機械制圖(六)焊接課件

機械制圖第六部分焊接可編輯課件該焊縫標注是否正確？2可編輯課件這個呢？這個呢？3可編輯課件目錄一、概述二、焊接的特點及應(yīng)用三、鎢極氬弧焊四、點焊五、焊接件的表達六、焊接應(yīng)力和變形七、金屬焊接性八、焊縫設(shè)計原則九、焊接標注示例4可編輯課件一、概述Summarization焊接的實質(zhì):通過加熱或加壓（或兩者并用），用或不用填充金屬，使焊件形成原子間結(jié)合的一種連接方法。不可拆卸的連接。焊接方法的分類Classification熔焊方法常以熱源的種類命名，氣焊（氣體火焰為熱源）電弧焊（電弧為熱源）電渣焊（熔渣電阻熱為熱源）激光焊（激光束為熱源）電子束焊（電子束為熱源）等離子弧焊（壓縮電弧為熱源）釬焊:利用熔點比母材低的填充金屬熔化以后,填充接頭間隙并與固態(tài)的母材相互擴散實現(xiàn)連接的一種方法。壓力焊：如電阻焊:焊接過程中需要加壓的一類焊接方法。5可編輯課件二、焊接的特點及應(yīng)用焊接生產(chǎn)的特點：優(yōu)點是：連接性能好；省工省料成本低；重量輕；可簡化工藝。缺點是：不可拆卸；焊接接頭組織和性能要變壞；要產(chǎn)生焊接應(yīng)力、變形和缺陷。焊接生產(chǎn)的應(yīng)用及適用范圍制造金屬結(jié)構(gòu)機器零部件和工具修補●適用于碳鋼、低合金鋼、耐熱鋼及不銹鋼長焊縫的水平位置焊接；●特別適用于厚板（＞20mm）的縱縫環(huán)縫的焊接；●也可以進行不銹鋼和低合金高強鋼的帶極堆焊。6可編輯課件7可編輯課件水下焊接8可編輯課件電子束焊9可編輯課件三鎢極氬弧焊(TIG)

TungstenInert—Gasarcwelding1基本原理——也稱非熔化極氬弧焊，利用惰性氣體作保護氣體，電極用難熔金屬（鎢或鎢合金）棒，焊件作為另一個電極。通過鎢極與焊件之間產(chǎn)生的電弧加熱和熔化焊件及填充金屬，形成焊接接頭。

10可編輯課件2工藝特點●保護效果好，焊接質(zhì)量高；●焊接應(yīng)力變形小；●操作方便，適用于空間各種位置焊接●電弧穩(wěn)定●焊接成本高●設(shè)備復(fù)雜●對表面清理要求高

■適用于不銹鋼、耐熱鋼及銅、鈦、鋁、鎂等有色金屬的（＜3mm）薄板焊接或重要構(gòu)件的打底焊。11可編輯課件

點焊—將焊件裝配成搭接接頭，并壓緊在兩極之間，接通電流后利用電阻熱將焊件局部熔化，形成焊點的方法。

■是一種高速、經(jīng)濟的連接方法。適用于可以采用搭接接頭不要求氣密性，厚度＜3mm沖壓、軋制的薄板結(jié)構(gòu)。四點焊點焊縫焊工件2工件112可編輯課件

五焊接件的表達1、焊縫基本符號、坡口及焊接方法代號(GB/T324-2008、GB/T5185-2005、GB/T12212-1990、GB/T985.1-2008、GB/T985.4-2008)

焊接是機械結(jié)構(gòu)常見的一種連接方式。設(shè)計者可按要求的連接強度選擇不同的焊縫，又可按機件材料的不同選擇不同的焊接方式。1.1焊縫符號表示法

13可編輯課件1.2

焊

縫

符

號14可編輯課件15可編輯課件16可編輯課件17可編輯課件18可編輯課件19可編輯課件20可編輯課件21可編輯課件22可編輯課件23可編輯課件1.3焊縫標注24可編輯課件1.3焊縫標注25可編輯課件1.3.1焊縫接頭及標注

接頭接頭26可編輯課件§箭頭線直截指向接頭的焊縫，表示焊縫在箭頭側(cè)，即施焊側(cè)?！旎痉栐趯嵕€側(cè)時，表示焊縫在箭頭側(cè)；基本符號在虛線側(cè)時，表示焊縫在非箭頭側(cè)?！煸跇俗ⅰ啊毙魏缚p時，箭頭應(yīng)指向帶有坡口一側(cè)的工件。§對稱焊縫和雙面焊縫時，可不加虛線?！煳膊康臉俗ⅲ?/p>

相同焊縫數(shù)量/焊接方法/焊縫質(zhì)量等級/焊縫位置/焊接材料/其他（必須按順序排列，不管箭頭線的方向）§必要時，允許箭頭線彎折一次?！煜嗤缚p要求：坡口尺寸相同；焊縫符號相同；焊縫位置相同；焊接件相同（板厚相同，焊縫長度相等）。27可編輯課件1.3.2焊接方法代號28可編輯課件1.3.3焊接位置

平焊立焊橫焊仰焊（船形焊接全位置焊）PAPBPCPDPEPBPCPD工作位置：P傾角：S轉(zhuǎn)角：R平焊：PA平角焊：PB橫焊：PC仰角焊：PD仰焊：PE旋轉(zhuǎn)焊：PK29可編輯課件30可編輯課件（1）坡口尺寸的標注對一般焊縫，只標注基本符號，不標注坡口尺寸，坡口尺寸由工藝決定；對有強度、氣密性等要求的焊縫或受結(jié)構(gòu)限定的特殊坡口，應(yīng)標注坡口尺寸，必要時用圖示法繪制坡口結(jié)構(gòu)圖。1.3.4焊接標注說明（2）對接焊縫有效厚度S由坡口結(jié)構(gòu)和工藝保證，焊后無法測量，一般不標注。（3）對接焊縫坡口結(jié)構(gòu)相同的焊縫，可在技術(shù)要求中說明。如：未注/所有焊縫為連續(xù)角焊縫，焊腳高為相連兩板中較薄板的厚度

未注/所有焊縫為連續(xù)“I”型焊縫。31可編輯課件32可編輯課件六、焊接應(yīng)力和變形1.焊接應(yīng)力和變形的形成和危害.焊接應(yīng)力增加結(jié)構(gòu)工作時的應(yīng)力,降低承載能力;焊接變形影響組裝質(zhì)量,矯正變形增加成本,還要降低塑性。2、產(chǎn)生原因如圖所示，金屬材料如果整體均勻加熱和冷卻,能完全自由膨脹和收縮,則在加熱過程中產(chǎn)生變形,不產(chǎn)生應(yīng)力;冷卻后,恢復(fù)到原來的形狀和尺寸,沒有殘余變形,也沒有殘余應(yīng)力。加熱冷卻應(yīng)力無—有固定固定固定阻擋33可編輯課件如果在加熱和冷卻過程中,完全不能膨脹和收縮,這時有焊接殘余應(yīng)力而沒有殘余變形。

由于焊接是局部加熱,在加熱和冷卻過程中,有一定的剛性約束,加熱時金屬受壓應(yīng)力,產(chǎn)生塑性壓縮變形;在冷卻過程中,如圖所示,不能完全自由收縮,也能收縮一些,因此金屬受拉應(yīng)力并保存下來,這就是焊接殘余應(yīng)力?，F(xiàn)以鋼板對焊為例說明焊接殘余應(yīng)力的產(chǎn)生過程,如圖所示。34可編輯課件橫向收縮變形變形變形縱向收縮(厚度收縮量較小，可忽略)3、焊接變形：角變形35可編輯課件36可編輯課件37可編輯課件38可編輯課件4、減少和消除焊接應(yīng)力的措施設(shè)計措施：盡量減少焊縫數(shù)量及尺寸(采用折彎件)避免焊縫過分集中與交叉,如圖1所示。相鄰焊縫最小距離要符合相關(guān)容器上相鄰焊縫最小距離為采用剛性較小的接頭形式盡量采用對稱的焊接接頭在拉應(yīng)力區(qū)域，避免幾何不連續(xù)性,如圖2所示圖1圖239可編輯課件4.1、工藝措施：合理選擇焊接順序和方向(先橫后縱)40可編輯課件4.2、從設(shè)計和工藝二個方面考慮錘擊焊縫法預(yù)熱法加熱“減應(yīng)區(qū)”熱處理法降低焊縫拘束度小線能量焊接41可編輯課件4.3.控制和矯正焊接變形的措施4.3.1防止變形：焊前組裝時采用反變形法42可編輯課件剛性固定法能量集中的焊接方法預(yù)熱、錘擊、散熱選擇合理的裝配焊接順序43可編輯課件4.3.2矯正機械矯正法火焰矯正法44可編輯課件5焊后消除殘余應(yīng)力的方法

●整體高溫回火●局部高溫回火●振動法●機械拉伸法●溫差拉伸法45可編輯課件七、金屬焊接性WeldabilityofMetal1.金屬焊接性的概念金屬材料對焊接加工的適應(yīng)性。在一定焊接條件下，獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度。決定于金屬材料本身性質(zhì)和加工條件。包括二方面的內(nèi)容:結(jié)合性能：指某種材料在給定的焊接工藝條件下，形成完整而無缺陷的焊接接頭的能力。使用性能：指在給定的焊接工藝條件下，焊接接頭或整體結(jié)構(gòu)滿足使用要求的能力。46可編輯課件2.金屬焊接性的間接評價碳當(dāng)量把鋼中合金元素（包括碳）的含量按其對焊接性影響程度換算成碳的相當(dāng)含量，其總和叫碳當(dāng)量。CE=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15(%)47可編輯課件2.金屬焊接性的間接評價當(dāng)CE＜0.4％時,焊接性良好,一般不需預(yù)熱;CE=0.4～0.6％時,焊接性較差,一般需要預(yù)熱和采取其它工藝措施;CE＞0.6時,焊接性差,需采取較高的預(yù)熱溫度和其它嚴格的工藝措施.48可編輯課件評價金屬焊接性的二個參數(shù)冷裂紋敏感系數(shù)除化學(xué)成分外，板厚（剛性約束）、焊縫含氫量等也對焊接性有影響。Pe=C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B+h/600+H/60(%)防止裂紋要求的最低預(yù)熱溫度:Tp=1440Pc-392(℃)49可編輯課件八、

焊縫設(shè)計原則(1)對接接頭：特點：應(yīng)力集中相對較小，能承受較大的靜載荷和較高的疲勞交變載荷。注意：板厚不同,應(yīng)將厚板削薄后對接。L≥3（δ2-δ1）50可編輯課件(2)搭接接頭：兩焊件相互錯疊，在焊件端頭進行焊接的接頭。特點：應(yīng)力分布不均勻，疲勞強度較低；焊前準備和裝配工作比對接接頭簡單；橫向收縮量比對接接頭??；適用于被焊結(jié)構(gòu)的狹小處以及密閉的焊接結(jié)構(gòu)。51可編輯課件(1)坡口作用：主要是增大熔深，提高焊縫截面的有效厚度。3、坡口的設(shè)計以對接Y形坡口為例：坡口角度α：35～60°，α太大增加加工余量、焊接成本和變形；鈍邊高度p：需要熔透時一般為1～3mm；根部間隙b：保證鈍邊熔透，一般2～4mm，過大容易形成虛焊；坡口深度H：根據(jù)需要的焊縫厚度來設(shè)定。52可編輯課件經(jīng)濟性原則：在滿足強度要求的前提下，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。(2)坡口設(shè)計原則：53可編輯課件最小焊腳尺寸母材厚度(mm)最小焊腳尺寸(mm)≤63mm6～125mm12～206mm20～388mm38～5710mm57～15212mm>15216mm美國焊接學(xué)會結(jié)構(gòu)的焊接規(guī)程(D1.1-72)如下：54可編輯課件×√√×√×√√

接頭位置設(shè)計不當(dāng)，造成焊工無法操作或施焊困難，勢必導(dǎo)致焊接缺陷，為此設(shè)計時要考慮操作空間。(4)考慮可操作性55可編輯課件九、焊接標注示例535×50（30）雙面角焊縫，對稱交錯，焊腳尺寸為5，焊縫段數(shù)為35，焊縫長度為50，焊縫間隔為30。左:角焊縫，焊腳尺寸為5，焊縫長250，共4處。右：單邊V形焊縫，兩面對稱，焊縫厚度為5，焊縫長250。56可編輯課件表示：焊點直徑5，焊點數(shù)量10，間隔30，共3處。采用一個閉合尾部，表示用參考標識顯示特定的說明（如A1程序文件等）。57可編輯課件上：焊縫截面形狀為單邊喇叭形，整個工件長度連續(xù)施焊。下：角焊縫，焊腳尺寸為3，三面有焊縫，整個工件長度連續(xù)施焊。135為CO2氣體保護焊（MAG焊）。焊縫截面形狀為單邊喇叭形，焊縫對稱，焊腳尺寸為10，整個工件長度連續(xù)施焊，外表面為平面。58可編輯課件21為電阻點焊（在不至于引起誤解時，可省略尾部標注）；焊點中心在兩工件的接觸面上；焊點直徑為5，共4點，沿Фd圓周均布。a)、喇叭形焊縫：b)

、單邊喇叭形焊縫：59可編輯課件60可編輯課件塞焊縫，直徑8mm，共2個焊縫圓周角焊縫，焊腳高5mm焊縫符號的意義？61可編輯課件

4.5------表示焊點直徑；

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