解生产任务，审查（重点是工艺性审查）并熟悉结构图样，了解产品技术要求，在进行工艺分析的基础上，制定全部产品的工艺流程，进行工艺评定，编制工艺规程及全部工艺文件、质量保证文件，订购金属材料和辅料，编制用工计划（以便着手进行人员调整与培训）、能源需用计划（包括动力、水、压缩空气等），根据需要定购或自行设计，制造、装配焊接设备和装备，根据工艺流程的要求，对生产面积进行调整和建设等。
生产的准备工作很重要，做得越细致，越完善，未来组织生产就越顺利，生产效率越高，质量越好。
（2）物质准备根据产品加工和生产工艺要求，订购原材料、焊接材料以及其他辅助材料，并对生产中的焊接工艺设备、其他生产设备和工装夹具、量具进行调配、购置、设计、制造或维修。
材料库的主要任务是材料的保管和发放，它对材料进行分类、储存和保管并按规定发放。
材料库主要有两种，一是金属材料库，主要存放保管钢材；二是焊接材料库，主要存放焊丝、焊剂和焊条。
2、备料加工备料加工是指钢材的焊前加工过程，即对制造焊接结构的钢材按照工艺要求进行的一系列加工。
备料加工一般包括以下内容：（1）原材料准备将钢材（板材、型材或管材）进行验收、分类储存、发放。
发放钢材应严格按生产计划提出的材料规格与需要量执行。
（2）材料预处理其目的是为基本元件的加工提供合格的原材料，包括钢材的矫平、矫直、除锈、表面防护处理、预落料等工序。
试述焊接结构生产的工艺流程
焊接结构生产的工艺流程1. 焊接结构生产前的准备工作在进行焊接结构生产之前，需要进行一系列的准备工作，以确保生产过程的顺利进行。
这些准备工作包括： - 设计和制定焊接结构的图纸和规范。
- 确定焊接材料的种类和规格，并进行采购。
- 准备焊接设备和工具，包括焊机、气瓶、电极等。
- 检查和维护焊接设备，确保其正常运行。
2. 材料准备在进行焊接结构生产之前，需要对焊接材料进行准备。
这包括： - 对焊件进行切割和修整，以符合设计要求。
- 清理焊件表面的油污、氧化物等杂质。
- 对需要预热的焊件进行预热处理。
3. 焊缝准备在进行焊接之前，需要对焊缝进行准备。
这包括： - 对焊缝两侧的母材进行坡口处理，以增加焊缝强度。
- 清理坡口表面的油污、氧化物等杂质。
- 在需要填充金属的位置进行放料，以增加焊缝截面积。
4. 焊接操作在进行焊接操作时，需要按照以下步骤进行： - 调整焊机的电流和电压参数，以适应焊接材料和焊缝的要求。
- 将焊条或电极插入焊机，并调整电弧长度。
- 在焊缝上开始点火，形成稳定的电弧。
- 按照预定的路径进行焊接，保持一定的速度和角度。
- 控制好填充金属的量和均匀性。
- 在需要的位置进行换条或换极操作。
5. 焊后处理在完成焊接操作后，需要进行一系列的焊后处理工作，以确保焊接结构的质量和性能。
这包括： - 对焊缝进行打磨和抛光，使其表面光滑。
- 进行尺寸检查和形状修正，以确保符合设计要求。
- 对焊接结构进行非破坏性检测，如X射线检测、超声波检测等。
- 对需要防腐处理的部分进行涂装或镀锌处理。
6. 最终验收在完成所有工艺流程后，需要对焊接结构进行最终验收。
这包括： - 对焊接结构的外观进行检查，确保无明显的缺陷和质量问题。
- 进行力学性能测试，如拉伸试验、弯曲试验等。
- 检查焊接结构与周围环境的适应性，如抗震、抗风等能力。
7. 文档记录在整个焊接结构生产过程中，需要进行详细的文档记录。
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如图所示的是我国建造的最大载重量之一的30万 吨超大型原油船，长333m，宽58m。
图为国产最大的半冷半压液化气船，总长154.98米， 型宽23.10米，载重量17,900吨，其中3个液态货罐采用 了厚度为30-35mm的 13MnNi63低温钢焊接而成，工 作温度为-48℃, 总容积16,500立方米。
北京国家大剧院，其椭球形穹顶长轴212.2m, 短轴143.64m, 高46.28m，地下最深32.50米，焊接钢结构的总重量达6,475 吨，为世界最大的穹顶。
国家大剧院主体建筑为独特的壳体造型，壳体表面由 18398块钛金属板和1226块超白玻璃巧妙拼接，营造出 舞台帷幕徐徐拉开的视觉效果
2008年5月1日，我国自行设计、建造和管理的世界 最长跨海大桥——杭州湾跨海大桥全线通车。杭州 湾跨海大桥北起嘉兴市海盐郑家埭，跨越杭州湾海 域，止于宁波市慈溪水路湾，全长36公里。
杭州湾 跨海大桥主 体工程2003 年开工， 2007年6月 贯通。全线 通车比计划 时间提前了 8个月工程 总投资118 亿元。
（5）焊接自动化
一.焊接过程自动化 自动化焊接生产线 焊接机器人 焊接工艺装置：焊接操作机 焊接翻转机 焊接滚轮架
二.焊接质量控制
焊接过程参数保持恒定或按一定 的规律变化 焊接电源及其控制 焊接电弧传感器（焊接电流，电 压，弧长，焊炬姿态等）
三.焊接自动控制的发展方向
硬件基础：微型计算机，单片机，工控机， DSP快速信号为处理机， PLC可编程序控制器 具有实时操作系统ARM微处理器，
我国的造船业在过去的22年里有了 很大的发展，1985年的造船总吨位50 万吨，2007年的造船总吨位为1900万 吨，占了世界船舶市场23%的市场份 额，成为世界的第三造船大国。这是 在造船行业中大力推广先进、高效焊 接技术的成就。 同时我国也制造了一些过去未曾建 造过的大型的和特殊功能的舰船。
永久船闸设计为南北两线五级连续船闸，呈阶梯型在大坝 上由高到低排列，每一线由5个闸室、6个闸首、12扇闸门 组成，总长6422米。船闸闸门门体之大，号称“天下第 一”。
“天下第一门”高38.5米，宽20.2米，厚3.0米。三峡永久 闸门是人字门，工程要求两扇门紧闭后，仅靠不锈钢垫块 的凹凸面精密吻合来承受上万吨水的压力，而且要不泄不 漏，对工艺、精度的要求十分高。为此，每扇门的焊缝总 长度达到1.15万米，而误差却只能有几个毫米。
（1）焊接应力与变形 （2）焊接结构的制造精度 （3）焊接结构的疲劳特性 （4）焊接结构的安全运行监测
大 型 反 潜 舰
地 对 地 导 弹
导 弹 护 卫 舰 核潜艇
导管架钻井平台
半潜式钻井平台
磁悬浮列车
可控水翼高速水翼船
BOEING 747.400客机
13叶片转轮
同样，三峡水电站的电机定子座和 蜗壳的结构也是巨大的，其中：
这座大楼高508米。全球具有代表性的摩天 大楼，不论是已经不存在的世贸大楼，或是帝 国大厦、马来西亚双塔等大楼所在地，都是在 没有地震、台风的地方，而且地质相当坚硬。 而台北市处于地震、台风、断层带。在艰困的 环境中盖出目前全球最高的建筑物，在工程技 术、管理上展现的能力，值得大书特书。
阿联酋迪拜塔的开发商艾马尔地产公司宣布，迪拜塔 已成为世界上最高的独立式建筑，其高度已达555米， 超过了曾保持着世界最高独立式建筑纪录的553米高的 加拿大多伦多电视塔。欲破中国第一高纪录的建筑高 度达580米的“上海中心” 大厦项目正在为实现年内 开工做着各项准备。
电弧焊（手工电弧焊， C2O焊，埋弧自 动焊，氩弧焊，等离子弧焊） 压力焊（点焊，对焊，缝焊，摩擦焊等） 钎焊（软钎焊，硬钎焊，钎料，钎剂等） 超声波焊接 电子束焊接 激光焊接，电渣焊 太阳能焊接等
二.现代焊接工艺技术进展
搅拌摩擦焊 复合焊接（激光焊与氩弧 焊复合，激光焊与等离子弧焊 复合)
（3）焊接材料研究设计与制造
软件：向智能控制方向发展，如模糊控制， 神经网络控制，专家系统 自适应控制等。
焊接电源：
采用先进的电力电子器件，如晶闸管， IGBT管。 通过采用先进的控制技术，可根据被 焊材料的类型和规格实现自动选择焊 接工艺参数，焊接参数实时控制，焊 接波形控制等，达到无飞溅焊接。
（6）焊接表面工程
生产实习与 焊接结构生产
机电工程系
于有生
1.生产实习
2.焊接结构生产
1.生产实习 （1）实习目的 （2）实习任务 （3）实习内容
（1）实习目的
生产实习是材料成型与控制工程 专业的重要实践性环节，是学生了解 国情、接触社会、接触企业，进一步 了解本专业的机会，也是培养学生综 合运用所学理论知识分析解决工程实 际问题的能力重要环节
在压力容器的焊接制造方面我国也取得很大进步。 图为焊接制造的总重量达千吨级、壁厚280mm的大 型热壁加氢反应器：
这是焊接制造的600MW热电站锅炉，其汽包长30m， 壁厚203mm，重250吨
这是国内最大的空 间环境模拟装置，它 是一个大型不锈钢整 体焊接结构，主舱是 一个直径18m，高 22m的真空容器，辅 舱直径12m，如图所 示 。我国发射的“神 舟”号载人飞船都曾 在这个模拟舱中进行 过试验。
电机定子座直径 22m，高6m，重 832吨，是在我 国焊接的最大钢 结构机座。图为 三峡水电站电机 定子吊装入机坑。
蜗壳进水口直径12.4m，总重量750吨，为世界最大、
最重的焊接蜗壳。图为三峡水电站焊接中的蜗壳
永久船闸是长江三峡水利枢纽工程中 的三大工程之一，属于关键的通航建筑 物，建成后可通万吨船队，极大地改善 长江武汉至重庆段的航运条件。
三.分段制造的过程
原材料进场检验，焊接工艺实验，材 料预处理，钢材拼接，下料，成型， 部件组装（点固焊），焊接，焊接检 验，补焊修复，消除焊接应力和焊接 变形矫正，出厂。
四.整体安装制造过程
分段结构运输到现场吊装，定 位，铺设陶瓷焊接衬垫，大合 拢焊缝焊接（实现单面焊双面 成型），焊接检验等。
五.焊接结构制造的要求
鸟巢使用的材料是河 南舞钢特种钢厂自主创新、 具有知识产权的国产低合 金高强度钢Q460钢材。 Q460是国内在建筑结构上 首次使用的钢材；并且是 首次使用厚度达到110毫 米的Q460钢板。
鸟巢在建过程中
“鸟巢”钢结构使用了4.2万吨高质量钢材。 “鸟巢”的建设关键在于焊接，在高峰时 段会有420多个工人同步进行焊接作业。
武汉天兴洲长江大桥（在建1）
武汉天兴洲长江大桥（在建2）
2007年9月，高 492米的上海环球 金融中心封顶，成 为我国大陆第一高 楼。 上海的金茂大厦是 我国大陆目前第二 高的摩天大楼，共 有88层，高420米。 两座大楼均采用焊 接钢结构框架。
2003.10.17在台北竣 工的101层的台北金融大 楼成为目前新的世界第 一高楼。 世界高楼协会于 2004.10.8颁发给台北市 新地标101大楼“世界第 一高楼”的证书，确认 该大楼在世界4项高楼指 标中，拿下世界最高建 筑物、世界最高使用楼 层和世界最高屋顶高度3 项世界第一。
一.焊接结构的种类 大型焊接结构有桥梁，压力容器，船 舶，汽车，铁路，机车和车辆，建筑 结构（如鸟巢），航天器，石油天然 气输送管道，水电大坝闸门等。 钢产量的70％用于制造焊接结构，全 国钢产量5亿多吨
二.焊接结构的设计与制造
焊接结构设计： 焊接结构制造： 分段制造，现场整体安装。 分段的大小取决于运输，起重 和吊装的能力
通过某种焊接工艺方法使材料表面具有 某种使用性能，如耐磨耐蚀等。 常用焊接工艺的种类： 表面堆焊，火焰喷涂， 电弧喷涂， 等离子喷焊与喷涂 激光表面喷涂 激光熔覆
（1）现代工程材料的连接技术
一.被焊材料的种类： 金属材料：合金钢、铸铁和铝，铜， 钛等有色金属 无机非金属材料：陶瓷材料 二.连接的类型 同种材料连接 异种材料连接
三.材料的焊接性 能不能焊？好不好焊？ 四.基本理论 焊接冶金学 焊接金属学 焊接 传热学
（2）材料连接工艺方法
一.传统焊接工艺方法
（2）实习任务
础 1．为专业课学习建立实践基 2．培养调查研究能力和理论 联系实际作风
（3）实习内容
机械加工工艺 冲压成型工艺
体积成型工艺
塑料成型工艺 材料焊接工艺 模具制造等
2.焊接、焊接结构及其生产
（1）现代工程材料的连接技术 （2）材料连接工艺方法 （3）焊接材料研究设计与制造 （4）焊接结构研究设计与制造 （5）焊接自动化 （6）焊接表面工程
大桥建设中共获得250多项技术创新成果，形成了 9大系列自主核心技术，创造了多项世界第一。
现在正在建设的武汉天兴洲长江大桥，全长 11公里，大桥上层为6车道公路，下层为可并列 行驶四列火车的铁道，它可以算是世界上目前跨 度最大、荷载最大的公路铁路两用斜拉桥。 在重庆，我国建设的巫山长江大桥全长612.2 米，不仅是长江上唯一的“彩虹桥”，更是世界 上跨度最大的中承式钢管拱桥。 在南京，正在建设的大胜关长江大桥也在创 造世界铁路桥的新纪录，火车通过长江的速度将 达到每小时300公里，而且这座桥同时可以搭载 六线轨道，是世界上载重最大的铁路桥梁。
在桥梁和高层建筑方面，焊接结构 的应用也取得很大的进步。
2003年建成通车的“世界第一拱桥”——上海卢浦大桥，全长 3,900m，跨度550 m，为世界跨度最大的全焊钢结构拱桥，用3.4 万吨厚度为30-100mm的细晶粒钢焊接而成。
2008年4月28日，全长32.4公里、主跨1088米的 苏通大桥通车一刻，就成为世界最大跨径斜拉桥， 创造了最深桥梁桩基础、最高索塔、最大跨径、最 长斜拉索等4项斜拉桥世界纪录，它是中国由“桥梁 建设大国”向“桥梁建设强国”转变的标志性建筑。