中职高二劳保版《焊接工艺与技能训练》第3单元 课题 11 　组合焊件焊接操作 课件

课题 11 　组合焊件焊接操作 组合焊件需用焊条电弧焊完成焊接，它包含了平焊、 立焊、横焊、仰焊及固定管焊、固定管板焊等操作，属于焊接技能的复合训练内容。 组合焊件 一、焊接应力与变形 金属结构在焊接过程中产生的焊接应力和焊接变形，如果得不到合理的控制，就会使焊接产品质量下降，严重时还会出现裂纹，甚至产品报废。 1. 焊接应力和变形的基本概念 由焊接热过程引起的应力和变形就是焊接应力和焊接变形。焊后，当焊件温度降至常温时，残存于焊件中的应力称为焊接残余应力，焊件上不能恢复的变形称为焊接残余变形。 屈服点与温度的关系 1—实际测定的曲线　 2—简化假设的曲线 2. 钢受热时力学性能的变化 低碳钢受热时力学性能的变化 3. 焊接应力与变形的产生原因 (1) 金属杆件均匀加热后产生的应力与变形 金属杆件在不同状态下 a) 受热时　 b) 冷却后 (2) 焊件在焊接过程中存在的焊接应力与变形 钢板不均匀受热时的变形情况均匀受热的变形过程 a) 自由状态下　 b) 伸长过程受阻 钢板中间焊接时的应力与变形 a) 加热时　b) 冷却后 (＋) 表示拉应力 (－) 表示压应力 二、焊接残余应力 1. 按造成焊接残余应力的原因分类 (1) 温度应力 (热应力) (2) 相变应力 2. 按焊接残余应力的作用方向分类 (1) 纵向应力 (2) 横向应力 3. 按焊接残余应力在空间的方向分类 (1) 单向应力 (2) 双向应力 (平面应力) (3) 三向应力 (体积应力) 三、焊接残余变形 1. 焊接残余变形分类及产生原因 焊件在焊后除了产生一定的焊接残余应力外，还产生一定的残余变形。 变形的基本形式 整体变形 a) 纵、横向变形　 b) 弯曲变形 ( f 为挠度) 　 c) 扭曲变形 局部变形 a) 对接焊缝的角变形　 b) 角焊缝的角变形　 c) 波浪变形 弯曲变形的度量 焊缝纵向收缩造成的弯曲变形 a) 板的弯曲变形　 b) T形梁的弯曲变形 焊缝横向收缩造成的弯曲变形 薄板焊接的波浪变形 a) 纵向、 横向压应力的作用　 b) 角变形 工字梁的扭曲变形 a) 焊前　 b) 焊后 2. 影响焊接结构残余变形的因素 (1) 焊缝在结构中的位置 (2) 焊接结构的刚性 (3) 焊接结构的装配及焊接顺序 (4) 其他因素 1) 材料的线膨胀系数 2) 焊接方法 3) 焊接电流和焊接速度 4) 焊接方向 5) 坡口形式 6) 结构的自重 X形坡口对接接头的焊接顺序 a) 合理的焊接顺序　 b) 不合理的焊接顺序 四、防止和减小焊接残余应力与残余变形的措施 1. 焊接结构的合理设计 2. 控制焊接残余变形的工艺措施 (1) 选择合理的装焊顺序 工字梁的 2 种装配顺序 a) 先装焊成丁字形，再装焊成工字形　 b) 整体装焊 封闭的箱形梁结构 1—隔板　 2—上盖板 3—下盖板　 4—大、 小隔板 门形梁的装焊顺序 1、2、3—焊缝顺序 (2) 采取合理的焊接顺序 1) 对称焊缝 2) 不对称焊缝　 如果焊接结构的焊缝是不对称布置的，焊接顺序为：先焊焊缝少的一侧，后焊焊缝多的一侧，使后焊的焊缝产生的变形足以抵消先前的变形，以使总体变形减小。 压型上模的结构、焊接变形与焊接顺序 压型上模的结构　 b) 上拱变形　 c) 焊接焊缝少的一侧　 d) 焊接焊缝多的一侧　 e) 船形焊的焊接顺序 3) 采用不同的焊接顺序 采用不同焊接顺序的焊法 a) 分段退焊法　 b) 分中分段退焊法　 c) 跳焊法　 d) 交替焊法　 e) 分中对称焊法 (3) 反变形法 为了抵消焊接残余变形，焊前预先使焊件向焊接变形相反的方向变形，这种方法称为反变形法。 对接平板采用反变形措施 焊接工字梁的反变形措施 (4) 刚性固定法 　 焊接前对焊件采取外加刚性约束，使焊件在焊接时不能自由变形，这种防止变形的方法称为刚性固定法。 薄板焊接的刚性固定 1—压铁　 2—焊件　 3—平台 钢板对接焊时的加“ 马”刚性固定 防护罩用临时支撑的刚性固定 1—临时支撑　 2—底平板　 3—立板　 4—圆周法兰盘 (5) 散热法　 焊接时用强迫冷却的方法将焊接区的热量带走，使受热面积大幅度减小，从而达到减小变形的目的，这种方法称为散热法。 散热法示例 a) 浸水焊接　 b) 喷水冷却焊接　 c) 水冷紫铜板散热焊接 1—焊件　 2—焊炬　 3—水槽　 4—支撑架　 5—喷水箱　 6—冷却水孔　 7—紫铜板 3. 控制焊接残余应力的工艺措施 (1) 选择合理的焊接顺序 1 ) 尽可能使焊缝自由收缩 尽可能使焊缝自由收缩的焊接原则示例 a) 大型容器底部的焊接　 b)