机械制图(六)焊接

机械制图第六部分焊接焊接2该焊缝标注是否正确？焊接3这个呢？这个呢？焊接4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、焊接标注示例焊接5一、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。焊接6二、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。78水下焊接9电子束焊焊接10三钨极氩弧焊(TIG)TungstenInert—Gasarcwelding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。焊接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焊接点焊—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12点焊缝焊工件2工件1焊接13五焊接件的表达1、焊缝基本符号、坡口及焊接方法代号(GB/T324-2008、GB/T5185-2005、GB/T12212-1990、GB/T985.1-2008、GB/T985.4-2008)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焊缝符号表示法焊接141.2焊缝符号焊接15焊接16焊接17焊接18焊接19焊接20焊接21焊接22焊接23焊接241.3焊缝标注焊接251.3焊缝标注焊接1.3.1焊缝接头及标注接头接头26焊接§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焊接1.3.2焊接方法代号28焊接291.3.3焊接位置平焊立焊横焊仰焊（船形焊接全位置焊）PAPBPCPDPEPBPCPD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焊接30焊接（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3130°,1（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。32焊接33六、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焊接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焊接36焊接37焊接38焊接394、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mmt1003焊接404.1、工艺措施：合理选择焊接顺序和方向(先横后纵)焊接414.2、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小线能量焊接焊接424.3.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焊接43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焊接444.3.2矫正机械矫正法火焰矫正法焊接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焊接46七、金属焊接性WeldabilityofMetal1.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。焊接472.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(%)焊接482.金属焊接性的间接评价当CE＜0.4％时,焊接性良好,一般不需预热;CE=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;CE＞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.焊接49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:Tp=1440Pc-392(℃)焊接50八、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。L≥3（δ2-δ1）焊接(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焊接(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α：35～60°，α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。52bpαH焊接a.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。b.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。c.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焊接d.最小焊脚尺寸54母材厚度(mm)最小焊脚尺寸(mm)≤63mm6～125mm12～206mm20～388mm38～5710mm57～15212mm15216mm美国焊接学会结构的焊接规程(D1.1-72)如下：焊接×√√×√×√√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焊接九、焊接标注示例535×50（30）56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。焊接表示：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焊接58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。焊接5921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Фd圆周均布。a)、喇叭形焊缝：b)、单边喇叭形焊缝：焊接60焊接61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？焊接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；BETWEEN①AND②------表示①件和②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6263正确标注！64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！谢谢大家!