《焊工工艺学 教学课件 ppt 作者 王滨涛 1_第十一章 梁、柱、框架金属结构件的焊接》由会员分享，可在线阅读，更多相关《焊工工艺学 教学课件 ppt 作者 王滨涛 1_第十一章 梁、柱、框架金属结构件的焊接（42页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、焊 工 工 艺 学,HG5,第十一章 梁、柱、框架金属结构件的焊接,1.了解金属结构件的特点。 2.掌握梁、柱的焊接。,HG5,第一节 梁、柱、框架金属结构件制造简介,(1)梁的外形 常用焊接梁的外形，如图11-1。,图11-1 焊接梁的外形图,一、金属结构件的特点 二、金属结构件的分类及用途,1.焊接梁的结构,HG5,第一节 梁、柱、框架金属结构件制造简介,(2)梁的断面形状 梁的断面形状有工字形和箱形梁两类，箱形梁主要用于同时受到水平和垂直弯矩或扭矩作用时的工作状况。,图11-2 焊接工字梁的断面形状,1)工字梁。,HG5,第一节 梁、柱、框架金属结构件制造简介,2)箱形梁。,图11-3
2、焊接箱形梁的断面形状,HG5,第一节 梁、柱、框架金属结构件制造简介,(1)柱 1)实腹柱。,图11-4 型钢实腹柱,2.焊接柱的结构,HG5,第一节 梁、柱、框架金属结构件制造简介,2)格构柱。 (2)柱脚 柱脚要承受外力和整个柱的自重。 1)有铰柱脚。,图11-6 大型箱形柱断面结构,HG5,第一节 梁、柱、框架金属结构件制造简介,图11-8 有铰柱脚,2)无铰柱脚。,HG5,第一节 梁、柱、框架金属结构件制造简介,图11-9 无铰柱脚,HG5,第一节 梁、柱、框架金属结构件制造简介,(1)矫正 由于运输、贮存及轧制、冷却等环节，使轧制钢材发生波浪、整体弯曲、凸起、边缘折弯等变形，在投入焊
3、接生产前必须矫正，否则将影响划线、号料、切割等工序的精确度。 (2)表面清理和表面防护处理。 (3)放样、划线与号料 该工序用以检查设计图样的正确性，确定零件毛坯下料的尺寸，以及制作样板等。,三、金属结构件产品加工的工艺流程,1.材料的加工工艺,HG5,第一节 梁、柱、框架金属结构件制造简介,(4)切割 切割在焊接生产中被称为金属裁缝，所以各种金属材料的切割下料是重要的一步。 (1)按定位的方式分 可分为划线装配法和胎卡具装配法。 (2)按装配焊接顺序分 可分为整体装配-焊接、边装边焊、按部件装配-焊接，最后总装配-焊接三种。 1)单独零件逐件组装成结构后，在全部完成焊接，这只适用于单件小批、
4、结构简单的产品。,2.焊接生产的装配工艺,HG5,第一节 梁、柱、框架金属结构件制造简介,2)由单独零件逐件组装，然后焊接、再装配、再焊接，直到完成整个结构。 3)将结构分成若干组件、部件，将各组件、部件各自单独装配焊接完毕，合格的组件、部件再总装成结构，焊接总装配焊缝，这种方法称为分部件装配法。 1)合理地选择焊接方法，确定相应的焊接材料。,3.焊接结构生产过程中的焊接工艺,HG5,第一节 梁、柱、框架金属结构件制造简介,2)选定合理的焊接参数，如焊条电弧焊时的焊条直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、施焊顺序、焊接层数等；埋弧焊时，还要规定焊剂种类；气体保护焊时，要规定气体种类、流量和焊丝伸
5、出长度等。 3)制定其他措施并规定参数，如预热、缓冷的要求，后热、中间加热等焊后热处理的要求，胎、卡具的要求等。,四、金属结构件焊接工作图的特点 五、金属结构件的焊接通用守则与注意事项,HG5,第一节 梁、柱、框架金属结构件制造简介,表11-1 常用熔焊方法的生产特点一览表,HG5,第一节 梁、柱、框架金属结构件制造简介,表11-1 常用熔焊方法的生产特点一览表,HG5,第一节 梁、柱、框架金属结构件制造简介,表11-1 常用熔焊方法的生产特点一览表,HG5,第一节 梁、柱、框架金属结构件制造简介,(1)橡胶膜式焊剂垫 其结构示意图如图11-10所示。 (2)软管式纵缝焊剂垫 其结构如图11-
6、11所示。 (3)圆盘式环缝焊剂垫 其结构如图11-12所示。,图11-10 橡胶膜式焊剂垫,六、金属结构件的焊接辅助设备,1.盘丝除锈机 2.焊剂垫,HG5,第一节 梁、柱、框架金属结构件制造简介,(4)带式环缝焊剂垫 带式环缝焊剂垫的结构如图11-13所示。,图11-13 带式焊剂垫,HG5,第一节 梁、柱、框架金属结构件制造简介,(5)螺旋推进器式焊剂垫 又可分为立式螺旋推进式焊剂垫和卧式螺旋推进式焊剂垫两种。 1)卧式螺旋推进器式焊剂垫。 2)立式螺旋推进器式焊剂垫。,图11-14 焊剂输送器,3.焊剂输送与回收装置,HG5,第一节 梁、柱、框架金属结构件制造简介,(1)焊剂的回收装置
7、 埋弧焊时，对撒落于焊缝与其周围的焊剂需及时回收，经过筛、分粒、烘干等工序才能重复使用，在这些工序的每一环节上，目前国内都有专用的装置供应生产单位选用，可大大地减轻辅助工的劳动强度，提高工作效率。 (2)焊剂的输送器 当埋弧焊的焊接工作量较大时，焊剂的输送可用焊剂回收装置进行，也可另外采用焊剂输送装置，其原理示意图如图11-14所示。,4.焊接操作机,HG5,第一节 梁、柱、框架金属结构件制造简介,(1)平台式操作机 焊接操作时，将焊机放置在平台上，可在平台上移动。 (2)悬臂式焊接操作机 这种机构与摇臂钻床相似，焊机装在悬臂一端，悬臂可升降并可绕立柱转动。 (3)伸缩臂式焊接操作机 其结构与
8、悬臂式操作机相仿，悬臂除能升降和回转外还可伸缩。 (4)龙门式焊接操作机 焊机安装在龙门架上，可沿龙门架横向移动。,HG5,第二节 梁、柱的焊接,1)根据材料的焊接性、厚度和结构与接头刚度，选择焊接材料、焊接方法、顺序、焊接参数和焊接位置(尽量用平焊位置和采用自动焊)。 2)检查结构的装配质量、清理情况，自动焊应安置引弧板与弧出板，并要妥善处理定位焊焊缝。 3)多层及双面的焊接要检查坡口、间隙，焊接中要注意除渣和清根。 4)根据构件形式选择合理的焊接方法和自动化焊接设备。,一、梁、柱焊接方法的选择及焊接工艺,HG5,第二节 梁、柱的焊接,5)注意施焊时自然条件对焊接质量的影响，如风、霜、雨、雪
9、、温度等，尤其要对重要构件、大刚度接头和有淬火倾向的钢材。 6)焊后需进行质量检查，如内外缺陷、尺寸公差和变形程度等。,1.焊接收缩变形,HG5,第二节 梁、柱的焊接,表11-2 焊缝的收缩量数据,2.因焊接引起的扭曲、波浪及弯曲变形：,表11-3 结构一般尺寸公差(单位：mm),HG5,第二节 梁、柱的焊接,表11-4 长度一般公差(单位：mm),1)将不对称的结构装配成对称形状，焊接后再恢复结构原形。 2)施加外力强制变形。 3)反变形法。 4)采用合理焊接顺序和方向，如对称焊接、减小焊缝断面与提高焊接速度等措施。,HG5,第二节 梁、柱的焊接,1.工字梁、柱焊接变形的控制,图11-15
10、工字梁的角变形,二、控制梁、柱焊接变形的措施,HG5,第二节 梁、柱的焊接,图11-17 工字梁的多层焊焊接程序,HG5,第二节 梁、柱的焊接,图11-18 船形位置自动埋弧焊角焊焊接程序,(1)长方形箱形梁焊接变形的控制 1)角变形的控制。,2.箱形梁、柱焊接变形的控制,HG5,第二节 梁、柱的焊接,图11-19 箱形梁翼板的反,HG5,第二节 梁、柱的焊接,表11-5 箱形梁翼板的反变形值,2)整体变形的控制。,图11-20 腹板与钢衬板的焊接程序,HG5,第二节 梁、柱的焊接,图11-21 水平位置的自动埋弧角焊,HG5,第二节 梁、柱的焊接,3)预热方式对变形的影响。 4)箱形梁端口焊
11、接变形的控制 箱形梁端口的尺寸直接关系到两根梁之间的连接精度，若梁之间采用高强度连接，要求每根梁的端口不能有任何变形，则端口变形控制除焊接工艺上采取措施外，对端口截面尺寸主要采取刚性固定法控制，即在组装箱形梁时，在梁的两端口临时安装1块假隔壁。,图11-22 箱形梁端口变形的措施控制,HG5,第二节 梁、柱的焊接,(2)方形箱、柱焊接变形的控制 方形箱柱的结构简单，内壁空间小，其四周壁板与横隔壁均较厚，焊接接头要求焊透，焊接工作量大，如焊接工艺和焊接程序选择不当，会引起弯曲变形。,图11-23 大桥尾段结构示意图,三、箱形梁与锚箱板焊接变形的控制,HG5,第二节 梁、柱的焊接,1.箱形梁主梁腹
12、板与其翼板的焊接,图11-25 大桥尾段主梁焊接示意图,2.腹板与锚板的焊接,HG5,第二节 梁、柱的焊接,图11-26 止裂孔及引弧板、引出板,HG5,第二节 梁、柱的焊接,1)在锚板两端的腹板上开如图11-26所示的止裂孔，能消除或减少相互间的收缩应力，防止裂纹的产生。 2)在止裂孔内安装引弧板、引出板。 3)在锚板的厚度方向上先堆焊12层。 4)采用热输入量小的焊接，进行多层多道焊时，除第一层和盖面层外，每层焊后配合锤击手段，以减少焊缝中的应力。 5)各条焊缝的焊接方向均由首向尾端，其焊接程序是由中间向两侧逐条焊接。,四、梁、柱焊接质量分析、缺陷与返修,HG5,第二节 梁、柱的焊接,1)
13、焊缝尺寸公差应符合图样中的规定。 2)焊缝和热影响区的表面不得有裂纹、气孔、弧坑和夹渣、飞溅等缺陷。 3)焊缝的咬边深度不得大于0.5mm，咬边连续长度不应大于100mm，焊缝两侧咬边的总长度不得超过该焊缝长度的10%。 4)角焊缝应有与母材圆滑过渡的几何形状，不得有较严重的偏垂。,1.初级技术等级产品焊接质量的要求,HG5,第二节 梁、柱的焊接,5)角焊缝的焊脚尺寸，在图样无规定时取施焊件中较薄者的厚度尺寸。 1)焊条电弧焊的焊接缺陷及预防措施，见表11-6。,2.初级技术等级产品的焊接缺陷及预防措施,HG5,第二节 梁、柱的焊接,表11-6 梁、柱焊条电弧焊时出现的缺陷及预防措施,2)自动
14、埋弧焊的主要焊接缺陷及预防措施，见表11-7。,HG5,第二节 梁、柱的焊接,表11-7 梁、柱自动埋弧焊的主要焊接缺陷及预防措施,1)用电弧气刨或砂轮机清除缺陷。,3.焊缝的返修,HG5,第二节 梁、柱的焊接,2)一般采用焊条电弧焊返修，使用的焊条要符合母材的要求。 3)需要预热焊接的焊件，修补时也要预热，预热温度要比正式施焊时高30以上。 4)返修焊缝的长度要大于30mm。 5)返修后要检查焊缝是否符合要求。 本 章 小 结 复习思考题 1.金属结构件的特点有哪些？ 2.何谓金属焊接梁？梁的种类有哪些？,HG5,第二节 梁、柱的焊接,3.何谓金属焊接柱?柱的种类有哪些？ 4.金属结构件产品加工工艺流程有哪些？ 5.结构件焊接生产过程中的焊接工艺有哪些？ 6.金属结构件焊接通用守则是什么？ 7.金属结构件焊接辅助设备有哪些？ 8.控制梁、柱焊接变形的措施有哪些？,
