【正文】 最后，我要再次對所有給予過我?guī)椭娜藗冋f聲謝謝，正是由于你們的關(guān)心和幫助，才使得我的畢設(shè)過程如此順利 ！ 。感謝楊伯義同學(xué)給予我設(shè)計繪圖的幫助。 感謝我的指導(dǎo)老師周 老 師 在 整個 畢業(yè)設(shè)計過程中給我的精心指導(dǎo)，他不僅在大方向上給我正確定位，而且設(shè)計中遇到的很多細(xì)節(jié)性問題給我提出相應(yīng)的解決方法，并且在畢業(yè)設(shè)計期間培養(yǎng)了我獨立分析思考和解決問題的能力。雖然這個設(shè)計做的也不太好，但是在設(shè)計過程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計的最大收獲和財富，使我 們 終身受益。 在整個設(shè)計中我 們 懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我 們 獨立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。第二，涉及到自己專業(yè)方面的問題時，需要查相當(dāng)多的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，自己收集的資料有限，對搜集資料的分析理解也不夠透徹，再加上自己也不會查標(biāo)準(zhǔn)， 導(dǎo)致設(shè)計過程困難重重，在這里要感謝周進(jìn)老師和陳志剛老師的悉心幫助和指導(dǎo)，沒有你們的幫助我估計遇到的問題很難解決。 完成設(shè)計任務(wù)時也遇到了太多麻煩。第二，自己外語水平有限，在翻譯外文時遇到了相當(dāng)?shù)睦щy。 在前階段的開題報告、文獻(xiàn)綜述以及外文翻譯中都遇到了困難。 這次畢業(yè)設(shè)計讓我更加熟悉了從理論到實踐的跨越。自 己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會，什么東西都懂，有點眼高手低。畢業(yè)設(shè)計不僅是對前面所學(xué)知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。經(jīng)過 十幾 周的奮戰(zhàn)我 們 的畢業(yè)設(shè)計終于完成了。 實驗結(jié)果如表 。試驗用 Q 420B 的化學(xué)成分和力學(xué)性能均滿足標(biāo)準(zhǔn)的要求，且抗冷裂性較好，當(dāng)環(huán)境溫度在 0℃以上時可不預(yù)熱進(jìn)行焊接；當(dāng)環(huán)境溫度在 0℃以下焊接 Q420B時，建議預(yù)熱 100～ 150℃，焊后均不需采用任何熱處理工藝 。 實驗結(jié)果如 表 。 10A ，電壓 26V ，焊速 150177。 表 焊接工藝規(guī)程 預(yù)熱溫度℃ 氣體 流量 L/min 焊接電流 A 電弧電壓 V 焊接速度 m/h 150～ 200 80﹪ Ar+ 20﹪ CO2 20 180～ 250 20～ 24V 25～ 30 材料成型及控制工程畢業(yè)論文 25 斜 Y 坡口焊接實驗 按照 G B 《斜 Y 坡口焊接裂紋試驗方法》進(jìn)行斜 Y 坡口焊接裂紋試驗，以評定焊接熱影響區(qū)產(chǎn)生冷裂紋的傾向性。 焊接工藝規(guī)程 [7] 焊接工藝規(guī)程由 《焊接工藝手冊》要求查取， 其具體值 見表 。 CO2+Ar 保護焊被廣泛運用于碳鋼和低合金鋼，通過上表我們不難看出 ，采用 CO2+Ar 氣作為保護氣時，飛濺、對鐵銹的銘感度、成本、表面成型、射流過度臨界值等等都是比較好的，是理想的想的選擇。因此用 CO2做保護氣體焊接不利。 表 ER55D2焊絲成分 C % Mn % Si % Ni % S % Cr % P % Mo % V % ≤ ≤ ≤ ≤ 材料成型及控制工程畢業(yè)論文 24 保護氣體選擇 保護氣體的選擇要考慮到焊縫表面成型、飛濺、對鐵銹敏感度、成本、射流過度臨界值等，如表 。根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》規(guī)定，選取實心焊絲牌號為 ER55D2，考慮到焊接過程中的變形量，其直徑為選取為φ 最為合 理。在這兩大選擇基礎(chǔ)之上，焊接材料選擇時還應(yīng)考慮焊接材料的工藝性（工藝性好的焊接材料可以降低對工人操作技能的要求）、經(jīng)濟性和統(tǒng)一性（焊接材料品種應(yīng)盡可能少，便于焊接材料的日常管理）。具有連續(xù)變化的梯形組織特征 低 低 低 氣保焊 ～20 20～ 30 鑄態(tài)組織 焊接熱量集中 ,HAZ小 高 中 低 埋弧焊 5～ 300 30～ 60 焊縫組織粗大 焊接線能量大，組織粗大，熱影響區(qū)寬度隨著線能量增加而加寬（ HAZ較?。? 高 中 低 焊接材料選擇 焊接選材基本原則 焊接材料選擇 必須考慮到兩方面的問題：一要焊縫沒有缺陷；二是滿足使用性能的要求。而氣體保護焊能用于高空作業(yè)，焊接熱量集中，焊接熱影響區(qū)小，對變形控制更有利，在此處是最佳選擇 。 由表 可以看出，三種法的焊接厚度均滿足要求；就熔合比而言，焊條電弧焊最小，氣保焊適中，埋弧焊最大；三者當(dāng)中手工電弧焊熔敷效率最低，其余兩種都高；而設(shè)備和焊接成本手工焊較低，埋弧焊和氣保焊相對高一些。 接頭一有其不足的地方，但是本設(shè)計的側(cè)重點是變形控制，因此從變形控制的角度考慮我選擇一圖中的坡口形式作為關(guān)鍵節(jié)點的設(shè)計坡口。 清根：接頭一、二需要清根，但二相對于一清根更容易，接頭三無需清根。焊接：接頭一存在仰焊，因此焊接困難，而且速度慢，對工作效率有影響。 坡口加工：接頭一需要在雙面加工，而接頭二、三只需單面加工，因此后兩種加工更簡易。選擇坡口形式和尺寸應(yīng)考慮下列因素： ① 焊接方法； ② 焊縫填充金屬盡量少； ③ 避免產(chǎn)生缺陷； ④ 減少殘余焊接變形與應(yīng)力；’ ⑤ 有利于焊接防護； ⑥ 焊工操作方便； ⑦ 復(fù)合鋼板的坡口應(yīng)有利于減 少過渡焊縫金屬的稀釋率。因此對上圖接頭采用 CO2氣體保護焊不但可以減小焊接線能量的輸入從而減小變形；而且可以提高工作效率，是理想的選擇。 ② 焊接方法 選用焊接線能量小的焊接方法，可以有效地減少焊接變形。在焊接非對稱形坡口時，應(yīng)先焊焊接量小的一面，然后再焊焊接量大的一面。 在采用 X 型坡口時，如果不采取合理的焊接順序，仍然可能產(chǎn)生角變形。 材料成型及控制工程畢業(yè)論文 20 節(jié)點設(shè)計圖 從以上的分析，通過對節(jié)點設(shè)計的改進(jìn)，使節(jié)點具有更好的延性和強度，可以更好的控制變形 ，節(jié)點立體圖如圖 。我國在梁翼緣對應(yīng)位置設(shè)置的柱加勁肋，從一開始就注意到了日本的經(jīng)驗，規(guī)定了 加勁 肋 厚度不小于梁翼緣厚度。而且這樣的結(jié)論曾在設(shè)計規(guī)定中有所體現(xiàn)，例如梁翼緣對應(yīng)位置的柱加勁肋厚度可取梁翼緣厚度的一半。 ③ 梁翼緣對應(yīng)位置的柱加勁肋 與梁翼緣對應(yīng)位置的柱加勁肋美國叫做連續(xù)板，美國過去根據(jù)傳遞梁翼緣壓力的需要來確定加勁肋的厚度。結(jié)合美、日的研究成果，很容易發(fā)現(xiàn)梁與柱 栓 焊 連 接優(yōu)于栓接。已有很多研究指出腹板 栓 焊 連接 的性能比栓接好，它能更好地傳力，從而減小 梁翼緣和翼緣 焊縫的 應(yīng)力。柱貫通型節(jié)點的扇形切角形式有兩種，其特點是通過減小扇形切角端部與梁翼緣連接處圓弧半徑，減少 了 應(yīng)力集中 ， 從而 減少變形 。 節(jié)點設(shè)計工藝的改進(jìn) [13] ① 扇形切角構(gòu)造的改進(jìn) 在日本阪神大地震中，南于發(fā)現(xiàn)扇形切角工藝孔的端部起點存在產(chǎn)生 變形 危險，因此是否設(shè)置扇形切角以及如何設(shè)置，已成為關(guān)系到結(jié) 變形 的重要問題。對于 H型鋼作柱子時， H型鋼有強弱軸之分，沿腹板方向一般為強軸，沿翼緣方向是弱軸。在鋼結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計過程中，除了大處著眼滿足結(jié)構(gòu)整體計算要求、保證結(jié)構(gòu)整體受力合理外，亦應(yīng) “細(xì)處著手不忽視數(shù)量巨大的細(xì)小節(jié)點的設(shè)計。 在工件完全冷卻以后松開夾具 ， 這時工件的變形要比在自由狀態(tài)下焊接時發(fā)生的變形要小 ， 而且船形焊接能有效地提高焊縫的質(zhì)量 。 這樣確保工件的兩端能向中間收縮的同時 ， 亦能有效地降低工件的焊接扭曲程度 。如對于工字梁的焊接 ,可采用先拼焊再按 2 3 1 4的順序施焊可大大降低焊接變形，如 。 表 焊接參數(shù) 焊絲牌號 H08Mn2Mo 焊劑 HJ250 焊絲直徑 /mm 4 焊接速度 m ② 確定合理的焊接參數(shù) 大型構(gòu)件的焊接 ， 應(yīng)盡量采用小電流施焊和 多層多道 焊成形 ,以減小工件受熱范圍 ,從而減小焊接殘余應(yīng)力 。 由于工件長 9米，所以無需采用分段拼湊，可以直接下料。 工字梁主要的焊接變形特點表現(xiàn)為 ： 焊縫的橫向收縮使得上 、 下面與腹板間相對角度發(fā)生變化的角變形 ； 角變形造成的波浪變形 ； 焊接順序 、 焊接方向不當(dāng)和不對稱焊接引起的扭曲變形等 。 Q420 型鋼的驗收、入庫、存放與發(fā)放 Q420鋼板的矯正（矯平、矯直） 采用機械矯正，以保證表面質(zhì)量 Q420的預(yù)處理（除去表面鐵銹、油污、氧化皮、涂防護導(dǎo)電漆） 常用方法：機械除銹法和化學(xué)除銹法 加工前準(zhǔn)備（劃線、放樣、號料） 下料（剪切、沖裁、熱切割） 邊緣、坡口加工（氣割或切割加工） 成型加工（彎曲、沖壓、折邊） 裝配成 H 型 — 焊接 拼板焊接加 工 機械加工零、配件 邊緣、坡口加工（氣割 或切割加工） 孔加工（氣割、鉆銑、沖孔） 材料成型及控制工程畢業(yè)論文 15 圖 施工流 程 焊后熱處理、變形矯正 機械加工 總合攏 — 整體焊接 結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢驗（無損檢驗、性能試驗、） 涂飾（噴丸除銹、氧化皮等、酸洗、涂漆、做標(biāo)記 包裝、驗收入庫、現(xiàn)場使用 預(yù)熱 整體預(yù)裝 焊后熱處理、變形矯正 預(yù)熱 機械加工 材料成型及控制工程畢業(yè)論文 16 圖 單根 柱 節(jié)點制造流程 柱腹板 1 柱翼緣板 2 工字型柱 1 焊接、焊后熱處理、變形矯正 加強肋 16 帶加強肋柱 1 焊接 連接板 8 機械加 工孔 焊接、檢驗 帶節(jié)點柱 材料成型及控制工程畢業(yè)論文 17 5 工字鋼 制造工藝 設(shè)計 及 關(guān)鍵節(jié)點 現(xiàn)場施工工藝設(shè)計 工字鋼廠內(nèi) 制造工藝設(shè)計 工字鋼焊接變形分析 [11] 在焊接過程中對工件進(jìn)行了局部的 、 不均勻