浓碱槽课程设计 精品.docx
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浓碱槽课程设计精品
焊接技术及自动化专业
课程设计
课题：
浓碱槽
姓名颜国中
班级
指导老师
湖南铁道职业技术学院
课程设计
题目浓碱槽
系机电工程系
专业焊接技术及自动化
学生姓名
班级
指导教师
完成日期2012年07月05日
湖南铁道职业技术学院
课程设计评阅书
学生姓名班级
题目浓碱槽
指导教师
指导教师评语：
签名：
年月日
课程设计（论文）综合评定成绩为：
指导老师（签字）：
年月日
课程业设计内容
计：
封面1张
说明书（论文）1页
表格4张
插图7幅
附设计图1张
完成日期2012年07月05日
《焊接结构生产》课程设计任务书
机电工程系
一、设计课题名称:
_________________________
二、指导教师:
_________
三、设计要求
（1）、根据所给定的钢结构，分析其焊接时可能发生的焊接应力与变形，选择合适的装配与焊接顺序，确定合适的焊接方法、焊工艺参数。
制定合理高效经济的焊接结构生产工艺方案。
（2）、装配工艺、焊接工艺卡的编制。
（3）、说明书要求格式完整、内容精简、书写清楚、所有设计内容不得抄袭与复印。
（4）、课程设计说明书用A4纸打印，课程设计正文字数不少于1.2万（含空格）；
四、设计依据
（4）焊接结构图
（5）材料种类及规格
（6）技术要求
五、参考资料
（1）《熔焊原理及金属材料焊接》英若采主编机械工业出版社
（2）《焊接方法与设备》雷世明主编机械工业出版社
（3）《焊接手册》机械工业出版社
（4）《金属材料手册》机械工业出版社
（5）《焊接结构生产》机械工艺出版社
（6）《焊接检验》机械工艺出版社
六、设计内容及工作量
1、设计内容
①根据被焊材料，分析其焊接性；
②根据结构图，确定其生产工艺流程（要求绘制出方块图）
③分析其装配焊接顺序、控制焊接变形；
④确定其焊接方法，分析其方法的可行性；
⑤确定焊接接头的形式，绘制其接头的坡口形式图及焊接接头的焊接顺序图；
确定焊接工艺参数，包括焊前、焊后的处理、各焊接工艺参数；
⑦填写工艺文件：
零部件制造工艺过程卡、装配工艺卡、焊接工艺卡；
．撰写设计说明书
2、设计结果
（1）．工艺排版图、焊缝布置图、焊接接头的坡口图、焊接顺序图
（2）．焊接工艺工艺规程一份
（3）．零部件制造工艺过程卡、装配工艺卡各一份
（4）．课程设计说明书一份
3、设计进度
序号
工作阶段
时间（一周）
1
调查研究、搜集和查阅资料
5%
2
工艺排版图、焊缝布置图、焊接接头的坡口图、焊接顺序图
10%
3
零部件制造工艺过程卡、装配工艺卡、焊接工艺工艺规程制订
60%
5
撰写课程设计说明书
20%
6
整理课程设计
5%
七、说明书的格式和装订要求
（一）课程设计封面（全系统一格式）
（二）课程设计评阅书（全系统一格式）
（四）课程设计任务书（指导教师下发）
（六）目录
（七）课程设计说明书
（八）工艺排版图、零部件制造工艺过程卡、装配工艺卡、焊缝布置图、焊接工艺工艺规程
（九）课程设计总结
（十）参考资料
八、课程设计课题审批表
审批具体意见
审查部门负责人意见
专业负责人
时间年月日
学术负责人
时间年月日
一、浓碱槽的制作的材料及要求 ..................1
二、Q235-A材料材料分析与焊接工艺性分析........1
三、Q235-A焊接工艺评定指导书...............7
四、Q235-A焊接工艺评定报告.................11
五、浓碱槽零部件的制造工艺过程.............16
六、浓碱槽的装配工艺过程...................20
七、浓碱槽的盛水试验........................21
八、浓碱槽的防锈处理.......................21
九、设计总结...............................22
十、制造工艺卡
十一、焊接工艺卡
十二、装配工艺卡
附：
设计图纸一张
一：
浓碱槽的制作的材料及要求
Q235-A浓碱槽，其直径Φ2000mm，高度2977mm，板厚8mm。
制定其生产工艺流程以及焊接工艺规程。
浓碱槽的规格是直径2000mm,总长2977mm,有纵焊缝和环焊缝。
1.材料要求：
浓碱槽的材料用Q235-A钢板，板厚6mm,制造按JB/T4709-2000.
2.焊接材料：
CO2气体保护焊焊丝牌号H08MnSi.
3.焊接接头：
A.B类焊缝接头按GB/T985-1988或GB/T896-1988对接焊采用双面焊全熔透结构，C,D类焊缝按照法兰标准中的规定进行检查
图1浓碱槽的尺寸图
二：
Q235-A材料材料分析与焊接工艺性分析
1、Q235-A低碳钢的材料分析
普通碳素结构钢－普板是一种钢材的材质。
Q代表的是这种材质的屈服度，后面的235，就是指这种材质的屈服值，在235左右。
并会随着材质的厚度的增加而使其屈服值减小。
由于含碳适中，综合性能较好，强度、塑性和焊接等性能得到较好配合，用途最广泛。
常轧制成盘条或圆钢、方钢、扁钢、角钢、工字钢、槽钢、窗框钢等型钢，中厚钢板。
大量用用建筑及工程结构。
用以制作钢筋或建造厂房房架、高压输电铁塔、桥梁、车辆、锅炉、容器、船舶等，也大量用作对性能要求不太高的机械零件。
C、D级钢还可作某些专业用钢使用。
Q235A韧性和塑性较好，有一定的伸长率，具有良好的焊接性能和热加工性。
Q235A一般在热轧状态下使用，用其轧制的型钢、钢筋、钢板、钢管可用于制造各种焊接结构件、桥梁及一般不重要的机器零件，如螺栓、拉杆、铆钉、套环和连杆等。
表1Q235-A低碳钢的化学成分
牌号
C
Si
Mn
P
S
Cr
Cu
脱氧方法
Q235A
0.14-0.22
0.12-0.30
0.30-0.65
不大于
F、Z、b
0.045
0.050
0.030
0.030
碳的影响：
1.碳对热裂纹倾向的影响当碳钢中含碳量增加时，焊缝产生热裂纹的倾向增大。
因为碳量增加。
焊缝金属的淬硬性增大，因而促使焊缝中组织应力增大。
另一方面，当含碳量增加时，会降低硫在铁中的溶解度，使硫与铁化合生成FeS的可能性增加，从而形成低熔点共晶体，导致热裂纹的产生，
2.碳对冷裂纹倾向的影响焊接时，钢的含碳量越高，淬硬倾向就越大，越容易产生冷裂纹。
因为淬硬倾向越大，意味这会得到更多的马氏体，而且含碳量越高，马氏体的硬度也越高。
马氏体是一种硬而脆的的像，且存在较大的内应力，在一定应变条件下，马氏体由于变形能力低而容易发生脆性断裂，形成冷裂纹。
由上可知，含碳量越高，碳钢焊接时产生的裂纹倾向越大，焊接性越差。
硫的影响：
硫是炼铁时由矿石和燃料带入的杂志，难以除尽。
Liu在铁中的存在方式是：
首先硫溶解于铁中，当达到饱和后不能在溶解时，就与铁化合成FeS。
FeS本身很脆，主要分布在晶界上。
另外，FeS铁及FeO都能形成低熔点共晶体。
磷的影响：
磷是从矿中带入钢内的杂质元素。
磷在钢中能熔与铁素体内是钢的强度、硬度闲着提高，但苏醒、韧性却明显下降。
磷常以Fe2P、Fe3P的形式存在于钢中，他们能于铁成形成低熔点共晶体，聚集于晶姐，是焊缝易生成热裂纹。
另外，这些低熔点共晶体削弱了晶粒间的结合力，使钢的脆性增大，尤其是低温下更为严重，从而使焊接截图产生冷裂纹的倾向增大。
因此，磷是钢中的有害元素，必须严格限制其含量，碳钢中磷的钙含量硬不大于0.045%。
锰的影响：
锰是炼钢时用铁脱氧而残留在钢中的元素。
锰能FeS作用生成MnS,MnS本身的熔点较高,又不会与其他元素形成低熔点共晶体，故可减轻硫的有害作用，使焊缝的热裂纹倾向减小。
因此钢中含有适量的锰对改善焊接性是有益的。
但当锰含量过较高时，会使钢的晶粒粗大且产生回火脆性，对钢的焊接性产生不利的影响。
一般情况下，碳钢的含锰量为0.25%—0.80%。
硅的影响：
硅也是作为脱氧剂的而加入钢中的元素。
在碳钢中硅对焊缝金属抗热裂纹的影响与碳相似。
钢中的含硅量过高对焊接性是不利的，因为硅与铁能形成低熔点共晶体，同时硅也会降低硫在铁中的溶解度促使钢产生热裂纹。
但硅对焊缝金属热裂纹的影响比碳要弱得多。
硅作为杂志元素而存在与碳钢中时，其含量一般不超过0.40%。
2、Q235-A的力学性能
1.Q235-A钢的组织性能分析
抗拉强度σb（MPa）：
375～460屈服强度σs（MPa）：
≤16时:
≥235;＞16～40时:
≥225;＞40～60时:
≥215;＞60～100时:
≥205;＞100～150时:
≥195;＞150时:
≥185伸长率δ5（％）：
≤16时:
≥26;＞16～40时:
≥25;＞40～60时:
≥24;＞60～100时:
≥23;＞100～150时:
≥22;＞150时:
≥21试样尺寸：
试样厚度（直径）
2.热处理规范及金相组织：
热处理规范：
热轧。
金相组织：
铁素体+珠光体。
执行标准：
外部标准为：
GB/T709-2006《热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》，内部标准为：
GB/T3274-2007《碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带》
表2Q235-A的冷弯试验列表
序号
检验项目
取样个数
取样方法
试验方法
1
化学分析
1
GB222
GB233.1-233.5
GB233.8-233.12
GB233.18-233.19
GB233.23-233.24
GB233.31-233.32
GB233.36
2
拉伸
1
GB2975
GB228、GB6397
3
冷弯
1
GB2975
GB232
4
常温冲压
3
GB2975
GB2160
5
低温冲压
3
GB2975
GB4159
3、Q235-A低碳钢的焊接性分析
Q235-A普通碳素结构钢－—普板是一种钢材的材质。
Q代表的是这种材质的屈服极限，后面的235，就是指这种材质的屈服值，在235MPa左右。
并会随着材质的厚度的增加而使其屈服值减小。
由于含碳适中，综合性能较好，强度、塑性和焊接等性能得到较好配合，用途最广泛。
由于低碳钢含碳量低，锰、硅含量也少，所以，通常情况下不会因焊接而产生严重硬化组织或淬火组织。
低碳钢焊后的接头塑性和冲击韧度良好，焊接时，一般不需预热、控制层间温度和后热，焊后也不必采用热处理改善组织，整个焊接过程不必采取特殊的工艺措施，焊接性优良。
低碳钢含碳量低，锰、硅含量少，在通常情况下不会因焊接而引起严重组织硬化或出现淬火组织。
这种钢的塑性和冲击韧性优良，其焊接接头的塑性、韧性也极其良好。
焊接时一般不需预热和后热，不需采取特殊的工艺措施，即可获得质量满意的焊接接头，故低碳钢钢具有优良的焊接性能，是所有钢材中焊接性能最好的钢种。
1.焊接热影响区的性能：
热影响区的最高硬度值可以通过实测确定，也可以根据母材的化学成分估算。
最常用的办法是利用碳当量公式，即将钢中各种元素的
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