焊接課程設(shè)計(jì)---燃料貯瓶結(jié)構(gòu)圖設(shè)計(jì)

1、<p>　　課程設(shè)計(jì)論文（說明書）</p><p>　　課程：焊接工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)</p><p>　　題目：燃料貯瓶結(jié)構(gòu)圖設(shè)計(jì)</p><p>　　院、 系： 材化學(xué)院 </p><p>　　學(xué)科專業(yè)： 金屬材料工程 </p><p>　　學(xué) 生： <

2、;/p><p>　　學(xué) 號(hào)： </p><p>　　校 對(duì)： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p><b>　　2011年 12月</b></p><p><b>　　目錄</b&

3、gt;</p><p>　　目錄…………………………………………………………………………………2</p><p>　　前言…………………………………………………………………………………3</p><p>　　材料選擇……………………………………………………………………………4</p><p>　　焊接方法選擇……………………………………………

4、…………………………4</p><p>　　焊接接頭選擇………………………………………………………………………4</p><p>　　焊縫布局……………………………………………………………………………5</p><p>　　焊接參數(shù)……………………………………………………………………………6</p><p>　　總結(jié)…………………………………

5、………………………………………………8</p><p>　　參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………8</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　鋼是我們現(xiàn)代社會(huì)中不可缺少的一種材料,它可以看作一個(gè)國(guó)家工業(yè)化水平的標(biāo)志.鋼的產(chǎn)量越高就代表這個(gè)國(guó)家工業(yè)化水平越高.不銹鋼是鋼中非常重要的一種,由于具有優(yōu)

6、良的耐蝕性,耐磨性,強(qiáng)韌性和良好的可加工性.外觀的精美性,以及無毒無害性,其特殊的使用性能和力學(xué)性能,廣泛應(yīng)用于航空，海洋，軍工，化工，能源等方向。以及日用家具，建筑裝潢。交通工具的裝飾上，在現(xiàn)代的各行各業(yè)中以已經(jīng)被越來越多得使用。在發(fā)達(dá)國(guó)家每年消耗的鋼中有70%是不銹鋼。因此開發(fā)和使用好不銹鋼對(duì)我國(guó)的工業(yè)化來說已經(jīng)越來越重要。</p><p>　　1Cr18Ni9Ti是奧氏體不銹鋼，我做的這個(gè)課題就是1Cr18

7、Ni9Ti在儲(chǔ)罐制造中的應(yīng)用。用來儲(chǔ)存汽油，煤氣等燃料的容器，燃料的的特性決定了制造材料需要有特殊的性能，而1Cr18Ni9Ti就具有這樣的性能。儲(chǔ)存罐在生活中應(yīng)用越來越廣泛，因此對(duì)1Cr18Ni9Ti的探討就越來越重要。在這我主要闡述1Cr18Ni9Ti在容器制造中的焊接性能，力學(xué)性能，使用性能和焊接工藝。</p><p>　　焊接接頭性能的好壞，直接關(guān)系著設(shè)備的使用的安全性。國(guó)內(nèi)外對(duì)不銹鋼焊接做了大量的研究工

8、作，其焊接性，焊接材料及焊接工藝的研究與母材的研究同步。促進(jìn)了不銹鋼及耐蝕耐熱合金的發(fā)展。隨著社會(huì)主義革命和現(xiàn)代化建設(shè)事業(yè)的迅猛發(fā)展以及人們對(duì)高品質(zhì)生活的需求，不銹鋼極其相關(guān)技術(shù)科學(xué)得到了不斷的發(fā)展和完善。</p><p>　　在世界上45%的鋼是通過焊接方法來完成的，，我這篇報(bào)告是從手工電弧焊方面來研究不銹鋼的焊接工藝及其性能。主要從材料的力學(xué)性能化學(xué)成分，和通過焊接性的分析來討論奧氏體不銹鋼的焊接性能。最能直

9、觀表現(xiàn)奧氏體不銹鋼焊接性能的就是焊接工藝指導(dǎo)書，我們通過指導(dǎo)書來反映奧氏體不銹鋼的焊接性能。</p><p>　　由于奧氏體不銹鋼的特殊焊接性能，在現(xiàn)代社會(huì)中越來越多的地方使用到這種鋼，現(xiàn)在奧氏體不銹鋼也是研發(fā)的一個(gè)方向。未來的時(shí)間里奧氏體不銹鋼的研究將越來越受到關(guān)注。</p><p>　　焊接奧氏體不銹鋼的方法有很多。國(guó)內(nèi)在中厚奧氏體不銹鋼中主要采用埋弧焊。手工電弧焊由于其操作靈活，方便

10、。設(shè)備投資少，因而被廣泛應(yīng)用與奧氏體不銹鋼結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)這也是一種典型的。傳統(tǒng)的焊接方法。不銹鋼埋弧焊存在對(duì)母材傷損較大對(duì)防腐蝕性能不利，效率低，成本高等缺點(diǎn)。所以手工電弧焊應(yīng)用于奧氏體不銹鋼的焊接是最好的選擇。</p><p><b>　　1 材料的選擇</b></p><p>　　燃料罐需要有優(yōu)良的耐蝕行，耐磨性，強(qiáng)韌性和良好的加工性，同時(shí)還注意成品的美觀性等要求。1

11、Cr18Ni9Ti是奧氏體不銹鋼具有良好的耐蝕性，耐磨性，強(qiáng)韌性和良好的加工性而且外觀美麗。所以選擇1Cr18Ni9Ti作為材料做在好不過。</p><p><b>　　2 焊接方法選擇</b></p><p>　　不銹鋼手工電弧焊。MIG實(shí)心焊絲和氣體保護(hù)焊藥心對(duì)比</p><p><b>　　表1-1</b></

12、p><p>　　從上面數(shù)據(jù)分析手工電弧焊會(huì)被氣體保護(hù)焊取代，但手工電弧焊目前應(yīng)用還是很普遍。埋弧焊對(duì)母材燒損比較大使防腐蝕性降低所以選擇手工電弧焊。</p><p><b>　　3 接頭選擇</b></p><p>　　焊接接頭的主要基本形式有四種：對(duì)接接頭、T型接頭、角接接頭和搭接接頭。</p><p>　　對(duì)接接頭是將兩

13、塊鋼板的邊緣相對(duì)配置，并使其表面成一直線而結(jié)合的接頭。這種接頭能承受較大的靜力和震動(dòng)載荷，所以是焊接結(jié)構(gòu)中最常用的接頭形式。</p><p>　　T型接頭是兩個(gè)構(gòu)件相互垂直或傾斜成一定角度而形成的焊接接頭。這種接頭焊接操作時(shí)比較困難，整個(gè)接頭承受載荷的能力，特別是承受震動(dòng)載荷的能力比較差。由于結(jié)構(gòu)件組成的復(fù)雜多樣性，這種接頭在焊接結(jié)構(gòu)中也是較為常見的形式之一。</p><p>　　角接接頭

14、是將兩塊鋼板配置成直角或某一定的角度，而在板的頂端邊緣上焊接的接頭。角接接頭不僅用于板與板之間的有角度連接，也常用于管與板之間，或管與管之間的有角度連接。</p><p>　　搭接接頭是將兩塊鋼板相疊，而在相疊端的邊緣采用塞焊、開槽焊進(jìn)行焊接的接頭形式。這種接頭的強(qiáng)度較低，只能用于不太重要的焊接構(gòu)件中</p><p>　　焊接接頭分類的原則僅根據(jù)焊接接頭在容器所處的位置而不是按焊接接頭的結(jié)

15、構(gòu)形式分類，所以，在設(shè)計(jì)焊接接頭形式時(shí)，應(yīng)由容器的重要性、設(shè)計(jì)條件以及施焊條件等確定焊接結(jié)構(gòu)。這樣，同一類別的焊接接頭在不同的容器條件下，就可能有不同的焊接接頭形式。</p><p>　　鋼制壓力容器焊接接頭的基本形式鋼制壓力容器焊接接頭的基本形式鋼制壓力容器焊接接頭的基本</p><p>　　形式鋼制壓力容器焊接接頭的基本形式： 有對(duì)接接頭、T形(十字形)接頭、角接頭和搭接接頭。<

16、/p><p>　　對(duì)接接頭是最基本的一種接頭形式，其強(qiáng)度可以達(dá)到與材相同，受力均勻，筒體與封頭等重要部件</p><p>　　的連接均采用對(duì)接接頭。厚度小時(shí)不開坡口，當(dāng)厚度超過8mm是要有坡口。</p><p><b>　　3焊縫布局</b></p><p><b>　　燃料罐側(cè)邊焊縫</b></

17、p><p><b>　　圖1-1</b></p><p><b>　　圖1-2</b></p><p>　　圖1-3 圖1-4</p><p><b>　　4工藝過程</b></p><p><

18、b>　　圖1-5</b></p><p><b>　　5焊接參數(shù)</b></p><p><b>　　5-1 焊接電流</b></p><p>　　焊接電流是焊條電弧焊的主要工藝參數(shù)，焊工在操作過程中需要調(diào)節(jié)的只有焊接電流，而焊接速度和電弧電壓都是由焊工控制的。焊接電流的選擇直接影響著焊接質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率

19、。     焊接電流越大，熔深越大，焊條熔化快，焊接效率也高，但是焊接電流太大時(shí)，飛濺和煙霧大，焊條尾部易發(fā)紅，部分涂層要失效或崩落，而且容易產(chǎn)生咬邊、焊瘤、燒穿等缺陷，增大焊件變形，還會(huì)使接頭熱影響區(qū)晶粒粗大，焊接接頭的韌性降低；焊接電流太小，則引弧困難，焊條容易粘連在工件上，電弧不穩(wěn)定，易產(chǎn)生未焊透、未熔合、氣孔和夾渣等缺陷，且生產(chǎn)率低。     因

20、此，選擇焊接電流時(shí)，應(yīng)根據(jù)焊條類型、焊條直徑、焊件厚度、接頭形式、焊縫位置及焊接層數(shù)來綜合考慮。首先應(yīng)保證焊接質(zhì)量，其次應(yīng)盡量采用較大的電流，以提高生產(chǎn)效率。板厚較的，T 形接頭和搭接頭，在施焊環(huán)境溫度低時(shí)，由于導(dǎo)熱較快，所以焊接電流要大一些。但主要考慮焊條直徑、焊接位置和焊道層次等因素。     1) 考慮焊條直徑 焊條直徑越粗，熔化焊條所需的熱量越大，必須增大焊接電流，每種焊條都有一個(gè)最合適

21、電流范圍，表3-21是常用的各種直徑焊條合適的焊接電流參考值。     當(dāng)使用碳</p><p>　　表 3-20 焊接電流經(jīng)驗(yàn)系數(shù)與焊條直徑的關(guān)系 [9]</p><p>　　2) 考慮焊接位置    在平焊位置焊接時(shí)，可選擇偏大些的焊接電流，非平焊位置焊接時(shí)，為了易于控制焊縫成形，焊接電流比平焊位置小 10％～20％。&#

22、160;    3) 考慮焊接層次    通常焊接打底焊道時(shí)，為保證背面焊道的質(zhì)量，使用的焊接電流較?。缓附犹畛浜傅罆r(shí)，為提高效率，保證熔合好，使用較大的電流：焊接蓋面焊道時(shí)，防止咬邊和保證焊道成形美觀，使用的電流稍小些。     焊接電流—一般可根據(jù)焊條直徑進(jìn)行初步選擇，焊接電流初步選定后，要經(jīng)過試焊，檢查焊縫成形和缺陷，才可確定。對(duì)于有力學(xué)性

23、能要求的如鍋爐、壓力容器等重要結(jié)構(gòu)，要經(jīng)過焊接工藝評(píng)定合格以后，才能最后確定焊接電流等工藝參數(shù)。</p><p><b>　　5-2 電弧電壓</b></p><p>　　當(dāng)焊接電流調(diào)好以后，焊機(jī)的外特性曲線就決定了。實(shí)際上電弧電壓主要是由電弧長(zhǎng)度來決定的。電弧長(zhǎng)，電弧電壓高，反之則低。焊接過程中，電弧不宜過長(zhǎng)，否則會(huì)出現(xiàn)電弧燃燒不穩(wěn)定、飛濺大、熔深淺及產(chǎn)生咬邊、氣孔

24、等缺陷：若電弧太短，容易粘焊條。一般情況下，電弧長(zhǎng)度等于焊條直徑的0.5～1倍為好，相應(yīng)的電弧電壓為16—25V。堿性焊條的電弧長(zhǎng)度不超過焊條的直徑，為焊條直徑的一半較好，盡可能地選擇短弧焊；酸性焊條的電弧長(zhǎng)度應(yīng)等于焊條直徑。</p><p><b>　　5-3 焊接速度</b></p><p>　　焊條電弧焊的焊接速度是指焊接過程中焊條沿焊接方向移動(dòng)的速度，即單位時(shí)

25、間內(nèi)完成的焊縫長(zhǎng)度。焊接速度過快會(huì)造成焊縫變窄，嚴(yán)重凸凹不平，容易產(chǎn)生咬邊及焊縫波形變尖；焊接速度過慢會(huì)使焊縫變寬，余高增加，功效降低。焊接速度還直接決定著熱輸入量的大小，一般根據(jù)鋼材的淬硬傾向來選擇。</p><p><b>　　5-4 焊縫層數(shù)</b></p><p>　　厚板的焊接，一般要開坡口并采用多層焊或多層多道焊。多層焊和多層多道焊接頭的顯微組織較細(xì)，熱影

26、響區(qū)較窄。前一條焊道對(duì)后一條焊道起預(yù)熱作用，而后一條焊道對(duì)前一條焊道起熱處理作用。因此，接頭的延性和韌性都比較好。特別是對(duì)于易淬火鋼，后焊道對(duì)前焊道的回火作用，可改善接頭組織和性能。     對(duì)于低合金高強(qiáng)鋼等鋼種，焊縫層數(shù)對(duì)接頭性能有明顯影響。焊縫層數(shù)少，每層焊縫厚度太大時(shí)，由于晶粒粗化，將導(dǎo)致焊接接頭的延性和韌性下降。</p><p><b>　　5-6 熱

27、輸入</b></p><p>　　熔焊時(shí),由焊接能源輸入給單位長(zhǎng)度焊縫上的熱量稱為熱輸入。其計(jì)算公式如下：                    Q=NLU/u式中   Q——單位長(zhǎng)度焊縫的

28、熱輸入 (J／cm)       I——焊接電流 (A) ；       U——電弧電壓 (V) ；       u——焊接速度 (cm／s)       n——熱效率系數(shù)，焊條電弧焊為 0.

29、7～0.8。     熱輸入對(duì)低碳鋼焊接接頭性能的影響不大，因此，對(duì)于低碳鋼焊條電弧焊—一般不規(guī)定熱輸入。對(duì)于低合金鋼和不銹鋼等鋼種，熱輸入太大時(shí)，接頭性能可能降低：熱輸入太小時(shí)，有的鋼種焊接時(shí)可能產(chǎn)生裂紋。因此，焊接工藝規(guī)定熱輸入。焊接電流和熱輸入規(guī)定之后，焊條電弧焊的電弧電壓和焊接速度就間接地大致確定了。     一般要通過試驗(yàn)來確定既可不產(chǎn)生焊接裂

30、紋、又能保證接頭性能合格的熱輸入范圍。允許的熱輸入范圍越大，越便于焊接操作。</p><p><b>　　6總結(jié)</b></p><p>　　課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實(shí)際問題,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),是對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過程.隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新日異，動(dòng)手能力越來越重要，通過這次焊接課程設(shè)計(jì)了解了很多實(shí)際操作中的問題

31、通過積極的努力解決問題，從而彌補(bǔ)了很多課堂上學(xué)不到的東西。</p><p><b>　　7參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 肖滿斗,肖偉,江嘉鷺. WC-Co硬質(zhì)合金的Co相結(jié)構(gòu)[J]. 粉末冶金材料科學(xué)與工程, 2010,(06) . </p><p>　　[2] 曹順華,鄒仕民,李春香,謝繼峰,李文超,張秀芳. 矯頑磁力在纖維狀

32、WC晶粒硬質(zhì)合金研究中的應(yīng)用[J]. 粉末冶金技術(shù), 2008,(05) . </p><p>　　[3] 黃道遠(yuǎn),易丹青,劉會(huì)群,蔡志剛,劉瑞,李薦. 硬質(zhì)合金強(qiáng)度隨溫度的變化及失效機(jī)理的研究[J]. 材料熱處理學(xué)報(bào), 2007,(05) . </p><p>　　[4] 趙昱東. 提高鑿巖釬具壽命的途徑[J]. 礦山機(jī)械, 1992,(03) . </p><p&g

33、t;　　[5] 王麗利,李海艷,劉寧. 添加TiC對(duì)WC-Co基硬質(zhì)合金組織和力學(xué)性能的影響</p><p>　　課程名稱： 焊接工藝學(xué) </p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p>　　院（系）： 材化學(xué)院 專業(yè)： 金屬材料工程（焊接方向） 班級(jí)： 080301 學(xué) </p>

34、;<p>　　一、課程設(shè)計(jì)題目： 燃料貯瓶結(jié)構(gòu)圖設(shè)計(jì) </p><p>　　二、課程設(shè)計(jì)工作自 2011 年 12 月 12 日起至 2011年 12 月 23 日止</p><p>　　三、課程設(shè)計(jì)進(jìn)行地點(diǎn)： 西安工業(yè)大學(xué)

35、2-417 </p><p>　　四、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容：</p><p>　　1、課題背景和意義： </p><p>　　掌握材料的焊接性

36、試驗(yàn)方案制定基本內(nèi)容及方法，能夠順利向焊接工程技術(shù)人員轉(zhuǎn)變 </p><p>　　2、設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容及技術(shù)指標(biāo)： </p><p>　　（1）詳細(xì)工藝方案制定

37、 </p><p>　　(2) 焊接參數(shù) </p><p>　　（3）相關(guān)工藝措施

38、 </p><p>　　3、設(shè)計(jì)的基本要求及進(jìn)度安排： </p><p>　?。?）12月12日 焊接設(shè)計(jì)主要內(nèi)容及方法，進(jìn)度安排（4課時(shí)）

39、 </p><p>　　(2) 12月12日～12月18日 查找資料，獨(dú)立完成方案，老師答疑。 </p><p>　?。?）12月18日～12月21日 詳細(xì)設(shè)計(jì)及撰寫論文（說明書） </p><p

40、>　　（4）12月23日 答辯 </p><p>　　4、課程設(shè)計(jì)（論文）的工作量要求： </p><p>　　指 導(dǎo) 教 師：