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1、 中原工學(xué)院材料與化工學(xué)院 課 程 設(shè) 計(jì) 專業(yè)班級(jí)： 材控101 學(xué)生姓名： 梁建明 學(xué) 號(hào)： 201001514121 指導(dǎo)老師： 史光遠(yuǎn) 題 目： 支座焊接工藝設(shè)計(jì) 目錄 一 支座簡(jiǎn)介 ……………………………………………………3 支座的定義…………………………………………… 3 支座材料…………………………

2、………………………3 二 零件示意圖…………………………………………………5 三 零件下料……………………………………………………6 四 拼 裝…………………………………………………………9 五：焊接………………………………………………………… 10 手工電弧焊………………………………………………… 10 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊……………………………………… 11 具體焊接情況……………………………………………… 12 六:最佳焊接工藝………………………………………………………14 支座簡(jiǎn)介 支座的定義：

3、支座是指用以支承容器或設(shè)備的重量，并使其固定于一定位置的支承部件。還要承受操作時(shí)的振動(dòng)與地震載荷。 支座的結(jié)構(gòu)型式主要由容器自身的型式和支座的形狀來(lái)決定，通常分為立式支座、臥式支座和球形容器支座三類。立式支座又分為懸掛式支座、支承式支座、支承式支腳，支承式支腿、裙式支座等；臥式支座分鞍式支座、圈座和支腿式支座等；球形容器支座分支柱式、裙式、半埋式和V形支承等。 支座材料：Q235 Q235普通碳素結(jié)構(gòu)鋼又稱在A3板。 普通碳素結(jié)構(gòu)鋼－普板是一種鋼材的材質(zhì)。Q代表的是這種材質(zhì)的屈服極限，后面的235，就是指這種材質(zhì)的屈服值，在235MPa左右。并會(huì)隨著材質(zhì)的厚度的增加而使其屈服值減小。由于

4、含碳適中，綜合性能較好，強(qiáng)度、塑性和焊接等性能得到較好配合，用途最廣泛，大量應(yīng)用于建筑及工程結(jié)構(gòu)，以及一些對(duì)性能要求不太高的機(jī)械零件 Q235的碳和其他合金元素含量較低，其塑性、韌性好，一般無(wú)淬硬傾向，不易產(chǎn)生焊接裂紋等傾向，焊接性能優(yōu)良。Q235焊接時(shí)，一般不需要預(yù)熱和焊后熱處理等特殊的工藝措施，也不需選用復(fù)雜和特殊的設(shè)備。對(duì)焊接電源沒有特殊要求，一般的交、直流弧焊機(jī)都可以焊接。在實(shí)際生產(chǎn)中，根據(jù)工件的不同加工要求，可選擇手工電弧焊、CO2氣體保護(hù)焊、埋弧焊等焊接方法。 1 3 6 5 4 2 支座零件簡(jiǎn)圖 零件示意圖 5 4

5、 1 主視圖 3 2 俯視圖 6 左視圖 零件下料 由于所有構(gòu)件均是Q235，所以無(wú)太多特殊的要求，根據(jù)板材的形狀號(hào)線，下料。下料的方法有一下幾種： 剪切下料: 1檢查號(hào)線是否清晰、正確,發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)找有關(guān)人員解決. 2剪切下料時(shí),剪床的剪刀必須鋒利,并根據(jù)剪切厚度調(diào)整好剪刀間隙,其值參見附錄A. 3根據(jù)下料尺寸要求,調(diào)準(zhǔn)定尺擋板,并保證工作可靠,剪切時(shí)材料一定靠實(shí)擋板. 4按號(hào)線剪切,剪切時(shí)剪刃必須對(duì)準(zhǔn)號(hào)線. 5剪切時(shí)應(yīng)先將不規(guī)則的料邊剪掉. 6切口斷面不得有撕裂、裂紋、棱邊. 7剪切最后剩下的料頭,必須保證剪床的壓料板能壓牢,否則必須加

6、輔助壓料板. 附錄A 剪切鋼板時(shí)剪刃間隙與板厚的關(guān)系(參考條件) 鋼板厚度 1~3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 剪刃間隙 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75 氣割下料: 1檢查號(hào)線是否正確、清晰.數(shù)控切割機(jī)應(yīng)復(fù)核切割圖樣和數(shù)控程序是否正確,發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)找有關(guān)人員解決. 2檢查仿形切割靠模板是否正確,對(duì)變形的靠模板應(yīng)修復(fù)后再用. 3氣

7、割前應(yīng)根據(jù)被切割板材厚度換好切割嘴(參見附錄A) 4氣割型材時(shí)應(yīng)根據(jù)具體情況選用切割嘴. 5氣割前應(yīng)調(diào)整好表壓，點(diǎn)火試驗(yàn)合格后方可切割. 6機(jī)動(dòng)氣割時(shí),應(yīng)不間斷地使用冷卻水. 7氣割過程中,應(yīng)注意觀察切割情況,發(fā)現(xiàn)異常情況,應(yīng)立即停止切割. 8氣割下料后,應(yīng)清渣、除去氧化皮、必要時(shí)采用工具打磨干凈. 附錄A 氣割下料時(shí)割嘴規(guī)格號(hào)的選擇 (參考條件) 板材厚度 3~5 >5~10 >10~20 >20~40 >40~60 >60~100 >100~150 >150~180 割嘴號(hào) 0 1 2

8、 3 4 5 6 7 手動(dòng)割口寬度 1.5 2 2.5 3 3.5 4~6 6.5 8 機(jī)動(dòng)割口寬度 1~1.5 1.5~2 2.5 3 3.5 4.5~5 5~5.5 6~7 鋸削下料: 1鋸削下料時(shí),應(yīng)根據(jù)材料的牌號(hào)和規(guī)格選用鋸條或鋸片. 2根據(jù)下料尺寸要求調(diào)準(zhǔn)定尺擋桿,并保證工作可靠,鋸削時(shí)材料一定靠實(shí)擋桿. 3鋸削時(shí)應(yīng)先將不規(guī)則的料頭鋸掉. 4鋸床的夾料裝置應(yīng)能可靠地夾緊材料,在鋸削過程中不得有松動(dòng)現(xiàn)象. 5裝夾后的材料應(yīng)與鋸床的工作臺(tái)面相平行. 6在鋸削過程中應(yīng)不間斷地使用冷卻液. 7鋸切最后剩下的料頭必須保證鋸床的夾料裝置

9、能夾牢 其他方法 下料方法 使用設(shè)備 特點(diǎn) 車削切斷 車床 端面質(zhì)量好，尺寸精度高，材料有耗損 片砂輪切割 臥式砂輪 切斷機(jī) 端面質(zhì)量好，尺寸精度高，生產(chǎn)率比鋸切高 熱剁切 自由鍛造液壓機(jī) 下料范圍廣，工具簡(jiǎn)單，勞動(dòng)條件不好，毛坯需要加熱到鍛造溫度。 氧-乙炔氣火焰切割 割炬，氧氣瓶，乙炔發(fā)生器 設(shè)備簡(jiǎn)單，斷面質(zhì)量差，金屬損耗大，端面質(zhì)量差，生產(chǎn)率低。 氧氣等離子弧 割后即可焊接，割縫寬度和熱變形較小，但電極和壓縮噴嘴損耗快，因此要求操作者起弧后盡可能不中斷切割過程 沖裁 在沖裁過程中，除剪切輪廓線附近的金屬

10、外，板料本身并不產(chǎn)生塑性變形，所以由平板沖裁加工的零件仍然是一平面形狀。 綜合考慮：考慮板厚、板材、經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性，以及對(duì)零件精度的要求推薦使用氧-乙炔氣火焰切割 零件④的孔可以采用鉆床，氧-乙炔氣割制成 零件⑤的圓弧可以采用壓彎?rùn)C(jī)壓成 焊前準(zhǔn)備 焊前準(zhǔn)備有以下三點(diǎn)： 1、技術(shù)準(zhǔn)備 焊工在施焊前需要進(jìn)行的技術(shù)準(zhǔn)備工作為：熟悉產(chǎn)品圖紙，了解產(chǎn)品結(jié)構(gòu)；熟悉產(chǎn)品焊接工藝，了解產(chǎn)品焊接接頭要求的焊工持證項(xiàng)目，掌握產(chǎn)品焊接接頭的焊接參數(shù)。 2、器材準(zhǔn)備 焊工在施焊前需要進(jìn)行的器材準(zhǔn)備工作為：焊接設(shè)備及工裝的檢驗(yàn)調(diào)試；焊接參數(shù)調(diào)整，按焊接工藝的規(guī)定領(lǐng)取焊接材料。 3、工件準(zhǔn)備

11、 （1）坡口清理 施焊前焊工應(yīng)檢查坡口表面，不得有裂紋、分層、夾雜等缺陷，應(yīng)清除焊接接頭的內(nèi)外坡口表面及坡口兩側(cè)母材表面至少20mm范圍內(nèi)的氧化物、油污、熔渣及其它有害物質(zhì)。 （2）焊接接頭組對(duì) 使用卡具定位或直接在坡口內(nèi)點(diǎn)焊的方法進(jìn)行焊接接頭的組對(duì)，組對(duì)時(shí)應(yīng)保證在焊接過程中焊點(diǎn)不得開裂，并不影響底層焊縫的施焊；控制對(duì)口錯(cuò)邊量、組對(duì)間隙及棱角度等參數(shù)不超過按相應(yīng)的產(chǎn)品制造、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。 在備料過程中所需要的設(shè)備有；普通的機(jī)床，以及清除焊接接頭氧化物、油污、熔渣的設(shè)備，還有焊接設(shè)備。 坡口加工：機(jī)械加工（切削 剪切 磨削） 氣割加工 風(fēng)鏟加工 碳弧氣刨 坡口加工原則： 經(jīng)濟(jì)性原

12、則：在滿足強(qiáng)度要求的前提下，選擇合理的接頭和坡口，減少焊材的填充量，提高焊接效率。 考慮坡口加工：優(yōu)先選擇便于加工的坡口，如V形、X形。U形和雙U形坡口，加工相對(duì)困難。 避免焊接缺陷：采用不適當(dāng)?shù)钠驴谛问饺菀桩a(chǎn)生焊接缺陷。比如：坡口角度過大，致使焊接熱輸入大，工件變形；鈍邊過高，不能完全熔透，殘留的鈍邊即成了缺陷源。 拼裝 裝配 焊接結(jié)構(gòu)的裝配是將已經(jīng)加工好的零件組裝成部件，再將部件組裝成整體結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)過程。焊件的組裝固定通常采用定位板、定位焊縫、裝配平臺(tái)、裝焊工夾具和變位機(jī)械等。 焊件的組裝不僅僅要求組件的尺寸與配合符號(hào)符合設(shè)計(jì)圖樣的要求，而且要保證接頭的裝配及定位焊縫的質(zhì)量

13、符合工藝要求。 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥是支座各部分代碼，具體情況見支座零件簡(jiǎn)圖 方案一：按①②③④⑤⑥的順序依次焊接各部分 方案二：按①⑥⑤④②③的順序依次焊接各部分 方案三：按①⑥②③④⑤的順序依次焊接各部分 方案四：按①②③+⑥⑤④焊接，先將①②③焊接為一個(gè)整體，再將⑥⑤④焊接為一個(gè)整體，再將兩個(gè)整體組合焊接起來(lái) 方案五：按①⑤④②③+⑥先將①⑤④②③按順序焊接為一個(gè)整體再與⑥焊接 方案六：按⑥⑤④②③+①先將⑥⑤④②③按順序焊接為一個(gè)整體再與①焊接 方案七：按①④②③⑤⑥的順序依次焊接各部分 最佳方案：方案二,先將①⑥焊接起來(lái)，矯正變形后依次焊接⑤④②③，焊縫分布合

14、理的話，就不會(huì)存在裝配不上的情況。 焊接 1.手工電弧焊 手工電弧焊是一種基本的焊接方法，其設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便、靈活，應(yīng)用較為廣泛 1.1焊材選擇:Q235是普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，當(dāng)作為一般結(jié)構(gòu)焊接時(shí)，可搭配E43系列焊條使用，一般多使用 E4303焊條。當(dāng)其作為動(dòng)載荷或是復(fù)雜的厚板結(jié)構(gòu)時(shí)，一般選用E4315、E4316、E5015、E5016焊條。 1.2焊前準(zhǔn)備: 焊接前，焊件按工藝要求選擇坡口形式，開坡口并清除坡口、焊件對(duì)接面及周圍的銹蝕、油污等有害物質(zhì)，避免產(chǎn)生焊接缺陷。同時(shí)也要保證焊條的表面清潔、無(wú)污物。當(dāng)環(huán)境溫度低于0℃，或者焊件較厚時(shí)，一般在100-150℃下預(yù)熱。

15、 1.3焊接工藝參數(shù): 手工電弧焊一般分為平焊、橫焊、立焊、仰焊四種形式。焊接電流的選擇主要取決于焊條直徑和焊縫位置，其次是焊件厚度、接頭類型、焊道層次等。而電弧電壓主要由電弧長(zhǎng)度來(lái)決定。因此，電弧長(zhǎng)度要適中，以保證電弧燃燒穩(wěn)定 ，防止出現(xiàn)咬邊、未焊透、外觀成型不良等缺陷。在焊接過程中，焊接速度要適當(dāng)，既要保證焊透、融合良好，又要保證不燒穿。對(duì)于厚度較大的焊件需采用多層焊。在多層焊接時(shí)第一層焊通常選用較小的焊接電流，一般用直徑3.2mm的焊條，焊層厚度最大不超過5mm。蓋面層要保證焊縫寬度和高度符合要求。 2.CO2氣體保護(hù)焊接工藝 CO2氣體保護(hù)焊是一種高效節(jié)能的焊接方法，其焊接變形小

16、，焊接質(zhì)量好，易于實(shí)現(xiàn)過程控制自動(dòng)化。 2.1焊絲選擇: Q235在CO2氣體保護(hù)焊時(shí)通常選用ER49-1（H08Mn2SiA）和ER50-6焊絲 2.2焊前準(zhǔn)備: 焊接用CO2氣體的純度應(yīng)該較高，一般不低于99.5%，有些優(yōu)質(zhì)接頭的焊接則要求CO2氣體的純度不低于99.8%，露點(diǎn)低于-40℃。坡口加工的精度是保證融合良好和焊縫美觀的重要因素之一，可采用機(jī)械加工、氣體火焰切割和等離子切割等方法進(jìn)行。焊接前，應(yīng)清理坡口及坡口兩側(cè)20mm以內(nèi)的油污、銹跡和氧化皮等污物。定位焊時(shí)根據(jù)板厚確定焊縫長(zhǎng)度和間距。一般薄板的定位焊縫應(yīng)該細(xì)而短，長(zhǎng)度為3-50mm，間距為30-150mm；中厚板的定位焊縫

17、長(zhǎng)度為15-50mm，焊縫間距為100-150mm。 2.3焊接工藝參數(shù): CO2氣體保護(hù)焊在焊接時(shí)，采用細(xì)絲、短路過渡的方法，可以焊接薄板；采用粗絲、射滴過渡的方法，可以焊接中、厚板。從焊接位置上看，可以進(jìn)行全位置焊接，也可以進(jìn)行平焊、橫角焊及其他空間位置的焊接。在焊接時(shí)，要選擇正確的工藝參數(shù)，以保證焊件的焊接質(zhì)量。 具體焊接情況 1.先焊接①⑥ 角接接頭（開坡口,易焊透，有較高的強(qiáng)度，而且在外觀上具有良好的棱角）兩塊板都開單邊V型坡口，采用對(duì)接焊縫，采用手工電弧焊使用交流電弧焊機(jī)。 2.再焊接⑤⑥ 6 5 手工電弧焊。，采用單邊V形坡口從一面焊，比采用K形坡口施焊可

18、靠。T型接頭，凸角焊縫，焊角為6mm.. 3再焊接④ ⑤ 4 5 手工電弧焊，兩塊均開單邊V型坡口， 60°±5° 用單面焊雙面成型技術(shù),采用對(duì)接接頭和對(duì)接焊縫，手工電弧焊。坡口角度60°±5°，反變形量3--4° V型坡口焊接變形的控制：1）放大終端的間隙 考慮到焊接過程中的橫向收縮量，以保證焊透坡口根部所需要的間隙2）定位焊 將裝配好的焊件在距端部進(jìn)行定位焊，始端可少焊些，終端應(yīng)該多焊一些，以防止在焊接過程中收縮造成未焊段坡口變窄而影響焊接3）預(yù)置反變形量4° 4其余部分均類似于步驟2, 焊接變形的控制 盡量選擇能量密度高的焊接方法，合理控制焊接參數(shù)同時(shí)減少熱量輸入。 合理的焊接順序，先焊內(nèi)測(cè)焊縫，再焊外側(cè)焊縫，內(nèi)側(cè)焊縫焊后變形量 剛性固定法 留余量法 焊接工藝 1、 焊接材料型號(hào)：E4303；J422,10毫米厚的Q235鋼板角焊一般要焊接2-3層，直徑3.2毫米的焊條的焊接電流在120-140A；電壓;22-24v 5、焊接前要清理焊口周邊的油污。注意焊接變形。 14