冷作工工藝與技能訓(xùn)練（第三版）第十單元　連接

第十單元連接課題二焊接課題一鉚接與脹接課題三螺紋連接課題一鉚接與脹接利用鉚釘把兩個或兩個以上的零件或構(gòu)件連接成為一個整體稱為鉚釘連接，簡稱鉚接。子課題1鉚接鉚接一、鉚接的種類與形式1.鉚接的種類（1）強固鉚接（2）密固鉚接（3）緊密鉚接2.鉚接的形式（1）搭接搭接是將一塊鋼板（或型鋼）搭在另一塊鋼板上進行鉚接，如圖所示。搭接a）單排b）雙排c）多排d）材料與型鋼搭接（2）對接對接是將兩塊鋼板（或型鋼）的接頭置于同一平面，用蓋板作為連接件，把接頭鉚接在一起。對接a）單排單蓋板b）雙排雙蓋板c）型鋼的對接（3）角接角接是兩板件相互垂直或成一定角度的連接，在接合處用角鋼作為連接件，有單面和雙面兩種形式。角接a）單面角接b）雙面角接二、鉚釘排列的基本參數(shù)鉚釘排列的主要參數(shù)是指鉚釘距、排距和邊距。鉚釘距l(xiāng)：是指一排鉚釘中，相鄰兩個鉚釘中心的距離。排距c：是指相鄰兩排鉚釘中心的距離。邊距e：是指外排鉚釘中心至工件板邊的距離。鉚釘排列的基本參數(shù)三、鉚釘及其直徑、長度與孔徑的確定1.鉚釘鉚釘由釘頭和圓柱釘桿組成。鉚釘頭多用鍛模鐓制而成。2.鉚釘直徑鉚釘直徑是根據(jù)結(jié)構(gòu)強度要求，由板厚確定的。3.鉚釘桿長度鉚接質(zhì)量與選定鉚釘桿長度有直接關(guān)系。4.鉚釘孔徑的確定鉚釘孔徑應(yīng)根據(jù)冷、熱鉚不同方式確定。四、鉚接工具與設(shè)備1.鉚釘槍鉚釘槍是鉚接的主要工具。鉚釘槍1—管接頭2—手把3—開關(guān)4—槍體5—窩頭6—鉚平頭7—沖頭2.鉚接機鉚接機與鉚釘槍不同，它是利用液壓或氣壓使鉚釘桿塑性變形，制成鉚釘頭的一種專用設(shè)備。液壓鉚接機1—機架2—頂釘窩頭3—窩頭4—油缸5—活塞6—密封墊7—彈簧8—管接頭9—緩沖彈簧五、鉚接工藝1.冷鉚鉚釘在常溫狀態(tài)下的鉚接稱為冷鉚，冷鉚要求鉚釘有良好的塑性。鉚接機冷鉚時，鉚釘直徑最大不得超過25mm。鉚釘槍冷鉚時，鉚釘直徑一般限制在12mm以下。2.熱鉚鉚釘加熱后的鉚接稱為熱鉚。熱鉚的基本操作過程如下。（1）鉚接件的緊固與鉚釘孔的修整。（2）鉚釘加熱。（3）接釘與穿釘。（4）頂釘。（5）鉚接。鉚接過程1—窩頭2—鉚釘3—工件4—頂把一、脹接原理脹接是利用管子和管板在外力作用下產(chǎn)生變形，而達到緊固和密封目的的一種連接方法?？梢圆捎貌煌姆椒?，如機械、爆炸和液壓等方法，來擴脹管子的直徑，使管子產(chǎn)生塑性變形，利用管板孔壁的回彈對管子施加徑向壓力，使管子與管板的連接接頭具有足夠的脹接強度，保證接頭受載時管子不會被從管孔中拉出來。脹接接頭同時還具有良好的密封強度，在工作壓力下保證設(shè)備內(nèi)的介質(zhì)不會從接頭處泄漏出來。子課題2脹接二、脹接的結(jié)構(gòu)形式1.光孔脹接光孔脹接2.翻邊脹接（1）扳邊（2）翻邊翻邊脹接a）扳邊b）翻邊3.開槽脹接開槽脹接是在管板孔內(nèi)開環(huán)形槽，使管子在脹接后外壁能嵌到槽中，以提高拉脫力。開槽脹接一般用于脹接操作溫度低于300℃、工作壓力小于3.9MPa的設(shè)備。開槽脹接4.脹接加端面焊接頭密封性要求高的場合，僅靠脹接是不能滿足要求的，必須采取脹接后再加端面焊的方法。脹接加端面焊有先脹后焊和先焊后脹兩種方法，先脹后焊一般用于壓力較高、管板較厚的場合，先焊后脹一般用于壓力較低、管板較薄的場合。三、脹接工具1.脹管器（1）前進式脹管器（2）后退式脹管器2.脹接動力裝置脹接動力裝置一般有風(fēng)動和電動兩種。手提式風(fēng)動脹管機四、脹接質(zhì)量分析1.脹緊程度脹接時管子的脹緊程度必須控制在一定范圍內(nèi)，不足或過量都不能保證質(zhì)量。2.管子與管板孔之間的間隙如管子與管板孔之間的間隙過大，會降低脹緊程度，影響連接強度；如間隙過小，會給裝配帶來困難。3.管端伸出長度管端伸出管板的長度太短，會影響脹接后的板邊質(zhì)量；管端伸出太長，會增加介質(zhì)的流體阻力，容易引起腐蝕。4.管壁和管孔壁的表面粗糙度管壁和管孔壁表面粗糙度合適與否，直接影響到脹接強度和密封性能。若表面太粗糙，會使密封性能減弱；太光潔，則會降低連接強度。一般管孔表面進行精鉆或鉸孔加工，管子脹接端外表面進行粗拋光或用中粗砂布打磨。課題二焊接一、焊條電弧焊焊條電弧焊是利用電弧熱使焊條和工件接縫金屬熔化，冷卻后形成牢固的焊縫。它是熔焊中最基本的一種焊接方法。焊條電弧焊使用的設(shè)備簡單，操作方便、靈活，適應(yīng)各種條件下的焊接，是目前焊接生產(chǎn)中使用最廣泛的焊接方法。1.電弧焊接的基本原理（1）焊條電弧焊的過程焊條電弧焊是用焊條和焊件作為兩個電極，焊接時由電弧焊機提供焊接電源，利用電弧熱使工件與焊條同時熔化。焊條電弧焊的焊接過程1—工件2—焊縫3—熔池4—金屬熔滴5—焊芯6—藥皮7—氣體8—液態(tài)熔渣9—固態(tài)渣殼（2）焊接電弧在兩個電極（焊條和工件）間的氣體介質(zhì)中產(chǎn)生強烈而持久的放電現(xiàn)象稱為電弧。（3）焊接電弧的構(gòu)造及溫度焊接電弧由陰極區(qū)、陽極區(qū)和弧柱三部分組成。焊接電弧示意圖1—焊條2—焊接電弧3—焊件焊接電弧的構(gòu)造（4）焊接電弧極性的選擇使用直流電焊機焊接時，焊件接正極而焊條接負極叫作正接法；反之，叫作反接法。正接法焊件獲得的熱量高，適用于厚板件焊接；反接法焊件獲得的熱量稍低，適用于薄板或采用低氫型焊條焊接。使用交流電焊機焊接時，由于電源的極性是交變的，兩極上產(chǎn)生的熱量相同，不存在正接和反接問題。2.焊條（1）焊條的組成1）焊芯。2）藥皮。（2）焊條的選用1）按母材的力學(xué)性能和化學(xué)成分選用相應(yīng)的焊條。2）按工件的工作條件和使用性能選擇合適的焊條。3.常用弧焊電源弧焊整流器是一種將交流電變壓、整流轉(zhuǎn)換成直流電的弧焊電源。（1）ZX5-400型晶閘管弧焊整流器（2）逆變整流弧焊電源4.焊接接頭及坡口形式接頭形式a）對接接頭b）搭接接頭c）角接接頭d）T形接頭5.焊接參數(shù)的選擇（1）焊條直徑的選擇（2）焊接電流的選擇二、焊接應(yīng)力與變形的控制1.應(yīng)力與變形（1）應(yīng)力（2）變形（3）應(yīng)力與變形的關(guān)系2.焊接應(yīng)力與變形產(chǎn)生的原因焊縫在鋼板中部的對接焊件，平焊時的焊接應(yīng)力與變形如圖所示。對接平焊時的焊接應(yīng)力與變形a）加熱過程b）冷卻過程(+)—拉應(yīng)力(-)—壓應(yīng)力焊縫熱影響區(qū)的溫度分布焊縫金屬和焊縫附近的金屬，除沿焊縫方向受熱膨脹或冷卻收縮外，沿垂直于焊縫的方向也同樣受焊接溫度的影響，引起膨脹和收縮，導(dǎo)致產(chǎn)生橫向熱塑性變形和焊接應(yīng)力，使焊件橫向收縮。焊縫的縱橫收縮與變形a）縱橫收縮b）焊件的變形3.焊接變形的分類（1）局部變形（2）整體變形4.控制焊接變形的措施（1）選擇合理的裝配和焊接順序1）采用對稱焊接。2）構(gòu)件焊縫分布不對稱時的焊接。3）采用不同的焊接順序。（2）反變形法（3）剛性固定法1）利用重物加壓或定位焊定位。2）利用夾具固定。3）用加“馬”或臨時支撐的固定方法。課題三螺紋連接一、螺栓連接螺栓連接由連接件螺栓、螺母和墊圈組成，主要用于被連接件不太厚、能形成通孔部位的連接。子課題1普通螺栓連接螺栓連接a）受拉螺栓連接b）受剪螺栓連接1.螺栓連接的裝配方法螺栓裝配時，應(yīng)根據(jù)被連接件的厚度和孔徑來確定螺栓、螺母和墊圈的規(guī)格及數(shù)量。一般螺桿長度應(yīng)等于被連接件、螺母和墊圈三者厚度之和加（1～2）P（P為螺距）余量即可。連接時，將螺栓穿過被連接件上的通孔，套上墊圈后用螺母旋緊。緊固時，為防止螺栓隨螺母一起轉(zhuǎn)動，應(yīng)分別用扳手卡住螺栓頭部和螺母，向反方向扳動，直至達到要求的緊固程度。緊固時，必須對擰緊力矩加以控制。擰緊力矩太大，會出現(xiàn)螺栓拉長、斷裂和被連接件變形等現(xiàn)象；擰緊力矩太小，則不能保證被連接件在工作時的要求和可靠性。2.成組螺栓的緊固順序擰緊成組螺栓的方法a）長方形布置b）方形布置c）圓形布置二、螺柱連接雙頭螺柱連接主要用于連接件較厚、不宜用螺栓連接的場合。雙頭螺柱連接1.雙頭螺柱的裝配方法（1）用雙螺母對頂（2）用螺釘與雙頭螺柱對頂雙頭螺柱的裝配a）雙螺母對頂b）螺釘與雙頭螺柱對頂2.裝配雙頭螺柱的注意事項（1）將螺柱和螺紋孔的接觸面清理干凈，然后用手輕輕地把螺母擰到螺紋的終止處。遇到擰不進的情況時，不能用扳手強行擰緊，以免損壞螺紋。（2）雙頭螺柱與螺紋孔的配合應(yīng)有足夠的緊固性，保證裝拆螺母時雙頭螺柱不能有任何松動現(xiàn)象。因此，螺柱的旋入端應(yīng)采用過渡配合，使配合后螺紋中徑有一定的過盈量。（3）雙頭螺柱的軸線必須與被連接件的表面垂直。一、螺紋連接防松措施一般的螺紋連接都具有自鎖性能，在受靜載荷和工作溫度變化不大時不會自行松脫。但在受沖擊、振動或變載荷作用下及工作溫度變化很大時，這種連接有可能自松。為了保證螺紋連接安全、可靠，避免松脫發(fā)生