焊接结构生产教案_上14945.docx

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1、焊接结构生产-教学讲义 授课班级：焊接091课程名称称焊接结构构生产第一讲课时2教学目的的1、 学生了解解本课程程学习的的主要内内容和要要求；2、掌握握焊接结结构的概概念、特特点和分分类。教学重点点1、 本课程学学习的重重点内容容和学习习方法2、 介绍焊接接结构的的概念并并分析其其特点教学难点点1、焊接接结构特特点的分分析讲解解教学方法法黑板板书书，课堂堂提问，互互动教学学授课过程程：相互认识识，介绍绍教学方方式和考考核方式式：考核：平平时400，包包括作业业、课堂堂纪律、课课堂提问问等；考考试600。学习的五五个步骤骤：1、初步步了解；2、重复复为学习习之母；3、开始始使用；4、融会会贯通；

2、5、再次次加强。教学的五五大步骤骤：解释释；示范范；开始始演练；纠正错错误；重重复演练练。0 绪绪 论（11）一、焊焊接结构构生产是是一门什什么课程程？焊接结结构生产产是中中等职业业学校焊焊接专业业的一门门主干课课程，是是一门实实践性很很强的专专业课程程。通过学习习，我们们要具备备焊接生生产的基基础知识识和基本本技能，为为今后从从事焊接接专业或或相关专专业的工工作打下下基础。二、本课课程的教教学内容容和学习习要求我们要学学习的基基本内容容和要达达到的能能力要求求有以下下几个方方面 （学学生参看看课本目目录）1、 焊接会产产生应力力和变形形，是影影响焊接接结构质质量的重重要因素素，要求求掌握焊接

3、接应力与与变形的的概念，产产生的原原因、分分布的规规律，知知道 减减少应力力和变形形的方法法、措施施，能够够对简单单的焊接接变形进进行矫正正；（第一一章为重重点）2、 焊接接头头是焊接接结构的的基本元元素，通通过学习习焊接接接头的组组成、焊焊缝的种种类和焊焊接接头头的基本本型式，掌掌握焊接接接头的的工作应应力分布布和接头头设计要要点，并并了解脆脆性断裂裂与疲劳劳破坏的的基本知知识；（在在第二章章 一一、二、四四节作详详细介绍绍）3、 在了解焊焊接结构构的基础础上，学学习焊接接结构生生产过程程的第一一步，掌掌握常用用的备料料和成型型加工方方法，能能根据产产品图样样和生产产规律分分析备料料和成型型

4、加工的的工艺，并并能根据据工况选选用相应应的焊接接设备和和工艺装装备；（第三、四章 划线、放样、下料、弯曲、成形的方法和设备）4、 （第五、六六章 焊接结结构装配配和焊接接工艺及及其装备备） 理理解其工工艺过程程，具备备根据现现场生产产条件，选选择工艺艺装备，分分析和实实施一般般焊接结结构装配配，焊接接工艺规规程的能能力；5、 焊接结构构工艺过过程的制制定，要要进行工工艺性分分析和审审查后方方可执行行，所以以要求理理解其工工艺性审审查目的的、内容容和基本本步骤，（第七、八、九章）通过典型焊接工艺的 举例，使我们能够对一般焊接结构进行工艺性分析和制订焊接工艺；6、 （第十章章）了解解一般焊焊接生

5、产产车间的的平面布布置、生生产组织织的环节节和安全全生产、质质量管理理方面的的基本知知识。怎么学：（通过过学习五五个步骤骤讲解也也可）1、 理论联系系实践，捕捕捉焊接接结构的的实际问问题，学学习分析析、解决决工程问问题的基基本方法法；2、 摸索总结结焊接结结构生产产的共同同特点和和规律，3、 亲自动手手，结合合实训，广广泛参与与多种焊焊接结构构的生产产实践。三、焊接接结构的的概念及及其应用用 （绪论论）（一） 焊接的的概念 （提提问回顾顾）焊接：通通过加热热或加压压或两者者并用，并并且用或或者不用用填充材材料，使使工件达达到原子子间的结结合的一一种方法法。（二） 焊接结构构的概念念焊接结构构

6、是将各各种经过过轧制的的金属材材料及铸铸、锻等等坯料采采用焊接接方法制制成能够够承受一一定载荷荷的金属结结构。（三） 焊接结结构的广广泛应用用国民经济济的各个个领域：石油与化化工机械械、重型型与矿山山机械，冶冶金建筑筑；交通通运输业业；能源源工业；国防工工业；航航空航天天；海上上平台、海海底作业业机械等等。焊接结构构用钢量量，各国国均已占占钢材消消费量的的4060。四、焊接接结构的的特点：优点其他结构构无法比比拟的优优点：1、 焊接可方方便地实实现： （1） 多种不同同形状和和不同厚厚度的钢钢材（或或其他金金属材料料）的连连接；（2） 不同种类类的金属属材料 （铸钢钢件、锻锻压件）的连接；（3

7、）使使焊接结结构的 材料分分布合理理，不同同性能材材料应用用更恰当当；举例： A 大大型齿轮轮 轮缘 （节节约钢材材） BB 半半轴 （简化化工艺）2、是金金属原子子间的连连接，刚刚度大、整整体性好好，外力力作用不不会产生生过大的的变形焊接接头头的强度度、刚度度 可达达到 与母材材相近，能能承受载载荷；保保证产品品的气密密性和水水密性3、焊接接结构的的零件或或部件 可 直接通通过焊接接方法连连接，不不需 附加加任何连连接件4、与其其他加工工方法相相比，焊焊接结构构的生产产 一般般不要 大型、特特殊和昂昂贵的设设备，生生产厂 投资资少，见见效快5、焊接接结构 特别别适用于于 几何何尺寸大大而形状

8、状复杂的的产品， 结构构分解 分别别加工 然后，以以小拼大大 总体体装配焊焊接成一一个整体体结构 （船船体、桁桁架、球球形容器器等）6、使用用一些型型材时。焊焊接结构构比 轧制 经济济五、焊接接结构的的不足和和获得优优质焊接接结构的的方法不足：1、焊缝缝的各类类焊接缺缺陷如果果修复不不当或缺缺陷漏检检，会产产生过大大应力集集中，降降低承载载2、焊接接结构是是整体大大刚度结结构，如如果裂纹纹扩展，将将难以制制止；对对脆性断断裂、疲疲劳、应应力腐蚀蚀和蠕变变破坏较较敏感3、有焊焊接残余余应力和和变形，将将影响外外观质量量和外形形尺寸，后后续加工工困难，强强度影响响4、焊接接会改变变材料性性能，使使

9、焊接接接头附近近变为 焊接接不均匀匀体，包包括有：几何不均均匀体 （截截面改变变和焊接接变形）力学不均均匀体 （应应力集中中和焊接接残余应应力） 化学不不均匀体体 （成成分不均均匀）金属组织织不均匀匀体 （金金相组织织结构不不均匀）5、高强强度和特特种材料料，焊接接性能差差，易产产生焊接接裂纹等等缺陷。问题：怎怎样获得得优质焊焊接结构构?获得优质质焊接结结构的方方法：1、 合理的结结构设计计；2、 正确的材材料选择择；3、 合适的焊焊接设备备；4、 正确的焊焊接工艺艺；5、 良好的焊焊接技艺艺；6、 必要的质质量检测测。课堂小结结：1、本次次课主要要是了解解本课程程学习的的主要内内容和要要求；

10、分分析焊接接结构的的概念、特特点（包包括优点点和缺点点），同同时了解解了获得得优质焊焊接结构构的方法法。2、重点点是掌握握焊接结结构的概概念及其其特点。课堂复习习题：1、学习习的五个个步骤？2、焊接接结构的的优点（66个方面面）和缺缺点（55个方面面）？课后作业业：1、焊接接结构的的优点和和缺点有有哪些？怎样获获得优质质的焊接接结构？授课日期期课堂记录录课后小结结授课总结结课程名称称焊接结构构生产第二讲课时2教学目的的1、 学习掌握握内应力力、焊接接应力、焊焊接变形形的基本本概念2、 具体了解解确定金金属材料料焊接应应力和变变形的工工作假设设教学重点点1、 内应力与与焊接应应力的概概念和关关联

11、2、 焊接变形形的基本本概念和和形式教学难点点抽象的概概念和理理论分析析怎样形形象地传传达给学学生，让让学生从从感性认认识转化化为充分分理解教学方法法黑板板书书，课堂堂提问，互互动教学学授课过程程：复习回顾顾：1、 学习方法法的重复复。 2、预预习情况况的提问问。授新过程程：1第一一章 焊焊接应力力与变形形A 结构构件在焊焊接时，由由于局部部加热而而造成温温度分布布不均匀匀，进而而造成不不均匀分分布的塑塑性变形形，最终终导致焊焊件在焊焊后产生生残余应应力和残残余变形形。B 本章章内容简简介及要要点，学学习时间间的安排排以及学学习方法法。111 焊接接应力与与变形的的产生一、焊接接应力与与变形的

12、的基本概概念：（一）内内应力与与焊接应应力1、内应应力：A 概念念：指结构上上在没有有外力作作用的情情况下，平平衡于物物体内部部的应力力。B 特点点：内应力在在物体内内部构成成一平衡衡力系。C 形成成原因：由于物体体内部成成分不均均匀、金金相组织织及温度度变化等等因素造造成物体体内部的的不均匀匀变化而而引起的的应力。D 存在在环境：E 分类类：（1）根根据内应应力所涉涉及的范范围，分分为：宏宏观内应应力、微微观内应应力和超超微观内内应力。宏观内应应力：分分布范围围较大，范范围与结结构尺寸寸相当，相相对于工工件轴线线有明显显方向性性；微观内应应力：在在一个或或几个晶晶粒范围围内平衡衡，相对对于工

13、件件轴线没没有明显显的方向向性；主主要由于于金相组组织的变变化所引引起的；超微观内内应力：范围大大小用晶晶格尺寸寸来衡量量。（2）按按其产生生的原因因分为：温度应应力、装装配应力力和残余余应力。温度应力力：又称：热热应力或或温差应应力。由由于构件件受热不不均匀而而存在温温度差异异，各处处的膨胀胀变形或或收缩变变形不一一致，互互相约束束而产生生的内应应力。装配应力力：多发生在在结构装装配或安安装过程程中。残余应力力：由于结构构受热不不均匀所所造成的的应力达达到材料料的屈服服极限，使使局部区区域产生生塑性变变形，当当温度恢恢复原始始均匀状状态后，构构件中仍仍然残存存的部分分内应力力。2、焊接接应力

14、：A 焊接接应力：是在没有有外力作作用时的的内应力力，它在在构件中中自身平平衡。B 包括括：焊接接瞬时应应力和焊焊接残余余应力焊接瞬时时应力：金属件件在焊接接过程中中存在的的温度应应力；焊接残余余应力：焊接终终止时，构构件冷却却后保留留下来的的残余应应力。（二）焊焊接变形形：几个基本本概念：变形：物物体受外外力作用用，出现现形状、尺尺寸的变变化。弹性变形形和塑性性变形：在外力力去除后后，物体体能恢复复原来形形状和尺尺寸的称称弹性变变形。自由变形形和非自自由变形形：按物物体变形形的拘束束条件来来分。焊接变形形：在焊焊接过程程中，没没有外力力作用，也也造成物物体变形形。1、自由由变形、外外观变形形

15、和内部部变形：（1）自自由变形形：自由变变形率T金属物体体在无拘拘束条件件下，由由于某种种原因使使它的尺尺寸和形形状发生生变化。（2）外外观变形形（可见见变形）：可见见变形率率e能够用肉肉眼直接接观察到到的变形形。（3）内内部变形形（真正正变形）：内部部变形率率金属内部部原子间间的相对对位移。2、焊接接变形：焊接变形形：焊接接而引起起焊件尺尺寸和形形状的改改变。瞬时变形形：焊接接过程中中产生的的变形。焊接残余余变形：焊后残残存于焊焊件中的的变形。（三）确确定金属属材料焊焊接应力力和变形形的工作作假设：1、焊接接温度场场假设：温度场：将焊接接过程中中的某一一瞬间，焊焊接接头头中各点点的温度度分布

16、。假设：达达到某一一极限热热状态后后，温度度场不再再改变，这这时温度度场称为为极限温温度场。2、力学学和物理理性能的的假定：（1）平平截面假假设：（2）金金属性能能的假设设：（3）金金属屈服服点假设设：（4）应应力应变变关系的的假设：课堂小结结：1、内应应力和焊焊接应力力：内应力：根据内内应力所所涉及的的范围，分分为：宏宏观内应应力、微微观内应应力和超超微观内内应力。按按其产生生的原因因分为：温度应应力、装装配应力力和残余余应力。焊接应力力包括：焊接瞬瞬时应力力和焊接接残余应应力2、焊接接变形：焊接而引引起焊件件尺寸和和形状的的改变为为焊接变变形。其其中，焊焊接过程程中产生生的变形形为瞬时时变

17、形；焊后残残存于焊焊件中的的变形为为焊接残残余变形形。3、确定定金属材材料焊接接应力和和变形的的五个工作作假设。课后作业业：Pg611 题11 在分分析焊接接应力与与变形时时有何假假设？Pg611 题22 焊接接过程中中，按应应力分布布的范围围可分为为哪几种种？按应应力形成成的原因因分，应应力可分分为哪几几种？授课日期期课堂记录录课后小结结授课总结结课程名称称焊接结构构生产第三讲课时2教学目的的1、 掌握受拘拘束杆件件在热循循环过程程中的应应力与变变形2、 掌握焊接接应力与与变形的的产生的的各种原原因教学重点点1、 焊接应力力和变形形产生的的原因教学难点点1、 受拘束杆杆件在热热循环过过程中的

18、的应力与与变形的的图示分分析讲解解2、 焊接应力力与变形形的产生生情形怎怎样简洁洁地让学学生记住住教学方法法黑板板书书，画图图启发，课课堂提问问，互动动教学授课过程程：复习回顾顾：1、 焊接过程程中，按按应力分分布的范范围可分分为哪几几种？按按应力形形成的原原因分，应应力可分分为哪几几种？2、 什么是焊焊接变形形和焊接接残余变变形？3、 在分析焊焊接应力力与变形形时有何何假设？授新过程程：1第一一章 焊焊接应力力与变形形111 焊接接应力与与变形的的产生二、焊接接应力和和变形产产生的原原因1、受拘拘束杆件件在热循循环过程程中的应应力与变变形：一般杆件件（钢棒棒）在均均匀加热热和温度度变化时时，

19、它的的尺寸和和形状要要发生变变化，分分为四种种状态。（1）自自由状态态下：加热延延伸；冷冷却恢恢复；不不存在内内应力。（2）自自由延伸伸限制制收缩的的状态下下：加热自自由延伸伸；冷却却收缩缩受到限限制；钢钢棒内产产生压应应力。（3）限限制延伸伸自由由收缩状状态下：受热不能自自由延伸伸；产生生压应力力；冷却却自由由收缩钢棒缩缩短；不不存在残残余应力力。（4）限限制延伸伸限制制收缩状状态下：加热延伸受受限制产生压压应力；冷却收缩缩受限制制钢棒棒内产生生拉应力力（收缩缩应力）。四种情况况要绘图图讲解，说说明压缩缩塑性变变形和拉拉伸塑性性变形产产生残余余现象的的状况。加热过程程中产生生的压缩缩塑性变变

20、形是产生残残余变形形和应力力的主要要原因。图211 钢棒棒加热时时的变形形情况2、焊接接应力与与变形的的产生：焊接过程程的加热热是移动动的热源源，也不不是沿焊焊件方向向同时加加热，且且热量在在焊件内内的传播播速度低低于焊接接速度，因因此沿焊焊件长度度方向上上各个截截面的温温度都是是不相同同的。设有一块块低碳钢钢平板条条，沿中中心线堆堆焊一条条焊缝，其其焊接应应力和变变形分析析如下：（1）温温度分布布不均匀匀产生焊焊接应力力与变形形：A 焊接接加热时时：板条沿焊焊缝长度度产生伸伸长变形形，在焊焊缝及其其附近产产生压缩缩应力；远离焊焊缝区的的两侧产产生拉应应力。B 焊接接结束后后：板条产生生缩短的

21、的残余变变形，同同时在焊焊缝及其其附近产产生残余余拉应力力；远离离焊缝的的两侧产产生残余余压应力力。（2）焊焊缝金属属收缩引引起焊接接应力与与变形：焊接结束束后，焊焊缝由液液态冷却却凝固为为固态的的焊缝金金属，由由于体积积收缩受受阻，将将会在焊焊缝中引引起残余余应力，同同时由于于焊缝金金属的收收缩也将将引起整整个焊接接件的变变形。同一条焊焊缝的先先后冷却却相互影影响，也也会导致致焊接应应力与变变形的产产生。另外，焊焊件的刚刚性和约约束，以以及焊缝缝尺寸、数数量、焊焊缝在结结构中的的位置、材材料物理理性质、焊焊接工艺艺参数和和焊接方方法等，也也将对焊焊接应力力和变形形的产生生起到一一定的影影响作

22、用用。由此可知知：（1）焊焊后焊件件必然有有焊接残残余应力力和焊接接残余变变形：对对构件进进行不均均匀加热热，加热热过程中中构件产产生压缩缩塑性变变形，冷冷却后，构构件必然然由残余余应力和和残余变变形；（2）通通常，焊焊接过程程中焊件件的变形形方向与与焊后焊焊件的变变形方向向相反；（3）焊焊接加热热时，焊焊缝及其其附近区区域将产产生压缩缩塑性变变形，冷冷却时压压缩塑性性变形区区要收缩缩；收缩缩充分，焊焊接残余余应力小小，收缩缩不充分分，焊接接残余应应力大；（4）焊焊接过程程中及焊焊接结束束后，焊焊件中的的应力分分布都是是不均匀匀的；焊焊接结束束后，焊焊缝及其其附近区区域的残残余应力力通常是是拉

23、应力力。课堂小结结：1、一般般杆件在在热循环环过程中中的应力力和变形形分四种种情况。加加热过程程中产生生的压缩缩塑性变变形是产产生残余余变形和和应力的的主要原原因。2、焊接接应力和和变形由由（1）温温度分布布不均匀匀（2）焊焊缝金属属收缩（33）焊件件的刚性性和约束束、焊缝缝尺寸、材材料物理理性能、焊焊接工艺艺方法等等因数影影响。课后作业业：1、焊接接应力和和变形产产生的主主要原因因是什么么？试分分析一下下详细情情况。课程名称称焊接结构构生产第四讲课时2教学目的的掌握焊接接变形的的分类及及产生的的原因，分分析了解解影响焊焊接残余余变形的的因素。教学重点点焊接变形形产生的的原因和和影响焊焊接残余

24、余变形的的因素教学难点点怎样通过过简单讲讲解，将将复杂现现象和其其产生原原因分析析表达清清晰；教学方法法黑板板书书，课堂堂提问，互互动教学学授课过程程：复习回顾顾：1、 一般杆件件在热循循环过程程中的应应力和变变形情况况怎样？2、 有哪些因因数影响响焊接应应力和变变形？授新过程程：1第一一章 焊焊接应力力与变形形122 焊接接变形（11）一、焊接接变形的的分类及及其影响响因素：（一）、焊焊接变形形的分类类及产生生的原因因：A分类：1、根据据焊接变变形对整整个焊接接结构的的影响程程度。焊焊接残余余变形可可分为两两大类：局部变形形和整体体变形。2、按焊焊接变形形的特征征，焊接接变形分分为六种种基本

25、变变形形式式：收缩变形形、角变变形、弯弯曲变形形、波浪浪变形、错错边变形形和扭曲曲变形等等。B产生原原因：1、收缩缩变形：收缩变形形：焊件件尺寸比比焊前缩缩短的现现象。可可分为：纵向和和横向收收缩变形形。（1）纵纵向收缩缩变形；指焊后产产生的沿沿焊缝轴轴线方向向尺寸的的收缩。是由于不不均匀的的加热、钢钢板自重重等原因因所引起起。纵向收缩缩变形的的影响因因素：1）焊件件的截面面积越大大，焊件件的纵向向收缩量量越小2）焊缝缝的长度度越长，焊焊件的纵纵向收缩缩量越大大3）多层层焊时每每层焊缝缝所产生生的压缩缩塑性变变形比单单层焊时时小，单层焊和和双层焊焊的塑性性变形区区对比a)单层层焊 b)双层焊焊

26、4）焊件件的原始始温度提提高，焊焊后纵向向收缩量量增大5）线膨膨胀系数数大的材材料，焊焊后纵向向收缩量量大（2）横横向收缩缩变形：焊后产生生的垂直直焊缝轴轴线方向向的收缩缩。一般对接接接头的的横向收收缩随板板厚的增增加而增增加；同同样的板板厚，坡坡口角度度越大，横横向收缩缩量越大大。带间隙平平板对接接焊的横横向收缩缩变形过过程横向收缩缩变形的的影响因因素：1）横向向收缩变变形总是是随焊接接热输入入增大而而增加。2）装配配间隙增增加，横横向收缩缩也增加加，如图图1-3323）横向向收缩量量沿焊缝缝长度方方向分布布不均匀匀，一般般焊缝的的横向收收缩沿焊焊接方向向是由小小到大，逐逐渐增大大到一定定程

27、度后后便趋于于稳定。4）定位位焊缝越越长，装装夹的拘拘束程度度越大，横横向收缩缩变形量量就越小小5）对接接接头的的横向收收缩量是是随焊缝缝金属量量的增加加而增加加大的6）焊接接方法对对横向收收缩量也也有影响响。7）角焊焊缝的横横向收缩缩要比对对接焊缝缝的横向向收缩小小得多。2、角变变形：角变形：焊后由由于焊缝缝的横向向收缩使使得两连连接件间间相对角角度发生生变化的的变形。在焊接对对接接头头、T型型接头、搭搭接接头头等都可可产生角角变形。角变形的的影响因因素1）当热热输入一一定时，板板厚越大大，角变变形越大大，但当当板厚大大到一定定程度时时，角变变形反而而减小。2）板厚厚一定，热热输入增增大，角

28、角变形也也增加，但但热输入入增大到到一定程程度时，角角变形反反而减小小3）对接接接头坡坡口截面面不对称称的焊缝缝，其角角变形大大；坡口口角度越越大，角角变形越越大4）多层层焊比单单层焊角角变形大大，焊接接层数越越多，角角变形越越大。5）多层层多道焊焊比多层层焊角变变形大。6）焊接接顺序也也会影响响角变形形的大小小，7）对于于T形接头头，可通通过开坡坡口和减减小焊脚脚尺寸来来减小角角变形。几种接头头的角变变形a)堆焊焊 b)对接接接头 cc)T形形接头课堂小结结：1、焊接接变形分分类：根据焊接接变形对对整个焊焊接结构构的影响响程度。焊焊接残余余变形可可分为两两大类：局部变变形和整整体变形形。按焊

29、焊接变形形的特征征，焊接接变形分分为六种种基本变变形形式式：收缩变形形、角变变形、弯弯曲变形形、波浪浪变形、错错边变形形和扭曲曲变形。2、影响响收缩变变形、角角变形的的因素。课后作业业：焊接变形形包括哪哪些基本本形式？ 班级项目焊接511焊接522焊接533焊专311三一焊441授课日期期课堂记录录课后小结结授课总结结课程名称称焊接结构构生产第五讲课时2教学目的的掌握焊接接变形产产生的根根本原因因，分析析了解影影响弯曲曲变形、波波浪变形形和扭曲曲变形的的因素及及变形对对焊接结结构生产产的影响响。教学重点点焊接变形形产生的的原因和和影响弯弯曲变形形、波浪浪变形和和扭曲变变形的因因素教学难点点怎样

30、将复复杂现象象和其产产生原因因分析表表达清晰晰；让学学生理解解问题的的实质并并学会自自己分析析。教学方法法黑板板书书，课堂堂提问，互互动教学学授课过程程：复习回顾顾：1、 焊接变形形的种类类有哪些些？2、 有哪些影影响焊接接收缩变变形、角角变形的的因数？授新过程程：1第一一章 焊焊接应力力与变形形122 焊接接变形（22）一、焊接接变形的的分类及及其影响响因素：（一）、焊焊接变形形产生的的原因：3、弯曲曲变形：常见于焊焊接梁、柱柱、管道道等焊件件。弯曲变形形是由于于焊缝的的收缩沿沿板宽上上分布不不对称引引起的 。弯曲变形形分为两两种情况况：焊缝缝纵向收收缩和焊焊缝横向向收缩所所引起的的弯曲变变

31、形。大小：以以挠度ff的数值值来度量量。挠度度是焊后后焊件的的中性轴轴偏离原原焊件中中性轴的的最大距距离。挠挠度越大大，即弯弯曲变形形越大。（1）纵纵向收缩缩引起的的弯曲变变形：如如图所示示为不对对称布置置焊缝的的纵向收收缩所引引起的弯弯曲变形形。焊缝的纵纵向收缩缩引起的的弯曲变变形当焊缝位位置对称称或接近近于截面面中性轴轴，则弯弯曲变形形就比较较小。（2）横横向收缩缩引起的的弯曲变变形：焊焊缝的横横向收缩缩在结构构上分布布不对称称时引起起的焊缝横向向收缩引引起的弯弯曲变形形4、波浪浪变形：又称失稳稳变形，常常常发生生在板厚厚小于66MM的的薄板焊焊接过程程中。主要原因因：（1）薄薄板结构构焊

32、接时时纵向和和横向的的压应力力使薄板板失去稳稳定而造造成波浪浪形的变变形；（2）角角焊缝横横向收缩缩引起的的角变形形造成的的。5、错边边变形：有长度方方向和厚厚度方向向的错边边。引起的主主要原因因有：（1）装装配不良良；（2）组组成焊件件的两零零件在装装夹时程程度不一一致；（3）组组成焊件件的两零零件的刚刚度不同同或他们们的热物物理性质质不同；（4）电电弧偏离离坡口中中心等。6、扭曲曲变形：原因：装装配质量量不好；构件的的零件形形状不正正确，强强行装配配；焊件件在焊接接位置搁搁置不当当。焊接结构构的任何何变形都都是这六六种基本本变形或或以不同同方式的的组合。最最基本的的是收缩缩变形，由由于收缩

33、缩变形加加上不同同的影响响因素，构构成了其其他五种种基本变变形形式式。（二）、影影响焊接接残余变变形的因因素1、焊缝缝在结构构中的位位置：焊缝在结结构中的的位置不不对称，是是造成结结构整体体弯曲变变形的主主要原因因。焊缝距离离中性轴轴越远，焊焊接就越越易产生生弯曲变变形。2、焊接接结构的的刚性：金属结构构的刚性性主要取取决于结结构的截截面形状状及其尺尺寸的大大小。衡衡量焊接接结构刚刚性大小小的一个个定量指指标是：拘束度度，拘束束度有拉拉伸拘束束度和弯弯曲拘束束度两类类。拘束度大大，即刚刚性越大大，焊接接结构就就越不易易变形。（1）结结构抵抗抗拉伸的的刚性：主要决定定于结构构截面积积的大小小。截

34、面积越越大，拉拉伸拘束束度越大大，则抵抵抗拉伸伸的刚性性就越大大，变形形就越小小。（2）结结构抵抗抗弯曲的的刚性：主要看结结构截面面形状和和尺寸大大小。（3）结结构抵抗抗扭曲的的刚性：决定于结结构尺寸寸大小和和结构截截面形状状。封闭闭截面形形式抗扭扭曲刚性性比不封封闭截面面大。3、焊接接结构的的装配及及焊接顺顺序：焊接结构构的刚性性是在装装配、焊焊接过程程中逐渐渐增大的的。结构构整体的的刚性比比它的零零、部件件刚性大大。因此尽可可能先装装配称整整体，再再焊接，可可减小焊焊接结构构的变形形。焊接顺序序不合理理也会引引起变形形。4、其他他因素：（1）焊焊接材料料的线膨膨胀系数数；（2）焊焊接方法法

35、：一般般气焊的的焊后变变形比电电弧焊的的焊后变变形大；（3）焊焊接工艺艺参数：焊后变变形随焊焊接电流流的增大大而增大大，随焊焊接速度度增大而而减小；（4）焊焊接方向向：一条条焊缝按按同一方方向从头头至尾焊焊接，其其焊缝越越长焊后后变形越越大；（5）焊焊接结构构的自重重和形状状：自重重较大或或形状较较长的焊焊件焊后后变形较较大；（6）焊焊缝装配配间隙过过大，坡坡口角度度过大，会会增加焊焊后的变变形量。各种影响响焊接残残余变形形的因素素并不是是孤立地地其作用用。（三）焊焊接变形形对焊接接结构生生产的影影响：1、焊接接变形 尺尺寸变化化，装配配困难 影响焊焊接结构构质量2、焊接接变形 矫矫正 增增加

36、制造造成本3、焊接接变形 接接头性能能降低 结结构性能能质量课堂小结结：1、弯曲曲变形、波波浪变形形、错边边变形和和扭曲变变形的概概念和成成因。2、影响响焊接残残余变形形的因素素包括：焊缝在结结构中的的位置、焊焊接结构构的刚性性、焊接接结构的的装配及及焊接顺顺序、焊焊接材料料、焊接接方法、焊焊接工艺艺参数等等。3、焊接接变形对对焊接结结构生产产的影响响课后作业业：1、 影响焊接接变形的的因素有有哪些？2、 简述焊接接变形对对焊接结结构生产产的影响响。班级项目焊接511焊接522焊接533焊专311三一焊441授课日期期课堂记录录课后小结结授课总结结课程名称称焊接结构构生产第六讲课时2教学目的的

37、学习掌握握控制焊焊接变形形的设计计和工艺艺措施和和具体方方法教学重点点控制焊接接变形的的设计和和工艺措措施教学难点点怎样在没没有实物物和工厂厂实践的的情况下下让学生生理解基基本方法法，同时时有一定定的感性性认识。教学方法法黑板板书书，课堂堂提问，互互动教学学授课过程程：复习回顾顾：1、 影响焊接接残余变变形的因因素包括括哪些？2、 简述焊接接变形对对焊接结结构生产产的影响响。授新过程程：1第一一章 焊焊接应力力与变形形122 焊接接变形（33）二、预防防控制焊焊接变形形的措施施：控制变形形可从焊焊接结构构的设计计、生产产阶段采采用“积极”预防变变形的工工艺措施施和焊接接完成后后选择适适当的“消

38、极”矫正措措施。（一）、设设计措施施：1、选用用合理的的焊缝尺尺寸和形形状：在保证结结构有足足够承载载能力的的前提下下，尽量量采用较较小的焊焊缝尺寸寸。2、尽可可能减少少焊缝的的数量：可采用压压型结构构代替肋肋板结构构。3、合理理安排焊焊缝位置置：使焊缝对对称于构构件截面面的中性性轴，或或使焊缝缝接近中中性轴，可可减少弯弯曲变形形。相同承载载能力的的十字接接头 T形接头头的坡口口选择最小小的焊缝缝尺寸 选选择合理理的坡口口形式合理安排排焊缝位位置防止止焊接变变形（二）、工工艺措施施：1、反变变形：预先把焊焊件人为为地制成成一个变变形，使使这个变变形与焊焊后发生生的变形形方向相相反，而而数值相相

39、等，已已达到防防止产生生残余变变形的方方法。2、刚性性固定法法：对角变形形和波浪浪变形较较有效。3、选择择合理的的装配焊焊接顺序序：1）大而而复杂的的焊接结结构，先先将结构构简单的的部件单单独进行行焊接，再再总装成成整体。形梁的的装配焊焊接方案案2）焊缝缝应尽量量靠近结结构截面面的中性性轴，3）对于于焊缝非非对称布布置的结结构，装装配焊接接时应先先焊焊缝缝少的一一侧，4）焊缝缝对称布布置的结结构，应应由偶数数焊工对对称施焊焊，5）长焊焊缝焊接接时，可可采用图图中所示示的方向向和顺序序进行焊焊接，以以减小其其焊后的的收缩变变形长焊缝的的几种焊焊接顺序序4、选用用合理的的焊接方方法和规规范：选用能

40、量量比较集集中的焊焊接方法法，如用用CO22保护焊焊、等离离子弧代代替气焊焊和手工工焊进行行薄板焊焊接可减减少变形形量。5、散热热法：又称强迫迫冷却法法，是把把焊接处处的热量量迅速散散走，使使焊缝附附近的金金属受热热区域大大大减小小，以达达到减少少焊接变变形的目目的。6、留余余量法：7、热平平衡法：采用热平平衡法防防止焊接接变形8、自重重法：课堂小结结：预防控制制焊接变变形的措措施：1.设计计措施（1）选选择合理理的焊缝缝形状和和尺寸（2）减少焊缝的数量：（3）合理安排焊缝位置：2.工艺艺措施（1）留留余量法法：（22）反变变形法：主要用用于控制制角变形形和弯曲曲变形（3）刚刚性固定定法：（4

41、）选择合理的装配焊接顺序：（5）合合理地选选择焊接接方法和和焊接参参数：（6）热热平衡法法：（7）散散热法：（8）自自重法课后作业业：1、简述述预防控控制焊接接变形的的措施。班级项目焊接511焊接522焊接533焊专311三一焊441授课日期期课堂记录录课后小结结授课总结结课程名称称焊接结构构生产第七讲课时2教学目的的学习掌握握矫正焊焊接变形形的工艺艺措施和和具体方方法，了了解焊接接残余应应力的分分布。教学重点点矫正焊接接变形的的工艺措措施焊接残余余应力分分布情况况教学难点点焊接残余余应力的的分布教学方法法黑板板书书，课堂堂提问，互互动教学学授课过程程：复习回顾顾：1、 简述预防防控制焊焊接变

42、形形的措施施授新过程程：1第一一章 焊焊接应力力与变形形122焊接变变形（44） 133 焊接接应力（11）三、矫正正焊接残残余变形形的基本本方法：1.手工工矫正法法：主要用于于矫正一一些小型型简单焊焊件的弯弯曲变形形和薄板板的波浪浪变形2.机械械矫正法法：适用于塑塑性较好好的材料料及形状状简单的的焊件，3.火焰焰加热矫矫正法：利用火焰焰对焊件件进行局局部加热热，使焊焊件产生生新的变变形来抵抵消焊接接变形（1）点点状加热热，（2）线线状加热热，（3）三三角形加加加热，火焰矫正正变形的的效果取取决于三三个因素素：（1）加加热方式式（2）加加热位置置（3）加加热温度度和加热热面积133 焊接接应力

43、一、焊接接残余应应力的分分类1.按应应力在焊焊件内的的空间位位置分：（1）一一维空间间应力：即单向向（或单单轴）应应力（2）二二维空间间应力：即双向向（或双双轴）应应力（3）三三维空间间应力：即三向向（或三三轴）应应力2.按产产生应力力的原因因分：（1）热热应力：又叫温温差应力力。它是是在焊接接过程中中，焊件件内部温温度有差差异引起起的应力力。（2）相相变应力力：焊接接过程中中，局部部金属发发生相变变，其体体积增大大或减小小而引起起的应力力（3）塑塑变应力力：金属属局部发发生拉伸伸或压缩缩塑性变变形后引引起的内内应力。3.按应应力存在在的时间间分：（1）焊焊接瞬时时应力：焊接过过程中，某某一瞬时时的焊接接应力。（2）焊焊接残余余应力：焊件焊焊完冷却却后残留留在焊件件内的应应力。二、焊接接残余应应力的分分布1、 纵向残余余应力x的分布布作用方向向平行于于焊缝轴轴线的残残余应力力称为纵纵向残余余应力。