焊接-2说课讲解.ppt

《焊接-2说课讲解.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《焊接-2说课讲解.ppt（66页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、焊接-2电阻焊电阻焊一、电阻焊一、电阻焊 工件组合后通过电极施加压力，工件组合后通过电极施加压力，利用电流通过利用电流通过接头的接触面及邻近区域产生的接头的接触面及邻近区域产生的电阻热电阻热，把工件加热到塑性或，把工件加热到塑性或局部熔化状态，在局部熔化状态，在压力压力下形成接头的焊接方法。包括：下形成接头的焊接方法。包括：p点焊点焊p缝焊缝焊p对焊对焊观看电阻焊视频观看电阻焊视频 图图4.24 4.24 点焊示意图点焊示意图电阻焊电阻焊 图图4.24 4.24 点焊示意图点焊示意图过程：过程：柱状电极压紧在工件上柱状电极压紧在工件上接通电流接通电流接触处温度升高接触处温度升高熔化（液态熔核）

2、熔化（液态熔核）断电断电继续保持压力或加大压力继续保持压力或加大压力液态熔液态熔核在压力下凝固结晶，形成焊点。核在压力下凝固结晶，形成焊点。当焊接下一个焊点时，有一部分电流会流经已焊好的焊点，当焊接下一个焊点时，有一部分电流会流经已焊好的焊点，称为称为分流现象分流现象，因此两个相邻焊点之间应有一定距离。，因此两个相邻焊点之间应有一定距离。工件厚度工件厚度，导电性，导电性，分流现象越严重，点间距，分流现象越严重，点间距1.1.点焊：点焊：将工件装配成搭接接将工件装配成搭接接头，并紧压在两柱状电极之间，头，并紧压在两柱状电极之间，利用电阻热溶化金属母材金属，利用电阻热溶化金属母材金属，形成一个焊点

3、的电阻焊方法。形成一个焊点的电阻焊方法。影响点焊质量的主要因素有影响点焊质量的主要因素有焊接电流、通电时间、电极压力焊接电流、通电时间、电极压力及工件表面清理情况等。及工件表面清理情况等。根据焊接时间的长短和电流大小，常把点焊焊接规范分为根据焊接时间的长短和电流大小，常把点焊焊接规范分为硬规范和软规范硬规范和软规范。硬规范硬规范是指在较短时间内通以大电流的规范。是指在较短时间内通以大电流的规范。适合焊接导热性能较好的金属。适合焊接导热性能较好的金属。软规范软规范是指在较长时间内通以是指在较长时间内通以较小电流的规范。适合焊接有淬硬倾向的金属。较小电流的规范。适合焊接有淬硬倾向的金属。电阻焊电阻

4、焊电阻焊电阻焊1.1.点焊：接头形式：搭接接头点焊：接头形式：搭接接头 应用：应用：S4mmSTTT钎钎料熔点，钎料熔化并渗入到接头间隙中料熔点，钎料熔化并渗入到接头间隙中液态钎料液态钎料与工件金属相互溶解扩散与工件金属相互溶解扩散冷凝后形成钎焊接头。冷凝后形成钎焊接头。2.2.分类分类:硬钎焊：硬钎焊：钎料熔点高于钎料熔点高于450C450C，焊接接头强度，焊接接头强度在在200MPa200MPa以上。以上。硬钎焊主要用于受力较大的钢铁铜合金结构件、硬钎焊主要用于受力较大的钢铁铜合金结构件、工具以及刀具的焊接。工具以及刀具的焊接。软钎焊：软钎焊：钎料熔点低于钎料熔点低于450C450C，焊接

5、接头强度，焊接接头强度一般不超过一般不超过70MPa70MPa。图图4 4.28 .28 钎焊的接头形式，板料搭接和套接。钎焊的接头形式，板料搭接和套接。接头有较大钎接面，间隙适当。接头有较大钎接面，间隙适当。图图4-28 4-28 钎焊的接头形式钎焊的接头形式其他常用焊接方法其他常用焊接方法三三.钎焊：钎焊：常用钎料是锡铅合金，所以通称锡焊。常用钎料是锡铅合金，所以通称锡焊。主要用于受力不大的常温工作的仪表、导电元件的连接。主要用于受力不大的常温工作的仪表、导电元件的连接。钎剂：钎剂：去除钎料及被焊金属表面的氧化膜、油污，改善钎料的润湿性，保护去除钎料及被焊金属表面的氧化膜、油污，改善钎料的

6、润湿性，保护钎料及焊件不被氧化。钎料及焊件不被氧化。软钎焊：软钎焊：松香、氧化锌溶液。松香、氧化锌溶液。硬钎焊：硬钎焊：硼砂、硼酸、氟化物、氯化物等。硼砂、硼酸、氟化物、氯化物等。4.4.加热方式：加热方式：火焰加热、电阻加热、感应加热、炉内加热、盐浴加热以及烙火焰加热、电阻加热、感应加热、炉内加热、盐浴加热以及烙铁加热等，烙铁加热加热温度低，只适用于软钎焊。铁加热等，烙铁加热加热温度低，只适用于软钎焊。5.5.特点及应用范围：特点及应用范围：工件加热温度低，组织和力学性能变化小，变形也小。接头光滑平整，工工件加热温度低，组织和力学性能变化小，变形也小。接头光滑平整，工件尺寸精确。件尺寸精确。

7、可以焊接性能差异很大的异种金属，对工件厚度的差别没有严格的限制。可以焊接性能差异很大的异种金属，对工件厚度的差别没有严格的限制。复杂形状构件，生产率高（可同时焊接上千条焊缝）。复杂形状构件，生产率高（可同时焊接上千条焊缝）。设备简单，投资少。设备简单，投资少。接头强度尤其是动载强度低，耐热性差，且焊前清理及组装要求较高。接头强度尤其是动载强度低，耐热性差，且焊前清理及组装要求较高。其他常用焊接方法其他常用焊接方法四四.电渣焊：电渣焊：利用电流通过熔渣所产生利用电流通过熔渣所产生的电阻热作为热源进行焊接的方法。的电阻热作为热源进行焊接的方法。焊接过程焊接过程如图如图4-32:4-32:两个工件两

8、个工件1 1的接头的接头相距相距252535mm35mm。固态熔剂熔化后形成的。固态熔剂熔化后形成的渣池渣池3 3具有较大的电阻，当电流通过时具有较大的电阻，当电流通过时产生大量电阻热，使渣池温度保持在产生大量电阻热，使渣池温度保持在1,7001,7002,0002,000。焊丝。焊丝2 2和工件和工件1 1被渣池被渣池加热熔化而形成金属熔池加热熔化而形成金属熔池4 4。工件待焊。工件待焊端面两侧各装有冷却铜滑块端面两侧各装有冷却铜滑块5 5，这样可，这样可使液态熔渣及金属熔池不会外流。冷却使液态熔渣及金属熔池不会外流。冷却水从滑块内部流过，迫使熔池冷却并凝水从滑块内部流过，迫使熔池冷却并凝固

9、成为焊缝固成为焊缝6 6。从而使立焊缝由下向上从而使立焊缝由下向上顺次形成。顺次形成。其他常用焊接方法其他常用焊接方法四四.电渣焊特点：电渣焊特点：（1 1）可一次）可一次焊接很厚焊接很厚的工件。的工件。（2 2）生产率高，成本低生产率高，成本低。焊接厚度在。焊接厚度在40mm40mm以上的工件，即以上的工件，即使采用埋弧焊也必须开坡口进行多层焊。而电渣焊对任何厚度使采用埋弧焊也必须开坡口进行多层焊。而电渣焊对任何厚度的工件都不需开坡口，只要使焊接端面之间保持的工件都不需开坡口，只要使焊接端面之间保持252535mm35mm的间的间隙，就可一次焊成。因此生产率高、消耗的焊接材料较少、成隙，就可

10、一次焊成。因此生产率高、消耗的焊接材料较少、成本低。本低。（3 3）焊缝金属比较纯净。）焊缝金属比较纯净。（4 4）焊后冷却速度较慢，焊接应力较小。）焊后冷却速度较慢，焊接应力较小。因而适合于焊接因而适合于焊接塑性稍差的中碳钢与合金结构钢工件。塑性稍差的中碳钢与合金结构钢工件。一般要进行焊后热处理一般要进行焊后热处理。如正火处理，以改善其性能。如正火处理，以改善其性能。其他常用焊接方法其他常用焊接方法五五.真空电子束焊接：真空电子束焊接：原理图原理图4-34:4-34:电子枪、工件及夹具全部装在真空室内。电子枪由加热灯丝、电子枪、工件及夹具全部装在真空室内。电子枪由加热灯丝、阴极、阳极及聚集装

11、置等组成。当阴极被灯丝加热到阴极、阳极及聚集装置等组成。当阴极被灯丝加热到2,600K2,600K时，能时，能发出大量电发出大量电子。子。这些电子在阴极与阳极（焊件）间的高压作用下，射向焊件表面这些电子在阴极与阳极（焊件）间的高压作用下，射向焊件表面使焊件金使焊件金属迅速熔化，属迅速熔化，甚至气化甚至气化,适当移动焊件，得到要求的焊接接头适当移动焊件，得到要求的焊接接头。真空电子束焊接的特点：真空电子束焊接的特点：（1 1）由于在真空中焊接，焊件金属无氧化、）由于在真空中焊接，焊件金属无氧化、无氨化。无金属电极用污，保证了焊缝金属的无氨化。无金属电极用污，保证了焊缝金属的高纯度。高纯度。（2

12、2）热源能量密度大，熔深大，速度快，焊）热源能量密度大，熔深大，速度快，焊缝深而窄，能单道焊厚件。焊接热影响区很小，缝深而窄，能单道焊厚件。焊接热影响区很小，基本上基本上不产生焊接变形，不产生焊接变形，防止难熔金属熔接时防止难熔金属熔接时产生的裂纹及泄漏。产生的裂纹及泄漏。（3 3）厚件也）厚件也不必开坡口，不必开坡口，焊接时一般不必另焊接时一般不必另填金属。填金属。（4 4）电子束参数可在较宽范围内调节，且焊）电子束参数可在较宽范围内调节，且焊接过程的接过程的控制灵活，适应性强。控制灵活，适应性强。图图4-34 4-34 真空电子束焊接示意图真空电子束焊接示意图其他常用焊接方法其他常用焊接方

13、法六六.激光焊接：激光焊接：原理图原理图4-35:4-35:利用激光器受激产生的激光束，通过聚焦系统可聚焦到十利用激光器受激产生的激光束，通过聚焦系统可聚焦到十分微小的焦点，能量密度大于分微小的焦点，能量密度大于105W/cm105W/cm2 2。当调焦到焊件接缝时，光能转换为。当调焦到焊件接缝时，光能转换为热能，使金属熔化形成焊接接头。热能，使金属熔化形成焊接接头。激光焊接的特点：激光焊接的特点：(1)(1)激光辐射的能量释放极其迅速，激光辐射的能量释放极其迅速，点焊过程只有几点焊过程只有几毫秒。毫秒。提高了生产率，被焊材料不易氧化。因此可以提高了生产率，被焊材料不易氧化。因此可以在大气中进

14、行焊接，不需要气体保护或真空环境。在大气中进行焊接，不需要气体保护或真空环境。(2)(2)激光焊接的能量密度很高，热量集中，作用时间激光焊接的能量密度很高，热量集中，作用时间很短。所以很短。所以焊接热影响区极小，焊件不变形，焊接热影响区极小，焊件不变形，特别适特别适用于热敏感材料的焊接。用于热敏感材料的焊接。（3 3）焊接一般焊法）焊接一般焊法难以接近或无法安置的焊点。难以接近或无法安置的焊点。（4 4）激光可对绝缘材料直接焊接，焊接异种金属材）激光可对绝缘材料直接焊接，焊接异种金属材料也比较容易，甚至料也比较容易，甚至能把金属与非金属焊在一起。能把金属与非金属焊在一起。图图4-35 4-35

15、 激光焊接示意图激光焊接示意图其他常用焊接方法其他常用焊接方法作业作业 p156(2),(3),(4),(6).p156(2),(3),(4),(6).常用金属材料的焊接常用金属材料的焊接金属材料的焊接性金属材料的焊接性金属焊接性金属焊接性 金属材料对焊接加工的适应性，即金属金属材料对焊接加工的适应性，即金属在一定的焊接方法、焊接材料、工艺参数及结构形式在一定的焊接方法、焊接材料、工艺参数及结构形式条件下，获得优质焊接接头的难易程度。条件下，获得优质焊接接头的难易程度。包括：包括：工艺性能，工艺性能，即在一定工艺条件下，焊接接头产生工即在一定工艺条件下，焊接接头产生工艺缺陷的倾向，尤其是出现裂

16、纹的可能性；艺缺陷的倾向，尤其是出现裂纹的可能性；使用性能，使用性能，即焊接接头在使用中的可靠性，包括力即焊接接头在使用中的可靠性，包括力学性能及耐热、耐蚀等特殊性能。学性能及耐热、耐蚀等特殊性能。常用金属材料的焊接常用金属材料的焊接金属材料的焊接性金属材料的焊接性金属焊接性的评定金属焊接性的评定 包括估算或试验方法。包括估算或试验方法。用碳含量法估算钢材焊接性（碳当量法）用碳含量法估算钢材焊接性（碳当量法）当当C CE E0.40.60.6时，焊接性差，冷裂倾向严重，需要较时，焊接性差，冷裂倾向严重，需要较高的预热温度和严格的工艺措施。高的预热温度和严格的工艺措施。常用金属材料的焊接常用金属

17、材料的焊接金属材料的焊接性金属材料的焊接性小型抗裂试验法小型抗裂试验法 评定不同拘束评定不同拘束形式的接头产生裂纹的倾向。形式的接头产生裂纹的倾向。评定方法评定方法:周围固定焊缝冷却到周围固定焊缝冷却到常温以后，按实际产品的焊接工常温以后，按实际产品的焊接工艺进行单层焊或多层焊。焊完后艺进行单层焊或多层焊。焊完后在室温下放置在室温下放置24h24h，先检查焊缝及，先检查焊缝及热影响区热影响区有无表面裂纹有无表面裂纹，再从垂，再从垂直焊缝方向切取厚度为直焊缝方向切取厚度为15mm15mm的金的金相磨片相磨片两块，进行两块，进行低倍放大检验低倍放大检验是否存在内裂纹。是否存在内裂纹。图图4-364

18、-36刚性固定对接抗裂试验刚性固定对接抗裂试验 常用金属材料的焊接常用金属材料的焊接 碳钢的焊接碳钢的焊接低碳钢的焊接低碳钢的焊接碳当量小，碳当量小，无淬硬倾向，冷裂倾向小，焊接性良好。除电渣无淬硬倾向，冷裂倾向小，焊接性良好。除电渣焊外，焊前不需要预热，焊外，焊前不需要预热，适合各种方法焊接适合各种方法焊接。板厚大于板厚大于50mm50mm，在低温环境下焊接需要预热，在低温环境下焊接需要预热100100150 C150 C。手工电弧焊中，一般选用手工电弧焊中，一般选用E4303E4303和和E4315E4315焊条；埋弧自动焊常焊条；埋弧自动焊常选用选用H08AH08A或或H08MnAH08

19、MnA焊丝和焊丝和HJ431HJ431焊剂。焊剂。中、高碳钢的焊接中、高碳钢的焊接淬硬倾向和冷裂倾向较大淬硬倾向和冷裂倾向较大，焊缝金属热裂倾向较大。焊前须，焊缝金属热裂倾向较大。焊前须预热预热150150250C250C。常用手工电弧焊，选用。常用手工电弧焊，选用E5015E5015焊条。焊后焊条。焊后缓慢冷却，防止冷裂纹产生。缓慢冷却，防止冷裂纹产生。高碳钢高碳钢焊接性差，一般不作焊接结构用材料，焊接性差，一般不作焊接结构用材料，只限于修补只限于修补。常用金属材料的焊接常用金属材料的焊接低合金结构钢的焊接低合金结构钢的焊接 一般用焊条电弧焊和埋弧自动焊一般用焊条电弧焊和埋弧自动焊特点：特点

20、：热影响区淬硬倾向热影响区淬硬倾向 钢中含碳及合金元素越多，钢材强度钢中含碳及合金元素越多，钢材强度级别越高，焊后热影响区的淬硬倾向越大。强度级别较大级别越高，焊后热影响区的淬硬倾向越大。强度级别较大的低合金钢，淬硬倾向增加，热影响区易产生马氏体组织，的低合金钢，淬硬倾向增加，热影响区易产生马氏体组织，硬度提高，塑性和韧性下降。硬度提高，塑性和韧性下降。焊接接头的裂纹倾向焊接接头的裂纹倾向 随着钢材强度级别的提高，产生冷随着钢材强度级别的提高，产生冷裂纹的倾向也加剧。影响生冷裂纹主要因素有三方面：一裂纹的倾向也加剧。影响生冷裂纹主要因素有三方面：一焊缝及热影响区的焊缝及热影响区的含氢量含氢量；

21、二热影响区的；二热影响区的淬硬程度淬硬程度；三焊；三焊接接头的接接头的应力大小应力大小。常用金属材料的焊接常用金属材料的焊接铸铁的焊补铸铁的焊补 一般采用手工电弧焊、气焊。一般采用手工电弧焊、气焊。热焊热焊 焊前将工件整体或局部焊前将工件整体或局部预热到预热到600600700C700C，焊后缓慢，焊后缓慢冷却。冷却。优点：优点：可防止出现白口组织和裂纹可防止出现白口组织和裂纹，焊补质量较好。焊后，焊补质量较好。焊后可机械加工。可机械加工。缺点：缺点：生产率低，成本较高，劳动强度差。生产率低，成本较高，劳动强度差。冷焊冷焊 一般不预热或较低温度一般不预热或较低温度预热（预热（400C400C以

22、下）以下）。常用手常用手工电弧焊，工电弧焊，依靠焊条来防止白口和裂纹依靠焊条来防止白口和裂纹。优点：优点：方便灵活，生产率高，成本低，劳动条件好，可用方便灵活，生产率高，成本低，劳动条件好，可用于一些非加工面的焊补。于一些非加工面的焊补。常用金属材料的焊接常用金属材料的焊接非铁金属及其合金的焊接非铁金属及其合金的焊接铝及铝合金的焊接铝及铝合金的焊接 纯铝、铝锰合金、铝镁合金及铸铝。纯铝、铝锰合金、铝镁合金及铸铝。焊接特点：焊接特点：极易氧化极易氧化 易氧化生成氧化铝，组织致密，熔点高，阻易氧化生成氧化铝，组织致密，熔点高，阻碍熔合，易形成夹杂而脆化。碍熔合，易形成夹杂而脆化。形成气孔形成气孔

23、液态铝吸收大量的氢，冷却时，产生气孔。液态铝吸收大量的氢，冷却时，产生气孔。电源功率大且易变形电源功率大且易变形 铝导热系数大，需大功率电源；铝导热系数大，需大功率电源；铝线膨胀系数大，易产生焊接应力和变形，甚至开裂。铝线膨胀系数大，易产生焊接应力和变形，甚至开裂。特殊工艺措施特殊工艺措施 铝在高温时强度很低，容易引起焊缝塌铝在高温时强度很低，容易引起焊缝塌陷，常需采用垫板。陷，常需采用垫板。氩弧焊氩弧焊:保护电极和熔池不受空气的有害作用。保护电极和熔池不受空气的有害作用。常用金属材料的焊接常用金属材料的焊接非铁金属及其合金的焊接非铁金属及其合金的焊接铜及铜合金的焊接铜及铜合金的焊接 比低碳钢

24、困难的多。比低碳钢困难的多。焊接特点：焊接特点：难熔合难熔合 铜导热系数大，比铁大铜导热系数大，比铁大7 71111倍，热量易散倍，热量易散失，使母材和填充金属难于熔合，需大功率电源，失，使母材和填充金属难于熔合，需大功率电源，焊前要预热。焊前要预热。易氧化易氧化 液态铜易氧化，分布在晶界处。铜膨胀系液态铜易氧化，分布在晶界处。铜膨胀系数大，凝固系数也大，易产生较大的焊接应力，易数大，凝固系数也大，易产生较大的焊接应力，易开裂。开裂。产生气孔产生气孔 铜易吸收氢，凝固时来不及逸出，形成铜易吸收氢，凝固时来不及逸出，形成气孔。气孔。易变形易变形 铜的膨胀系数和收缩系数大，且铜的导热铜的膨胀系数和

25、收缩系数大，且铜的导热性强，热影响区宽，焊接变形严重。性强，热影响区宽，焊接变形严重。氩弧焊氩弧焊:保护电极和熔池不受空气的有害作用。保护电极和熔池不受空气的有害作用。作业作业 P162,(1),(2),(3).P162,(1),(2),(3).第四章第四章 焊接结构设计焊接结构设计设计焊接结构时设计焊接结构时 设计者既要很好设计者既要很好了解产品使用性能的要求，了解产品使用性能的要求，如如载荷大小、载荷性质、使用温度、使用环境以及有关产品结构的载荷大小、载荷性质、使用温度、使用环境以及有关产品结构的国家标准与规程，国家标准与规程，又要考虑焊接结构的工艺性。又要考虑焊接结构的工艺性。如焊接工件

26、材料如焊接工件材料的选择、焊接方法的选择、焊接接头的工艺设计等。的选择、焊接方法的选择、焊接接头的工艺设计等。还要考虑到还要考虑到制造单位的质量管理水平、产品检验技术等有关问题，制造单位的质量管理水平、产品检验技术等有关问题，才能设计才能设计出比较容易生产、质量优良、成本低廉的焊接结构。出比较容易生产、质量优良、成本低廉的焊接结构。焊接结构设计焊接结构设计焊接结构件材料的选择焊接结构件材料的选择应选择焊接性良好的焊接材料，应选择焊接性良好的焊接材料，特别是优选低碳钢和碳特别是优选低碳钢和碳当量当量小于小于0.40.4的低合金钢等材料，的低合金钢等材料，其价格低廉，工艺简其价格低廉，工艺简单，易

27、保证焊接质量。单，易保证焊接质量。各种常用金属材料的焊接性如表各种常用金属材料的焊接性如表4-84-8所示所示表表4-8 4-8 常用金属材料的焊接性常用金属材料的焊接性 焊接结构设计焊接结构设计焊接方法的选择焊接方法的选择 依据材料的焊接性、工件的结构形式、厚依据材料的焊接性、工件的结构形式、厚度和各种焊接方法的适用范围、生产率选择。度和各种焊接方法的适用范围、生产率选择。常用金属材料的焊接性常用金属材料的焊接性焊接结构设计焊接结构设计合理选材，减少焊缝数量合理选材，减少焊缝数量尽量减少焊缝长度和数量。尽量减少焊缝长度和数量。图图4-37 4-37 合理选材减少焊缝数量合理选材减少焊缝数量

28、采用型材、管材、冲压件、锻件和铸钢件等作为被焊采用型材、管材、冲压件、锻件和铸钢件等作为被焊材料。这样不仅能减小焊接应力和变形，还能减少焊接材材料。这样不仅能减小焊接应力和变形，还能减少焊接材料消耗，提高生产率。如图所示箱体构件，如料消耗，提高生产率。如图所示箱体构件，如采用型材或采用型材或冲压件（图冲压件（图b）焊接，可较板材（图）焊接，可较板材（图a）减少两条焊缝。）减少两条焊缝。焊接结构设计焊接结构设计焊缝布置原则焊缝布置原则尽可能分散，避免过分集中和交叉。尽可能分散，避免过分集中和交叉。焊缝集中分布容易使接头过热，材料的力学性能降低。焊缝集中分布容易使接头过热，材料的力学性能降低。两条

29、焊缝的间距一般要求大于三倍或五倍的板厚。两条焊缝的间距一般要求大于三倍或五倍的板厚。图图4-38 4-38 焊缝分散布置的设计焊缝分散布置的设计焊接结构设计焊接结构设计焊缝布置原则焊缝布置原则应尽可能对称应尽可能对称 焊缝的对称布置可以使各条焊缝的焊接焊缝的对称布置可以使各条焊缝的焊接变形相抵销，对减小梁柱结构的焊接变形有明显的效果。变形相抵销，对减小梁柱结构的焊接变形有明显的效果。图图4-39 4-39 焊缝对称布置的设计焊缝对称布置的设计焊接结构设计焊接结构设计焊缝布置原则焊缝布置原则应避开应力集中部位。应避开应力集中部位。图图4-40 4-40 焊缝避开最大应力断面与应力集中位置的设计焊

30、缝避开最大应力断面与应力集中位置的设计 如图所示。以防止焊接应力与外加应力相互叠加，造如图所示。以防止焊接应力与外加应力相互叠加，造成过大的应力而开裂。不可避免时，应附加刚性支承，以成过大的应力而开裂。不可避免时，应附加刚性支承，以减小焊缝承受的应力。减小焊缝承受的应力。焊接结构设计焊接结构设计焊缝布置原则焊缝布置原则应尽量避开机械加工表面。应尽量避开机械加工表面。图图4-414-41图图4-41 4-41 焊缝远离机械加工表面的设计焊缝远离机械加工表面的设计 因为因为焊缝的机械加工性能不好，且焊接残余应力会影焊缝的机械加工性能不好，且焊接残余应力会影响加工精度。响加工精度。如果焊接结构上某一

31、部位的加工精度要求较如果焊接结构上某一部位的加工精度要求较高，又必须在机械加工完成之后进行焊接工序时，应将焊高，又必须在机械加工完成之后进行焊接工序时，应将焊缝布置在远离加工面处，以避免焊接应力和变形对已加工缝布置在远离加工面处，以避免焊接应力和变形对已加工表面精度的影响表面精度的影响 。焊接结构设计焊接结构设计焊缝布置原则焊缝布置原则考虑各种焊接方法所需要的考虑各种焊接方法所需要的施焊操作空间施焊操作空间。图图4-424-42 手工电弧焊的焊缝布置手工电弧焊的焊缝布置图图4-444-44图图4-444-44 点焊或缝焊焊缝布置点焊或缝焊焊缝布置焊接结构设计焊接结构设计接头形式设计接头形式设计

32、 形式：形式：根据结构的形状、强度要求、工件厚度、根据结构的形状、强度要求、工件厚度、焊接材料消耗量及其他焊接工艺决定。焊接材料消耗量及其他焊接工艺决定。对接对接 受力较均匀，节省材料，对下料尺寸精度受力较均匀，节省材料，对下料尺寸精度要求高要求高。搭接搭接 被焊工件不在同一平面上，受力时接头产被焊工件不在同一平面上，受力时接头产生附加弯曲应力，对下料要求精度低。生附加弯曲应力，对下料要求精度低。角接角接 T T形接形接接头成一定角度或直角连接时采用。接头成一定角度或直角连接时采用。焊接结构设计焊接结构设计接头形式接头形式对接接头对接接头 I I形坡口、形坡口、Y Y形坡口、双形坡口、双Y Y

33、形坡口、形坡口、U U形坡口。形坡口。（a a）对接接头）对接接头焊接结构设计焊接结构设计接头形式接头形式对接接头对接接头 T T形接头、形接头、角接接头角接接头 搭接接头搭接接头 图图4-45 4-45 焊条电弧焊接头形式焊条电弧焊接头形式压力容器简介压力容器简介结构名称：中压容器（见图）结构名称：中压容器（见图）材材 料：料：16MnRe(16MnRe(低合金结构钢低合金结构钢)钢板尺寸为钢板尺寸为2000mm5000mm16mm2000mm5000mm16mm。生产数量：小批生产生产数量：小批生产适应化学工适应化学工艺过程所要艺过程所要求的压力和求的压力和温度条件，温度条件，承受化学介承

34、受化学介质的作用，质的作用，长期安全的长期安全的工作，保证工作，保证密封密封停工一停工一天的成天的成本远远本远远高于单高于单台设备台设备的成本的成本 压力容器简介压力容器简介 压力容器工艺图压力容器工艺图压力容器工艺图压力容器工艺图工艺设计要点工艺设计要点:(1)(1)选用焊接方法选用焊接方法:筒身纵缝、环缝均采用埋弧焊，出口接管及入筒身纵缝、环缝均采用埋弧焊，出口接管及入孔接管采用焊条电弧焊。孔接管采用焊条电弧焊。(2)(2)焊缝布置焊缝布置:简身用钢板冷卷，按实际尺寸，可简身用钢板冷卷，按实际尺寸，可分为二节分为二节，筒身，筒身纵焊缝为避免焊缝密集，纵焊缝为避免焊缝密集，相互错开一定角度相

35、互错开一定角度(180(180度度)，封头应采，封头应采用热压成型，用热压成型，与筒身连接处应有与筒身连接处应有303050mm50mm的直段的直段，使焊缝躲开转，使焊缝躲开转角应力集中位置。入孔圈采用加热卷制。其工艺图如图所示。角应力集中位置。入孔圈采用加热卷制。其工艺图如图所示。压力容器实物图压力容器实物图压力容器实物图压力容器实物图二、压力容器生产工艺过程二、压力容器生产工艺过程压力容器生产工艺过程实物图压力容器生产工艺过程实物图压力容器生产工艺过程实物图压力容器生产工艺过程实物图压力压力压力压力容器容器容器容器生产生产生产生产工艺工艺工艺工艺流程流程流程流程框图框图框图框图1.1.封头

36、生产工序封头生产工序（1 1）下料）下料）下料）下料（2 2）拉深）拉深）拉深）拉深（3 3）消除应力退火）消除应力退火）消除应力退火）消除应力退火封头生产工序封头生产工序（4 4）切边）切边）切边）切边（5 5）缩口）缩口）缩口）缩口封头生产工序封头生产工序（1 1）下料）下料）下料）下料2.2.筒体节生产工序筒体节生产工序（2 2）加工坡口）加工坡口）加工坡口）加工坡口（3 3）卷圆）卷圆）卷圆）卷圆筒体节生产工序筒体节生产工序（5 5）焊接双面纵焊缝）焊接双面纵焊缝）焊接双面纵焊缝）焊接双面纵焊缝（4 4）装配及定位焊）装配及定位焊）装配及定位焊）装配及定位焊筒体节生产工序筒体节生产工序

37、筒体节纵焊实物图筒体节纵焊实物图筒体节纵焊实物图筒体节纵焊实物图 筒体节生产工序筒体节生产工序（6 6）去引弧板和引出板并清理）去引弧板和引出板并清理）去引弧板和引出板并清理）去引弧板和引出板并清理（7 7）筒体节校圆）筒体节校圆）筒体节校圆）筒体节校圆（8 8）筒体节开接管孔）筒体节开接管孔）筒体节开接管孔）筒体节开接管孔筒体节生产工序筒体节生产工序（9 9）封头与筒体节及筒体节之间的装配和定位焊）封头与筒体节及筒体节之间的装配和定位焊）封头与筒体节及筒体节之间的装配和定位焊）封头与筒体节及筒体节之间的装配和定位焊压力容器装配和定位焊实物图压力容器装配和定位焊实物图压力容器装配和定位焊实物图

38、压力容器装配和定位焊实物图筒体节生产工序筒体节生产工序3.3.接管和法兰生产工序图接管和法兰生产工序图（1 1）出口接管切割成形）出口接管切割成形）出口接管切割成形）出口接管切割成形（2 2）入孔接管板材卷圆成形）入孔接管板材卷圆成形）入孔接管板材卷圆成形）入孔接管板材卷圆成形（3 3）法兰毛坯下料）法兰毛坯下料）法兰毛坯下料）法兰毛坯下料（4 4）法兰切削成形）法兰切削成形）法兰切削成形）法兰切削成形接管和法兰生产工序图接管和法兰生产工序图（5 5）入孔接管和法兰装配与焊接）入孔接管和法兰装配与焊接）入孔接管和法兰装配与焊接）入孔接管和法兰装配与焊接 接管和法兰生产工序图接管和法兰生产工序图

39、4.4.总装配和焊接生产工序总装配和焊接生产工序（1 1）环焊缝对接缩口接头与衬板接头）环焊缝对接缩口接头与衬板接头）环焊缝对接缩口接头与衬板接头）环焊缝对接缩口接头与衬板接头（2 2）焊环焊缝）焊环焊缝）焊环焊缝）焊环焊缝 总装配和焊接生产工序总装配和焊接生产工序（3 3）压力容器接管装配与焊接）压力容器接管装配与焊接）压力容器接管装配与焊接）压力容器接管装配与焊接（4 4）压力容器消除应力退火）压力容器消除应力退火）压力容器消除应力退火）压力容器消除应力退火 总装配和焊接生产工序总装配和焊接生产工序入孔接管入孔接管5.5.检验检验（1 1 1 1）力学性能试验）力学性能试验）力学性能试验）

40、力学性能试验 (切取试样的破坏性检验切取试样的破坏性检验)（2 2 2 2）外观检查）外观检查）外观检查）外观检查 (目检目检)（3 3 3 3）超声波检验）超声波检验）超声波检验）超声波检验（4 4 4 4）射线探伤）射线探伤）射线探伤）射线探伤（5 5 5 5）气密性试验）气密性试验）气密性试验）气密性试验（6 6 6 6）水压试验）水压试验）水压试验）水压试验 超声波检验示意图超声波检验示意图超声波检验示意图超声波检验示意图 检验检验3.3.超声波探伤超声波探伤 利用超声波探测材料内部缺陷的无损检验法。利用超声波探测材料内部缺陷的无损检验法。超声波在固超声波在固体介质中传播时，体介质中传

41、播时，介质变换的界面介质变换的界面处会使超声波产生部分处会使超声波产生部分反射反射波束，波束，根据反射波的脉冲可判断内部缺陷位置。根据反射波的脉冲可判断内部缺陷位置。（4 4）射线探伤）射线探伤 探伤时，焊缝底面放置探伤时，焊缝底面放置照相底片，射线向下照射并照相底片，射线向下照射并在通过缺陷部位时在通过缺陷部位时衰减衰减，在，在底片上的感光有差异，会显底片上的感光有差异，会显现出与缺陷形状相同的黑色现出与缺陷形状相同的黑色和斑点，由此可确定内部缺和斑点，由此可确定内部缺陷状态。陷状态。X X X X射线探伤示意图射线探伤示意图射线探伤示意图射线探伤示意图 检验检验（5 5）气密性试验）气密性

42、试验 将压缩空气压入焊接容器，利用容器内外气体的压力差检查将压缩空气压入焊接容器，利用容器内外气体的压力差检查有无泄漏。有无泄漏。气密性试验示意图气密性试验示意图气密性试验示意图气密性试验示意图 检验检验（6 6）水压试验）水压试验 将焊接容器灌满水，排尽空气，用水压泵加入静水压力并维将焊接容器灌满水，排尽空气，用水压泵加入静水压力并维持一定的时间，观察焊缝位置是否有泄漏，并确定缺陷位置。持一定的时间，观察焊缝位置是否有泄漏，并确定缺陷位置。水压试验示意图水压试验示意图水压试验示意图水压试验示意图 检验检验作业作业 P191,(1).P191,(1).此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢