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1、5.3.3 等离子切割等离子切割等离子弧切割是利用温度达等离子弧切割是利用温度达18000- 30000度度(k)的的 等离子焰流，将工件局部熔化并冲刷掉而形成割等离子焰流，将工件局部熔化并冲刷掉而形成割 缝。缝。等离子弧及其产生等离子弧及其产生完全电离的气体就是第四种物态完全电离的气体就是第四种物态等离子态等离子态机机 械械 压压 缩缩 效效 应应机机 械械 压压 缩缩 效效 应应热热 压压 缩缩 效效 应应热热 压压 缩缩 效效 应应磁磁 压压 缩缩 效效 应应磁磁 压压 缩缩 效效 应应n机械压缩效应：机械压缩效应：电弧通过孔形为逐渐收缩电弧通过孔形为逐渐收缩 的喷嘴时受到压缩。的喷嘴时
2、受到压缩。n热压缩效应：热压缩效应：在喷嘴中通以高速流动的冷在喷嘴中通以高速流动的冷 却介质，使弧柱外层受到强烈冷却，其电却介质，使弧柱外层受到强烈冷却，其电 离度大大降低，甚至不能电离，故电流只离度大大降低，甚至不能电离，故电流只 能从中心通过，即弧柱截面减小，电流密能从中心通过，即弧柱截面减小，电流密 度增加。度增加。n磁磁压缩效应：压缩效应：带电粒子在弧柱中流动带电粒子在弧柱中流动沿沿 着弧柱的纵向电流，将产生环形磁场。这着弧柱的纵向电流，将产生环形磁场。这 磁场对电弧进一步压缩。磁场对电弧进一步压缩。n等离子弧的类型等离子弧的类型n等离子切割技术的特点等离子切割技术的特点1、能切割任何
3、材料、能切割任何材料2、用于中等厚度以下的板切割速度快于普通气割、用于中等厚度以下的板切割速度快于普通气割3、切口精度、光洁度不如气割，切口较宽、切口精度、光洁度不如气割，切口较宽4 、在使用灵活性方面不及气割、在使用灵活性方面不及气割5、成本高，主要用于不锈钢、铜、铝等、成本高，主要用于不锈钢、铜、铝等5.3.4碳弧气刨碳弧气刨碳弧气刨示意图碳弧气刨示意图1- 碳棒碳棒 2- 刨枪刨枪 3- 压缩空气流压缩空气流 4- 工件工件 5- 熔渣熔渣5.3.5 边缘加工边缘加工边缘加边缘加工工有两个目有两个目的的边缘加工有两个目的边缘加工有两个目的：1.1. 按划线要求按划线要求切切除余量除余量，
4、以，以消除消除切割时切割时边缘边缘按划线要求切除余量，以消除切割时边缘按划线要求切除余量，以消除切割时边缘 可可能产生的冷能产生的冷加加工工硬硬化化、裂纹、渗碳、淬、裂纹、渗碳、淬可能产生的冷加工硬化、裂纹、渗碳、淬可能产生的冷加工硬化、裂纹、渗碳、淬 火硬火硬化等化等缺陷；缺陷；火硬化等缺陷；火硬化等缺陷；2.2.根据设备根据设备的的焊接要求焊接要求，加加工工出各出各种形种形式式的的坡坡根据设备的焊接要求，加工出各种形式的坡根据设备的焊接要求，加工出各种形式的坡 口口。口。口。方法是机械切割方法是机械切割( (刨削，磨削刨削，磨削) )和热切削（火焰切割、和热切削（火焰切割、 等离子弧切割、
5、碳弧气刨）等离子弧切割、碳弧气刨）5.45.4弯曲弯曲弯曲弯曲模弯：使坯料在一定长度上在定型曲面模具作模弯：使坯料在一定长度上在定型曲面模具作用下进行弯曲。用下进行弯曲。滚弯：坯料在通用的工具（多为滚轮）作业下滚弯：坯料在通用的工具（多为滚轮）作业下逐点连续弯曲。逐点连续弯曲。5.4.1 5.4.1 筒筒体的体的弯曲弯曲筒体的弯曲筒体的弯曲冷卷和热卷：冷卷和热卷：根据钢板的材质、厚度、弯曲半径，卷板机的形式根据钢板的材质、厚度、弯曲半径，卷板机的形式和卷板能力，实际生产中筒节弯卷可分为冷卷和热和卷板能力，实际生产中筒节弯卷可分为冷卷和热卷。卷。 冷卷通常是指钢板在常温下（再结晶温度以下）弯冷卷
6、通常是指钢板在常温下（再结晶温度以下）弯卷，通过外力使晶格歪扭、畸变，使晶粒破碎、位卷，通过外力使晶格歪扭、畸变，使晶粒破碎、位错，从而使材料宏观尺寸和形状发生变化的一种变错，从而使材料宏观尺寸和形状发生变化的一种变形形式。形形式。热卷是热卷是钢板钢板在在再结晶再结晶的温度以的温度以上上的的弯卷弯卷。钢板在再结晶的温度以上的弯卷。钢板在再结晶的温度以上的弯卷。1.对称三辊卷板机对称三辊卷板机1.对对称三辊卷称三辊卷板板机机2a此段无 法得到 连续压 弯此段无法得 到连续压弯二直边消除直边的方法消除直边的方法1.截除法除法：1.截除除法法：l在在两两端直端直边边附近附近的的 曲率曲率接接近近要求
7、要求时，时， 割割除除直直边边，再继续再继续 卷圆卷圆。 l此法此法可可完全完全消除消除直直 边边，但但工工艺麻烦艺麻烦， 浪费浪费材料材料。2a2a2a2a2.予弯法：模具、垫板等予弯法：模具、垫板等2.予弯法予弯法：模具模具、垫垫板板等等l液液压机压机上上l模具模具压压弯弯：适适于厚板于厚板l三辊卷三辊卷板板机机上上l垫垫板板予弯予弯：适适于于薄薄板板2a2a2.2.四辊卷板机四辊卷板机三下辊可沿向心方向移动，上辊主动。三下辊可沿向心方向移动，上辊主动。予弯一端予弯另一端卷圆3.3.非对称三辊卷板机非对称三辊卷板机4. 4.立式卷立式卷板板机机立式卷立式卷板板机机卷板机基本技术参数卷板机基
8、本技术参数(例例)：n卷板规格卷板规格(厚厚/薄薄X宽宽)：40/3X4000mmn上辊直径：上辊直径：550mmn下辊直径：下辊直径：530mmn下辊中心距：下辊中心距：610mmn电动机功率：电动机功率：80KW等。等。主要技术参数是根据某一材料在常温下，按一定的主要技术参数是根据某一材料在常温下，按一定的 板厚、板宽等卷制条件设计的。板厚、板宽等卷制条件设计的。 卷板机可卷制的最小圆筒直径卷板机可卷制的最小圆筒直径Dmin=卷板机的扩大使用卷板机的扩大使用1.1.当当材料改变材料改变时当量板厚的换算见时当量板厚的换算见公式公式5 5- -5 5和和5 5- -6 6；2.2.当当改变钢板
9、宽度改变钢板宽度时当量板厚的换算见时当量板厚的换算见公式公式5 5- -7 7、5 5- -8 8和和5 5- -9 9；卷板机的扩大使用卷板机的扩大使用钢板弯卷的变形率、临界变形率：钢板弯卷的变形率、临界变形率：RiLmLwaRmRw +=+= RiRwRiRm2/ aRwLwaRmLm=变变形形率率DmRmRmRmRw aRmaRmaRw LmLmLw=5 . 0筒节弯卷半径越筒节弯卷半径越小、钢板小、钢板越越厚厚，变变形形率越率越大。大。临界变临界变形形率率：金属金属材料材料冷冷弯后弯后产生产生粗粗大大再结晶晶再结晶晶粒粒的的变变 形形率率。最最小小冷冷弯半径弯半径R Rminmin：金
10、属金属在冷在冷弯弯时时可可以用以用最最小小冷冷弯半径反映弯半径反映冷成形冷成形后后的的变变形形金属在冷弯时可以用最小冷弯半径反映冷成形后的变形金属在冷弯时可以用最小冷弯半径反映冷成形后的变形 率率，筒节筒节的的弯曲半径弯曲半径要要大大于于或或等等于于最最小小冷冷弯半径弯半径率，筒节的弯曲半径要大于或等于最小冷弯半径率，筒节的弯曲半径要大于或等于最小冷弯半径R Rminmin。碳碳素素钢、钢、碳素钢、碳素钢、Q345RQ345R: : R Rminmin=16.7=16.7（单单向向拉伸拉伸）（单向拉伸）（单向拉伸）R Rminmin=10=10（双双向向拉伸拉伸）（双向拉伸）（双向拉伸）其其他
11、他低低合合金金钢钢其他低合金钢其他低合金钢: : R Rminmin=20=20（单单向向拉伸拉伸）（单向拉伸）（单向拉伸）R Rminmin=10=10（双双向向拉伸拉伸）（双向拉伸）（双向拉伸）奥氏奥氏体不体不锈钢锈钢奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢: : R Rminmin=3.3=3.3筒节弯卷的回弹估算筒节弯卷的回弹估算l l弯卷钢板在辊子压力作用下既有塑性弯曲，又弯卷钢板在辊子压力作用下既有塑性弯曲，又有弹性弯曲，故钢板有弹性弯曲，故钢板卸载卸载后，会有一定的弹性后，会有一定的弹性恢复，称为恢复，称为回弹回弹。l l热卷时，回弹很小，可不予考虑；冷卷时要过热卷时，回弹很小，可不予考虑；冷卷
12、时要过卷。过卷量由式卷。过卷量由式5 5- - 1212计算。计算。筒节成形工艺过程筒节成形工艺过程下下料料划线、标记坡坡 口口剪板机予予 弯弯检弯曲弯曲 点焊点焊检校校 圆圆检焊焊 接接检X探伤探伤检校校 圆圆2a垫板 予弯 适于 薄板2ah点焊RSh2ar1r2校园5.4.2 锥形封头的弯曲n分片压弯组焊或压弯成形n在卷板机上加辅助工具n卷板机辊子倾斜5.4.3 管子的弯曲1、受力分析及易产生的缺陷、受力分析及易产生的缺陷管子也有薄壁和厚壁之分，管子也有薄壁和厚壁之分，当当时是薄壁，反之是厚壁。时是薄壁，反之是厚壁。06. 0 mD1、受力分析及易产生的缺陷、受力分析及易产生的缺陷n管子在
13、弯矩管子在弯矩M的的 作用下产生自由作用下产生自由 弯曲弯曲n中性轴处不受中性轴处不受 力，中性轴以外力，中性轴以外 受拉伸，中性轴受拉伸，中性轴 内侧受压缩。内侧受压缩。n当管子不是纯弯当管子不是纯弯 曲时还要受剪力曲时还要受剪力。n管子外侧壁受拉应力，最外侧应力最大管子外侧壁受拉应力，最外侧应力最大,而且管而且管 子弯曲时的变形度大（一般大于子弯曲时的变形度大（一般大于20%），所以），所以 外壁受到的拉伸力很大外壁受到的拉伸力很大减减薄薄严重严重。n管子内侧壁受压力，最内侧应力最大管子内侧壁受压力，最内侧应力最大,同上原因同上原因 管子增厚严重，当应力超过临界应力时会使管管子增厚严重，当
14、应力超过临界应力时会使管 子失稳变形，产生子失稳变形，产生褶皱褶皱。n从以上两点来看，外侧拉应力和内侧压应力的从以上两点来看，外侧拉应力和内侧压应力的 合力将管子压扁，从而使管子合力将管子压扁，从而使管子变变成成椭椭圆圆形形。1、受力分析及易产生的缺陷、受力分析及易产生的缺陷管子弯曲时的相对弯曲半径（管子弯曲时的相对弯曲半径（）和相对管径（）和相对管径（）dR d相相对对弯曲半径越弯曲半径越小小，相相对对管管径越径越大，大，越越容易容易产生产生各各种种缺陷缺陷。采取措施采取措施：（1 1）设设计弯曲半径计弯曲半径时不时不宜宜过过小小，减减少少弯曲弯曲程程度。度。）设设计弯曲半径计弯曲半径时不时
15、不宜宜过过小小，减减少少弯曲弯曲程程度。度。（2 2）如如需需较小较小弯曲半径弯曲半径时时采取措施采取措施，限限制制椭椭圆和圆和）如如需需较小较小弯曲半径弯曲半径时时采取措施采取措施，限限制制椭椭圆和圆和褶皱褶皱。（管内充砂管内充砂，加加芯芯棒棒）（管内充砂管内充砂，加加芯芯棒棒）2、弯管方法、弯管方法（1）手工弯管）手工弯管 手工弯管可分为热弯和冷弯。手工弯管可分为热弯和冷弯。管子在室温下的弯曲习惯上称作冷弯，由于冷管子在室温下的弯曲习惯上称作冷弯，由于冷 弯效率高，质量好，操作环境好，所以直径弯效率高，质量好，操作环境好，所以直径 108mm以下的管子多采用冷弯。以下的管子多采用冷弯。直径
16、大于直径大于108mm或直径或直径60mm以上的厚壁以上的厚壁 管，弯管阻力较大，容易出现缺陷，所以一般管，弯管阻力较大，容易出现缺陷，所以一般 不再使用冷弯法。不再使用冷弯法。手手 工 热工 热 弯弯热热弯弯时时一一般般要要以以砂砂子子作作填充填充物物。弯弯管前管前在在管内装砂管内装砂子的子的作作用是用是阻止阻止弯曲变弯曲变形时形时管管的的 截截面面变变成成椭椭圆圆形形或或内侧表内侧表面面起皱起皱。因因为为砂砂子的子的吸吸热热性性和和保保温温性性都都较较好好，用，用它做它做热热载载体体允许允许 管管子子缓慢缓慢成形而不用成形而不用重复重复加加热，并热，并且经济且经济、易易于于操操作作。加加热温度：低热温度：低碳钢碳钢 950- 1000，普普通低通低合合金金钢钢850- 1000，18- 8型型不不锈钢锈钢1100- 120
