焊接结构零件加工

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1、焊接结构零件加工 1 1 焊接结构的备料加工一般要经过钢材的矫正、预处理 、划线、放样、下料、弯曲、压制、校正等工序，这对保 证产品质量、缩短生产周期、节约材料等方面均有重要的 影响。本章将着重讲授钢材的矫正方法、焊接件的加工方 法和工艺。 第一节 钢材矫正 第二节 放样与号料 第三节 展开放样 第四节 板厚处理 第五节 下 料 第六节 坡口加工 第七节 压弯与滚弯加工 第八节 板料拉深成形 焊接结构零件加工 2 2 第一节 钢材的矫正 一、钢材变形的原因 1. 轧制过程中引起的变形 2. 钢材因运输和不正确堆放产生的变形 3. 钢材在下料过程中引起的变形 钢材在划线前允许偏差值见表3-1。

2、焊接结构零件加工 3 3 偏 差 名 称简简 图图允 许许 值值 钢钢板、扁钢钢的局部挠挠度 角钢钢、槽钢钢、工字钢钢、管子 的垂直度 角钢钢两边边的垂直度 工字钢钢、槽钢钢翼缘缘的倾倾斜度 表3-1 钢材在划线前允许偏差 焊接结构零件加工 4 4 二、钢材的矫正原理 矫正就是利用钢材局部发生塑性变形，来消除 原来所不希望的变形的过程。 方法：加热或加压 实质：已伸长的纤维缩短，已缩短的拉长。 钢材平直和弯曲时纤维长度的变化 焊接结构零件加工 5 5 三、钢材的矫正方法 按矫正时的钢材温度，分为热矫正（700 1000）和冷矫正（室温）。 1. 手工矫正 （1）反向变形法 反向弯曲矫正示意图见

3、表3-2，反向扭曲矫正 的应用见表3-3。 （2）锤展伸长法矫正 锤展伸长法矫正的应用见下表3-4。 焊接结构零件加工 6 6 名 称变变形示意图图矫矫正示意图图矫矫 正 要 点 钢钢板 对对于钢钢性较较好 的 钢钢材，其弯曲变变 形 可采用反向弯曲 进进 行矫矫正。由于钢钢 板 在塑性变变形的同 时时，还还存在弹弹性 变变 形，当外力消除后 会产产生回弹弹，因 此 为获为获 得较较好的矫矫 正 效果，反向弯曲 矫矫 正时应时应 适当过过量 角钢钢 圆钢圆钢 槽钢钢 表3-2 反向弯曲矫正 焊接结构零件加工 7 7 名 称变变形示意图图矫矫正示意图图矫矫 正 要 点 角钢钢 当钢钢材产产生扭曲

4、 变变 形时时，可对对扭曲 部 分施加反扭矩，使 其产产生反向扭曲， 从而消除变变形 扁钢钢 槽钢钢 表3-3 反向扭曲矫正的应用 焊接结构零件加工 8 8 变变形名称矫矫 正 图图 示矫矫 正 要 点 薄 板 中间间凸起 锤击锤击 由中间间逐渐渐向四周，锤击锤击 力由 中间轻间轻 至四周重 边缘边缘 波浪形 锤击锤击 由四周逐渐渐向中间间，锤击锤击 力由 四周轻轻向中间间重 纵纵向波浪形用拍板抽打，仅仅适用初矫矫的钢钢板 对对角翘翘起 沿无翘翘起的对对角线进线进 行线线状锤击锤击 ， 先中间间后两侧侧依次进进行 表3-4 锤展伸长法矫正的应用 焊接结构零件加工 9 9 变变形名称矫矫 正 图

5、图 示矫矫 正 要 点 扁 钢钢 旁弯 平放时时，锤击锤击 弯曲凹部。或竖竖起锤锤 击击弯曲的凸部 扭曲 将扭曲扁钢钢的一端固定，另一端用 叉形扳手反向扭曲 角 钢钢 外弯 将角钢钢一翼边边固定在平台上，锤击锤击 外弯角钢钢的凸部 内弯 将内弯角钢钢放置于钢钢圈的上面，锤锤 击击角钢钢靠立肋处处的凸部 （续） 焊接结构零件加工 10 10 变变形名称矫矫 正 图图 示矫矫 正 要 点 角 钢钢 扭曲 将角钢钢一端的翼边夹紧边夹紧 ，另一端用 叉形扳手反向扭曲，最后再用锤击锤击 矫矫直 角变变形 角钢钢翼边边小于90，用型锤扩张锤扩张 角 钢钢内角 角钢钢翼边边大于90，将角钢钢一翼边边 固定，

6、锤击锤击 另一翼边边 槽 钢钢 弯曲变变形 槽钢钢旁弯，锤击锤击 两翼边边凸起处处；槽 钢钢上拱，锤击锤击 靠立肋上拱的凸起处处 （续） 焊接结构零件加工 11 11 2. 机械矫正 机械矫正分类及适用范围见表3-5。 表3-5 机械矫正分类及适用范围 矫矫 正 方 法 简简 图图适 用 范 围围 拉伸机矫矫 正 薄板、型钢钢扭曲的矫矫正、管 子、扁钢钢和线线材弯曲的矫矫正 压压力机矫矫 正 中厚板弯曲矫矫正 焊接结构零件加工 12 12 矫矫 正 方 法 简简 图图适 用 范 围围 压压力机矫矫 正中厚板扭曲矫矫正 型钢钢的扭曲矫矫正 工字钢钢、箱形梁等的上拱矫矫 正 工字钢钢、箱形梁等的上

7、拱矫矫 正 （续） 焊接结构零件加工 1313 矫矫 正 方 法 简简 图图适 用 范 围围 压压力机矫矫 正 较较大直径圆钢圆钢 、钢钢管的弯曲 矫矫正 撑直机矫矫 正较长较长 面窄的钢钢板弯曲及旁弯 的矫矫正 槽钢钢，工字钢钢等上拱及旁弯 的矫矫正 圆钢圆钢 等较较大尺寸圆圆弧的弯曲 矫矫正 （续） 焊接结构零件加工 14 14 矫矫 正 方 法简简 图图适 用 范 围围 平板机矫矫正 薄板弯曲及波浪变变形的矫矫正 中厚板弯曲的矫矫正 多辊辊机矫矫正 薄壁管和圆钢圆钢 的矫矫正 厚壁管和圆钢圆钢 的矫矫正 （续） 焊接结构零件加工 15 15 多辊矫平机 焊接结构零件加工 16 16 上辊

8、列倾斜矫平机 焊接结构零件加工 17 17 矫矫 正 方 法简简 图图适 用 范 围围 卷板机矫矫正 钢钢板拼接而成的圆圆筒体，在 焊缝处产焊缝处产 生凹凸、椭圆椭圆 等缺 陷的矫矫正 型钢矫钢矫 正机 矫矫正 角钢钢翼边变边变 形及弯曲的矫矫正 槽钢钢翼边变边变 形及弯曲的矫矫正 方钢钢弯曲的矫矫正 （续） 焊接结构零件加工 18 18 卷 板 机 焊接结构零件加工 19 19 H型钢矫正机 焊接结构零件加工 2020 3. 火焰矫正 火焰加热的方式有点状加热、线状加热和 三角形加热三种。火焰加热的位置如图3-2所示 。 图3-2 火焰加热的位置 焊接结构零件加工 21 21 加热热方式适

9、用 范 围围加 热热 要 领领 点状加热热薄板凹凸不平，钢钢管 弯曲等矫矫正 变变形量大加热热点距小，加热热点走私适当大些； 反之，则则点距大，点径小些。薄板加热热温度低 些，厚板温度高些 线线状加热热 中厚板的弯曲，T形、 工字梁焊焊后角变变形等 的矫矫正 一般加热线宽热线宽 度约为约为 板厚的0.52倍，加热热深度 为为板厚的1/31/2。变变形越大，加热热深度应应大些 三角形加 热热 变变形较严较严 重，刚刚性较较 大的构件变变形的矫矫正 一般加热热三角形高度约为约为 材料宽宽度的0.2倍，加 热热三角形底部宽宽度应应以变变形程度而定，加热热区 域大，收缩缩量也较较大 表3-6 火焰矫正

10、加热方式、适用范围及要领 火焰矫正的加热方式、适用范围及加热要领见 表3-6。常用钢材和简单焊接结构件的火焰矫正要点见 表3-7。 焊接结构零件加工 2222 变变形情况简简 图图矫矫 正 要 点 薄 钢钢 板 中部凸起 中间间部较较小，将钢钢板四周固定在平 台上，点状加热热在凸起四周，加热顺热顺 序 如图图中数字 凸部较较大，可用线线状加 热热，先从中间间凸起的两侧侧开始，然后 向凸起中间围拢间围拢 边缘边缘 呈波 浪形 将三条边边固定在平台上，使波浪形集 中在一边边上，用线线状加热热，先从凸起 的 两侧处侧处 开始，然后向凸起处围拢处围拢 。加 热热 长长度约为约为 板宽宽的1/31/2，

11、加热间热间 距视视 凸 起的程度而定，如一次加热热不能矫矫平， 则进则进 行第二次矫矫正，但加热热位置应应与 第 一次错错开，必要时时，可用浇浇水冷却， 以 提高矫矫正的效率 表3-7 常用钢材及结构件火焰矫正要点 焊接结构零件加工 2323 变变形情况简简 图图矫矫 正 要 点 型 钢钢 局部弯曲 变变形 矫矫正时时，在槽钢钢的两翼边处边处 同时时向一 方向作线线状加热热，加热宽热宽 度按变变形程 度的大小确定，变变形大，加热宽热宽 度大 些 旁弯 在旁翼边边凸起处处，进进行若干三角形状 加热矫热矫 正 上拱 在垂直立肋凸起处处，进进行三角形加热热 矫矫正 钢钢管局部弯曲 采用点状加热热在管

12、子凸起处处，加热热速 度要快，每加热热一点后迅速移至另一 点，一排加热热后再取另一排 （续） 焊接结构零件加工 2424 变变形情况简简 图图矫矫 正 要 点 焊焊 接 梁 角变变形 在焊焊接位置的凸起处处，进进行线线状加热热 ，如板较较厚，可两条焊缝焊缝 背面同时时加 热矫热矫 正 上拱 在上拱面板上用线线状加热热，在立板上 部用三角形加热矫热矫 正 旁弯 在上下两侧侧板的凸起处处，同时时采用线线 状加热热，并附加外力矫矫正 （续） 焊接结构零件加工 2525 火焰矫正的步骤一般包括： 分析变形的原因和钢结构的内在联系； 正确找出变形的部位； 确定加热的方式、加热位置和冷却方式； 矫正后检验

13、。 四、钢材的预处理 1. 机械除锈法 钢材经喷砂或抛丸除锈后，随即进行防护处理 ，其步骤为： 1）用经净化过的压缩空气将原材料表面吹净. 焊接结构零件加工 2626 2）涂装防护底漆或浸入钝化处理槽中，做钝化 处理，钝化剂可用10%（质量分数）磷酸锰铁水溶液 处理10min，或用2%（质量分数）亚硝酸溶液处理 1min。 3）将涂装防护底漆后的钢材送入烘干炉中，用 加热到70的空气进行干燥处理。 钢材预处理生产线 2. 化学除锈法 焊接结构零件加工 2727 第二节 放样与号料 一、 划线、放样和号料的定义 划线根据施工图纸和工艺要求，正确地 将待加工零件的坯料尺寸和形状按1:1的比例划在钢

14、 板上的加工工序。只适用于单件或零件数量较少的情 况。 划线是焊接结构生产过程中不可缺少的一个重 要工序。它直接决定零件的尺寸和几何形状的精度， 而且对以后的装配和焊接工序也有很大的影响。 焊接结构零件加工 2828 放样又称现图，是指在看清施工图样的 基础上，根据施工图将其中的一部或全部，按1:1的比 例，用制图的方法，准确地画在地板或放样平台上的 工作过程。 号料用放样所取得的样板或样杆在待下 料的材料上进行划线的工艺过程。 焊接结构零件加工 2929 二、放样 所谓放样，就是在产品图样的基础上，根据产品 的结构特点、制造工艺需要等条件，按一定比例（ 通常按11）准确绘制结构的全部或部分投

15、影图， 进行结构的工艺性处理和必要的计算及展开，最后 获得产品制造过程所需要的数据、样杆、样板和草 图等。 （一）放样的目的 1、检查设计图纸的正确性，包括所有零件，组 件、部件尺小以及他们之间的配合等。 焊接结构零件加工 3030 2、在不违背原设计基本要求的前提下，依据工艺 要求进行结构处理。 3、利用放样图，结合必要的计算，求出构件用料 的真实形状和尺寸（即算料和展开）。 4、根据结构制造的工艺需要，利用放样图设计制 造所需的胎夹具和模具。 5、绘制供号料、划线用的草图，制作各类样杆、 样板和样箱，准备数控纸带等。 6、某些结构还可以利用放样图进行装配时定位， 即“地样装配”。这时，放样

16、图就画在装配平台上。 焊接结构零件加工 3131 （二） 放样图与施工图的区别 比例不同 施工图的比例是不确定的, 1:10, 1:20, 2:1,.; 放样图的比例一般只限于1:1。 目的不同 施工图应是完善而意全； 放样图应是简明而精确，在于准确地表达零件 的尺寸和形状。 焊接结构零件加工 3232 要求不同 施工图的线条粗细、比例大小、尺寸标注、公差 精度、图面布置等均应符合制图标准绘制和书写，不 能随意增减； 放样图可以不按规定进行，只要画出所需零件的 尺寸、形状、位置关系即可，可根据需要增加辅助线 或延长线，减少与放样无关的线条。 焊接结构零件加工 3333 放样程序一般包括结构处理、划基本线型和展开三个部分。 1、线型放样 线型放样就是根据结构制造工艺的需要，绘制出结构整体或 局部轮廓的投影基本线型。 进行线型放样时要注意以下几点： 1）根据所要绘制图样的大小和数量多少，安排好各图在样 台上的位