【正文】 生產(chǎn)數(shù) 量：二臺(tái)設(shè)備 設(shè)計(jì)內(nèi)容 ： ⑴材料焊接性分析，確定 焊接 工藝方案 。 3）理論聯(lián)系實(shí)際，綜合運(yùn)用基礎(chǔ)課及專業(yè)課程 等 方面的知識(shí) ， 認(rèn)識(shí)和分析焊接結(jié)構(gòu)的生產(chǎn) 實(shí)際問題，培養(yǎng)解決問題的能力。 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。設(shè)備制造完畢后，以 進(jìn)行液壓試驗(yàn)，設(shè)備制造完畢后，外表涂紅丹，灰漆各兩道。 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(jì)。 ⑷獨(dú)立完成課程設(shè)計(jì)所規(guī)定的任務(wù)。 2020 年 1 月 2日 ～ 1 月 5日 ：確定焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)工藝流程、確定產(chǎn)品主要零件的加工工藝及檢驗(yàn)。 此次焊接 工藝設(shè)計(jì)的目的是初步掌握材料焊接性分析的方法，確定焊接工藝方案；初步掌握焊接結(jié)構(gòu)的零件加工、裝配、焊接等工藝規(guī)程的編制方法； 理論 聯(lián)系實(shí)際，綜合運(yùn)用基礎(chǔ)課及專業(yè)課程多方面的知識(shí)去認(rèn)識(shí)和分析焊接結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)問題，培養(yǎng)解決問題的能力。從圖紙上可看出，該分離器為圓筒形殼體，其基本結(jié)構(gòu)主要由以下幾大部分組成：筒體、封頭、法蘭、法蘭蓋、密封元件、接管和支座等，該設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，主要加工手段為焊接，焊接接頭主要是對(duì)接、角接，焊縫質(zhì)量易于保證，焊縫布置合理，施焊方便，有利于焊后檢驗(yàn)，具有良好的工藝性。其用途除同于 16Mn 鋼外，還可用于使用溫度在 20— 450℃范圍內(nèi)的容器及其他焊接結(jié)構(gòu)。這類鋼在熱軋狀態(tài)下的σ s一般限制在 343MPa 的水平。 （ 4） 加工工藝：氧 乙炔焰氣割 、 炭弧氣刨；冷加工性能好，易于用 風(fēng)鏟和切削進(jìn)行加工。③硫?qū)π纬蔁崃鸭y起直接作用，鋼中的 C、 Si、 Ni 促進(jìn)有害作用， Mn抵消有害作用。 （ 3）影響區(qū)的最高硬度值與冷裂傾向關(guān)系： 為了避免產(chǎn)生對(duì)冷裂敏感的淬硬組織，可將熱影響區(qū)的最高硬度控制在某一剛好不出現(xiàn)冷裂紋的臨界值；反過來也可根據(jù)測得的熱影響區(qū)的最高硬度值來判斷材料的冷裂傾向和確定預(yù)熱溫度。 （五）熱影響區(qū)的性能變化：（ 1）過熱區(qū)脆化： 焊接接頭溫度高發(fā)生了奧氏體晶粒的顯著長大和一些難熔質(zhì)點(diǎn) (如氮化物或碳化物 )的溶入。 （ 2）熱應(yīng)變脆化：① 產(chǎn)生在 熱影響區(qū)中發(fā)生過塑性變形同時(shí)受熱溫度在 ACl以下、尤其最高加熱溫度在200400℃的區(qū)間。在坡口兩側(cè)約 50mm 范圍中北大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 第 1 頁 共 25 頁 內(nèi)，應(yīng)嚴(yán)格去 除水、油、銹及污物等。定位焊的順序應(yīng)能防止過大的拘束，允許工件有適當(dāng)?shù)淖冃?，焊點(diǎn)或點(diǎn)固焊縫應(yīng)對(duì)稱均勻分布。為了消除焊接應(yīng)力，焊后應(yīng)立即輕輕錘擊焊縫金屬表面，但這不適合用于塑性較差的鋼件。 母材焊接性試驗(yàn)的內(nèi)容及方法： 1） 工藝焊接性實(shí)驗(yàn)： （ 1） 14MnNb 鋼焊接熱裂紋敏感性試驗(yàn)方法：可調(diào)拘束裂紋試驗(yàn)法，如圖 21 所示：試件尺寸為 10mm80mm 350mm 鋼板，把試件裝在試驗(yàn)裝置上，使用選好 的焊條 。 環(huán)形尺 寸如表 22所示： 圖 22 插銷試驗(yàn)及試棒尺寸 中北大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 第 1 頁 共 25 頁 表 22 環(huán)形尺寸 環(huán)形尺寸 mmA/? mmh/ ? （176。 ③ 用選定的焊接輸入進(jìn)行堆 焊（垂直底板縱向，并通過插銷頂端中心），焊道長度100150mm。 ⑥ 載荷保持 16h 或 24h 后卸載，若試棒未斷，而采用“斷裂準(zhǔn)則”，應(yīng)增加載荷重復(fù)上述試驗(yàn)，直至試棒發(fā)生斷裂，然后降低約 10Mpa 的載荷，而試棒未發(fā)生斷裂，此值即為“斷裂準(zhǔn)則”的“臨界應(yīng)力”。 標(biāo)準(zhǔn)見表 23. 圖 23 Z 向拉伸試驗(yàn) 表 23 抗層狀撕裂標(biāo)準(zhǔn)分類 級(jí) 別 含硫量 % Z 向斷面收縮率 % 備 注 ZA 級(jí) ZB 級(jí) ZC 級(jí) ZD 級(jí) ≤ ≤ ≤ ≤ 未規(guī)定 ≧ 15— 20 ≤ 25 ≤ 30 一般應(yīng) ≧ 15% 一般 良好 優(yōu)異 2） 使用焊接性能實(shí)驗(yàn)： （ 1）焊接接頭力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)： 1）拉伸實(shí)驗(yàn)，主要目的是測定焊縫或焊接接頭的強(qiáng)度和塑性且可發(fā)現(xiàn)斷口上的某些缺陷，如夾扎物、未焊透或白點(diǎn)等。 2）焊接接頭斷裂韌度實(shí)驗(yàn)，金屬材料在彈性加載下發(fā)生的破壞一般為脆性斷裂，斷裂韌度是表示材料阻止脆性斷裂的性能，常用的斷裂韌度參數(shù)有 KIC、 COD 等。 2）角焊縫試件 : a、角焊縫試件只作外觀檢查和金相檢驗(yàn) ,取 4 個(gè)試樣 ,焊縫的起始和終止位置應(yīng)位于焊縫的中部 ,每一個(gè)試樣取一個(gè)面進(jìn)行金相檢驗(yàn)。 b、試樣母材為兩種鋼號(hào)時(shí)，每個(gè)試樣的抗拉強(qiáng)度應(yīng)不低于兩種鋼號(hào)標(biāo)準(zhǔn)值 下限的較小值。 合格標(biāo)準(zhǔn)按 JB47082020 的規(guī)定。 1）卷扳機(jī)的種類：按輥?zhàn)訑?shù)目卷扳機(jī)分三輥和四輥兩種，但因輥?zhàn)拥牟贾煤鸵苿?dòng)方式不同又可分多種形式，常用對(duì)稱三輥卷扳機(jī)。 d、矯圓，縱縫焊接后應(yīng)對(duì)筒節(jié)矯圓，在卷扳機(jī)上進(jìn)行。 中北大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 第 1 頁 共 25 頁 4． 部件的裝配 及 焊接工藝： 裝焊階段的工藝選擇 完成了生產(chǎn)的準(zhǔn)備和備料加工之后，直至產(chǎn)品的出廠所要進(jìn)行的加工 工藝就是裝配焊接階段。為此，夾緊所需的力應(yīng)能克服操作過程在紅產(chǎn)生的各種力，如工件的重力、慣性力、因控制焊接變形而產(chǎn)生的拘束力等。所以在工藝設(shè)計(jì)中要采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄈケM量減少焊接應(yīng)力和變形。裝焊過程中采取了降低焊縫拘束度的工藝措施，補(bǔ)償焊縫的縮量。回轉(zhuǎn)臺(tái)如圖 43所示： 圖 43 回轉(zhuǎn)臺(tái) 采用直接定位的裝夾法，夾具事先已經(jīng)正確的固定在回轉(zhuǎn)臺(tái)上，是利用工件的定位基準(zhǔn)面與回轉(zhuǎn)臺(tái)上的夾具直接接觸而定位后裝夾的。翻轉(zhuǎn)和圓轉(zhuǎn)分別由兩根軸驅(qū)動(dòng)，夾緊工件的工作臺(tái)除能繞自身軸線圓轉(zhuǎn)外，還能繞另一根軸作傾斜或翻轉(zhuǎn)。 要控制法蘭平面相對(duì)接管軸線垂直度偏差不大于 1%且不大于 3mm,接管伸出高度誤差不大于 5 mm。 （ 2） 材料質(zhì)量證書應(yīng)為質(zhì)量證書原件或加蓋供貨單位檢驗(yàn)公章和經(jīng)辦人有效印章的復(fù)印件 。 (1) 焊接材料進(jìn)廠后，采購人員會(huì)同材料質(zhì)量控制負(fù)責(zé)人對(duì)焊材質(zhì)量證書 的項(xiàng)目、數(shù)據(jù)是否符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，訂貨協(xié)議，技術(shù)條件及特殊要求進(jìn)行檢驗(yàn)。 (4) 經(jīng)檢驗(yàn)和復(fù)驗(yàn)合格后的焊接材料應(yīng)放在符合管理要求的焊材庫，并由保管人員在明顯的位置作出材料標(biāo)記。 (5) 焊接材料嚴(yán)禁在庫內(nèi)存放時(shí)間過長。 手電筒、 5～ 10 倍放大鏡、反光鏡、內(nèi)窺鏡、 尖頭手錘、直尺、鋼卷尺、樣板、游標(biāo)卡尺、塞尺、焊縫檢查尺等。 （ 2）．接頭尺寸： 1）焊縫余高， A、 B 類焊接接頭焊縫余高 1e =0～ 15%2? ，且≤ 4， 2e =0～，焊縫寬度允差≤ 4mm； 2） C、 D 類接頭焊角高 K 圖樣無規(guī)定時(shí)，取焊件中較薄之厚度，補(bǔ)強(qiáng)圈焊角高度取補(bǔ)強(qiáng)圈厚度的 70%，且 不大于 8mm。 ，任意兩螺栓通過孔弧長的允差為177。 (4)．支座： a）支座位置分布準(zhǔn)確； b）支座螺栓通過孔中心圓直徑與設(shè)備主軸中心線的距離允差177。 焊縫無損檢測： 焊接后根據(jù)不同材質(zhì)焊縫探傷方法的選擇，焊縫表面質(zhì)量檢驗(yàn)用滲透探傷，焊縫內(nèi)部缺陷的檢測用 150KVX 射線探傷。即Ⅱ級(jí)焊縫內(nèi)不允許存在裂紋、未熔合、未焊透等缺陷。 （ 3）試驗(yàn)完畢后，應(yīng)將液體排盡并用壓縮空氣將內(nèi)部吹干。 中北大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 第 1 頁 共 25 頁 參考文獻(xiàn) 1 陳祝年 . 焊接設(shè)計(jì)簡明手冊(cè) .北 京： 機(jī)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(jì) .天津 ： 天津大學(xué)出版社 ， 1985 3 鄧洪軍 . 焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn) .北京： 機(jī)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(jī)械工業(yè)出版社 ， 1998 5 陳祝年 . 焊接工程師手冊(cè) .北京： 機(jī)械工業(yè)出版社 ， 2020 6 周振豐 . 焊接冶金學(xué)（金屬焊接性） .北京： 機(jī)械工業(yè)出版社 ,1997 7 梁啟涵 . 焊接檢驗(yàn) . 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社 ,1998 8 田錫唐 . 焊接結(jié)構(gòu) . 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社 ,1982 9 陳裕川 .焊接工藝評(píng)定手冊(cè) . 北京： 機(jī)械工 業(yè)出版社 ， 2020 10 中國焊接協(xié)會(huì)編 .焊接標(biāo)準(zhǔn)匯編 .北京 :中國標(biāo)準(zhǔn)出版社 ,1997 11 張建勛 .現(xiàn)代焊接生產(chǎn)與管理 .北京 : 機(jī)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(shí)用手冊(cè) . 13 李亞江 .焊接組織性能與質(zhì)量控制 .北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 ,2020 14 賈安東 . 焊接結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)設(shè)計(jì) .天津 ： 天津大學(xué)出版社 ,1985 15 王永達(dá)，謝仕柜 .低合金焊接基本數(shù)據(jù) .北京： 冶金出版社， 1998 16 李亞江，王娟，劉鵬 .低合金鋼焊接及工程應(yīng)用 .北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2020