机械制图-六-焊接课件

,单击此处编辑母版标题样式,#,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,机械制图,第六部分 焊接,该焊缝标注,是否正确？,2,这个呢？,这个呢？,3,目 录,一、概述,二、焊接的特点及应用,三 、钨极氩弧焊,四 、点焊,五 、焊接件的表达,六、焊接应力和变形,七、金属焊接性,八、,焊缝设计原则,九、焊接标注示例,4,一、概述,Summarization,焊接的实质,:,通过加热或加压（或两者并用），用或不用填充金属，使焊件形成原子间结合的一种连接方法。不可拆卸的连接。,焊接方法的分类,Classification,熔焊方法常以热源的种类命名，,气 焊（气体火焰为热源）,电弧焊（电弧为热源）,电渣焊（熔渣电阻热为热源）,激光焊（激光束为热源）,电子束焊（电子束为热源）,等离子弧焊（压缩电弧为热源）,钎焊,:,利用熔点比母材低的填充金属熔化以后,填充接头间隙并与固态的母材相互扩散实现连接的一种方法。,压力焊：如电阻焊,:,焊接过程中需要加压的一类焊接方法。,5,二、焊接的特点及应用,焊接生产的特点：优点是：连接性能好；省工省料成本低；重量轻；可简化工艺。缺点是：不可拆卸；焊接接头组织和性能要变坏；要产生焊接应力、变形和缺陷。,焊接生产的应用及适用范围,制造金属结构,机器零部件和工具,修补,适用于碳钢、低合金钢、耐热钢及不锈钢长焊缝的水平位置焊接；,特别适用于厚板（,20mm,）的纵缝环缝的焊接；,也可以进行不锈钢和低合金高强钢的带极堆焊。,6,7,水下焊接,8,电,子,束,焊,9,三 钨极氩弧焊,( TIG ),T,ungsten,I,nert,G,as arc welding,1,基本原理,也称,非熔化极氩弧焊,，,利用惰性气体作保护气体，电极用难熔金属（钨或钨合金）棒，焊件作为另一个电极。通过钨极与焊件之间产生的电弧加热和熔化焊件及填充金属，形成焊接接头。,10,2,工艺特点,保护效果好，焊接质量高；,焊接应力变形小；,操作方便，适用于空间各种位置焊接,电弧稳定,焊接成本高,设备复杂,对表面清理要求高,适用于不锈钢、耐热钢及铜、钛、铝、镁等有色金属的（,3mm,）薄板焊接或重要构件的打底焊。,11,点焊,将焊件装配成搭接接头，并压紧在两极之间，接通电 流后利用电阻热将焊件局部熔化，形成焊点的方法。,是一种高速、经济的连接方法。适用于可以采用搭接接头不要求气密性，厚度,3mm,冲压、轧制的薄板结构。,四 点焊,点焊,缝焊,工件,2,工件,1,12,五 焊接件的表达,1,、焊缝基本符号、坡口及焊接方法代号,(GB/T 324-2008,、,GB/T 5185-2005,、,GB/T 12212-1990,、,GB/T 985.1-2008,、,GB/T 985.4-2008),焊接是机械结构常见的一种连接方式。,设计者,可按要求的连接强度选择不同的焊缝，又可按机件材料的不同选择不同的焊接方式。,1.1,焊缝符号表示法,13,1.2,焊,缝,符,号,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,1.3,焊缝标注,24,1.3,焊缝标注,25,1.3.1,焊缝接头及标注,接头,接头,26,箭头线直截指向接头的焊缝，表示焊缝在箭头侧，即施焊侧。,基本符号在实线侧时，表示焊缝在箭头侧；基本符号在虚线侧时，表示焊缝在非箭头侧。,在标注,“ ”,形焊缝时，箭头应指向带有坡口一侧的工件。,对称焊缝和双面焊缝时，可不加虚线。,尾部的标注：,相同焊缝数量,/,焊接方法,/,焊缝质量等级,/,焊缝位置,/,焊接材料,/,其他（,必须按顺序排列，不管箭头线的方向,）,必要时，允许箭头线弯折一次。,相同焊缝要求：坡口尺寸相同；焊缝符号相同；焊缝位置相同；焊接件相同（板厚相同，焊缝长度相等）。,27,1.3.2,焊,接,方,法,代,号,28,1.3.3,焊接位置,平焊 立焊 横焊 仰焊 （船形焊接 全位置焊）,PA,PB,PC,PD,PE,PB,PC,PD,工作位置：,P,倾 角：,S,转 角：,R,平 焊：,PA,平角焊：,PB,横 焊：,PC,仰角焊：,PD,仰 焊：,PE,旋转焊：,PK,29,30,（,1,）坡口尺寸的标注,对一般焊缝，只标注基本符号，不标注坡口尺寸，坡口尺寸由工艺决定；对有强度、气密性等要求的焊缝或受结构限定的特殊坡口，应标注坡口尺寸，必要时用图示法绘制坡口结构图。,1.3.4,焊接标注说明,（,2,）对接焊缝有效厚度,S,由坡口结构和工艺保证，焊后无法测量，一般不标注。,（,3,）对接焊缝坡口结构相同的焊缝，可在技术要求中说明。,如：未注,/,所有焊缝为连续角焊缝，焊脚高为相连两板中较薄板的厚度,未注,/,所有焊缝为连续“,I”,型焊缝。,31,32,六、焊接应力和变形,1.,焊接应力和变形的形成和危害,.,焊接应力增加结构工作时的应力,降低承载能力,;,焊接变形影响组装质量,矫正变形增加成本,还要降低塑性。,2,、产生原因,如图所示，金属材料如果整体均匀加热和冷却,能完全自由膨胀和收缩,则在加热过程中产生变形,不产生应力,;,冷却后,恢复到原来的形状和尺寸,没有残余变形,也没有残余应力。,加热,冷却,应力,无,有,固定,固定,固定,阻挡,33,如果在加热和冷却过程中,完全不能膨胀和收缩,这时有焊接残余应力而没有残余变形。,由于焊接是局部加热,在加热和冷却过程中,有一定的刚性约束,加热时金属受压应力,产生塑性压缩变形,;,在冷却过程中,如图所示,不能完全自由收缩,也能收缩一些,因此金属受拉应力并保存下来,这就是焊接残余应力。,现以钢板对焊为例说明焊接残余应力的产生过程,如图所示。,34,横向收缩变形,变形,变形,纵向收缩,(,厚度收缩量较小，可忽略,),3、,焊接变形：,角变形,35,36,37,38,4、,减少和消除焊接应力的措施,设计措施：,尽量减少焊缝数量及尺寸,(,采用折弯件,),避免焊缝过分集中 与交叉,如图,1,所示。相邻焊缝最小距,离要符合相关容器上相邻焊缝最小距离为,采用刚性较小的接头形式,尽量采用对称的焊接接头,在拉应力区域，避免几何不连续性,如图,2,所示,图,1,图,2,39,4.1、,工艺措施：,合理选择焊接顺序和方向,(,先横后纵,),40,4.2,、从设计和工艺二个方面考虑,锤击焊缝法,预热法,加热“减应区”,热处理法,降低焊缝拘束度,小线能量焊接,41,4.3.,控制和矫正焊接变形的措施,4.3.1,防止变形：,焊前组装时采用反变形法,42,刚性固定法,能量集中的焊接方法,预热、锤击、散热,选择合理的装配焊接顺序,43,4.3.2,矫正,机械矫正法,火焰矫正法,44,5,焊后消除残余应力的方法,整体高温回火,局部高温回火,振动法,机械拉伸法,温差拉伸法,45,七、金属焊接性,Weldability of Metal,1.,金属焊接性的概念,金属材料对焊接加工的适应性。,在一定焊接条件下，获得优质焊接接头的难易程度。,决定于金属材料本身性质和加工条件。包括二方面的内容,:,结合性能：指某种材料在给定的焊接工艺条件下，形成完整而无缺陷的焊接接头的能力 。,使用性能 ：指在给定的焊接工艺条件下，焊接接头或整体结构满足使用要求的能力 。,46,2.,金属焊接性的间接评价,碳当量,把钢中合金元素（包括碳）的含量按其对焊接性影响程度换算成碳的相当含量，其总和叫碳当量。,CE=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15 (%),47,2.,金属焊接性的间接评价,当,C,E,0.4,时,焊接性良好,一般不需预热,; C,E,=0.4,0.6,时,焊接性较差,一般需要预热和采取其它工艺措施,; C,E,0.6,时,焊接性差,需采取较高的预热温度和其它严格的工艺措施,.,48,评价金属焊接性的二个参数,冷裂纹敏感系数,除化学成分外，板厚（刚性约束）、焊缝含氢量等也对焊接性有影响。,Pe=C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B+h/600+H/60(%),防止裂纹要求的最低预热温度,:,T,p=,1440P,c,-392(),49,八、,焊缝设计原则,(1),对接接头：,特点：应力集中相对较小，能承受较大的静载荷和较高的疲劳交变载荷。注意：板厚不同,应将厚板削薄后对接。,L3,（,2,-,1,）,50,(2),搭接接头：两焊件相互错叠，在焊件端头进行焊接的接头。,特点：应力分布不均匀，疲劳强度较低；,焊前准备和装配工作比对接接头简单；,横向收缩量比对接接头小；,适用于被焊结构的狭小处以及密闭的焊接结构。,51,(1),坡口作用：主要是增大熔深，提高焊缝截面的有效厚度。,3,、坡口的设计,以对接,Y,形坡口为例：,坡口角度,：,35,60,，,太大增加加工余量、焊接成本和变形；,钝边高度,p,：需要熔透时一般为,1,3mm,；,根部间隙,b,：保证钝边熔透，一般,2,4mm,，过大容易形成虚焊；,坡口深度,H,：根据需要的焊缝厚度来设定。,52,经济性原则：在满足强度要求的前提下，选择合理的接头和坡口，减少焊材的填充量，提高焊接效率。,考虑坡口加工：优先选择便于加工的坡口，如,V,形、,X,形。,U,形和双,U,形坡口，加工相对困难。,避免焊接缺陷：采用不适当的坡口形式容易产生焊接缺陷。比如：坡口角度过大，致使焊接热输入大，工件变形；钝边过高，不能完全熔透，残留的钝边即成了缺陷源。,(2),坡口设计原则：,53,最小焊脚尺寸,母材厚度,(mm),最小焊脚尺寸,(mm),6,3mm,6,12,5mm,12,20,6mm,20,38,8mm,38,57,10mm,57,152,12mm,152,16mm,美国焊接学会结构的焊接规程,(D1.1-72),如下：,54,接头位置设计不当，造成焊工无法操作或施焊困难，势必导致焊接缺陷，为此设计时要考虑操作空间。,(4),考虑可操作性,55,九、焊接标注示例,5 3550,（,30,）,双面角焊缝，对称交错，焊脚尺寸为,5,，焊缝段数为,35,，焊缝长度为,50,，焊缝间隔为,30,。,左,:,角焊缝，焊脚尺寸为,5,，焊缝长,250,，共,4,处。,右：单边,V,形焊缝，两面对称，,焊缝厚度为,5,，焊缝长,250,。,56,表示：焊点直径,5,，焊点数量,10,，间隔,30，,共,3,处。,采用一个闭合尾部，表示用参考标识显示特定的说明（如,A1,程序文件等）。,57,上：焊缝截面形状为单边喇叭形，整个工件长度连续施焊。,下：角焊缝，焊脚尺寸为,3,，三面有焊缝，整个工件长度连续施焊。,135,为,CO2,气体保护焊（,MAG,焊）。焊缝截面形状为单边喇叭形，焊缝对称，焊脚尺寸为,10,，整个工件长度连续施焊，外表面为平面。,58,21,为电阻点焊（在不至于引起误解时，可省略尾部标注）；焊点中心在两工件的接触面上；焊点直径为,5,，共,4,点，沿,d,圆周均布。,a),、喇叭形焊缝：,b),、单边喇叭形焊缝：,59,60,塞焊缝，直径,8mm,，共,2,个焊缝,圆周角焊缝，焊脚高,5mm,焊缝符号的意义？,61,4.5 -,表示焊点直径；,3 -,根据图示说明，表示此项为,CC,或,SC,项；,6 -,表示这是第六处,CC,或,SC,项；,BETWEEN AND -,表示,件和,件两点之间的焊点；,12X -,表示这两个之间的点焊数量为,12,个。,欧美焊接符号举例,62,63,规范要求的焊缝,现场焊接实物,TK-JXB-003,由于焊缝标注不正确造成现场焊接不符合规范要求！,64,谢谢大家,!,