焊接结构生产教案下.docx
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焊接结构生产教案下
课程名称
焊接结构生产
第一讲
课时
2
教学目的
1、学生了解本学期学习的主要内容和要求；
2、掌握装配基本条件、装配基准选择，了解装配工夹量具。
教学重点
1、装配基本条件
2、装配基准选择
教学难点
1、装配基本条件和装配基准选择的理解
教学方法
黑板板书，课堂提问，互动讲授教学
授课内容：
A.上学期学习回顾：
上学期讲了前四章，进行焊接实习
重要概念：
（1）焊接结构？
（焊接？
）
焊接结构：
是将各种经过扎制的金属材料或铸、锻等的坯件通过焊接的方法，制成能承受一定载荷的金属结构。
焊接：
通过加热或加压，或两者并用，并且用或者不用填充材料，使工件达到结合的一种方法。
（2）焊接结构生产工艺过程？
焊接结构生产工艺过程是根据生产任务的性质、产品的图纸、技术要求和工厂条件，运用现代焊接技术及相应的金属材料加工和保护技术、无损检测技术来完成焊接结构产品的全部生产过程的各个工艺过程。
四个步骤：
生产准备――材料加工――装配和焊接――质量检验与安全评定
焊接结构生产的工艺过程介绍
B.本学期课程简介：
1、焊接结构得装配与焊接工艺
2、焊接结构工艺性审查及典型生产工艺
3、焊接结构生产得组织与安全技术
C、焊接结构装配的概念、基本条件和装配基准：
第五章焊接结构的装配与焊接工艺
第一节焊接结构的装配
（1）
一、焊接结构的装配的概念？
焊接结构的装配是指将已加工好的零件，采用适当的工艺方法，按生产图纸要求的位置关系组合成产品结构的工艺过程。
二、焊接结构的装配在焊接结构件生产中的重要性？
（1）装配的质量（精度等）直接影响结构件最终的质量；
（2）装配方法影响焊接工序的实施；
（3）装配的工作量较大，几乎占整个结构生产的30%~~40%
下料—计划；装配----组织；焊接---实施；
例如：
一个安装小组5人，可能1人备料，2人装配，2人焊接
工厂内批量生产时，结构件的装配都是由具有丰富焊接、装配经验的技术人员来担任。
三、装配的基本条件：
装配的基本条件:
指零件在装配过程中应遵循的基本原则
举例：
支架构件的装配工艺流程，及装配过程图
三个基本条件即三个步骤：
（1）定位：
正确的位置，确定零件的空间或零件间的相对位置
（2）夹紧：
用外力将定位好的零件固定下来，保持正确性
（3）测量：
技术测量以判断定位位置的正确性和夹紧力的效果
三个基本条件相辅相成，不是孤立的。
零件装配的工艺尺寸不一定和产品设计尺寸一致。
四、装配基准的选择：
1、设计基准和工艺基准
2、定位基准
选择定位基准时应考虑：
1）、装配定位基准尽量与设计基准重合；
2）、构件的外表面为定位基准；
3）、选用零件上光洁平整的表面作为定位基准；
4）、以其他已装配的零件为定位基准。
。
。
（考虑误差的递增）
3、装配基准面选择原则：
工件和装配平台（或夹具）相接触的面。
1）、有曲面和平面时，优先选择工件的平面为装配基准面；
2）、工件有若干个平面时，应选择较大的平面；
3）、选择工件最重要的面（如经机械加工的面）；
4）、选择装配过程中最便于工件定位和夹紧的面。
实际选择时，应综合考虑生产成本、生产批量、零件精度要求和劳动强度等因素。
课堂小结：
1、焊接结构生产的工艺过程的回顾
2、焊接结构的装配的概念和重要性
3、装配的三个基本条件和装配基准的选择（重点）
课堂练习：
1、图5-3容器上各接口位置的定位和装配基准选择
班级
项目
焊接51
焊接52
焊接53
焊专31
三一焊41
授课日期
课堂纪律
课后小结
授课总结
课程名称
焊接结构生产
第二讲
课时
2
教学目的
1、了解装配用工夹量具与设备；
2、掌握装配用设备的基本要求。
教学重点
1、装配用工夹量具和设备的种类
2、装配中的各种设备的使用和要求
教学难点
1、装配中各种设备的基本结构和应用
教学方法
黑板板书，课堂提问，互动讲授教学
授课内容：
第五章焊接结构的装配与焊接工艺
第一节焊接结构的装配
（2）
一、装配用工夹量具与设备
1、装配用工、量具
（1）常用工具
（2）常用量具
2、装配夹具
（1）螺旋夹具
（2）楔形夹具
（3）杠杆夹具
3、装配用设备
（1）装配用设备的一般要求
（2）装配用平台
装配用平台：
专用于装配结构件的宽大、平整、水平、坚实的基础；
一般是结构件的水平基准和装配基准
在装配、焊接时支承焊件和夹具
a铸铁平台
b钢结构平台
c导轨平台
d水泥平台
e电磁平台
（3）胎架
特点：
利用夹具对各零件进行方便而精确的定位
专用胎架：
是针对特定构件设计的专用装配工具。
以下情况可以考虑采用胎架：
a结构件装配精度要求高；
b结构件生产批量大，要求生产效率高；
c结构件形状复杂，普通装配方法装配不方便；
d平台上装配难以完成的构件，如船舶、机车底架和各种容器等。
转胎：
可以旋转的胎架。
单方向装配难于操作时，胎架设计成可旋转式，把工件转到另一角度进行装配。
要求可靠，大量采用螺旋压夹器。
防止发生事故。
（可考虑举例说明）
分为：
通用转胎和专用转胎
装配胎架应符合的要求：
a工作面形状与工件被支撑部位的形状相适应；
b应便于装配操作；
c应划出中心线、水平线、检验线等，便于工件校正和检验；
d应尽量采取快速夹紧装置，并有适当的夹紧力。
课堂小结：
1、装配用工夹量具与设备的种类
2、装配用工夹量具与设备使用的一般要求
课堂练习：
1、装配用设备的一般要求的描述；
2、举例说明在实际装配中怎样使用各种工夹具
班级
项目
焊接51
焊接52
焊接53
焊专31
三一焊41
授课日期
课堂纪律
课后小结
授课总结
课程名称
焊接结构生产
第三讲
课时
2
教学目的
1、了解装配中测量的概念；
2、掌握装配中各种测量项目的测量方法。
教学重点
1、装配用量具
2、装配中的各种项目的测量
教学难点
1、装配中各种测量的基本方法和应用
教学方法
黑板板书，课堂提问，互动讲授教学
授课内容：
第五章焊接结构的装配与焊接工艺
第一节焊接结构的装配（3）
二、装配中的测量
1、测量：
检验定位质量的一个工序。
2、测量项目：
线形尺寸、平等度、垂直度、同轴度、角度等。
3、测量基准：
测量基准：
是为衡量被测点、线、面的尺寸和位置而选作依据的点、线、面。
设计基准、定位基准、测量基准三者合一时，可有效减小装配误差。
一般以定位基准作为测量基准。
4、测量的基本方法：
直接测量和间接测量
三、各种项目的测量方法：
1、线性尺寸的测量
线性尺寸指工件上被测点、线、面与测量基准间的距离。
2、平行度的测量
（1）相对平行度的测量图5--8
（2）水平度的测量：
水平尺、软管水平尺、水准仪、经纬仪等图5—9，10
3、垂直度的测量
（1）相对垂直度的测量：
直角尺、吊线锤
（2）铅垂度的测量：
吊线锤、经纬仪
4、同轴度的测量
铅垂线、钢丝图5—11
5、角度的测量：
角度样板
D.实施测量时的注意点：
（1）测量器具的精度和可靠性，定期检测；
（2）正确使用量具和正确实施测量。
举例说明：
角度的测量、对接焊接筒体直径测量、实体容器投影等
课堂小结：
1、测量的概念、基准和方法；
2、各种项目的测量方法。
课堂练习：
1、图5-3容器上各接口位置的定位和装配基准选择
课后作业：
1、什么是测量基准？
测量项目有哪些？
班级
项目
焊接51
焊接52
焊接53
焊专31
三一焊41
授课日期
课堂纪律
课后小结
授课总结
课程名称
焊接结构生产
第四讲
课时
2
教学目的
1、理解结构装配工艺过程的内容；
2、掌握分析结构装配工艺的基本方法。
教学重点
1、装配中的定位焊注意事项
2、装配工艺过程的制定和装配次序的确定
教学难点
1、装配工艺过程的制定和装配次序的确定
教学方法
黑板板书，课堂提问，互动讲授教学
授课内容：
第五章焊接结构的装配与焊接工艺
第一节焊接结构的装配（4）
四、结构的装配工艺
1、装配前的准备：
（1）熟悉产品图样和工艺规程
（2）装配现场和装配设备的选择
（3）工量具的准备
（4）正确掌握公差标准
（5）零部件的预检和除锈
2、装配中的定位焊
将正确定位并压紧的零件，用焊接的方式将其连接为一个整体，以保持拆除压紧后，零件相对位置的正确性，保证随后焊接工序的正确实施。
也称点固焊。
以连接零件为目的，不是正式的焊接。
操作注意点：
（举例说明）
1）定位焊缝应选择与正式焊接相同的焊接材料，并尽量选用相同的焊接方式；
分析:
与正式焊焊接材料材质不同，熔合质量不高，应力分布不均，金相结构不好，易形成各种缺陷。
2）定位焊缝短小，为保证焊透，应选用4MM的焊条或直径小于1.2MM的焊丝，电流比正式施焊时大10～15％；
分析:
a、焊缝短小，要注意点固牢靠；
b、焊条小、电流低，使焊缝高度、宽度较小，易控制。
3）定位焊缝的未焊透、夹渣、裂纹、气孔等缺陷时应铲掉重焊，或正式焊缝到该处之前铲掉，避免缺陷残留；
分析:
应先除去点固焊焊渣，检查后再正式焊。
4）定位焊缝的起弧和收弧处应圆滑过渡，否则正式焊接时该处易造成未焊透、夹渣等缺陷；
分析:
保证圆滑过渡，起弧和收弧操作时可稍作停顿。
5）定位焊缝尺寸一般歌根据板厚选取。
高度等于小于厚度（3～6MM），宽度稍大于厚度（5~20MM）,参看表5－1；
分析:
间距约在10倍板厚以上。
6）定位焊缝的位置，以可靠固定、连接零件为原则，一般在有正式焊缝的地方定位焊。
正式焊可以完全覆盖
3、装配工艺过程的制定
（1）装配工艺过程制订的内容：
a零件、组件、部件的装配次序；
b在各装配工艺工序上采用的装配方法；
c选用何种提高装配质量和生产率的装备、胎夹具和工具。
（2）装配工艺方法的选择：
a互换法
b选配法
c修配法
4、焊接结构装配次序的确定：
两个方面：
（1）考虑对装配工作是否方便、焊接的可达性及方法；
（2）对焊接应力与变形的控制是否有利。
课堂小结：
1、结构装配的工艺：
准备、定位焊、工艺过程制定、装配次序确定；
2、重点是对定位焊的理解和装配工艺过程的制定。
课堂练习：
1、怎样选择工字梁肋板的装配次序？
分析不同方案的优缺点。
课后作业：
1、定位焊时应注意的事项有哪些？
2、简述装配工艺过程制定的内容。
班级
项目
焊接51
焊接52
焊接53
焊专31
三一焊41
授课日期
课堂纪律
课后小结
授课总结
课程名称
焊接结构生产
第五讲
课时
2
教学目的
1、理解装配的基本方式和方法。
教学重点
1、按不同的方式装配方法可分为几类
2、按装配-焊接顺序分类的装配方法的理解
教学难点
1、零件组装法和部件组装法的分析理解
教学方法
黑板板书，课堂提问，互动讲授教学
授课内容：
第五章焊接结构的装配与焊接工艺
第一节焊接结构的装配（5）
五、装配基本方式与方法
分类：
A按定位方式分：
1、划线定位装配法
利用在零件表面或装配台表面划出工件的中心线、接合线、轮廓线等作为定位线，来确定零件间的相互位置，以定位焊固定进行装配。
2、工装定位装配法：
（1）样板定位装配法：
利用样板来确定零件的位置、角度等的定位，然后夹紧并经定位焊完成装配的装配方法。
（2）定位元件定位装配法：
用一些特定的定位元件构成空间定位点，来确定零件的位置，并用装配夹具夹紧装配。
（3）胎夹具装配法：
对于批量生产的焊接结构，若需装配的零件数量较多，内部结构又不很复杂时，可将工件装配所用的各定位元件、夹紧元件和装配胎架三者结合为一个整体，构成装配胎架。
3、随装随焊
零件装配焊接；交替循环推进整个构件
特点：
同一工位上交替作业，生产效率低下，不便于生产组织；
用于构件可焊到性差，零件批量小和一些复杂构件的生产。
4、整装――整焊
全部零件按图样要求装配起来，然后转入焊接工序焊接全部焊缝。
特点：
可实行流水作业，生产停工损失小；
适合于结构简单、零件数量少，大批量生产的构件。
5、零件――部件装配焊接――总装配焊接
构件分解成若干部件，零件装配部件焊接；
部件总装构件焊接整个构件。
特点：
灵活组织生产，实现流水作业，提高劳动生产率。
适合于大型、结构较复杂的构件的装配。
a分部件装配-焊接法的优越性：
1、提高装配-焊接工作质量；
2、容易控制和减少焊接应力及焊接变形；
3、可以缩短产品的生产周期。
b部件的划分：
1、尽可能使各部件本身的结构形式是一个完整的构件，便于各部件间最后的总装；
2、最大限度地发挥部件生产的特点，合理选择部件，使装配工作和焊接工作方便，工艺上便于达到技术条件；
3、考虑现场生产能力和条件的限制，主要是划分的部件在重量上、体积上的限制。
6、工件固定式装配法：
装配工作在一处固定的工作位置上装配完全部零、部件。
7、工件移动式装配法：
工件顺着一定的工作地点按工序流程进行装配。
课堂小结：
1、按不同的方式装配方法可分为几类
2、按装配-焊接顺序分类的装配方法的分析，掌握基本概念和应用。
课堂练习：
1、举例说明分部件装配-焊接法的优越性和部件的划分。
课后作业：
1、常用的装配方法有哪些？
2、在装配中应如何选择装配方法？
班级
项目
焊接51
焊接52
焊接53
焊专31
三一焊41
授课日期
课堂纪律
课后小结
授课总结
课程名称
焊接结构生产
第六讲
课时
2
教学目的
1、通过典型结构的装配工艺分析加深对装配方法的认识。
教学重点
1、分析典型结构的装配工艺
教学难点
1、圆筒体的装配工艺
教学方法
黑板板书，课堂提问，互动讲授教学
授课内容：
第五章焊接结构的装配与焊接工艺
第一节焊接结构的装配（6）
六、典型结构的装配工艺
1、钢板的拼接：
钢板拼接是最基本的部件装配
（1）厚板拼接：
先按拼接位置将各板排列在平台，将各板靠紧或按要求留出一定的间隙，压马调平，定位焊连接。
（2）薄板拼接：
易波浪变形，用刚性固定法。
2、T形梁的装配：
（1）划线定位装配法：
腹板和翼板矫直、矫平，在翼板上划出腹板的位置线，打上样冲眼，将腹板按位置线立在翼板上，并用90°角尺校对两板的相对垂直度，然后进行定位焊，检验校正，焊接。
（2）胎夹具装配法：
不用划线，将腹板立在翼板上，端面对齐，定位元件确定腹板在翼板上的位置，并由水平压紧螺栓和垂直压紧螺栓分别从两个方向将腹板与翼板夹紧，然后在接缝处定位焊。
3、箱形梁的装配：
（1）划线装配法
（2）胎夹具装配
4、圆筒节对接装配：
要点：
使对接环缝和两节圆筒的同轴度误差都符合技术要求。
（1）筒体的卧装
（2）筒体的立装
5、机架结构的装配：
技术要点：
保证各接缝符合要求，圆孔的同轴度，轴线与机架底面的垂直度，工作台面与机架底面的平行度等
第二节焊接结构的焊接工艺
（1）
一、焊接工艺的概念：
1、焊接结构的制造工艺流程：
（取决于产品的结构形式）
每个工序具体内容的决定因素：
产品的结构特点；产品的复杂程度；产品生产量的大小。
2、焊接工艺过程：
材料入库零件加工装配焊接修整与处理涂漆包装成品
质量检验/安全生产
矫正/预处理/划线/下料/弯曲/部件装配焊接-----总装配焊接
冲压成形/开坡口/机加工定位--夹紧--测量--点固焊
质量检验
焊前准备焊接（核心工序）焊后处理
材料/方法/顺序/操作选择等
焊件及焊材/焊接设备/工艺装备/焊工热处理/检测/修复处理
3、什么是焊接工艺？
焊接工艺：
是根据生产性质、图样和技术要求，结合现有条件，运用现代化焊接技术知识和先进生产经验，确定出的产品加工方法和程序，是焊接过程中的一整套技术规定。
对焊接工艺从其工程意义上理解：
焊接工艺：
是实施焊接工序的指导性文件，它向操作者指明不同结构件所应采用的焊接方法、焊接设备、焊接规范、焊接顺序等工艺参数和方法，以图高效、低成本地获得合格的焊缝和优质的焊接结构件。
课堂小结：
1、典型结构的装配工艺
2、焊接工艺和工艺过程。
课堂练习：
1、分析典型焊接结构的装配。
课后作业：
1、什么是焊接工艺？
班级
项目
焊接51
焊接52
焊接53
焊专31
三一焊41
授课日期
课堂纪律
课后小结
授课总结
课程名称
焊接结构生产
第七讲
课时
2
教学目的
1、焊接工艺评定的条件、规则、方法
2、焊接工艺评定程序
教学重点
1、焊接工艺评定程序
教学难点
1、焊接工艺评定的目的、条件和原则
教学方法
黑板板书，课堂提问，互动讲授教学
授课内容：
第五章焊接结构的装配与焊接工艺
第二节焊接结构的焊接工艺
（2）
一、焊接工艺制订的内容和原则
1、制订焊接工艺的原则：
（1）获得满意的焊接接头（焊缝的外形尺寸和内部质量等达到技术要求）；
（2）焊接后构件的应力与变形小，变形量在技术要求许可范围内；
（3）可达性好，施焊方便，能最大限度地减轻工人的劳动强度，改善生产条件；
（4）焊接生产效率高，（要便于施焊、可焊到性好、翻转次数少、可利用胎卡具及机械辅助装置进行变位或实现自动焊接）；
（5）成本低、效益好；尽量使用高效率、低能耗的焊接方法。
2、焊接工艺制订的内容：
（1）合理选择结构件各接头焊缝地焊接方法，并确定相应地焊接设备和焊接材料；
（2）选定合理的焊接工艺参数，如焊条直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度，埋弧焊的焊剂，气体保护焊的气体；
（3）确定各焊缝施焊顺序和方向；
（4）焊接热参数选择，确定是否需要预热、中间加热、后热及焊后热处理，并确定它们的各种参数；
（5）选择焊接工艺装备，如焊接胎具、焊接变位机、自动焊接装置等，或提出工艺装配的设计任务书。
二、焊接方法、焊接材料及焊接设备的选择
1、选择焊接方法:
（1）了解各种焊接方法的生产特点及适用范围；
（2）考虑各种焊接方法对装配工作的要求；
（3）焊接质量及其稳定程度，经济性及工人劳动条件等。
2、选择焊接材料：
根据焊接方法的工艺特点确定
3、选择焊接设备：
根据已选定的焊接方法和焊接材料，还要考虑焊接电流的种类、焊接设备的功率、工作条件等。
三、焊接参数的选定
考虑以下几个方面因素：
（1）深入分析产品的材料及其结构形式，分析其焊接性；
（2）考虑焊接热循环对目材和焊缝的热作用；
（3）根据产品材料、焊件厚度、焊接街头形式、焊缝的空间位置、接缝装配间隙等，去查找各种焊接方法有关标准、资料；
（4）通过试验确定焊缝的焊接顺序、焊接方向等对焊接接头形成的影响；
（5）确定焊接参数不应忽视焊接操作者的实践经验。
四、确定合理的焊接热参数
焊接热参数主要包括：
1、预热
2、后热
3、焊后热处理
主要由结构的材料、焊缝的化学成分、焊接方法、结构的刚度及应力情况、承受载荷的类型、焊接环境的温度等确定。
课堂小结：
1、焊接工艺制订的内容和原则
2、焊接方法、焊接材料、焊接参数、焊接热参数的选择。
课堂练习：
1、总结焊接工艺制订的各内容的选择。
课后作业：
1、焊接工艺制订的内容有哪些？
制订的原则是什么？
2、焊接方法、焊接参数应如何选择？
班级
项目
焊接51
焊接52
焊接53
焊专31
三一焊41
授课日期
课堂纪律
课后小结
授课总结
课程名称
焊接结构生产
第八讲
课时
2
教学目的
1、焊接工艺制订的内容和原则
2、焊接方法、焊接材料、焊接参数、焊接热参数的选择
教学重点
1、焊接工艺制订的内容及其选择
教学难点
1、各工艺内容的选择依据
教学方法
黑板板书，课堂提问，互动讲授教学
授课内容：
第五章焊接结构的装配与焊接工艺
第二节焊接结构的焊接工艺（3）
五、焊接工艺评定：
对工艺手段的合理性和有效性作出判断和评价，并以此指导焊接工艺的制定。
（一）、焊接工艺评定的目的
评定施焊单位是否有能力焊出符合有关规程和产品技术条件所要求的焊接街头；
验证施焊单位制定的有关焊接指导性文件是否合适；
焊接工艺评定合格后，提出“焊接工艺评定报告”。
（二）、焊接工艺评定的方法
对焊接试板做力学性能试验，判断整个焊接生产过程是否合格，即评定焊接工艺的正确性。
“焊接工艺评定报告”不直接用于指导生产，而是根据焊接工艺评定的规则，指导焊接工艺规程的编制。
（三）、焊接工艺评定条件与规则
1、焊接工艺评定的条件
评定的不是材料的焊接性能，而是焊接工艺的正确性
被焊材料已经过严格的焊接性试验合格；
施焊单位必须有规定的设备、仪表、辅助机械，以及符合等级要求的焊接工人；
所选被焊材料和焊接材料必须符合相应的标准。
2、焊接工艺评定的规则
评定对接焊缝与角焊缝的焊接工艺，均可采用对接焊缝接头形式；板材对接。
。
。
。
适用于管和板材的角焊缝。
下列情况，需重新进行焊接工艺评定：
（1）改变焊接方法；
改变焊接材料；
改变焊接材料（焊丝、焊条、焊剂和保护气体成分）；
改变坡口形式；
改变焊接工艺参数（焊接电流、速度、电弧电压、电源极性、焊道层数等）；
改变热规范参数（预热温度、层间温度、后热和焊后热处理参数等）。
（四）、焊接工艺评定的程序
统计工作
指出评定项目，统计分析接头类型、典型接头和有关数据，避免重复评定或漏评；
编制“焊接工艺指导书”或“焊接工艺评定任务书”；
内容包括：
焊前准备、焊接方法、接头形式、设备仪表、焊接材料、焊接工艺参数、热规范工艺参数以及焊接空间位置和施焊顺序等；
焊接试件的准备
依据统计的典型接头形式，按标准加工出一定数量的焊接零件；
准备焊接设备及工艺装备
评定所用焊接设备，结构施焊时保证焊接质量；
工艺装备指：
支架、夹具、定位器等；
焊工准备
焊工证或焊工等级证；
焊接试件
试件操作记录（实际数据）焊接工艺评定报告表
焊接试件
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