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2020/9/30第7章钢结构的装配7.1钢结构的装配装配在金属结构制造工艺中占有很重要的地位，这不仅是由于装配工作的质量好坏直接影响着产品的最终质量，而且还因为装配工序的工作量大，约占整个产品制造工作量的30％～40％。所以，提高装配工作的效率和质量，在缩短产品制造工期、降低生产成本、保证产品质量等方面，都具有重要的意义。2020/9/301、装配的基本条件将零、部件按图纸的要求组合起来，经定位焊成为整体的工艺过程称为装配。（1）定位定位就是确定零件在空间的位置或零件间的相对位置。（2）夹紧夹紧就是借助夹具等外力，并将定位后的零件固定。（3）测量测量是指在装配过程中，对零件间的相对位置和各部件尺寸进行一系列的技术测量，从而鉴定定位的正确性和夹紧力的效果，以便调整。2020/9/302020/9/302020/9/302020/9/302020/9/302、装配基准的选择基准是指某些作为依据的、用来确定另外一些点、线、面位置的点、线、面。（1）设计基准设计基准是按照产品的不同特点和产品在使用中的具体要求所选定的点，线，面，而其它的点、线、面是根据它来确定。（2）工艺基准也叫生产基准，它是指工件在加工制造过程中应用的基准。2020/9/30•原始基准加工或划线等最初度量尺寸的依据，称原始基准。•测量基准测量工件尺寸的起点称测量基准。•定位基准工件在夹具或平台上定位时，用来确定工件位置的点、线、面，叫做定位基准。•检查基准检查工件几何形状或尺寸时所用到的点、线、面，叫做检查基准。•辅助基准当工件上点、线、面不能直接测量、检查时，而需要另设起过渡作用的点、线、面为基准，这些基准称辅助基准。2020/9/303、装配基准面的选择工件和装配平台(或夹具)相接触的面称为装配基准面。装配基准面常按下列几点进行选择：（1）工件的外形有平面也有曲面时，应以平面作为装配基准面；（2）在工件上有若干个平面的情况下，应选择较大的平面作为装配基准面；（3）根据工件的用途，选择最重要的面(如经过机械加工的面)作为装配基准面；（4）选择的装配基准面要使装配过程中便于工件定位和夹紧。讨论装配基准选择2020/9/302020/9/302020/9/307.2零件的定位原理及定位焊1、定位原理零件在空间的定位是利用六点定位法则进行的，即限止每个零件在空间的六个自由度，使零件在空间有确定的位置，这些限止自由度的点就是定位点。一个物体A如果在空间不与任何其它物体发生联系，那么相对于空间互相垂直的三个坐标轴就有六种活动的可能性,三种是分别沿x、y、z轴的移动，另三种是分别绕x、y、z轴的转动。2020/9/302020/9/302、零件的定位方法（1）划线定位就是在平台上或零件上划线，按线装配零件。通常用于简单的单件小批装配或总装时的部分较小零件的装配。一般使用石笔来划线。（2）销轴定位销轴定位是利用零件上的孔进行定位。如果允许，也可以钻出专门用于销轴定位的工艺孔。由于孔和销轴的精度较高，定位比较准确。（3）挡铁定位应用得比较广泛，可以利用小块钢板或小块型钢作为挡铁，取材方便。也可以用经机械加工后的挡铁提高精度。挡铁的安置要保证构件重点部位(点、线、面)的尺寸精度，也要便于零件的装拆。（4）样板定位是利用样板来确定零件的位置、角度等的定位方法，常用于钢板与钢板之间的角度测量定位和容器上各种管口的安装定位。2020/9/30档铁定位2020/9/30如何定位？2020/9/302020/9/303、夹紧与定位焊（1）定位焊缝的起头和结尾均应圆滑过渡；（2）预热温度与焊接时相同；（3）定位焊电流应比焊接电流大10%～15%；（4）定位焊的尺寸可按表6-1选用；（5）在焊缝交叉处和焊缝方向急剧变化处不要进行定位焊（6）在低温下焊接时定位焊缝易开裂。采用碱性低氢焊条；（7）定位焊所使用的焊条应与焊接时所用的焊条牌号相同，焊条直径可略细一些，常用φ3.2mm和φ4mm的焊条。2020/9/302020/9/302020/9/307.3装配中的测量装配中的测量技术包括：正确、合理地选择测量基准；准确地完成零件定位所需要测量项目的测量。较常用的测量项目有：线性尺寸、平行度、垂直度、同轴度及角度等。1、测量基准一般情况下，多以定位基准作为测量基准。2020/9/302、测量项目的测量（1）线性尺寸的测量线性尺寸是指工件上被测点、线、面与测量基准间的距离线性尺寸的测量，主要是利用各种刻度尺(卷尺、盘尺、钢直尺等)来完成。（2）平行度的测量平行度的测量有相对平行度和水平度的测量。相对平行度的测量是指工件上被测的线(或面)相对于测量基准线(或面)的平行度。2020/9/30相对平行度测量2020/9/30（3）垂直度的测量如相对垂直度的测量、铅垂度的测量。相对垂直度是指工件上被测的直线(或面)相对于测量基准线(或面)的垂直度。2020/9/30（4）同轴度的测量2020/9/30（5）角度的测量装配中，通常是利用角度样板测量零件间的角度。2020/9/307.4装配用工具与设备1、装配中常用的工具（1）装配用工具及量具工具----大锤、角度测量小锤、錾子、手砂轮、撬杠、扳手及各种划线用的工具等。量具----钢卷尺、钢直尺、水平尺、90°角尺、线锤及各种检验零件定位情况的样板等。2020/9/30（2）装配用撬杠2020/9/30撬杠工作原理2020/9/302、装配中常用的设备（1）对装配用设备的一般要求为了保证装配后产品的尺寸精度，平台或胎架表面应光滑平整，要求水平放置；对于尺寸较大的装配胎架应安置在相当坚固的基础上，以免基础下沉导致胎具变；胎架应便于对工件进行装、卸、定位焊等装配操作；所选用的设备构造简单，使用方便，维修容易，成本要低。2020/9/303、装配用平台(1)铸铁平台2020/9/30(2)钢结构平台这种平台是由型钢和厚钢板焊制而成的。常用于制作大型钢结构的焊接或制作桁架结构。(3)导轨平台这种平台是由安装在水泥基础上的许多导轨组成的。每条导轨的上表面都经过切削加工，并有紧固工件用的螺栓沟槽。这种平台用于制作大型结构件。2020/9/30(4）水泥平台2020/9/30(6)胎架2020/9/302020/9/302020/9/307.5钢结构的装配1、装配前的准备（1）熟悉产品图样和工艺规程就是弄清各部件之间的关系和连接方法，选择好装配基准和装配方法；（2）装配现场和装配设备的选择是依据产品的大小和结构件的复杂程度选择或安置装配平台和装配胎架。（3）装配中常用的工、量、卡夹具和各种专用吊具，都必须配齐并组织到场。（4）产品装配前，对于上道工序转来或零件库中领取的零、部件都要进行核对和检查，以便于装配工作的顺利进行。2020/9/302、零件的定位和装配方法(1)划线定位装配2020/9/30(2)样板定位装配2020/9/30（3）地样装配2020/9/30仿形装配2020/9/30(4)定位元件定位装配法2020/9/30（5）胎卡具(又称胎架)装配法2020/9/303、装配方法的选择（1）装配—焊接顺序的类型目前装配—焊接顺序基本有三种类型。整装—整焊零件—部件装配焊接—总装配焊接随装随焊（2）装配工艺方法的选择互换法选配法修配法2020/9/30小结•焊接装配方法有：整装-整焊；边装边焊；•装配工作应认真仔细其步骤：看懂图纸，想象空间形状结构；分析装配基准和定位基准，划分部件；定位焊。2020/9/307.6典型焊接结构的装配1、钢板的拼接钢板拼接分为厚板拼接和薄板拼接。2020/9/302020/9/302、框架柱的装配柱由柱头，柱身和柱脚组成。2020/9/30（1）柱拼接焊接接头H型柱的拼接，上柱翼缘开单边V形坡口、腹板开K形坡口与下柱翼缘、腹板相焊。也可采用上，下柱翼缘采用坡口全焊透焊缝连接，腹板采用高强螺栓连接。2020/9/302020/9/302020/9/303梁的拼接（1）T形梁的装配2020/9/302020/9/30(2)箱形梁的装配2020/9/302020/9/302020/9/30(3)工字梁的装配2020/9/302020/9/302020/9/304、屋架结构的装配三角形屋架、梯形屋架、和球形屋架等。2020/9/302020/9/305、容器的装配筒体装配立装2020/9/30筒体装配卧装2020/9/30•筒节装配同轴度调准2020/9/306、机架结构的装配2020/9/302020/9/307.7制订焊接工艺参数的原则1、焊接方法的选择2、焊接工艺参数的选定3、确定合理的焊接热参数焊接热参数主要包括预热、后热及焊后热处理。（1）预热（2）后热（3）焊后热处理697.8焊接方法的分类焊接方法分为三大类：熔焊、压焊和钎焊。熔焊分为：焊条电弧焊、埋弧焊、氩弧焊、CO2焊等；压焊分为：电阻焊、摩擦焊等；钎焊分为：火焰钎焊、炉中钎焊等；2020/9/30717.8.1焊条电弧焊1、焊条电弧焊接过程:722、焊条电弧焊的焊接材料焊条是由焊芯与药皮两部分组成。焊条直径共有φ1.6mm-φ8mm八种规格；焊条长度200-600mm之间。常用的是φ3.2mm、φ4mm、φ5mm三种；长度分别为350mm、400mm、450mm。733、焊条的分类、型号及牌号（1）焊条的型号及牌号（以碳钢焊条为例）型号：E5015表示焊条药皮为低氢型，适用直流反接焊接表示焊条适用于全位置焊接(0、1全位置；2平焊及平角焊；4立向下焊)表示熔敷金属的抗拉强度最小值为50kgf/mm2(490MPa)表示焊条744、焊条的分类生产中常用碳钢焊条有钛钙型与低氢型两种。（1）钛钙型焊条（E4303E5003）又称为酸性焊条。特点：电弧稳定、可交直流两用；脱渣容易，飞溅少，有害气体少，适用于全位置焊。力学性能和抗裂能力较差。用前150~200℃×1-2h烘干。75（2）低氢型焊条（E5015E5016）又称为碱性焊条。特点：焊缝的力学性能及抗裂能力均优于酸性焊条；但工艺性能较差，必须用直流电源；飞溅大，脱渣难。用前300~400℃×1-2h烘干。765、焊条的选用原则考虑工件的物理、力学性能和化学成分。考虑工件的工作条件和使用性能。考虑改善焊接工艺。考虑经济性。考虑效率。考虑工件的复杂程度、刚度大小、焊接坡口制备和焊接部位等。776、焊条电弧焊工艺参数及选择焊条电弧焊的焊接工艺参数通常包括：焊条直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、电源种类和极性、焊接层数等。焊接工艺参数选择的正确与否，直接影响焊缝形状、尺寸、焊接质量和生产率，因此选择合适的焊接工艺参数是焊接生产中不可忽视的一个重要问题。78（1）焊条直径焊条直径是指焊芯直径。焊条直径一般根据工件厚度选择。焊件厚度/mm234-56-12＞13焊条直径/mm23.23.2-44-54-679（2）焊接电源种类和极性的选择用交流电焊接时，电弧稳定性差。采用直流电焊接，电弧稳定、柔顺、飞溅少。但电弧磁偏吹较交流严重。低氢型焊条稳弧性差，必须采用直流弧焊电源。用小电流焊接薄板时，也常用直流弧焊电源，因为引弧比较容易，电弧比较稳定。8081表：焊接电流和焊条直径的关系（3）焊接电流的选择选择焊接电流时，应根据焊条类型、焊条直径、工件厚度、接头型式、焊接位置和层数等因素综合考虑。焊条直径/mm1.62.02.53.2456焊接电流/A25-4040-6550-80100-130160-210200-270260-30082（4）焊缝层数的选择在工件厚度较大时，往往需要进行多层焊。焊接层数主要根据钢板厚度、焊条直径、坡口型式和装配间隙等来确定，可作如下近似估算：n=δ/d式中：n--为焊接层数；δ--为工件厚度（毫米）；d--为焊条直径（毫米）。2020/9/3084（5）电弧电压与焊接速度的控制焊条电弧焊的电弧电压主要由电弧长度来决定：电弧长度越大，电弧电压越高，电弧长度越短，电弧电压越低。在焊接过程，应尽量使用短弧焊接。注意：1.焊接电流主要影响焊缝的深度和余高2.电弧电压主要影响的是焊