【正文】 定的任務。 ⑷確定 主要 部件的裝配工藝及焊接工藝，典型工裝的方案設(shè)計。設(shè)備制造完畢后，以 進行液壓試驗，設(shè)備制造完畢后，外表涂紅丹，灰漆各兩道。 2）初步掌握 焊接結(jié)構(gòu)的零件加工、 部件 裝配、焊接等工藝規(guī)程的編制方法。 3）理論聯(lián)系實際，綜合運用基礎(chǔ)課及專業(yè)課程 等 方面的知識 ， 認識和分析焊接結(jié)構(gòu)的 生產(chǎn)實際問題，培養(yǎng)解決問題的能力。 生產(chǎn)數(shù)量：二臺設(shè)備 設(shè)計內(nèi)容 ： ⑴材料焊接性分析，確定 焊接 工藝方案 。 設(shè)計要求 ： ⑴初步掌握焊接結(jié)構(gòu)的工藝設(shè)計方法、步驟。 3．設(shè)計工作任務及工作量的要求〔包括課程設(shè)計計算 說明書 (論文 )、圖紙、實物樣品等〕： 課程設(shè)計說明書一份 （內(nèi)含典型零件加工工藝過程卡 、 典型焊接接頭工藝卡 各一張 ） 焊接結(jié)構(gòu)簡圖一份 電子文檔一份 中北大學課程設(shè)計說明書 第 4 頁 共 31 頁 課程設(shè)計任務書 4．主要參考文獻： 1陳祝年 . 焊接設(shè)計簡明手冊 .北京： 機械工業(yè)出版社 ， 1997 2賈安東 . 焊接結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)設(shè)計 .天津 ： 天津大學出版社 ， 1985 3鄧洪軍 . 焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn) .北京： 機械工業(yè)出版社 ， 2020 4周浩森 . 焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)及設(shè)備 .北京： 機械工業(yè)出版社 ， 1998 5陳祝年 . 焊接工程師手冊 .北京： 機械工業(yè)出版社 ， 2020 6周振豐 焊接 冶金學（金屬焊接性） 北京： 機械工業(yè)出版社 1997 7梁啟涵 焊接檢驗 北京： 機械工業(yè)出版社 1998 8田錫唐 焊接結(jié)構(gòu) 北京： 機械工業(yè)出版社 1982 9 陳裕川 .焊接工藝評定手冊 . 北京： 機械工業(yè)出版社 ， 2020 10中國焊接協(xié)會編 .焊接標準匯編 .北京 :中國標準出版社 ,1997 11張建勛 .現(xiàn)代焊接生產(chǎn)與管理 .北京 : 機械工業(yè)出版社 ， 2020 12董大勤 ,袁鳳隱 .壓力容器與化工設(shè)備實用手冊 . 13李亞江 .焊接組織性能與質(zhì)量控制 .北京 :化學工業(yè)出版社 ,2020 14賈安東 . 焊接結(jié)構(gòu)及 生產(chǎn)設(shè)計 .天津 ： 天津大學出版社 ,1985 5．設(shè)計成果形式及要求： 設(shè)計說明書一份 ；零件加工工藝卡一張；焊接工藝卡一張。 1月 7日 ～ 1月 12日 ：繪制焊接結(jié)構(gòu)簡圖；確定 部件的裝配工藝及焊接工藝；典型工裝的方案設(shè)計；檢驗設(shè)計。 分離器主要組成有筒體，法蘭，接管，人孔，支座等。其化學成分及力學性能如下 表 21，表 22： 表 21 18MnMoNbR 的化學成分 牌號 標準號 化學成分質(zhì)量分數(shù)（ %） C Si Mn Mo Nb S P 18MnMoNbR GB66541996 = = 表 22 18MnMoNbR 的力學性能 鋼號 熱處理狀態(tài) 力學性能 屈服強度 бb(Mpa) 抗拉強度 бb(Mpa) 伸長率δ 5(%) 沖擊吸收功AKU/J 18MnMoNbR 正火 +回火 〉 =490 〉 =637 〉 =16 〉 =69 對于含 Mo 的正火鋼來說，正火后還必須進行回火后才能保證良好的塑性和韌性。隨著其強度級別的提高和合金元素含量的增加，焊接性也隨之發(fā)生了變化。 1 淬硬傾向 中北大學課程設(shè)計說明書 第 9 頁 共 31 頁 對于正火鋼 18MnMoNbR 來說，它的過冷奧氏體穩(wěn)定，特比阿是在高溫轉(zhuǎn)變區(qū)。依碳當量的公式： CE=C+Mn/6+(Cr+Mo+V） /5+（ Cu+Ni） /15（ %） 可知 18MnMoNbR 的碳當量 CE在 %以上，它的冷裂紋敏感性大。再熱裂紋一般產(chǎn)生在熱影響區(qū)的粗晶區(qū)，裂紋沿溶合區(qū)方向的粗晶區(qū)的奧氏體晶界斷續(xù)發(fā)展，產(chǎn)生原因與雜質(zhì)元素在奧氏體晶界偏聚及碳化物‘二次硬化’導致晶界脆化有關(guān)。對于 18MnMoNbR 正火鋼，只要將預熱溫度中消除冷裂紋需要的180提高到 220后就能防止再熱裂紋。 表 23 MnSi 系在 18MnMoNbR 中焊縫組織和韌性的關(guān)系 化學元素 主要組織狀態(tài) 轉(zhuǎn)變溫度（ ℃ ） 裂紋擴展途經(jīng) 沖擊吸收功AKV（ 20℃） Si Mn 高（〉 %） 高（〉 %） 板條狀鐵素體 低（《 =650） 穿晶擴展 低（ 100） 中北大學課程設(shè)計說明書 第 10 頁 共 31 頁 在 MnSi 系基礎(chǔ)上加入適量的 Ti,Mo 均能改善г α的相變特性，使對韌性不利的鐵素體組織減少，細小，均勻的針狀鐵素體增多。 焊接件的裝配間隙不應過大，盡量避免強力裝配，減小焊接應力。選擇焊接材料的依據(jù)是保證焊縫金屬的強度，塑性和韌性等力學性能與母材匹配。在這種情況下采用大熱輸入的效果不如采用小熱輸入 +預熱更有效。 焊條電弧焊 在用焊條電弧焊時，選用焊條為 E6015D1， E6015G，焊條的烘干溫度為350400℃ ，保溫 2h；在焊前保持預熱溫度不小于 150℃ 進行預熱，焊后消除應力處理溫度為 600620℃ ，保溫 4h，冷空，熱輸入為 流電源，焊接電壓為： 1625v。 表 28 18MnMoNbR 電渣焊工 藝參數(shù) 接頭形式 焊絲直徑（ mm）+根數(shù) 焊接電流(A) 焊接電壓 (V) 焊接速度（ m/h） 焊絲 +焊劑 V 3+2 450550 4042 100120 H10Mn2NiMo/H10Mn2MoA+HJ431/HJ360 中北大學課程設(shè)計說明書 第 13 頁 共 31 頁 CO2 氣體保護焊 在用 CO2 氣體保護焊進行焊接時，采用直流反接法，焊絲伸出長度為1014mm。 表 210 18MnMoNbR 焊接接頭的力學性能 鋼種 焊接工藝 焊縫金屬性能 過熱區(qū)AKV(J/cm2) б b (Mpa) б (Mpa) δ 5 （ %） AKV(J/cm2) 18MnMoNbR 焊條電弧焊 焊態(tài) 700760 590630 1921 5862 18200 130160 100140 600650℃保溫4h,空冷 680720 560610 2123 7375 230260 160190 120160 埋弧焊 焊態(tài) 700780 580690 1920 5154 150180 120140 100140 600650℃保溫4h,空冷 680760 550620 2125 58 68 210 220 160180 150170 中北大學課程設(shè)計說明書 第 14 頁 共 31 頁 3 焊接性試驗 母材的性能實驗 斜 Y形坡口焊接裂紋試驗法 ： 此實驗 主要用于評定碳鋼和低合金高強鋼焊接熱影響區(qū)對冷裂紋的敏感性。焊接工藝參數(shù)為： 焊條直徑 4mm，焊接電流 170177。 圖 31 坡口形式 圖 32 斜 Y 形坡口 焊接裂紋實驗用試件 尺寸 中北大學課程設(shè)計說明書 第 15 頁 共 31 頁 拘束焊縫為雙面焊接，應事先焊好，注意防止角變形和未焊透。 表面裂紋率： 表面裂紋率 形狀如圖 34： 圖 34 表面裂紋 Cf =∑ lf /L 100% 式中 Cf — 表面裂紋率（ %） ； ∑ lf — 表面裂紋長度之和（ mm） ； L — 實驗焊縫長度（ mm） 。 圖 35 根部裂紋 斷面裂紋率： 圖 36 斷面裂紋 斷面裂紋率 如圖 36， 在試驗焊縫上切下 4～ 6 塊試片，檢查 5個斷面上的裂紋深度。 力學性能試驗的項目包括有：彎曲（背彎、側(cè)彎）、拉伸和沖擊。 試樣缺口底部應光滑 ,不得有與缺口軸線平行的明顯劃痕，試樣缺口底部粗糙度應低與 微米。使用液體冷卻介質(zhì)，保溫時間不得少于5min；使用氣體介質(zhì)，保溫時間不得少于 15min 。 拉伸試驗 標準： 對接接頭拉伸試驗 （如圖 38） 的抗拉強度不得低于母材的最低規(guī)定值，異種鋼接頭強度大于較低母材的最低規(guī)定值或產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)條件規(guī)定值。 圖 38 拉伸試樣 角焊縫試件的試驗 角焊縫試件 (試樣如圖 3圖 310)檢驗項目，包括金相宏觀檢驗和斷口檢驗。 中北大學課程設(shè)計說明書 第 19 頁 共 31 頁 圖 39 板材組合焊縫試件及試樣 圖 310 管與板角焊縫試件及試樣 中北大學課程設(shè)計說明書 第 20 頁 共 31 頁 4 零件的制造 筒體的制造 首先要計算筒體的長、寬，按 公式 41計算： L＝ π Dm－ Δ l （ 41） ＝ π （ Di＋ S）－ Δ l 式中 ： L—— 筒節(jié)展開長（