【正文】 其含量，碳鋼中磷的鈣含量硬不大于 %。磷常以 Fe2P、 Fe3P 的形式存在于鋼中，他們能于鐵成形成低熔點(diǎn)共晶體，聚集于晶姐，是焊縫易生成熱裂紋。 磷的影響： 磷是從礦中帶入鋼內(nèi)的雜質(zhì)元素。 FeS 本身很脆，主要分布在晶界上。 硫的影響： 硫是煉鐵時(shí)由礦石和燃料帶入的雜志，難以除盡。馬氏體是一種硬而脆的的像，且存在較大的內(nèi)應(yīng)力，在一定應(yīng) 變條件下，馬氏體由于變形能力低而容易發(fā)生脆性斷裂，形成冷裂紋。另一方面，當(dāng)含碳量增加時(shí)，會(huì)降低硫在鐵中的溶解度，使硫與鐵化合生成 FeS 的可能性增加，從而形成低熔點(diǎn)共晶體，導(dǎo)致熱裂紋的產(chǎn)生， 焊接時(shí)，鋼的含碳量越高，淬硬傾向就越大，越容易產(chǎn)生冷裂紋。因?yàn)樘剂吭黾印?Q235A 一般在熱軋狀態(tài)下使用，用其軋制的型鋼、鋼筋、鋼板、鋼管可用于制造各種焊接結(jié)構(gòu)件、橋梁及一般不重要的機(jī)器零件，如螺栓、拉桿、鉚釘、套環(huán)和連桿等 。 C、D 級(jí)鋼還可作某些專業(yè) 用鋼使用。大量 用用建筑及工程結(jié)構(gòu)。由于含碳適中，綜合性能較好，強(qiáng)度、塑性和焊接等性能得到較好配合，用途最廣泛。 Q 代表的是這種材質(zhì)的屈服度，后面的 235，就是指這種材質(zhì)的屈服值，在 235 左右。 濃堿槽的規(guī)格是直徑 2020mm,總長(zhǎng) 2977mm,有縱焊縫和環(huán)焊縫。 （ 4）、課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書用 A4紙打印，課程設(shè)計(jì)正文字?jǐn)?shù)不少于 （含空格）； 四、設(shè)計(jì)依據(jù) （四） 焊接結(jié)構(gòu)圖 （五） 材料種類及規(guī)格 （六） 技術(shù)要求 五、參考資料 （ 1）《熔焊原理及金屬材料焊接》英若采主編 機(jī)械工業(yè)出版社 （ 2）《焊接方法與設(shè)備》雷世明主編 機(jī)械工業(yè)出版社 （ 3）《焊接手冊(cè)》機(jī)械工業(yè)出版社 （ 4）《金屬材料手冊(cè)》機(jī)械工業(yè)出版社 （ 5）《焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)》機(jī)械工藝出版社 （ 6）《焊接檢驗(yàn)》機(jī)械工藝出版社 六、設(shè)計(jì)內(nèi)容及工作量 設(shè)計(jì)內(nèi)容 ①根據(jù)被焊材料，分析其焊接性； ②根據(jù)結(jié)構(gòu)圖，確定其生產(chǎn)工藝流程（要求繪制出方塊圖） 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué) 焊接生產(chǎn)結(jié)構(gòu) 6 ③分析其裝配焊接順序、控制焊接變形； ④確定其焊接方法，分析其方法的可行性； ⑤確定焊接接頭的形式，繪制其接頭的坡口形式圖及焊接接頭的焊接順序圖； ⑥ 確定焊接工藝參數(shù)，包括焊前、焊后的處理、各焊接工藝參數(shù)； ⑦填寫 工藝文件：零部件制造工藝過(guò)程卡、裝配工藝卡、焊接工藝卡； ⑦ ．撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書 設(shè)計(jì)結(jié)果 （ 1）．工藝排版圖、焊縫布置圖、焊接接頭的坡口圖、焊接順序圖 （ 2）．焊接工藝工藝規(guī)程一份 （ 3） ． 零部件制造工藝過(guò)程卡、裝配工藝卡各一份 （ 4）．課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 一份 設(shè)計(jì)進(jìn)度 序號(hào) 工作階段 時(shí)間（一周） 1 調(diào)查研究、搜集和查閱資料 5% 2 工藝排版圖、焊縫布置圖、焊接接頭的坡口圖、焊接順序圖 10% 3 零部件制造工藝過(guò)程卡、裝配工藝卡、焊接工藝工藝規(guī)程制訂 60% 5 撰寫課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 20% 6 整理課程設(shè)計(jì) 5% 七、說(shuō)明書的格式和裝訂要求 （一）課程設(shè)計(jì)封面 （全系統(tǒng)一格式） （二）課程設(shè)計(jì)評(píng)閱書 （全系統(tǒng)一格式） （四）課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 （指導(dǎo)教師下發(fā)） （六）目錄 （七）課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 （八）工藝排版圖、零部件制造工藝過(guò)程卡、裝配工藝卡、焊縫布置圖、焊接工藝工藝規(guī)程 （九）課程設(shè)計(jì)總結(jié) （十）參考資料 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué) 焊接生產(chǎn)結(jié)構(gòu) 7 八、課程設(shè)計(jì)課題審批表 審批具體意見(jiàn) 審查部門負(fù)責(zé)人意見(jiàn) 專業(yè)負(fù)責(zé)人 時(shí) 間 年 月 日 學(xué)術(shù)負(fù)責(zé)人 時(shí) 間 年 月 日 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué) 焊接生產(chǎn)結(jié)構(gòu) 8 目錄 一、濃堿槽的制作的材料及要求 .................. 1 二、 Q235A材料材料分析與焊接工藝性分析 ........ 1 三、 Q235A焊接工藝評(píng)定指導(dǎo)書 ...............7 四、 Q235A焊接工藝評(píng)定報(bào)告 .................11 五、濃堿槽零部件的制造工藝過(guò)程 .............16 六、濃堿槽的裝配工藝過(guò)程 ...................20 七、濃堿槽的盛水試驗(yàn) ........................21 八、濃堿槽的防銹處理 .......................21 九、設(shè)計(jì)總結(jié) ...............................22 十、制造工藝卡 十一、焊接工藝卡 十二、裝配工藝卡 附：設(shè)計(jì)圖紙一張 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué) 焊接生產(chǎn)結(jié)構(gòu) 9 一： 濃堿槽的制作的材料及要求 Q235A 濃堿槽，其直徑Φ 2020mm，高度 2977mm，板厚 8mm。 （ 2）、裝配工藝、焊接工藝卡的編制。湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué) 焊接生產(chǎn)結(jié)構(gòu) 1 焊接技術(shù)及自動(dòng)化專業(yè) 課 程 設(shè) 計(jì) 課 題 ： 濃堿槽 姓 名 顏國(guó)中 班 級(jí) 指導(dǎo)老師 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué) 焊接生產(chǎn)結(jié)構(gòu) 2 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院 課 程 設(shè) 計(jì) 題 目 濃堿槽 系 機(jī) 電 工 程 系 專 業(yè) 焊接技術(shù)及自動(dòng)化 學(xué)生姓名 班 級(jí) 指導(dǎo)教師 完成日期 2020 年 07 月 05 日 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué) 焊接生產(chǎn)結(jié)構(gòu) 3 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院 課 程 設(shè) 計(jì) 評(píng) 閱 書 學(xué)生姓名 班 級(jí) 題 目 濃堿槽 指導(dǎo)教師 指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)： 簽名 ： 年 月 日 課程設(shè)計(jì) (論文 )綜合評(píng)定成績(jī)?yōu)椋? 指導(dǎo)老師 (簽字 )： 年 月 日湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué) 焊接生產(chǎn)結(jié)構(gòu) 4 課 程 業(yè) 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 容 計(jì)：封 面 1 張 說(shuō)明書 (論 文 ) 1 頁(yè) 表 格 4 張 插 圖 7 幅 附 設(shè) 計(jì) 圖 1 張 完成日期 2020 年 07 月 05 日 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué) 焊接生產(chǎn)結(jié)構(gòu) 5 《焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 機(jī)電工程系 一、設(shè)計(jì)課題名稱 : _________________________ 二、指導(dǎo)教師 : _________ 三、設(shè)計(jì)要求 （ 1）、根據(jù)所給定的鋼結(jié)構(gòu)，分 析其焊接時(shí)可能發(fā)生的焊接應(yīng)力與變形，選擇合適的裝配與焊接順序，確定合適的焊接方法、焊工藝參數(shù)。制定合理高效經(jīng)濟(jì)的焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)工藝方案。 （ 3）、說(shuō)明書要求格式完整、內(nèi)容精簡(jiǎn)、書寫清楚、所有設(shè)計(jì)內(nèi)容不得抄襲與復(fù)印。制定其生產(chǎn)工藝流程以及焊接工藝規(guī)程。 1. 材料要求：濃堿槽的材料用 Q235A 鋼板，板厚 6mm,制造按JB/T47092020. 2. 焊接材料： CO2 氣體保護(hù)焊焊絲牌號(hào) H08MnSi. 3. 焊接接頭： 類焊縫接頭按 GB/T9851988 或 GB/T8961988 對(duì)接焊采用雙面焊全熔透結(jié)構(gòu)， C,D 類焊縫按照法蘭標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定進(jìn)行檢查 圖 1 濃堿槽的尺寸圖 二： Q235A材料材料分析與焊接工藝性分析 Q235A 低碳鋼的材料分析 普通碳素結(jié)構(gòu)鋼－普板是一種鋼材的材質(zhì)。并會(huì)隨著材質(zhì)的厚度的增加而使其屈服值減小。常軋制成盤條或圓鋼、方鋼、扁鋼、角鋼、工字鋼、槽鋼、窗框鋼等型鋼，中厚鋼板。用以制作鋼筋或建造廠房房架、高壓輸電鐵塔、橋梁、車輛、鍋 爐、容器、船舶等，也大量用作對(duì)性能要求不太高的機(jī)械零件。 Q235A 韌性和塑性較好，有一定的伸長(zhǎng)率，具有良好的焊接性能和熱加工性。 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué) 焊接生產(chǎn)結(jié)構(gòu) 10 表 1 Q235A 低碳鋼的化學(xué)成分 碳 的影響 ： 當(dāng)碳鋼中含碳量增加時(shí)，焊縫產(chǎn)生熱裂紋的傾向增大。焊縫金屬的淬硬性增大，因而促使焊縫中組織應(yīng)力增大。因?yàn)榇阌矁A向越大，意味這會(huì)得到更多的馬氏體，而且含碳量越高，馬氏體的硬度也越高。 由上可知，含碳量越高，碳鋼焊接時(shí)產(chǎn)生的裂紋傾向越大，焊接性 越差。 Liu 在鐵中的存在方式是：首先硫溶解于鐵中，當(dāng)達(dá)到飽和后不能在溶解時(shí)，就與鐵化合成FeS。另外， FeS 鐵及 FeO 都能形成低熔點(diǎn)共晶體。磷在鋼中能熔與鐵素體內(nèi)是鋼的強(qiáng)度、硬度閑著提高，但蘇醒、韌性卻明顯下降。另外，這些低熔點(diǎn)共晶體削弱了晶粒間的結(jié)合力，使鋼的脆性增大，尤其是低溫下更為嚴(yán)重，從而使焊接截圖產(chǎn)生冷裂紋的傾向增大。 錳的影響： 錳是煉鋼時(shí)用鐵脫氧而殘留在鋼中的元素。因此鋼中含有適量的錳對(duì)改善焊 接性是有益的。一般情況下，碳鋼的含錳量為 %— %。在碳鋼中硅對(duì)焊縫金屬抗熱裂紋的影響與碳相似。但硅對(duì)焊縫金屬熱裂紋的影響比碳要弱得多。 Q235A 的力學(xué)性能 鋼的組織性能分析 抗拉強(qiáng)度 σ b (MPa)： 375～ 460 屈服強(qiáng)度 σ s (MPa)：≤ 16 時(shí) :≥ 235。 ＞ 40～ 60 時(shí) : ≥ ＞ 60～ 100 時(shí) : ≥ 205。 ＞ 150 時(shí) : ≥ 185 伸長(zhǎng)率 δ 5 (％ )：≤ 16 時(shí) :≥26。＞ 40～ 60 時(shí) :≥ 24。＞ 100～ 150時(shí) :≥ 22。 金相組織：鐵素體 +珠光體。 Q 代表的是這種材質(zhì)的屈服極限，后面的 235，就是指這種材質(zhì)的屈服值，在 235MPa 左右。由于含碳適中，綜合性能較好，強(qiáng)度、塑性和焊接等性能得到較好 配合，用途最廣泛。低碳鋼焊后的接頭塑性和沖擊韌度良好，焊接時(shí)，一般不需預(yù)熱、控制層 間溫度和后熱，焊后也不必采用熱處理改善組織，整個(gè)焊接過(guò)程不必采取特殊的工藝措施， 焊接性優(yōu)良。這種鋼的塑性和沖擊韌性優(yōu)良，其焊接接頭的塑性、韌性也極其 良好。 ： 熱影響區(qū)的最高硬度值可以通過(guò)實(shí)測(cè)確定，也可以根據(jù)母材的化學(xué)成分估算。 其碳當(dāng)量的公式 5r156 n)11( vMoCNiCuMCWCE ??????? 將 Q235A 化學(xué)成分（表一）代入上述公式得碳當(dāng)量≦ % ① CE﹤ %焊接性良好 ② CE=%%焊接性較差 ③ CE%焊接性差 Q235A 含碳量 %，焊接性良好ω（ C） ,ω (Mn),ω (Si)又少，所以通常情況下不會(huì)因焊接而引起嚴(yán)重的硬化組織或淬火組織。 低碳鋼的焊接性有如下特點(diǎn)； （ 1）低碳鋼的塑形好含碳及其他合金少， 粹性傾向少，是焊接性最好得病金屬材料。 （ 3）可滿足焊條電弧焊各種不同空間位置的焊接，且焊接工藝和操作技術(shù)比較簡(jiǎn)單，容易掌握。 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué) 焊接生產(chǎn)結(jié)構(gòu) 13 20 號(hào)鋼的化學(xué)成分 20 號(hào)鋼含碳量為 %，錳、硅等元素含碳量也比較少，其化學(xué)成分如下表所示 表三 20 號(hào)鋼的化學(xué)成分 20 號(hào)鋼的力學(xué)性能 20 號(hào)鋼屬于優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，本次設(shè)計(jì)選用的 20 號(hào)鋼的厚度為，該厚度鋼板的力學(xué)性能如下表所示 表四 20 號(hào)鋼力學(xué)性能 牌號(hào) 厚度 拉伸實(shí)驗(yàn) 沖擊實(shí)驗(yàn) 冷彎實(shí)驗(yàn) 屈服強(qiáng)度 σ s (MPa) 抗拉強(qiáng)度σ b