第三章 焊接铆接.
铆接、粘接与锡焊教案
铆接、粘接与锡焊教案第一章：铆接技术1.1 铆接概述1.1.1 铆接的定义1.1.2 铆接的应用范围1.1.3 铆接的优点与缺点1.2 铆接工具与设备1.2.1 铆接工具的种类1.2.2 铆接设备的选用1.3 铆接工艺流程1.3.1 准备工作1.3.2 铆接操作步骤1.3.3 铆接后的检查与验收1.4 铆接注意事项1.4.1 操作安全1.4.2 材料选择1.4.3 铆接质量控制第二章：粘接技术2.1 粘接概述2.1.1 粘接的定义2.1.2 粘接的应用范围2.1.3 粘接的优点与缺点2.2 粘接剂的分类与选用2.2.1 粘接剂的分类2.2.2 粘接剂的选用原则2.3 粘接工艺流程2.3.1 表面处理2.3.2 涂胶与固化2.3.3 粘接接头的设计与制备2.4 粘接注意事项2.4.1 操作环境2.4.2 粘接剂的储存与使用2.4.3 粘接质量控制第三章：锡焊技术3.1 锡焊概述3.1.1 锡焊的定义3.1.2 锡焊的应用范围3.1.3 锡焊的优点与缺点3.2 焊接材料与设备3.2.1 焊接材料的选用3.2.2 焊接设备的选用3.3 焊接工艺流程3.3.1 焊接前的准备3.3.2 焊接操作步骤3.3.3 焊接后的检查与验收3.4 焊接注意事项3.4.1 焊接环境3.4.2 焊接操作技巧3.4.3 焊接质量控制第四章：铆接、粘接与锡焊技术的比较与应用4.1 铆接、粘接与锡焊技术的比较4.1.1 工作原理4.1.2 适用范围4.1.3 优点与缺点4.2 铆接、粘接与锡焊技术的应用4.2.1 铆接技术的应用4.2.2 粘接技术的应用4.2.3 锡焊技术的应用4.3 铆接、粘接与锡焊技术的选择与运用4.3.1 选择原则4.3.2 运用注意事项第五章：铆接、粘接与锡焊技术的实际操作案例分析5.1 铆接技术实际操作案例5.1.1 案例介绍5.1.2 操作步骤与要点5.2 粘接技术实际操作案例5.2.1 案例介绍5.2.2 操作步骤与要点5.3 锡焊技术实际操作案例5.3.1 案例介绍5.3.2 操作步骤与要点第六章：铆接、粘接与锡焊技术在工程实践中的应用6.1 铆接技术在工程实践中的应用6.1.1 航空航天领域的应用6.1.2 汽车制造中的应用6.1.3 建筑结构中的应用6.2 粘接技术在工程实践中的应用6.2.1 电子产品组装中的应用6.2.2 玻璃幕墙中的应用6.2.3 医疗器械中的应用6.3 锡焊技术在工程实践中的应用6.3.1 电子装配中的应用6.3.2 家电产品中的应用6.3.3 交通工具制造中的应用第七章：铆接、粘接与锡焊技术的创新发展7.1 铆接技术的创新发展7.1.1 新型铆接材料的研究与应用7.1.2 铆接工艺的改进与优化7.1.3 铆接设备的创新与发展7.2 粘接技术的创新发展7.2.1 高性能粘接剂的研发7.2.2 粘接工艺的创新与改进7.2.3 粘接技术的绿色环保化发展7.3 锡焊技术的创新发展7.3.1 新型焊接材料的研究与应用7.3.2 焊接工艺的改进与优化7.3.3 焊接设备的创新与发展第八章：铆接、粘接与锡焊技术的安全与环保8.1 铆接技术的安全与环保8.1.1 铆接过程中的安全防护措施8.1.2 铆接废料的处理与回收8.1.3 铆接对环境的影响与防治措施8.2 粘接技术的安全与环保8.2.1 粘接过程中的安全防护措施8.2.2 粘接废料的处理与回收8.2.3 粘接对环境的影响与防治措施8.3 锡焊技术的安全与环保8.3.1 焊接过程中的安全防护措施8.3.2 焊接废料的处理与回收8.3.3 焊接对环境的影响与防治措施第九章：铆接、粘接与锡焊技术的质量管理9.1 铆接技术的质量管理9.1.1 铆接质量的检测方法9.1.2 铆接质量控制体系的建立与实施9.1.3 铆接质量问题的分析与解决9.2 粘接技术的质量管理9.2.1 粘接质量的检测方法9.2.2 粘接质量控制体系的建立与实施9.2.3 粘接质量问题的分析与解决9.3 锡焊技术的质量管理9.3.1 焊接质量的检测方法9.3.2 焊接质量控制体系的建立与实施9.3.3 焊接质量问题的分析与解决第十章：铆接、粘接与锡焊技术在未来的发展趋势10.1 铆接技术在未来的发展趋势10.1.1 自动化、智能化的发展方向10.1.2 绿色环保型铆接技术的研究与应用10.1.3 铆接技术在新型材料领域的应用前景10.2 粘接技术在未来的发展趋势10.2.1 高性能、环保型粘接技术的研究与应用10.2.2 粘接技术在新能源领域的应用前景10.2.3 生物医学领域中粘接技术的应用与发展10.3 锡焊技术在未来的发展趋势10.3.1 新型焊接材料的研究与应用10.3.2 焊接技术在航空航天领域的应用前景10.3.3 锡焊技术在智能制造领域的应用与发展重点和难点解析一、铆接技术的应用范围和优缺点：这一部分内容是理解铆接技术的基础，需要重点掌握不同应用场景下铆接技术的适用性以及其相对其他连接方式的优点和局限。
飞机装配工艺学224
第三章 铆接和铆接结构装配普通铆接概述一、普通铆接的概念和过程普通铆接是指常用的凸头或埋头铆钉铆接，铆接过程为：制铆钉孔－制埋头窝－放铆钉 －铆接。
见课本图。
二、普通铆接的缺点增加了结构重量；降低了强度，容易引起变形；疲劳强度低；密封性能差。
导致其它连接方法迅速发展，如胶接，点焊和胶接点焊等三、铆接的优点连接强度比较稳定；容易检查和排除故障（与胶接焊接比较）；使用工具比较简单，价廉； 适用于比较复杂的结构的连接。
四、铆接的发展1.无头铆钉干涉配合铆接技术可以提高接头的疲劳寿命，满足现代飞机的疲劳性能和密封 性要求。
2.各种形式的自动钻孔设备和铆接设备为不断提高铆接的机械化和自动化程度，提高铆接 质量提供了条件。
第一节 普通铆接工艺过程一、钻孔和锪窝1.对铆钉孔的要求1.1 铆钉孔的质量要求孔径公差 1.2 孔的椭圆度 1.3孔的垂直度 1.4孔边毛刺 1.5 孔的粗糙度1.2 不同直径的铆钉孔的加工方法d<5mm 钻孔、扩孔; d>6mm 或夹层厚度>15mm 钻孔、扩孔、铰孔。
2.影响钻孔质量的主要因素教案1.1 工件材料 1.2 钻头转速、 1.3 进刀量 1.4刀具的锋利程度2.确定铆钉孔的位置2.1 铆钉孔位置包含内容边距、排距（行距）、 孔距2.2 铆钉孔钻孔的方法1）按划线钻孔（ 钻孔的方向）2）按导孔钻孔——导孔通常是制在孔的边距较小、材料较硬或较厚的零件上，在零件制造 阶段就制出，装配定位后，钉孔按导孔钻出 。
例如蒙皮和长桁的铆钉孔，是按长桁的导孔 钻出。
3）按钻模钻孔3.锪窝3.1 埋头窝的深度要求埋头窝的深度为负差，铆后铆钉头只允许铆钉头高出蒙皮表面。
3.2 埋头窝的制作方法一般使用锪窝方法，锪窝有专用的锪窝钻。
为保证埋头窝深度公差，应采用能限制窝深的锪 窝钻套。
当蒙皮厚度<0.8mm 时采用冲窝方法。
二、制孔工具设备1.风钻以压缩空气为动力，将高压空气经导管进入机身汽缸，推动活塞做高速往复运动，打击并 回转钻杆。
机械设计铆接焊接胶接和过盈连接
机械设计
二、过盈连接的工作原理及装配方法
工作原理：孔与轴配合中，轴的实际尺寸大于孔，两者装配后 产生径向变形使配合面间产生了很大的压力，工作时载荷就靠 着相伴而生的摩擦力来传递。 轴的尺寸减去孔的尺寸称为过盈量。 压入法 装配方法： 温差法
潘存云教授研制
加热包容件
冷却被包容件
当配合面为圆柱面时，当其他条件相同时，用温差法能获 得较高的摩擦力或力矩，因为它不像压入法那样会擦伤配合表 面。
F
机械设计
五、胶接的基本工艺过程 （1）清除胶接件表面的油污或氧化层；方法有机械或化学处理 （2）按配方比例配制胶粘剂；大多数胶都是多祖分的 （3）采用适当方法涂胶（如喷涂、刷涂等），保证厚 薄合适、均匀无缺、无气泡；
（4）清除表面多余的胶粘剂；
（5）按一定条件进行固化；要综合考虑使用要求、接头形式、接头面积、温 度、压力、时间等因素。 （6）质量检验，常用方法有：
6、设计焊接件时，注意恰当选择母体材料和焊条；
7、合理布置焊缝及长度； 8、对于那些有强度要求的重要焊缝，必须按照有关行业的强度 规范进行焊缝尺寸校核，明确工艺要求和技术条件，并在焊后 仔细进行质量检验。
机械设计
六、焊接在机器零件中的应用
由于焊接具有强度高、工艺简单、因连接而增加的质量小 等特点，焊接技术的应用日益广泛。 在技术革新、单件生产、新产品试制等情况下，采用焊接 制造箱体、机架等，一般比较经济。 随着焊接技术的发展，许多零件已改变了它们的传统制造 方法。一向是铸造出的机座、机壳、大齿轮等零件，已有很大 一部分改用了焊接。
在机械制造中，最常用的被焊件材料是低碳钢和低合金钢 (如Q215、Q235、15、20、16Mn等) 。焊条的材料最好与被焊 件的材料相同。
钢结构第三章习题课后答案
钢结构第三章习题课后答案钢结构第三章习题课后答案钢结构是一门重要的工程学科，它涉及到建筑、桥梁、机械等领域。
在学习钢结构的过程中，习题是不可或缺的一部分。
通过解答习题，我们可以加深对知识点的理解，提高解决实际问题的能力。
下面是钢结构第三章习题的答案，希望对学习者有所帮助。
1. 钢结构的设计原则是什么？钢结构的设计原则主要包括以下几点：- 安全性：钢结构在设计中必须满足一定的安全系数，以确保结构在正常使用和极限状态下的安全性。
- 经济性：在满足安全性的前提下，设计应尽可能节约材料和成本，提高结构的经济性。
- 实用性：设计应考虑结构的施工性、可维护性和可拆卸性，以便于施工和后期维护。
- 美观性：设计应注重结构的外观和形象，使其与周围环境相协调。
2. 钢结构的设计方法有哪些？钢结构的设计方法主要包括以下几种：- 强度设计法：根据结构的承载能力和荷载要求，确定结构的截面尺寸和材料强度，以满足结构的强度要求。
- 稳定性设计法：根据结构的稳定性要求，确定结构的稳定性系数，以保证结构的稳定性。
- 构造设计法：根据结构的构造形式和连接方式，确定结构的构造方案和连接方式，以保证结构的完整性和可靠性。
- 疲劳设计法：根据结构的工作环境和使用要求，确定结构的疲劳寿命和疲劳极限，以保证结构的疲劳安全性。
3. 钢结构的连接方式有哪些？钢结构的连接方式主要包括以下几种：- 焊接连接：通过焊接将钢构件连接在一起，具有连接强度高、刚度大的特点，适用于大型和重要的结构。
- 螺栓连接：通过螺栓将钢构件连接在一起，具有连接方便、可拆卸的特点，适用于较小和较简单的结构。
- 铆接连接：通过铆钉将钢构件连接在一起，具有连接牢固、工艺简单的特点，适用于一些特殊的结构。
- 槽钢连接：通过槽钢将钢构件连接在一起，具有连接简单、刚度大的特点，适用于某些特殊的结构。
4. 钢结构的抗震设计原则是什么？钢结构的抗震设计原则主要包括以下几点：- 强度原则：结构的抗震能力应满足设计地震作用下的强度要求，以保证结构在地震中不发生破坏。
机械设计基础了解机械设计中的焊接与铆接技术
机械设计基础了解机械设计中的焊接与铆接技术机械设计基础：了解机械设计中的焊接与铆接技术机械设计中，焊接与铆接技术是常用的连接方法。
它们可以用于连接金属材料，提供坚固的连接，广泛应用于各种机械设备的制造和维修中。
本文将介绍焊接与铆接技术的基本原理和应用。
一、焊接技术焊接是将两个或多个金属材料通过加热或施加压力，并融化金属表面，使它们融合在一起的一种方法。
焊接可以分为气焊、电弧焊、激光焊等多种方式。
1. 气焊气焊是利用气体燃烧产生的高温火焰，将焊丝熔化并与工件表面融合。
气焊广泛应用于船舶、桥梁、建筑等领域。
2. 电弧焊电弧焊是利用电弧将焊丝和工件表面熔化并融合。
电弧焊有多种方法，如手工电弧焊、埋弧焊、氩弧焊等。
其中氩弧焊是一种常用的高质量焊接方法。
3. 激光焊激光焊是使用激光束将金属表面加热至熔化并融合。
激光焊可以实现高精度、高速度的焊接，被广泛应用于汽车、航空航天等领域。
焊接技术的优点是连接强度高、结构简单、重量轻。
然而，焊接过程中会产生变形和残余应力，需要对焊接结构进行后续处理，以确保其质量和稳定性。
二、铆接技术铆接是利用铆钉将两个或多个工件连接在一起的一种方法。
铆钉被锤击或压力机施加力量，使其变形并融合在工件表面，形成牢固的连接。
铆接技术主要有实心铆接、空心铆接和胀铆等。
实心铆接适用于连接厚板材料，常用于飞机、汽车等结构件。
空心铆接适用于连接中空结构，如管道、容器等。
胀铆是利用胀铆螺母与螺栓的协作，实现连接件固定的方法。
铆接技术的优点是连接牢固、没有变形和残余应力问题。
然而，铆接的拆卸和更换困难，且连接件较大，影响整体重量和外观。
三、焊接与铆接技术的选择在机械设计中，焊接和铆接技术的选择要根据具体情况进行。
对于连接结构要求高强度、高密封性和重量轻的情况，一般会选择焊接技术。
焊接可以实现全面的连接，无需额外连接件，适用于机械设备的主要结构。
对于需要频繁拆卸或更换的情况，一般会选择铆接技术。
铆接可以实现可拆卸连接，方便维护和更换。
《铆接焊接和胶接》课件
常见问题和解决方案
无法预热零件
可采用更大容量功率的加热器 或合金扩散预焊或设法利用贴 合和熔化薄膜显著获得预热带。
纹形和表面开裂
导致表面开裂的原因可能是焊 接技术错误或焊接冷却速度过 快。采用低热输入、高电流强 度并窄焊缝，同时缩短焊缝的 长宽比可修正这一问题。
操作习惯错误
可能存在这一问题源于操作人 员没有经过足够的培训或缺乏 操作经验。合适的培训和持续 的实践可以改善这一状况。
《铆接焊接和胶接》PPT 课件
本课程将介绍铆接、焊接和胶接的应用、分类、操作方法以及实际应用。学 习这些知识将有助于你在相关行业获得巨大的竞争优势。
铆接的分类多个过薄钣金件铆在
间接铆接
2
一起的铆接方式。
通过一个或多个垫片将连接材料纳入铆
合范围的铆接方式。
3
半睡眠铆接
通过一个有限的模量，把基材的两边牢 固地链接在一起的铆接方式。
胶接在哪些行业中应用
胶接技术逐渐替代了传统的机械连接和热处理连 接技术，在建筑、汽车、飞机和其他工业领域得 到了广泛应用。
安全注意事项
1
铆接的安全注意事项
穿戴好防护用品，包括手套、工作服、护目镜、耳塞等。防止高温引起的火灾。
2
胶接的安全注意事项
操作时戴手套和护目镜，选择排气良好的通风设备，并保持工作区域清洁。对于 有害气体要密闭存放严加管制。
操作方法
铆接操作步骤
准备工作，准备铆钉和仪器，调节好参数。两个或多个零件定位、提取杆定位、钻孔、钻孔 加工、检查。
胶接操作步骤
准备工作，准备基材和胶水，调节好适当的温度条件。处理胶水，涂抹等待，对齐定位，施 加压力，半固化，离模、整理、质检。
实际应用
钢结构-第三章 钢结构连接方法
自动焊的焊缝质量稳定，焊缝内部缺陷较少， 塑性好，冲击韧性好，适合于焊接较长的直接 焊缝。半自动焊因人工操作，适用于焊曲线或 任意形状的焊缝。自动和半自动焊应采用与主 体金属相适应的焊丝和焊剂，焊丝应符合国家 标准的规定，焊剂应根据焊接工艺要求确定。
钢结构连接方式
* 气体保护焊是用惰性气体（或CO2）气体作
为电弧的保护介质，使熔化金属与空气隔绝， 以保持焊接过程稳定。气体保护焊电弧加热 集中，焊接速度快，熔深大，故焊缝强度比 手工焊的高。且塑性和抗腐蚀性好，适合于 厚钢板的焊接。
钢结构连接方式
（二）焊缝符号集及标注方法
《焊缝符号表示法》规定：焊缝符号一般由基本符 号与指引线组成，必要时还可加上补充符号和焊缝尺寸。 基本符号：表示焊缝的横截面形状，如用“ ”表 示角焊缝,用“V”表示V形坡口的对接焊缝； 补充符号：补充说明焊缝的某些特征，用“ ” 表示现场安装焊缝，用“ ”表示焊件三面带有焊缝； 指引线 ：一般由横线和带箭头的斜线组成，箭头 指向图形相应焊缝处，横线上方和下方用来标注基本符号 和焊缝尺寸等。
钢结构连接方式
本章小结
*一、知识点
* 1.钢结构的连接方法主要有焊接连接、螺栓连接和铆钉连接三
种方式。
* 2.钢结构常用的焊接方法、焊缝连接；对接焊缝和角焊缝的构
造；焊缝符号集及标注方法；焊缝质量检验和焊缝质量级别。
* 3. 普通螺栓连接的构造；
*二、重点内容
* 1.钢结构的连接方法 * 2.普通螺栓连接的构造
钢结构连接方式
A、B级螺栓（精制螺栓）采用8.8级钢材制作，经机床车削加工而成，表 面光滑，尺寸准确，且配用Ⅰ类孔（即螺栓孔在装配好的构件上钻成或扩钻成，孔 壁光滑，对孔准确）。由于其加工精度高，与孔壁接触紧密，其连接变形小，受力 性能好，可用于承受较大剪力和拉力的连接。但制造和安装较费工，成本高，故在 钢结构中较少采用。
钢结构设计手册
不适于风大的地方施焊。
4、电阻焊等 利用电流通过焊件接触点表面的 电阻所产生的热量来熔化金属， 再通过压力使其焊合。 适用于薄壁型钢的焊接，板叠厚 度不超过12mm。焊点主要承受剪 力，抗拉能力较差。
2 3
6 1
4
5
电阻焊
1 电源 2 导线 3 夹头 4 焊件 5 压力 6 焊逢
第二节 焊接方法和焊缝连接形式
第二节 焊接方法和焊缝连接形式
五、焊缝质量检验 • 焊缝质量等级：《钢结构工程施工质量验收规范》
（GB50205）对焊缝依其质量检查标准分为一级、二级和三 级。 • 焊缝质量检验方法： 外观检查（外部尺寸和缺陷） 内部检查（内部缺陷）：超声波探伤检验（主要) 、X射线、 γ射线等（x射线应用广）检验、磁粉（辅助）、荧光检验 （辅助） 。 三级焊缝只要求进行外观检验并符合标准，即检查焊缝实际 尺寸是否符合设计要求和有无看得见的裂纹，咬边等缺陷 ；
• 材料等级：采用45号钢、40B和20MnTiB钢（热处理），材料 等级为 8.8级或10.9级。
• 孔径：摩擦型高强螺栓孔径比螺栓大1.5～2.0mm；承压型高 强螺栓孔径比螺栓大1.0～1.5mm。
4、射钉、自攻螺栓、焊钉连接 灵活，安装方便，构件无须予先处理，适用于轻钢、薄板结
构，不能受较大集中力 。焊钉用于混凝土和钢板的连接。
•搭接：不同厚度的两构件，传力不均匀，费材料
•T形连接（顶接）：组合截面
•角部连接：箱形截面
盖板对接
第二节 焊接方法和焊缝连接形式
三、焊缝形式 按焊缝和两个被连接件间的相对位置分类。 对接焊缝：焊缝和两个被连接件的平行面相连。 角焊缝：焊缝和两个被连接件的相交面相连。
第二节 焊接方法和焊缝连接形式
电子课件-《机械制造工艺基础(第七版)》-A02-3517 3第三章 焊接
2．焊接电流
电流大小主要取决于：
（1）焊条直径 （2）焊接位置 （3）焊接层次
3．电弧电压
电弧长，则电弧电压高；电弧短，则 电弧电压低。焊接时应力求使用短弧
4．焊接速度
焊接速度应该均匀适当，既 要保证焊透又要保证不烧穿
§3第—三2 章焊条焊电接弧焊
5．焊接接头形式和坡口形式
（1）接头形式 焊接接头的组成
（1）可焊接易氧化的有色金属，如铝、镁及其合金 （2）也可焊接不锈钢、铜合金以及其他难熔金属 （3）其电弧非常稳定，可以用于焊薄板及全位置焊缝
第三章 焊接
四、等离子弧焊
1．等离子弧焊的原理
利用等离子弧焊 枪所产生的高温等 离子弧有效地熔化 焊件而实现焊接
第三章 焊接
（1）非转移型等离子弧
（2）转移型等离子弧
（2）送丝的手法
1）点送
2）连续送丝
§3第—三3 章气焊焊与接气割
5．气焊主要工艺参数
（1）火焰能率 （2）火焰性质
碳化焰
§3第—三3 章气焊焊与接气割
中性焰 （3）焊丝直径
氧化焰
§3第—三3 章气焊焊与接气割
二、气割
1．气割原理
将金属的待切割处预热到燃烧 点，并从割炬的另一喷孔高速 喷出纯氧气流，使切割处的金 属发生剧烈的氧化，成为熔融 的金属氧化物，同时被高压氧 气流吹走，从而形成一条割缝
电极接电源负极，喷嘴接 正极，而零件不参与导电。 电弧在电极和喷嘴之间产生
钨极接电源负极，零 件接正极，等离子弧在 钨极与零件之间产生
第三章 焊接
（3）联合型（混合型）等离子弧
转移弧和非转移弧同时 存在，需要两个电源独 立供电。电极接两个电 源的负极，喷嘴及零件 分别接各个电源的正极
第3章-普通铆接课件PPT
图3-4 曲面工件上钻孔
图3-5 楔形工件上钻孔
7
2 钻孔的方法
钻孔
1）各类工件的钻孔方法
（7）在圆柱形工件上钻孔时，钻孔前应在孔位上打冲点， 然后将工件放置于“V”形铁上钻孔，或用手扶紧工件，将钻 头垂直于圆柱形的水平轴线进行钻孔(见图3-6)。
（8）在刚性较差的薄壁板工件上钻孔时，工件后面一定要 有支撑物(见图3-7)。
面时，给钻头的轴向力要减小，以防材料劈裂分层；
5
当复合材料与金属零件一起钻孔时，应优先考虑选择在复合材料一面先钻；
6
在复合材料上钻孔，要保持钻头切削刃处于锋利状态，应勤磨钻头。
17
3 钻孔后的毛刺清除
（1）用风钻安装“毛刺锪钻”去毛刺(见图3-13)； （2）也可用比铆钉孔大2～3级的钻头去毛刺(其顶角为120°～ 160°)(见图3-14)； （3）风钻转速不宜太快，压力要适当； （4）去毛刺允许在孔边形成0.2mm深的倒角。
冲窝法步骤
31
• 划冲结合法：在飞机内部构件厚度较大（大于或 等于0.8mm），而蒙皮厚度较薄（小于或等于 0.8mm），采用冲窝，由于构架较厚，不易冲出 埋头窝，还会使构架变形；采用划窝法，又会过 分的削弱蒙皮的强度。这时，要采用划冲结合法。
32
• 先在构架上钻孔划窝，划窝深度一般比铆钉头高 度大，以便容纳一部分蒙皮；然后，在蒙皮上钻 孔冲窝。如下图
（a）按简易导套钻孔 （b）按钻模钻孔
（c）先钻初孔 （d）扩钻最后直径孔
图3-9 在较厚工件上钻孔方法
10
2 钻孔的方法
1）各类工件的钻孔方法
（11）在不开敞结构部件钻孔时，采用弯钻钻孔(见图3-10)，或 采用长钻头钻孔(见图3-11)，在以上两种方法都无法钻孔时，还 可采取引孔的方法，先在长桁、框板或肋上钻出小孔，安装蒙 皮后，再用引孔器引孔或画线引孔，引出孔位后，再用Φ2.5mm 钻头钻初孔。
金属结构的连接
§3.4焊接接头的静强度计算
情形2：
危险点：A，B.
A：σhA=N/Af+M/WfA≤〔σh〕
B： hzs
N Af
M W fB
2
2
Q A'f
2
h
hzs hB 2 h
h
Q A'f
h
§3.4焊接接头的静强度计算
二、贴角焊缝的静强度计算 1.贴角焊缝的应力分布规律及破坏形式
2）埋弧自动焊——焊丝+焊剂 Q235——H08、H08A、H08Mn+高硅型焊剂； Q345——H08MnA、H10Mnq+低锰型或无锰型焊剂;
3）气体保护焊——焊丝+气体（CO2、氩气） 二，螺栓连接 ① 普通螺栓 — Q235-A,Q235-B,35； ② 高强度螺栓— 螺栓：d≤24mm.45,40B,20MnTiB
2. 焊接材料 1）手工焊——焊条按照等强度选取。 焊Q235，常用E43XX焊条，如E4303、E4315、E4316 焊Q345，常用E50XX焊条，如E5003、E5015、E5016 焊Q235与Q345的混合连接，E43XX（一般）、E50XX（贴脚焊、 受力较大的部位）
§3.2连接的材料
§3.4焊接接头的静强度计算
2.承受剪力的对接焊缝（纯剪） τ=Q/Af=Q/lf·δ≤〔τh〕 式中：lf、δ同前，〔τh〕查表23，或教材表51。
§3.4焊接接头的静强度计算
3.N、Q、M共同作用下的对接焊缝 情形1：
危险点：A、B. A：σh=N/Af+M/Wf ≤〔σh〕 B: τh=QSf/If·δ≤〔τh〕
d＞24mm.20MnTiB,35VB 螺母：45，15MnVB 垫圈：45 (平垫圈)
19年新钢结构连接第3章
34
步骤3：计算角钢肢背和肢尖上侧缝分担的轴力（N1 ,N2）
k1N
lw1
N
k2N
lw2
查得焊缝内力分配系数K1=0.65, K2=0.35
肢背角焊缝所承受的内力
N1=373.75kN
肢尖角焊缝所承受的内力
N2=201.25kN
2019/10/20
35
步骤4：计算角钢肢背和肢尖上侧缝长度（lw1 ,lw2）
强度折减：高空安装焊缝，强度设计值乘以0.9
2019/10/20
8
3.2.4 焊缝连接型式及焊缝型式
焊缝连接型式：对接、搭接、T形连接和角接
焊缝连接型式
2019/10/20
9
焊缝型式：对接焊缝和角焊缝
对接焊缝按受力与焊缝方向分： 1）正对接焊缝(a)：作用力方向与焊缝方向正交。 2）斜对接焊缝(b)：作用力方向与焊缝方向斜交。
(
f
f
)2
2 f
f
w f
f 1.22
正面角焊缝强度增大系数，直接承受 动力荷载时为1.0
20
3.3.3 常用连接方式的角焊缝计算
1. 受轴心力焊件的拼接板连接
仅侧面角焊缝：
f
N he lw
f
w f
仅正面角焊缝：
f
he
N lw
f
f
w f
2019/10/20
2019/10/20
27
[分析] 方法一： 假定焊脚尺寸----焊缝长度----拼接盖板尺寸
步骤1：假定焊脚尺寸（hf） 角焊缝的尺寸是根据板件的厚度确定的。
最大焊脚尺寸：规范规定，当t>6mm时，hf≦t-(1～2)mm，t为 较薄焊件的厚度
铆接、焊接、胶接和过盈联接
§2 焊接
焊接是利用局部加热方法使两个金属元件在联接处熔融而构成的不可拆卸联接。常用 的焊接方法有电弧焊、气焊和电渣焊等，其中电弧焊应用最为广泛。 电弧焊是利用电焊机的低压电流通过焊条（一个电极）与被焊接件（另一个电极）形 成的电路，在两极之间产生电弧来熔化被联接件的部分金属和焊条，使熔化金属混合并填 充接缝而形成焊缝。 常用的焊缝形式有对接焊缝和填角焊缝。 如图 14-2a 所示为对接焊缝，它用来联接在同一平面内的焊件，焊缝传力较均匀。当 被焊接件厚度不大时，用平头型对接焊缝，如图 14-2b 所示；当被联接件厚度较大时，为 了保证焊透，需要预制各种形式的坡口，如图 14-2c ~ g 所示。
焊接一般用于低碳钢、低碳合金钢和中碳钢。一般地，低碳钢无淬硬倾向，对焊接热 过程不敏感，焊接性好。焊条的材料一般应选取与被焊接件相同或接近的材料。焊接强度 高、工艺简单、重量轻，在单件生产、新产品试制及复杂零件结构情况下，采用焊接替代 铸造，可以提高生产效率，减少成本。但焊接后常常有残余应力和变形存在，不能承受严
N/mm 2
F 为拉力或压力，N； K 为焊缝腰长，mm； L 为焊缝总长度，mm； [τ]’为焊缝的许用剪切应力，N/mm2。 焊接的许用应力取决于焊接工艺、焊条、被焊接件的材料、载荷性质和焊接品质。承 受静载荷时，焊缝的许用应力如表 1 所示。注意：对建筑结构、船舶和压力容器制造等行 业，应按专门的行业性焊接设计规范选取焊缝的许用应力。
对接
正交
搭接 图 4 胶接
胶接工艺简单、便于不同材料及极薄金属间的联接，胶接的重量轻、耐腐蚀、密封性 能好；但是，胶接接头一般不宜在高温及冲击、振动条件下工作，胶接剂对胶接表面的清 洁度有较高要求，结合速度慢，胶接的可靠性和稳定性易受环境影响。
铆接、粘接与锡焊教材PPT
紧密铆接——用于低压容器要求不渗漏，可承受较小的均匀 的压力。
强密铆接——要能承受很大的压力，要求接铆非常紧密保证 不渗漏，用于蒸汽锅炉等。
冷铆——直接镦出铆合头，一般直径6mm以下均可冷镦。 热铆～1mm。 混合铆——铆接时，把铆头端部加热，铆接细长的铆钉较适 用，可避免铆接时铆钉杆部弯曲。
锡焊一般用于焊接强度不高或要求 铆接工具：手锤压、紧冲头罩模、顶模
沉头铆钉杆长度公式 L= ∑δ+（0.
密封性较好地连接，以及电器元件 在维修中应用的无机黏结剂主要是：磷酸—氧化铜黏结剂。
铆距：铆钉与铆钉间，铆钉与板料边缘间的距离。
或电器设备的线Leabharlann 连接等。 黏结剂分为无机黏结剂和有机黏结剂
铆接工具使用及铆接方法
铆钉
铆钉的种类： 1）按铆钉的形状分为——平头、半圆头、沉头、半圆沉头、
皮带钉。 2）按材料分为——钢铆钉、铜、铝、铆钉等。
铆钉的种类 铆接工具：手锤压、紧冲头罩模、顶模
铆接形式与铆钉排列
两块板
一块板折边
铆接工具使用及铆接方法
抽芯铆钉
击芯铆钉
铆距：铆钉与铆钉间，铆钉与板料边缘间的距离。
单排铆距——铆钉中心距等于铆钉直径的三倍（即t=3d）, 没有中心距由边缘到铆钉中心孔a约为1.5d。
铆钉长度的确定——铆钉所需长度等于铆接件总厚度加上铆 合头所需长度。 半圆头铆钉杆长度～1.5）d 沉头铆钉杆长度 L= ∑δ+（0.8～1.2）d
式中：∑δ—被连接板厚度 d—铆钉直径
底孔直径的确定—铆接时底孔直径大小应随着连接要求不同 而变化。
铆接、焊接与胶接基本概念
铆接、焊接与胶接基本概念§6—1 铆接利用铆钉把两个以上的被铆件联接在一起的不可拆联接，称为铆钉联接。
一、铆缝铆钉和被铆件铆合部分一起构成铆缝。
强固铆缝、强密铆缝、紧密铆缝（a）搭接缝；（b）单盖板对接缝；（c）双盖板对接缝二、铆缝的受力及破坏形式、设计计算要点（a）铆钉被剪断；（b）板边被剪坏；（c）钉孔接触面被压坏；（d）板沿钉孔被拉断；（e）板边被撕裂§6—2 焊接利用局部加热的方法将被联接件联接成为一个整体的一种不可拆联接，称为焊接。
一、焊接的类型、特点及应用焊接可以分为两大类：①压力焊；②熔融焊二、焊接件常用材料及焊条焊接的金属结构常用材料及Q215、Q235、Q255；焊接的零件则常用Q275、15~50号碳钢，以及50Mn、50Mn2、50SiMn2等合金钢。
三、焊缝的受力及破坏形式焊接时形成的接缝叫做焊缝。
（a）正接角焊缝；（b）搭接角焊缝；（c）对接焊缝；（d）卷边焊缝；（e）塞焊缝对接焊缝主要用来承受作用于被焊件所在平面内的拉（压）力或弯矩（图6-4a、b），其正常的破坏形式是沿焊缝断裂（6-4c）。
正焊缝通常只用来承受拉力；侧焊缝及混合焊缝可用来承受拉力或弯矩。
它的正常破坏形式均认为是由于剪切而破坏的。
四、焊接件的工艺及设计注意要点焊缝的长度应按实际结构的情况尽可能取得短些或分段进行焊接，并应避免焊缝交叉；还应在焊接工艺上采取措施，使构件在冷却时能有微小自由移动的可能；；焊后应经热处理（如退火），以消除残余应力。
在焊接厚度不同的对接板件时，应将较厚的板件沿对接部位平滑辗薄，以利焊缝金属匀称熔化和承载时的力流得以平滑过渡。
§6—3 胶接一、胶接及其应用胶接是利用胶粘剂在一定条件下把预制的元件联接在一起，并具有一定的联接强度的不可拆联接。
二、胶接接头设计胶接接头时应注意以下各点：（1）尽可能使胶层受剪或受压；（2）尽可能使胶层应力分布均匀；（3）胶层厚度为0.1~0.2mm 时，胶层强度最高；（4）胶接面积宜取大些以利于金属强度的充分利用。
材料加工工艺第三章 焊接技术
材料工艺基础（焊接技术）
4
3.2.2 熔化焊接
(1) 氧－乙炔火焰焊（气焊）
可用于焊接大部分黑色金 属和有色金属工件，具有 设备简单，操作灵活，成 本低等优点，应用广泛。
特点：飞溅少，电弧稳定， 焊缝成形美观；焊丝熔敷速 度快，生产率高；调整焊剂 成分，可焊接多种材料；抗 气孔能力较强。但药芯焊丝 制造较困难，且容易变潮， 使用前应烘烤。
焊接材料：碳钢、低合金钢、不锈钢等
材料工艺基础（焊接技术）
14
(5) 电渣焊
电渣焊是利用电流通过熔渣所产生的电阻热作为热源进行 焊接的一种熔焊方法。
① 焊接温度低 ② 可焊接各种金属及合金 ③ 可焊接厚度差别很大的焊件
单件生产率低 焊前对焊件表面的加工清理和装配精度要求十分严格
在航空工业中，用扩散焊制成的钛制品可以代替多种制品、 火箭发动机喷嘴耐热合金与陶瓷的焊接。 机械制造工业中，将硬质合金刀片镶嵌到重型刀具上等。
材料工艺基础（焊接技术）
材料工艺基础（焊接技术）
29
滚焊视频
材料工艺基础（焊接技术）
30
(3) 对焊
利用焊件端面的电阻热，使断面达到热塑性状态，施加顶 压力实现焊接。可分为电阻对焊和闪光对焊。
材料工艺基础（焊接技术）
31
(4) 摩擦焊
利用焊件接触端面 相互摩擦产生的热 量，使端面达到热 塑性状态，然后迅 速施加顶锻力，实 现焊接的一种固相 压焊方法。
材料工艺基础（焊接技术）
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二、对接焊缝的计算 ➢ 对接焊缝分为：焊透和部分焊透（自学）两种； 对于静载作用下的一级和二级对接焊缝其强度可视为
与母材相同，不与计算。三级焊缝需进行计算； ➢ 对接焊缝可视作焊件的一部分，故其计算方法与构
M V
1 焊缝截面
σ1
σmax
τmax
τ τ1
A、对于焊缝的σmax和τmax应满足式3-4和3-5要求；
B、对于翼缘与腹板交接点焊缝（1点），其折算应 力尚应满足下式要求：
1.1—考虑最大折算应力只在局部出现的强度增大系数。
§3.4 角焊缝的构造与计算
一、角焊缝的形式和受力分析 1、角焊缝的形式: 直角角焊缝、斜角角焊缝
焊机
焊条 保护气体
焊钳
钢材相适应。
焊件
电弧
熔池 导线
Q235钢选择E43型焊条（E4300--E4328) Q345钢选择E50型焊条(E5000--5048) Q390、Q420钢选择E55型焊条(E5500--5518) B、焊条的表示方法： E—焊条(Electrode)
第1、2位数字为熔融金属的最小抗拉强度（kgf/mm2) 第3、4适用焊接位置、电流及药皮的类型。 不同钢种的钢材焊接，宜采用与低强度钢材相适应的焊条。
缺点：设备投资大，施工位置受限等。
送
机
丝
器
器
3.气体保护焊 优、缺点： 优点：焊接速度快，焊接质量 好。 缺点：施工条件受限制等。
二.焊缝连接形式 （1）对接焊缝
焊接的连接形式？ 平接 搭接 顶接
正对接焊缝 （2）角焊缝
斜对接焊缝 T型对接焊缝
3. 焊缝位置 （a）平焊 （b）横焊 （c）立焊 （d）仰焊
三级焊缝：全部外观检测； 二级焊缝：全部外观检测，50%做超声波检测； 一级焊缝：全部外观检测，超声波检测，2%做X 射线检测；
3.焊缝质量等级及选用 《钢结构设计规范》（GB50017--2003）中，对
焊缝质量等级的选用有如下规定：
(1) 需要进行疲劳计算的构件中，垂直于作用力方向 的横向对接焊缝受拉时应为一级，受压时应为二级。
对接焊缝连接
角焊缝连接
二、铆钉连接
优点：连接刚度大，传力可靠； 缺点：对施工技术要求很高， 劳动强度大，施工条件差， 施 工速度慢。
三、螺栓连接
分为：
N
普通螺栓连接
高强度螺栓连接
§3.2 焊接连接特性
一、钢结构常用焊接方法
1.手工电弧焊
原理：利用电弧产生热量
熔化焊条和母材形
成焊缝。
A、焊条的选择： 焊条应与焊件
f
w v
另:当tanθ≤1.5时,不用验算!
Ncosθ
θ
t
B
2、M、V共同作用下的对接焊缝计算
（1）板件间对接连接
V
因焊缝截面为矩形，M、
M
lw
V共同作用下应力图为： 故其强度计算公式为：
t A
στ
式中：Ww—焊缝截面模量； Sw--焊缝截面面积矩； Iw--焊缝截面惯性矩。
（2）工字形截面梁对接连接计算
第 三 章
大纲要求
1.了解钢结构连接的种类及各自的特点； 2.了解焊接连接的工作性能，掌握焊接连接的计算
方法及构造要求； 3.了解焊接应力和焊接变形产生的原因及其对结构
工作的影响； 4.了解螺栓连接的工作性能，掌握螺栓连接的计算
和构造要求。
§3.1 钢结构的连接方法
一、焊缝连接 优点：不削弱截面，方便施工，连接刚度大； 缺点：材质易脆，存在残余应力，对裂纹敏感。
C、优、缺点
优点：方便，特别在高空和野外作业，小型焊接； 缺点：质量波动大，要求焊工等级高，劳动强度大，效率低。
2.埋弧焊（自动或半自动）
焊丝转盘 熔渣
送丝器
、、 、、、 、
、 、 、
、
、
焊剂
、 、、、、、、、、、 、
焊件
焊剂漏斗
埋弧自动焊
A、焊丝的选择应与焊件等强度。 B、优、缺点：
优点：自动化程度高，焊接速度快，劳动强度低，焊 接质量好。
4.焊缝代号 焊缝表示：由引出线（箭头线）、焊缝 符号和基准线三部分组成。
§3.3 对接焊缝连接
一、对接焊缝的构造 1、对接焊缝的坡口形式: 对接焊缝的焊件常做坡口，坡口形式与板厚和施 工条件有关。 (1)当:t<6mm(手工焊),t<10mm(埋弧焊)时可不做 坡 (2口)t=,采1用0~直20边m缝m; 时，宜采用ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ边V形和双边V形 (坡3)口t>; 20mm时，宜采用U形、K形、X形坡口。 t--焊件厚度
(2) 在不需要进行疲劳计算的构件中，凡要求与母材等 强的受拉对接焊缝应不低于二级；受压时宜为二级。
（３）重级工作制和起重量 Ｑ＞５０ｔ的中级工作 制吊车梁的腹板与上翼缘板之间以及吊车桁架上弦杆 与节点板之间的Ｔ形接头焊透的对接与角接组合焊缝， 不应低于二级。
（４）角焊缝质量等级一般为三级，直接承受动力荷 载且需要验算疲劳和起重量Ｑ＞５０ｔ的中级工作制 吊车梁的角焊缝的外观质量应符合二级。
三、焊缝缺陷及质量检查 1.焊缝缺陷
2.焊缝质量检查 外观检查：检查外观缺陷和几何尺寸； 内部无损检验：检验内部缺陷。
内部检验主要采用超声 波，有时还用磁粉检验 荧光检验等辅助检验方 法。还可以采用X射线或 γ射线透照或拍片。
《钢结构工程施工及验收规范》规定：
焊缝按其检验方法和质量要求分为一级、二级 和三级。
（1）直角角焊缝
hf hf
hf
hf 普通式
1.5hf 平坡式
hf 凹面式
（2）斜角角焊缝
hf α hf
按he=0.7hf
hf α hf
按he=0.7hf
件强度计算相同。
1、轴心力作用下的对接焊缝计算 N
N
lw
t
式中：
N—轴心拉力或压力；
A
t—板件较小厚度；T形连接中为腹板厚度；
ftw、fcw —对接焊缝的抗拉和抗压强度设计值。
当不满足上式时，可采用斜对
接焊缝连接如图B。
N
Nsinθ
N
N sin
lwt
f
t
w
或f
w c
N cos
lwt
C=0.5~2mm
（a）
α
p
C=2~3mm
（C）
p
C=3~4mm
（e）
α
C=2~3mm
（b）
p
C=3~4mm
（d）
p
C=3~4mm
（f）
2、V形、U形坡口焊缝单面施焊，但背面需进行补焊；
3、对接焊缝的起、灭弧点易出现缺陷，故一般用引弧 板引出，焊完后将其切去；不能做引弧板时，每条 焊缝的计算长度等于实际长度减去2t1，t1—较薄焊 件厚度；