1、焊接结构生产项目四项目四 焊接结构加工工艺规程编制及生产工艺焊接结构加工工艺规程编制及生产工艺项目四项目四 焊接结构加工工艺规程编制及生产工艺焊接结构加工工艺规程编制及生产工艺任务任务1焊接结构工艺性审查焊接结构工艺性审查任务任务2焊接结构加工工艺规程编制焊接结构加工工艺规程编制任务任务3桥式起重机桥架的生产工艺桥式起重机桥架的生产工艺任务任务4压力容器的生产工艺压力容器的生产工艺任务任务5船舶结构的生产工艺船舶结构的生产工艺任务任务1 1 焊接结构工艺性审查焊接结构工艺性审查1.焊接结构工艺性审查的目的焊接结构工艺性审查的目的具有相同的具有相同的使用性能使用性能的的产品结构产品结构有多种形式
2、有多种形式，或或简单，或复杂简单，或复杂，结构结构不同不同使产品使产品成本成本有有很大的很大的差差别别。因此，工艺部门必须对产品的结构。因此，工艺部门必须对产品的结构进行进行工艺性工艺性审查，确定最佳方案。审查，确定最佳方案。焊接结构工艺性审查的目的焊接结构工艺性审查的目的是是保证结构设计保证结构设计的的合合理性理性、可行性可行性、结构使用的、结构使用的可靠性和经济性可靠性和经济性。焊接结构工艺性焊接结构工艺性概念概念设计设计的的焊接结构焊接结构在具体的在具体的生产条件下生产条件下能否能否经济地制造经济地制造出来，并采用出来，并采用最有效的工艺方法最有效的工艺方法的的可行性可行性。任务任务1
3、1 焊接结构工艺性审查焊接结构工艺性审查（a）（b）（c）双孔叉连杆双孔叉连杆的结构形式的结构形式三种方案比较三种方案比较 如图如图a所示的所示的带双孔叉带双孔叉的的连杆连杆结构形式，结构形式，装配装配和和焊接焊接不方便；不方便；图图b所示结构是采用所示结构是采用正面正面和和侧面角焊缝侧面角焊缝连接的，装配和焊接方便，连接的，装配和焊接方便，但是但是搭接接头搭接接头，疲劳强度低疲劳强度低；图图c所示结构是采用所示结构是采用锻焊组合结构锻焊组合结构，焊缝焊缝为为对接形式对接形式，既保证了，既保证了焊缝强度焊缝强度，又，又便于装配焊接便于装配焊接，是，是合理的接头形式合理的接头形式。任务任务1 1
4、 焊接结构工艺性审查焊接结构工艺性审查（a）（b）（c）弯头形式弯头形式弯头弯头有有3种形式，每种形式的种形式，每种形式的工艺性工艺性都都适应一定的生产条件适应一定的生产条件。a由由两个半压制件两个半压制件和和法兰法兰组成，在组成，在大量生产大量生产有有大型压力机床大型压力机床的的条件下，其条件下，其工艺性好工艺性好；b由由2段钢管段钢管和和法兰法兰组成，在组成，在流速低流速低、单件生产单件生产或或缺乏设备缺乏设备的的条件下，其条件下，其工艺性好工艺性好；c由由许多环行件许多环行件和和法兰法兰组成，在组成，在流速高流速高且且单件生产单件生产的条件下，的条件下，其工艺性好。其工艺性好。任务任务1
5、 1 焊接结构工艺性审查焊接结构工艺性审查焊接结构工艺性焊接结构工艺性审查不能脱离审查不能脱离企业生产纲领企业生产纲领、生产条件生产条件（设备能力、技术水平和焊接方法等）。（设备能力、技术水平和焊接方法等）。结构工艺性的好坏结构工艺性的好坏，是相对于某一具体条件，是相对于某一具体条件而言的。而言的。2.焊接结构工艺性审查的内容焊接结构工艺性审查的内容主要应从以下几方面进行分析：主要应从以下几方面进行分析：1 1、从减小焊接应力与变形从减小焊接应力与变形的角度的角度分析结构分析结构的合理性的合理性（1 1）尽可能减少焊缝数量和焊缝填充金属量。尽可能减少焊缝数量和焊缝填充金属量。（2 2）尽可能选
6、用对称的构件截面和焊缝位置尽可能选用对称的构件截面和焊缝位置。（3 3）尽可能减小焊缝截面尺寸。尽可能减小焊缝截面尺寸。（4 4）采用合理的装配焊接顺序。采用合理的装配焊接顺序。（5 5）尽量避免各条焊缝相交。尽量避免各条焊缝相交。任务任务1 1 焊接结构工艺性审查焊接结构工艺性审查 尽可能地尽可能地减少减少结构上的结构上的焊缝数量焊缝数量和和焊缝的填充焊缝的填充金属量金属量，有利减少焊接应力与变形。有利减少焊接应力与变形。任务任务1 1 焊接结构工艺性审查焊接结构工艺性审查框架有两个设计方案，框架有两个设计方案，图图a是用是用许多小肋板许多小肋板，构成，构成放射形状放射形状来来加固转角加固转
7、角；图图b是用是用少数肋板，少数肋板，构成构成屋屋顶的形状顶的形状来来加固转角加固转角。图图b的方案不仅的方案不仅提高了框架提高了框架转角转角的的刚度、强度刚度、强度，焊缝数焊缝数量少量少，减少了焊后减少了焊后的的变形和变形和应力应力。（a）（b）框架转角框架转角处处加强肋加强肋布置的比较布置的比较 1、从减小从减小焊接应力与变形焊接应力与变形的角度分析结构的合理性的角度分析结构的合理性o 尽可能地选用尽可能地选用对称的构件截面对称的构件截面和和焊缝位置焊缝位置o 当当焊缝焊缝对称于对称于中性轴中性轴或或接近中性轴接近中性轴时，焊后时，焊后弯曲弯曲变形小变形小。任务任务1 1 焊接结构工艺性审
8、查焊接结构工艺性审查各种截面的构件各种截面的构件图图a构件的焊缝都在构件的焊缝都在xx轴一轴一侧侧，焊后焊缝纵向收缩焊后焊缝纵向收缩，产生，产生弯弯曲变形曲变形；图图b构件的焊缝位置构件的焊缝位置对称于对称于xx轴和轴和y y轴轴，焊后弯曲变形小；焊后弯曲变形小；图图c构件由构件由两根角钢两根角钢组成，组成，焊焊缝位置缝位置与与截面重心截面重心并并不对称不对称，若，若把把距重心近距重心近的的焊缝设计成连续的焊缝设计成连续的，把把距重心远距重心远的焊缝的焊缝设计成断续的设计成断续的，能能减少弯曲变形减少弯曲变形。o 尽可能地减小焊缝截面尺寸尽可能地减小焊缝截面尺寸o 在在不影响结构的强度与刚度不
9、影响结构的强度与刚度的前提下，尽可的前提下，尽可能地能地减小焊缝截面尺寸减小焊缝截面尺寸或把或把连续角焊缝连续角焊缝 设计成设计成断续角焊缝断续角焊缝，减少焊接，减少焊接应力与变形应力与变形。任务任务1 1 焊接结构工艺性审查焊接结构工艺性审查o 采用合理的装配焊接顺序采用合理的装配焊接顺序o 对对复杂的结构复杂的结构应采用应采用分部件装配法分部件装配法，尽量，尽量减减少总装焊缝数量少总装焊缝数量，减少结构的变形减少结构的变形。o 尽量避免各条焊缝相交尽量避免各条焊缝相交如图所示三条角焊缝在空间相交。如图所示三条角焊缝在空间相交。图图a在焊缝交于一点，产生三轴应力，造成在焊缝交于一点，产生三轴
10、应力，造成严重的应力集严重的应力集中中。若把它设计成图若把它设计成图b所示的形式，能克服以上缺点。所示的形式，能克服以上缺点。任务任务1 1 焊接结构工艺性审查焊接结构工艺性审查（b）（a）空间相交焊缝的方案比较空间相交焊缝的方案比较2 2、从减小应力集中从减小应力集中的角度的角度分析结构的合理性分析结构的合理性应力集中应力集中降低降低整体结构的整体结构的疲劳强度疲劳强度和和塑性塑性，容易引起，容易引起结结构脆断。构脆断。为了减少应力集中，一般从以下几个方面考虑：为了减少应力集中，一般从以下几个方面考虑：尽量避免焊缝过于集中尽量避免焊缝过于集中 尽量采用合理的接头形式尽量采用合理的接头形式 尽
11、量避免构件截面的突变尽量避免构件截面的突变任务任务1 1 焊接结构工艺性审查焊接结构工艺性审查o 尽量避免焊缝过于集中尽量避免焊缝过于集中o 图图a八块小肋板八块小肋板和和轴承套轴承套焊接，焊缝集中在一起，焊接，焊缝集中在一起，应力集中严重，应力集中严重，不适合承受动载荷不适合承受动载荷。o 采用图采用图b的形式，不仅的形式，不仅改善了应力集中改善了应力集中的情况，也的情况，也使使工艺性得到改善。工艺性得到改善。任务任务1 1 焊接结构工艺性审查焊接结构工艺性审查 2、必须有利于减小应力集中、必须有利于减小应力集中 焊缝布置与应力集中的关系焊缝布置与应力集中的关系 图图a中中焊缝布置焊缝布置，
12、有，有应力集中应力集中，可焊到性差可焊到性差，图图b所示结构，其所示结构，其应力集中应力集中和和可焊到性可焊到性都得到都得到改善。改善。任务任务1 1 焊接结构工艺性审查焊接结构工艺性审查任务任务1 1 焊接结构工艺性审查焊接结构工艺性审查尽量采用合理的接头形式尽量采用合理的接头形式 重要的重要的焊接接头焊接接头将将角接接头角接接头和和T形接头形接头，转化为，转化为应应力集中系数较小力集中系数较小的的对接接头对接接头。图图a的接头转化为图的接头转化为图b的形式，的形式，实质上是把焊缝从应力集中的实质上是把焊缝从应力集中的位置转移到位置转移到没有应力集中没有应力集中的地的地方，同时也改善了接头的
13、工艺方，同时也改善了接头的工艺性。性。在对接接头中只有当力能够从在对接接头中只有当力能够从一个零件平缓地过渡到另一个一个零件平缓地过渡到另一个零件上去时，应力集中才是最零件上去时，应力集中才是最小的。小的。任务任务1 1 焊接结构工艺性审查焊接结构工艺性审查尽量避免构件截面的突变尽量避免构件截面的突变 在在截面变化的地方截面变化的地方必须采用必须采用圆滑过渡圆滑过渡或或平缓过渡平缓过渡，不要形成尖角。不要形成尖角。搭接板搭接板存在存在锐角锐角时（图时（图a）应把它改变成圆角或钝角应把它改变成圆角或钝角（图（图b）。）。3 3、从焊接生产工艺性从焊接生产工艺性分析分析结构的合理性结构的合理性尽量
14、使结构具有良好的可焊到性。尽量使结构具有良好的可焊到性。保证接头具有良好的可探到性。保证接头具有良好的可探到性。尽量选用焊接性好的材料来制造焊接结构。尽量选用焊接性好的材料来制造焊接结构。任务任务1 1 焊接结构工艺性审查焊接结构工艺性审查任务任务1 1 焊接结构工艺性审查焊接结构工艺性审查 从接头的从接头的可焊到性可焊到性进行分析进行分析 3、从焊接生产工艺性的角度分析结构的合理性从焊接生产工艺性的角度分析结构的合理性可焊到性可焊到性是指是指每一条焊缝都每一条焊缝都能得到很方便的施焊能得到很方便的施焊，避免，避免因因不易施焊不易施焊而造成而造成焊接质量焊接质量差。差。图示构件，图图示构件，图
15、a所示三个所示三个结构都结构都没有操作空间，很难没有操作空间，很难施焊；施焊；如果改成图如果改成图b的形式，就的形式，就具有具有良好的可焊到性良好的可焊到性。o 保证接头具有良好的可探到伤性保证接头具有良好的可探到伤性 任务任务1 1 焊接结构工艺性审查焊接结构工艺性审查可探伤性可探伤性比较比较需要检验的焊接接头需要检验的焊接接头，必，必须考虑到须考虑到是否方便检验是否方便检验。高压容器高压容器焊缝要求焊缝要求100%射线探伤射线探伤。图图a所示接头所示接头无法进行射无法进行射线探伤线探伤。应改为图应改为图b所示的接头形所示的接头形式。式。任务任务1 1 焊接结构工艺性审查焊接结构工艺性审查从
16、材料的焊接性分析从材料的焊接性分析许多许多焊接结构焊接结构都选用都选用合金高强度钢合金高强度钢来制造，其来制造，其具有强度高，塑性、韧性好，具有强度高，塑性、韧性好，焊接性焊接性和和加工性能加工性能好的特点，而且能好的特点，而且能延长结构的使用寿命延长结构的使用寿命。4 4、从焊接生产的、从焊接生产的经济性分析经济性分析结构的合理性结构的合理性（1 1）合理利用材料合理利用材料（2 2）尽量减少生产劳动量）尽量减少生产劳动量 尽量取消多余的加工尽量取消多余的加工 尽量减少辅助工时尽量减少辅助工时 尽量利用型钢尽量利用型钢 采用先进的焊接方法采用先进的焊接方法任务任务1 1 焊接结构工艺性审查焊
17、接结构工艺性审查任务任务1 1 焊接结构工艺性审查焊接结构工艺性审查（4）从焊接生产的经济性角度分析结构的合理性）从焊接生产的经济性角度分析结构的合理性合理利用材料合理利用材料合理地使用材料，降低成本，减轻产品重量。合理地使用材料，降低成本，减轻产品重量。图图a是用是用冲床落料冲床落料制作；制作；图图b是用是用扇形片扇形片拼接；拼接；图图c是用是用气割板条气割板条热弯而成热弯而成（b）（c）（a）法兰盘的备料方案比较法兰盘的备料方案比较 材料的材料的利用率按利用率按a、b、c顺序顺序提高提高，但生产的，但生产的工时工时也按此顺也按此顺序序增加增加，哪种方案好要综合比较才能确定。，哪种方案好要综
18、合比较才能确定。通常是法兰通常是法兰直径小直径小，生产，生产批量大批量大时，可选用时，可选用a方案；方案；尺寸大、批量大尺寸大、批量大时，采用时，采用b方案能方案能节约材料节约材料，经济效果好；，经济效果好；法兰直径大法兰直径大且窄，且窄，批量小批量小，宜选用，宜选用c方案方案。任务任务1 1 焊接结构工艺性审查焊接结构工艺性审查图图b是是锯齿合成梁锯齿合成梁，如果用工字钢通过气割方法（如，如果用工字钢通过气割方法（如图图 a所示）再焊接成锯齿合成梁，就能所示）再焊接成锯齿合成梁，就能节约大量的节约大量的钢材和焊接工时。钢材和焊接工时。锯齿合成梁锯齿合成梁o 尽量取消多余的加工尽量取消多余的加
19、工o 联系焊缝，因为焊缝受力不大，联系焊缝，因为焊缝受力不大，若要求开坡口或若要求开坡口或焊透也是多余的加工。焊透也是多余的加工。o 如图中工字梁的如图中工字梁的上下翼板拼接处上下翼板拼接处焊上焊上加强盖板加强盖板，就，就是是多余多余的，由于的，由于焊缝集中焊缝集中反而反而降低了工字梁承受动降低了工字梁承受动载荷的能力载荷的能力。任务任务1 1 焊接结构工艺性审查焊接结构工艺性审查尽量减少劳动生产量尽量减少劳动生产量减少生产劳动量的办法有很多，归纳起来有以下几个方面：减少生产劳动量的办法有很多，归纳起来有以下几个方面：任务任务1 1 焊接结构工艺性审查焊接结构工艺性审查 尽量减少辅助工时尽量减
20、少辅助工时结构中焊缝结构中焊缝所在位置所在位置应使应使焊件翻转的次数最少。焊件翻转的次数最少。图图a为箱形截面构件的为箱形截面构件的对接焊缝对接焊缝，焊接过程中焊件翻转一，焊接过程中焊件翻转一次，就能焊完四条焊缝；次，就能焊完四条焊缝；图图b设计为设计为角焊缝角焊缝，如果，如果采用采用“船形船形”位置焊接，位置焊接，需要翻转焊件三次。需要翻转焊件三次。从焊前装配来看，图从焊前装配来看，图a方案也比图方案也比图b要容易些。要容易些。o 尽量利用型钢和标准件尽量利用型钢和标准件o 用用型钢型钢来制造，来制造，焊接工作量焊接工作量会比用会比用钢板钢板制造要制造要少少得得多多o 图中图中箱形截面构件箱
21、形截面构件，若用，若用工字钢工字钢组成时，其焊接工组成时，其焊接工作量可减少一半。作量可减少一半。任务任务1 1 焊接结构工艺性审查焊接结构工艺性审查图为一根图为一根变截面工字梁结构变截面工字梁结构，图图a是用是用三块钢板三块钢板组成；，组成；，图图 c用工字钢组成，可将工用工字钢组成，可将工字钢用气割分开，再组装焊接字钢用气割分开，再组装焊接起来（图起来（图b），就能大大减少），就能大大减少焊接工作量。焊接工作量。a)由三块钢板组成由三块钢板组成b)气割工字钢气割工字钢c)组装焊接工字钢组装焊接工字钢o 有利于采用先进的焊接方法有利于采用先进的焊接方法o 埋弧焊的熔深埋弧焊的熔深比比焊条电弧
22、焊焊条电弧焊大，有时大，有时不需开坡不需开坡口口，从而，从而节省工时节省工时；采用采用二氧化碳气体保护焊二氧化碳气体保护焊时，不仅时，不仅成本低成本低、变形变形小小且且不需清渣不需清渣。当当产品批量大产品批量大，数量多数量多时，应考虑制造过程的时，应考虑制造过程的机机械化和自动化械化和自动化。任务任务1 1 焊接结构工艺性审查焊接结构工艺性审查任务任务1 1 焊接结构工艺性审查焊接结构工艺性审查如图所示如图所示辐板式圆柱焊接辐板式圆柱焊接齿轮。试分析焊接齿轮结构的工艺性。齿轮。试分析焊接齿轮结构的工艺性。(a)(b)辐板式圆柱焊接齿轮辐板式圆柱焊接齿轮1.焊接齿轮的结构工艺性分析焊接齿轮的结构
23、工艺性分析 o 齿轮毛坯多为齿轮毛坯多为铸造生产铸造生产。o 但是当齿轮直径大但是当齿轮直径大于于1m以上以上时仍采用铸造工时仍采用铸造工艺生产，则艺生产，则废品率和生产成本废品率和生产成本都将会进一步增高都将会进一步增高o 在重型机械中，过去一直用在重型机械中，过去一直用铸造方式铸造方式制作的制作的大大中型齿轮中型齿轮越来越多地被越来越多地被焊接齿轮焊接齿轮所代替。所代替。任务任务1 1 焊接结构工艺性审查焊接结构工艺性审查任务任务1 1 焊接结构工艺性审查焊接结构工艺性审查 （1 1）焊接齿轮的工作特点）焊接齿轮的工作特点轮轮自身转动自身转动时产生的时产生的离心力离心力。由由传动轴传动轴传
24、来的传来的转动力矩转动力矩或由外界作用的圆或由外界作用的圆周力。周力。由于工作部分结构形状和所处的工作条件不由于工作部分结构形状和所处的工作条件不同而引起的同而引起的轴向力和径向力轴向力和径向力。由各种原因引起的由各种原因引起的振动和冲击力振动和冲击力。轮在工作时轮在工作时可能受到的可能受到的作用力作用力任务任务1 1 焊接结构工艺性审查焊接结构工艺性审查工作部分工作部分轮齿轮齿基体部分基体部分轮缘轮缘腹板腹板轮毂轮毂（2）焊接齿轮的结构特点）焊接齿轮的结构特点指直接与外界接触并实现指直接与外界接触并实现功能的部分，如功能的部分，如轮齿轮齿；基体部分由基体部分由轮缘、腹板和轮轮缘、腹板和轮毂毂
25、三者组成，三者组成，主要对工作部主要对工作部分起分起支撑和传递力支撑和传递力的作用。的作用。轮齿轮齿轮毂轮毂腹板腹板轮缘轮缘任务任务1 1 焊接结构工艺性审查焊接结构工艺性审查轮缘毛坯的制备、轮缘毛坯的制备、焊接轮结构形式焊接轮结构形式（3）焊接齿轮的结构分析）焊接齿轮的结构分析 图所示为图所示为轮缘毛坯轮缘毛坯的几种生产方式：的几种生产方式：图图a为分段锻造后拼焊；为分段锻造后拼焊；图图b为利用钢板气割下料后拼焊；为利用钢板气割下料后拼焊；图图c为钢板卷圆后焊成筒体，然后逐个切割下来。为钢板卷圆后焊成筒体，然后逐个切割下来。任务任务1 1 焊接结构工艺性审查焊接结构工艺性审查（4 4）焊接齿
26、轮结构的分析结果）焊接齿轮结构的分析结果整体结构整体结构应应匀称匀称，轮体上得，轮体上得焊缝分布焊缝分布相对于相对于转转动轴线动轴线应应均匀对称均匀对称，以保证机械的平衡。，以保证机械的平衡。轮体上各组成部分所处的位置和工作特点不同，轮体上各组成部分所处的位置和工作特点不同，对材料的要求也不同，因此应按实际需要选择材料，对材料的要求也不同，因此应按实际需要选择材料，同时注意材料的焊接性。同时注意材料的焊接性。要尽量避免应力集中，采用大圆角过渡。要尽量避免应力集中，采用大圆角过渡。焊接齿轮的结构形式不应受传统结构的影响，焊接齿轮的结构形式不应受传统结构的影响，要在受力分析的基础上发挥焊接工艺的特
27、长要在受力分析的基础上发挥焊接工艺的特长,通过对通过对各构件的合理组合，有可能会获得强度高、刚性好和各构件的合理组合，有可能会获得强度高、刚性好和重量轻的新结构。重量轻的新结构。任务任务1 1 焊接结构工艺性审查焊接结构工艺性审查如图所示如图所示屋顶桁架结构屋顶桁架结构。试分析。试分析型钢桁架型钢桁架结构结构的工艺性。的工艺性。屋顶桁架结构屋顶桁架结构2.型钢桁架的结构工艺分析型钢桁架的结构工艺分析任务任务1 1 焊接结构工艺性审查焊接结构工艺性审查（1）桁架的特点（2）桁架的技术参数（3）型钢桁架节点结构分析桁架桁架是主要用于是主要用于承受承受横向载荷横向载荷的的梁梁类类结构，还可以做结构，
28、还可以做机器机器骨架骨架及各种及各种支撑塔架支撑塔架。特别在特别在建筑方面建筑方面尤为尤为广泛。广泛。一般来说，当构件一般来说，当构件承载小承载小、跨度大跨度大时，时，采用桁架制作的梁节采用桁架制作的梁节省钢材省钢材比较经济比较经济。o 大跨距桁架大跨距桁架o a）、）、b）建筑桁架）建筑桁架c）起重机桁架）起重机桁架任务任务1 1 焊接结构工艺性审查焊接结构工艺性审查o 1）主要技术参数是指桁架要求保证）主要技术参数是指桁架要求保证高度、高度、跨度跨度。o 桁架桁架跨度跨度:起重机起重机桁架桁架的的跨度是指跨度是指桥架两轨道之桥架两轨道之间的距离间的距离。o 桁架桁架高度：高度：桁架桁架弦杆
29、轴线弦杆轴线之间的之间的最大距离最大距离。o 2）要求保证）要求保证挠度挠度，防止，防止扭曲扭曲。（2）桁架的技术参数任务任务1 1 焊接结构工艺性审查焊接结构工艺性审查任务任务1 1 焊接结构工艺性审查焊接结构工艺性审查（3）型钢桁架节点结构分析为了保证桁架结构的为了保证桁架结构的强度和刚度强度和刚度：桁架杆件所用的桁架杆件所用的型钢种类越少越好型钢种类越少越好；杆件所用杆件所用角钢角钢一般不小于一般不小于L50mm50mm5mm；钢板厚度钢板厚度不小于不小于5mm；钢管壁厚钢管壁厚不小于不小于4mm。杆件宜用杆件宜用宽宽而而薄薄的的型钢组成型钢组成，以增大刚度以增大刚度。o 分析桁架节点结
30、构分析桁架节点结构o 主要目的是：主要目的是：防止防止在节点处产生在节点处产生附加力矩附加力矩及及减少减少节点处节点处应力集中应力集中。任务任务1 1 焊接结构工艺性审查焊接结构工艺性审查如图所示为屋顶桁架如图所示为屋顶桁架A处节点结构设计的四处节点结构设计的四种形式。种形式。o图图a，节点的几何中心线不重合，将，节点的几何中心线不重合，将产生附加力矩，同时件产生附加力矩，同时件1、2、3间距间距小，使施焊比较困难。小，使施焊比较困难。o图图b节点的几何中心线重合，附加力节点的几何中心线重合，附加力矩小，矩小，但型钢但型钢1、3与件与件4的过渡尖角的过渡尖角大，易在尖角处形成应力集中大，易在尖
31、角处形成应力集中 o图图c节点选用连接板节点选用连接板4，使件，使件1、2、3间与件间与件4的焊缝过长，焊后易使桁架的焊缝过长，焊后易使桁架产生变形，且增加了装配工作量，浪产生变形，且增加了装配工作量，浪费材料。费材料。o图图d节点结构采用节点结构采用带有弧形的连接板带有弧形的连接板，降低了节点的应力集中，提高了节，降低了节点的应力集中，提高了节点的承载力。点的承载力。o为使焊缝不太密集，满足强度要求，为使焊缝不太密集，满足强度要求，桁架节点处应设置桁架节点处应设置节点板节点板，桁架节点，桁架节点板越小越好；节点的形状最好采用矩板越小越好；节点的形状最好采用矩形、梯形和平行四边形。形、梯形和平
32、行四边形。任务任务1 1 焊接结构工艺性审查焊接结构工艺性审查（4）型钢桁架结构分析结果）型钢桁架结构分析结果 杆件截面的重心线应与桁架的轴线重合，杆件截面的重心线应与桁架的轴线重合，在节点处各杆应汇交于一点。在节点处各杆应汇交于一点。桁架杆件宜直切或斜切，不可尖角切割。桁架杆件宜直切或斜切，不可尖角切割。在铆接结构中，桁在铆接结构中，桁架架的节点必须采用节点的节点必须采用节点板，焊接桁架可有可无节点板。当采用节点板时，板，焊接桁架可有可无节点板。当采用节点板时，其尺寸不宜过大，形状应尽可能简单。其尺寸不宜过大，形状应尽可能简单。o 桁架杆件的切割桁架杆件的切割o 桁架杆件宜直切或斜切，不可尖
33、角切割。桁架杆件宜直切或斜切，不可尖角切割。o 如图如图a、b、c所示较好，图所示较好，图d不宜采用。不宜采用。任务任务1 1 焊接结构工艺性审查焊接结构工艺性审查o 角钢桁架弦杆为变截面时，应将接头设在节点角钢桁架弦杆为变截面时，应将接头设在节点处。处。o 为便于拼接，可使拼接处两侧角钢肢背平齐。为便于拼接，可使拼接处两侧角钢肢背平齐。o 对于重型桁架，弦杆变截面的接头应设在节点对于重型桁架，弦杆变截面的接头应设在节点之外，以便简化节点构造，如图所示。之外，以便简化节点构造，如图所示。任务任务1 1 焊接结构工艺性审查焊接结构工艺性审查任务任务2 2 焊接结构加工工艺规程编制焊接结构加工工艺
34、规程编制焊接结构加工工艺过程是指由金属焊接结构加工工艺过程是指由金属材料（包括板材、型材和其他零、部件材料（包括板材、型材和其他零、部件）经过一系列加工工序，组装成焊接结）经过一系列加工工序，组装成焊接结构的过程。构的过程。任务任务2 2 焊接结构加工工艺规程编制焊接结构加工工艺规程编制图为储气罐筒体焊接结构，试编制焊接结构工图为储气罐筒体焊接结构，试编制焊接结构工艺规程。通过对筒体焊接结构加工工艺规程的编制，艺规程。通过对筒体焊接结构加工工艺规程的编制，掌握焊接结构加工工艺规程的详细内容。掌握焊接结构加工工艺规程的详细内容。储气罐筒体焊接结构储气罐筒体焊接结构【任务目标任务目标】任务任务2
35、2 焊接结构加工工艺规程编制焊接结构加工工艺规程编制储气罐筒体焊接结构由筒体、封头等部件储气罐筒体焊接结构由筒体、封头等部件组成。焊接结构生产过程包括所有零部件的准组成。焊接结构生产过程包括所有零部件的准备、加工、装配、焊接等工序完成。加工工艺备、加工、装配、焊接等工序完成。加工工艺规程是对以上加工工序的理论性指导文件。规程是对以上加工工序的理论性指导文件。【任务分析任务分析】任务任务2 2 焊接结构加工工艺规程编制焊接结构加工工艺规程编制生产过程生产过程通过人们的劳动使用原材料或零件毛坯的形状通过人们的劳动使用原材料或零件毛坯的形状和性质发生变化的过程，称为生产过程。和性质发生变化的过程，称
36、为生产过程。制造一台焊接结构产品必须经过一系列的劳动过程，制造一台焊接结构产品必须经过一系列的劳动过程，主要包括：主要包括：）原材料准备、材料及零部件的运输和储存。）原材料准备、材料及零部件的运输和储存。）生产准备工作。即组织计划的制定、工艺规）生产准备工作。即组织计划的制定、工艺规程的拟定、工艺装备的设计制造及准备等。程的拟定、工艺装备的设计制造及准备等。）毛坯的制造。通过铸、锻、焊等方法将原料）毛坯的制造。通过铸、锻、焊等方法将原料制成毛坯。制成毛坯。1.生产过程和工艺过程生产过程和工艺过程o ）结构零件的加工和热处理。）结构零件的加工和热处理。o ）产品的焊接和装配。）产品的焊接和装配。
37、o ）焊接产品的检验、调试和油漆包装等）焊接产品的检验、调试和油漆包装等。o 由上述过程可以看出，焊接产品的劳动过程由上述过程可以看出，焊接产品的劳动过程相当复杂。相当复杂。o 我们将金属材料轧制的型材或制成的金属我们将金属材料轧制的型材或制成的金属坯料，经过多道工序加工后，制成半成品坯料，经过多道工序加工后，制成半成品 或或成品的各个劳动过程的总和称为生产过程。成品的各个劳动过程的总和称为生产过程。任务任务2 2 焊接结构加工工艺规程编制焊接结构加工工艺规程编制o 工艺过程工艺过程o 是指逐步改变工件状况的那一部分生产过程是指逐步改变工件状况的那一部分生产过程。例如铸造、焊接、热处理、机加工
38、、冲压等。例如铸造、焊接、热处理、机加工、冲压等。o 生产过程既包括直接改变零件形状、尺寸和材料生产过程既包括直接改变零件形状、尺寸和材料性能或将零、部件进行装配焊接等性能或将零、部件进行装配焊接等 所进行的加工所进行的加工过程，如划线下料、成形加过程，如划线下料、成形加 工、装配焊接及热处工、装配焊接及热处理等；理等；o 同时也包括各种辅助生产过程，如材料供应、同时也包括各种辅助生产过程，如材料供应、零部件的运输保管、质量检验、技术零部件的运输保管、质量检验、技术 准备等。准备等。o 前者称为工艺过程，后者称为辅助生产过程。前者称为工艺过程，后者称为辅助生产过程。任务任务2 2 焊接结构加工
39、工艺规程编制焊接结构加工工艺规程编制任务任务2 2 焊接结构加工工艺规程编制焊接结构加工工艺规程编制（1）工序）工序工序是指一个（或一组）工人，在一台设备工序是指一个（或一组）工人，在一台设备或一个工作地点，对一个（或几个）工件连续完或一个工作地点，对一个（或几个）工件连续完成的那部分工艺过程。工序是组成工艺过程的基成的那部分工艺过程。工序是组成工艺过程的基本单元本单元。工序是工艺过程的最基本组成部分，是生工序是工艺过程的最基本组成部分，是生产计划的基本单元，工序划分的主要依据是加工产计划的基本单元，工序划分的主要依据是加工工艺过程中工作地是否改变和加工是否连续完成。工艺过程中工作地是否改变和
40、加工是否连续完成。2.焊接结构工艺过程组成焊接结构工艺过程组成工作地点工作地点不变加上不变加上连续完成连续完成是构成工序的两个基是构成工序的两个基本要素本要素，工序是组成工艺过程的工序是组成工艺过程的基本基本单元。单元。工作地点工作地点是指是指一台机床一台机床、一个钳工台一个钳工台、一个装配一个装配地地点。点。连续完成连续完成是指对一个具体的是指对一个具体的工件的加工是连续进工件的加工是连续进行行的，中间没有插入另一个工件的加工。的，中间没有插入另一个工件的加工。任务任务2 2 焊接结构加工工艺规程编制焊接结构加工工艺规程编制o 比如比如:o、一个工人在、一个工人在一台车床一台车床上对一个零件
41、上对一个零件连续完成连续完成车车端面、外圆、空刀槽、螺纹；端面、外圆、空刀槽、螺纹；加工过程有可能加工过程有可能多次调头装夹工件和变换刀具多次调头装夹工件和变换刀具，只要没有更换，只要没有更换机床机床，也没有在加工过程中，也没有在加工过程中插入另一个工件插入另一个工件的加工，在车此机床的加工，在车此机床上对该零件的加工内容就为一到工序。上对该零件的加工内容就为一到工序。o、一组工人对一批零件去毛刺。、一组工人对一批零件去毛刺。o、在车床上加工一批轴，、在车床上加工一批轴，方案一方案一:每一根轴每一根轴连续连续地地进行粗加工和精加工，进行粗加工和精加工，方案二方案二:先对先对整批轴整批轴进行粗加
42、进行粗加工，然后再依次对它们进行精加工。工，然后再依次对它们进行精加工。o、阶梯轴的加工、阶梯轴的加工任务任务2 2 焊接结构加工工艺规程编制焊接结构加工工艺规程编制o 焊接结构生产工艺过程的主要工序有放样、焊接结构生产工艺过程的主要工序有放样、划线、下料、成形加工、边缘加工、装配、划线、下料、成形加工、边缘加工、装配、焊焊接、矫正、检验、油漆等。接、矫正、检验、油漆等。o 在生产过程中产品由原材料或半成品所经过在生产过程中产品由原材料或半成品所经过的毛坯制造、机械加工、装配焊接、油的毛坯制造、机械加工、装配焊接、油 漆包装漆包装等加工所通过的路线叫工艺路线或等加工所通过的路线叫工艺路线或 工
43、艺流程，工艺流程，它实际上是产品制造过程中各它实际上是产品制造过程中各 种加工工序的顺种加工工序的顺序和总和。序和总和。任务任务2 2 焊接结构加工工艺规程编制焊接结构加工工艺规程编制任务任务2 2 焊接结构加工工艺规程编制焊接结构加工工艺规程编制（2）工位）工位工位是工序的一部分。在某一工序中，焊件所工位是工序的一部分。在某一工序中，焊件所用的加工设备和所处的加工位置用的加工设备和所处的加工位置称为工位称为工位。例如在转胎上焊接工例如在转胎上焊接工字梁上的四条焊缝，字梁上的四条焊缝，如用一台焊机，工件如用一台焊机，工件需转动四个角度，即需转动四个角度，即 有四个工位，图有四个工位，图a所所示
44、。示。如用两台焊机，焊如用两台焊机，焊缝缝1、4同时对称焊同时对称焊翻转翻转焊缝焊缝2、3同时同时对称焊，工件只需装对称焊，工件只需装配两次，即有两个工配两次，即有两个工位，如图位，如图b所示。所示。多工位加工多工位加工机械加工过程机械加工过程 =N个工序个工序 =m 安装安装+n 工位工位+p 工步工步+q 走刀走刀n右图是在一台四工位回转工作台机床上零件。操作者在一次安装右图是在一台四工位回转工作台机床上零件。操作者在一次安装中依次完成装卸工件、钻孔、扩孔、铰孔四个工位的加工。在上中依次完成装卸工件、钻孔、扩孔、铰孔四个工位的加工。在上下料工位下料工位处装上工件，当该工件依次通过钻孔工位处
45、装上工件，当该工件依次通过钻孔工位、扩孔工、扩孔工位位后，铰孔工位后，铰孔工位后，后，回到工位回到工位，即可在一次装夹后把加工，即可在一次装夹后把加工完毕。这样，既减少了装夹次数，又因各工位的加工与装卸是同完毕。这样，既减少了装夹次数，又因各工位的加工与装卸是同时进行的，从而节约安装时间使生产率可以大提高时进行的，从而节约安装时间使生产率可以大提高。任务任务2 2 焊接结构加工工艺规程编制焊接结构加工工艺规程编制（）工步（）工步 工步是工艺过程的最小组成部分，它还保持着工工步是工艺过程的最小组成部分，它还保持着工艺过程的一切特性。艺过程的一切特性。在一个工序内工件、设备、工具和工艺规范均保持不
46、在一个工序内工件、设备、工具和工艺规范均保持不变的条件下所完成的那部分动变的条件下所完成的那部分动 作称为工步。作称为工步。构成工步的某一因素发生变化时，一般认为是一构成工步的某一因素发生变化时，一般认为是一个新的工步。个新的工步。例如，厚板开坡口对接多层焊时，打底层用例如，厚板开坡口对接多层焊时，打底层用CO2气体保护焊，中间层和盖面层均用焊条电弧焊，一般气体保护焊，中间层和盖面层均用焊条电弧焊，一般情况下，盖面层选择的焊条直径较粗，电流也大一些，情况下，盖面层选择的焊条直径较粗，电流也大一些，则这一焊接工序是由三个不同的工步组成。则这一焊接工序是由三个不同的工步组成。o 1工艺规程的概念工
47、艺规程的概念o 在实际生产中，对于某个产品的焊接加工，在实际生产中，对于某个产品的焊接加工，常常可以采用几种不同的方案来完成。根据产常常可以采用几种不同的方案来完成。根据产品对象的技术要求和工厂的实际情况，从品对象的技术要求和工厂的实际情况，从 可能可能有的多种方案中，筛选一个最佳方案，有的多种方案中，筛选一个最佳方案，并用文并用文字和图表示出来，作为组织生产技术字和图表示出来，作为组织生产技术 文件和进文件和进行技术准备的依据。行技术准备的依据。o 这种被规定下来的、为本单位生产人员所遵这种被规定下来的、为本单位生产人员所遵守的指导性技术文件称为工艺规程。守的指导性技术文件称为工艺规程。3.
48、焊接结构加工工艺规程的编制焊接结构加工工艺规程的编制任务任务2 2 焊接结构加工工艺规程编制焊接结构加工工艺规程编制任务任务2 2 焊接结构加工工艺规程编制焊接结构加工工艺规程编制（1）焊接工艺规程的作用）焊接工艺规程的作用 焊接工艺规程是指导焊接生产的主要技术文件焊接工艺规程是指导焊接生产的主要技术文件。工艺规程是在总结技术人员和广大工人实践经工艺规程是在总结技术人员和广大工人实践经验的基础上，根据一定的工艺理论和验的基础上，根据一定的工艺理论和 必要的工艺试必要的工艺试验制定出来的。验制定出来的。按照合理的工艺规程组织生产，可以使结构在按照合理的工艺规程组织生产，可以使结构在满足正常工作和
49、安全运行的条件下达满足正常工作和安全运行的条件下达 到高质、优产到高质、优产和最佳的经济效益。和最佳的经济效益。o 焊接工艺规程是生产组织和生产管理的焊接工艺规程是生产组织和生产管理的基本依据基本依据。o 根据工艺规程，工厂可以进行全面的生产根据工艺规程，工厂可以进行全面的生产技术准备工作，如原材料、毛坯的准备，技术准备工作，如原材料、毛坯的准备，工作工作场地的调整与布置，工艺装备的设计场地的调整与布置，工艺装备的设计 与制造等与制造等。o 其次，工厂的计划、调度部门，是根据生其次，工厂的计划、调度部门，是根据生产计划和工艺规程来安排生产，使全厂各产计划和工艺规程来安排生产，使全厂各 部门部门
50、紧密地配合，均衡完成生产计划。紧密地配合，均衡完成生产计划。o 焊接工艺规程是新建工厂或扩建旧厂的焊接工艺规程是新建工厂或扩建旧厂的技术基础技术基础。任务任务2 2 焊接结构加工工艺规程编制焊接结构加工工艺规程编制o 新建和扩建工厂、车间时，只有根据工艺规程新建和扩建工厂、车间时，只有根据工艺规程和生产纲领才能确定生产所需的设备和生产纲领才能确定生产所需的设备 种类和数种类和数量，设备布置，车间面积，生产量，设备布置，车间面积，生产 工人的工种、工人的工种、等级、人数以及辅助部门的等级、人数以及辅助部门的 安排等。安排等。o 焊接工艺规程是交流先进经验的桥梁焊接工艺规程是交流先进经验的桥梁。o
