焊接结构备料加工

第五章焊接结构备料及成形加工

第一节钢材的矫正及预处理

一、钢材变形的原因

1.轧制过程中引起的变形

2.钢材因运输和不正确堆放产生的变形

3.钢材在下料过程中引起的变形

二、钢材的矫正原理

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缩短，把缩短的纤维拉长。最终使钢板厚度方向的纤维趋于一致。

三、钢材的矫正方法

1.手工矫正

（1）反向变形法

（2）锺击伸长法

2.机械矫正

机械矫正通过机械动力或液压力对材料的不平直处给予拉伸、压缩或弯曲作用，使材料恢复平直状态。

3.火焰矫正

利用火焰对钢材的伸长部位进行局部加热，使其在较高温度下发生塑性变形，冷却后收缩而变短，这样使构件变形得到矫正。

（1）火焰矫正的原理

（2）决定火焰矫正效果的因素

1）火焰加热的方式

点状加热、线状加热和三角形加热。

2）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。

3）火焰加热的温度

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℃。

（3）火焰矫正的步骤

1）分析变形的原因和钢结构的内在联系

2）正确找出变形的部位

3）确定加热方式、加热部位和冷却方式

4）矫正后检验

四、钢材的预处理

对钢材表面进行去除铁锈、油污、氧化皮清理等为后序加工准备的工艺称为预处理。

1.机械除锈法

机械除锈法常用的有喷砂（或喷丸，手动砂轮或钢丝刷，砂布打磨，刮光或抛光等。

2.化学除锈法

用腐蚀性的化学溶液对钢材表面进行清理。

化学处理法一般分为酸洗法和碱洗法。酸洗法可除去金属表面的氧化皮、锈蚀物等；碱洗法主要用于去除金属表面的油污

第二节划线、放样与下料

一、识图与划线

1．焊接结构的施工图

图纸是工程的语言，读懂和理解图纸是进行施工的必要条件。焊接结构是以钢板和各种型钢为主体组成的，因此表达钢结构的图纸就有其特点，掌握了这些特点就容易读懂焊接结构的施工图，从而正确地进行结构件的加工。

（1）焊接结构图的特点主要包括以下几个方面：

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表达不出来的，但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，是按不同的比例夸大画出来的。

2）为了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。

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。（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。

2．划线

划线是根据设计图样上的图形和尺寸，准确地按1:1在待下料的钢材表面上划出加工界线的过程。划线的作用是确定零件各加工表面的余量和孔的位置，使零件加工时有明确的标志；还可以检查毛坯是否正确；对于有些误差不大，但已属不合格的毛坯，可以通过借料得到挽救。划线的精度要求在0.25mm～0.5mm范围内。

划线的基本规则：

垂线必须用作图法；

用划针或石笔划线时，应紧抵直尺或样板的边沿；

3）圆规在钢板上划圆、圆弧或分量尺寸时，应先打上样冲眼，以防圆规尖滑动；

4）平面划线应遵循先画基准线，后按由外向内，从上到下，从左到右的顺序划线的原则。先画基准线，是为了保证加工余量的合理分布，划线

之前应该在工件上选择一个或几个面或线作为划线的基准，以此来确定工件其它加工表面的相对位置。一般情况下，以底平面、侧面、轴线为基准。

划线的准确度，取决于作图方法的正确性、工具质量、工作条件、作图技巧、经验、视觉的敏锐程度等因素。除以上之外还应考虑到它的工件因素，即工件加工成型时如气割、卷圆、热加工等的影响；装配时板料边缘修正和间隙大小的装配公差影响；焊接和火焰矫正的收缩影响等。划线的方法：

划线可为平面划线的立体划线两种。

1）平面划线与几何作图相似，在工件的一个平面上划出图样的形状和尺寸。有时也可以采用样板一次划成。

2）立体划线是在工件的几个表面上划线，亦即在长、宽、高三个方向上划线。

划线时应注意以下几个问题：

1）熟悉结构的图样和制造工艺，根据图样检验样板、样杆，核对选用的钢号、规格应符合规定的要求。

2）检查钢板表面是否有麻点、裂纹、夹层及厚度不均匀等缺陷。

3）划线前应将材料垫平、放稳，划线时要尽可能使线条细且清晰，笔尖与样板边缘间不要内倾和外倾。

4）划线时应标注各道工序用线，并加以适当标记，以免混淆。

5）弯曲零件时，应考虑材料的轧制纤维方向。

6）钢板两边不垂直时，一定要去边。划尺寸较大的矩形时，一定要检查对角线。

7）划线的毛坯，应注明产品的图号、件号和钢号，以免混淆。

8）注意合理安排用料，提高材料的利用率。

常用的划线工具有：划线平台、划针、划规、角尺、样冲、曲尺、石笔、粉线等。

基本线型的划法：

直线的划法

直线长不超过1m可用直尺划线。直线长不超过5m用弹粉法划线。

直线超过5m用拉钢丝的方法划线。

大圆弧的划法

大圆弧的准确划法和大圆弧的计算法

二、放样

根据构件的图样，按1：1的比例或一定比例在放样台或平台上画出其所需要图形的过程称为放样。对于不同行业，如机械、船舶、车辆、化工、冶金、飞机制造等，其放样工艺各具特色，但就其基本程序而言，却大体相同。

1．放样方法

放样方法是指将零件的形状最终划到平面钢板上的方法，主要有实尺放样、展开放样和光学放样等。

（1）实尺放样根据图样的形状和尺寸，用基本的作图方法，以产品的实际大小划到放样台的工作称为实尺放样。