20钢板焊接工艺设计说明书
目录
摘要 (1)
1 母材的基本数据与焊接性 (1)
1.1 母材的基本数据 (1)
1．1.1 20钢的介绍 (1)
1.1.3碳钢的化学成分 (1)
1.1.4 20钢的化学成分与基本力学性能 (2)
1.2．20 钢的焊接性 (2)
1.2.1 碳当量分析 (2)
1.2.2 焊接性分析 (3)
1.2.3焊接时存在的问题 (3)
2 焊接方法的选择 (4)
3 焊接工艺 (5)
3.1 焊前准备 (5)
3.1.1 坡口设计 (5)
3.1.2 坡口加工方法与清理 (5)
3.1.3 焊件装配 (5)
3.1．4焊前预热、层间温度以及焊后热处理 (6)
3.2 焊接参数的选择 (6)
3.2.1焊丝直径的选择 (6)
3.2.2焊接电流的选择 (7)
3.2.3电弧电压的选择 (7)
3.2.4焊接速度的选择 (8)
3.2.5焊丝伸出长度的选择 (8)
3.2.6电流极性的选择 (8)
3.2.7焊接回路电感值的选择 (8)
3.2.8气体流量的选择 (9)
4.焊接设备 (9)
5.焊接材料 (10)
5.1
CO气体 (10)
2
5.2 焊丝 (11)
5.2.1焊丝的选择 (11)
5.2.2焊丝的质量 (11)
6 焊接实施方法及步骤 (11)
6.1引弧 (11)
6.2焊接 (12)
6.3收弧 (12)
7 施焊时注意事项 (12)
CO焊常见缺陷、产生原因及特征与预防措施 (12)
8.2
9焊后检测 (14)
10结语 (14)
11 参考文献 (15)
20钢板焊接工艺设计说明书
学生：若忆江南
指导教师：燕子
（CMME.CTGU）
摘要：分析普通低碳钢的焊接性，以常见的低碳钢板(20钢，2－8×100×300)的焊接为例，研究了焊接方法的确定，焊接参数、焊接材料、焊接设备的合理选择；指出了焊接施焊方法、步骤以及注意事项；讨论了焊接缺陷及其预防措施以及焊后检验。
关键词：低碳钢；薄板；
CO气体保护焊；焊接工艺
2
1 母材基本数据与焊接性
1.1 母材的基本数据
1．1.1 20钢的介绍
碳钢是铁和碳的合金，碳钢中除了以碳作为合金元素外，还有少量的Mn和Si有益元素，还有S、P等杂质。优质碳素钢的牌号用两位数表示，20钢是优质碳素钢，其
w(C)=0.2%。碳钢是钢材中产量最多，应用最广的材料，被用来制造大部分焊接结构。
1.1.2 碳钢按含碳量的分类，如表1。
表1 碳钢按含碳量的分类
1.1.3 碳钢的化学成分，如表2所示。
表2 碳素结构钢的化学成分表
38
.001525.025.0665.024.05
156=++++=++++++=V
Mo Cr Ni Cu Mn C Ceq 1.1.4 20钢的化学成分与基本力学性能
其化学成分和基本力学性能分别如表3、表4。
表3 20钢的化学成分表
表4 20钢的基本力学性能
强度比15号钢稍高，很少淬火，无回火脆性。冷变形塑性高、一般供弯曲、压延、弯边和锤拱等加工，电弧焊和接触焊的焊接性能好，气焊时厚度小，外形要求严格或形状复杂的制件上易发生裂纹。切削加工性冷拔或正火状态较退火状态好、一般用于制造受力不大而韧性要求高的。 1.2．20 钢的焊接性 1.2.1 碳当量分析
由前述20钢的化学成分表计算其碳当量：
根据一般生产经验，碳当量Ceq <0.40时，淬硬性较小，焊接性良好，焊接时一般不
需要预热、控制层间温度或后热（板厚太大时预热）；Ceq =0.40-0.60时，淬硬倾向较大，焊性较差，一般需要预热（如钢号：30、35、45等）；Ceq >0.6时，淬硬倾向更严
重，焊接性很差，焊前必须采用较高的预热温度，控制层间温度和后热，并采用低氢焊接工艺（如碳素钢铸件、碳素工具钢）。
1.2.2焊接性分析
这里讨论的－8×100×300规格20钢板，由于含碳量低,锰、硅含量也少,所以,通常情况下不会因焊接而产生严重硬化组织或淬火组织。其焊后的接头塑性和冲击韧度良好,无回火脆性，但淬硬性淬透性较差。焊接时,一般不需要预热、控制层间温度和后热,焊后也不必采用热处理改善组织,整个焊接过程不必采取特殊的工艺措施,但如果结构件的刚度增大，则焊缝裂纹倾向也增大，焊接刚度大的构件时宜选用低氢焊接工艺，焊前预热，焊后消除应力热处理。
常用低碳钢焊前预热及焊后回火温度见表5。
表5 常用低碳钢焊前预热及焊后回火温度
这里讨论的－8×100×300规格20钢板，由于含碳量低,锰、硅含量也少,所以,通常情况下不会因焊接热周期的快速冷却而产生严重硬化组织或淬火组织。其焊后的接头塑性和冲击韧度良好,无回火脆性，但淬硬性淬透性较差。因此,在焊接板厚小于70mm的焊件时，焊前不需预热，不必严格保持层间温度除了锅炉压力容器等重要的焊接结构外，一般不需要预热、控制层间温度和后热,焊后也不必采用热处理改善组织,整个焊接过程不必采取特殊的工艺措施,焊接性能优良。
1.2.3焊接时存在的问题
尽管如此，低碳钢当采用高热输入焊接法焊接，或结构件的刚度增大使焊缝裂纹倾向也增大时，以及在其他一些情况下，也会出现各种问题，如：
1)焊缝金属的热裂纹问题。在直边对接接头的单面或双面埋弧焊中，当母材的w(C)
超过0.20，w（S）大于0.03，且板厚大于16mm时，往往会在焊缝的中心线形成热裂纹。
2) 液化裂纹问题。若钢材冶炼质量低劣，存在明显的偏析带，使硫磷等有害杂质含
量局部偏高；当以高热输入焊接时，焊缝熔合区在高温停留的时间较长，如焊接应变速率高于晶体变形能力的增长速度，就会产生液化裂纹。
3) 层状撕裂问题在焊接厚度大于60mm 的碳钢厚板接头时，如钢材的冶炼质量较差，
存在较多的非金属夹杂物，则在焊接应力较高的接头中，在焊接热影响区或靠近热影响区部位，有时会形成层状撕裂。
此外，某些焊接方法会减低低碳钢焊接接头的质量。如电渣焊，由于线能量大，回事焊接热影响区的粗晶区的晶粒长得十分粗大，引起冲击韧度的严重下降，焊后必须经行细化晶粒的火处理，以提高冲击韧度。
总之，低碳钢是属于焊接性最好、最容易焊接的钢种，所有焊接方法都能适用于低碳钢的焊接。 2 焊接方法的选择
焊接方法必须根据被焊材料的焊接性、接头形式、焊接厚度、焊缝空间位置、焊接结构特点及工作等多方面因素考虑后予以选择确定。焊接方法的选择原则是在保证产品质量条件下，优先选择常用的焊接方法。
20钢是焊接性良好的钢种，所以各种方法都能应用，如手工电弧焊、埋弧焊、2CO 气体保护焊、电渣焊、气焊、电阻焊、氩弧焊、钎焊等。其中常用的是手工电弧焊、二氧化碳气体保护焊、氩弧焊、埋弧焊等。2CO 气体保护焊具有焊接生产率高、成本低、变形量小、质量高等优点，适用范围广等特点，初不适于焊接焊接容易氧化的有色金属及其合金外，可以焊接碳钢和合金结构钢构件，甚至用于焊接不锈钢也去的了较好的效果，在许多金属结构的生产中已经逐渐取代了焊条电弧焊和埋弧焊，在汽车制造、机车和车辆制造、化工机械、矿山机械部门得到广泛的应用。这里优先选用常规的实心焊丝半自动2CO 气体保护焊。
2CO 气体密度较大，隔离空气、保护焊接区的效果十分良好，2CO 气体保护焊的工
艺特点：
1）2CO 电弧穿透能力强，焊丝熔化率高，生产率可比手工焊高1-3倍； 2）2CO 气体保护焊的成本只有埋弧焊和手工电弧焊的40%-50%； 3）抗锈蚀能力较强，焊缝含氢量低。 4）合金元素烧损严重； 5）金属飞溅增加； 6）引起CO 气孔。
解决上述问题的途径是用含有Si 、Mn 、Al 等脱氧元素的焊丝。
3 焊接工艺
3.1 焊前准备
焊前准备包括坡口设计、坡口加工、清理焊件、装配等。
3.1.1坡口设计
CO焊采用细滴过渡时，电弧穿透力较大，熔深较大，容易烧穿焊件，所以坡口开2
得要小些，钝边适当大些，对接间隙不能超过2mm.如果用直径1.6mm的焊丝，钝边可留4~6mm，坡口角度可减小到45°左右。板厚小于12mm的板材开I形坡口。
图1 坡口形式图2 接头形式
3.1.2 破口加工方法与清理
破口加工的方法主要有机械加工、气割和碳弧气刨等。
CO焊时对坡口精度的要求
2
比焊条电弧焊高。
焊定位焊缝之前应将坡口周围10~20mm范围内的油污、铁锈、氧化皮及其他赃物去除，否则影响焊件质量。6mm一下板上的氧化膜对质量几乎无影响；焊厚板时，氧化皮能影响电弧稳定性，恶化焊缝成形及生成气孔。为了去除氧化皮中的水分和油类，焊前最好用气体火焰烤一下，但要充分加热，否则，在焊件冷却时会生成水珠。它进入坡口间隙反而会造成相反效果。
为了防锈，许多钢板表面都涂有油漆，焊接时不一定都要除去，要看对焊缝有无影响，有影响的涂料一定要出去，没有影响的（如底料）可以不除去。
3.1.3焊件装配
主要有定位焊和使用夹具两种方法。定位焊缝是为了装配和固定焊件上的接缝位置而进行的焊接。定位焊缝本身易产生气孔和夹渣，也是导致随后焊接时产生气孔和夹渣的主要原因，所以必须认真的进行定位焊缝的焊接。定位焊缝尽可能使焊缝分布在焊缝的背面，当背面难以施焊时，可以在正面焊一条短焊缝，再焊时该处就不必再焊接。
装配是为了防止焊接变形和维持预定的坡口，装配质量对焊接质量有很大的影响，，一般小尺寸的规则零件采用夹具装配。使用夹具定位时，应考虑磁偏吹的问题。
根据采用的坡口形式与接头形式，对－8×100×300的装配，采取简单的方法，直接在焊接平台上装配好后用重块压住即可，焊完一侧之后彻底清根，再翻身焊接另一侧。
图3 焊件装配示意图（搁置于焊接平台上）
3.1．4 焊前预热、层间温度以及焊后热处理
由对焊接性的分析及表5可知，不需要焊前预热、焊后热处理，由于采用I 形坡口双面焊，不需要控制层间温度。 3.2 焊接参数的选择
2CO 焊的焊接参数较多，主要包括焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝直径、焊
丝伸出长度、电流极性、焊接回路电感值和气体流量等。由于碳钢和低合金钢的二氧化碳保护焊接在实际工程中的应用较多，已有比较成熟的焊接参数经验组合，现截取文献中推荐的焊接参数如表6]2[]1[ ：
表6 水平对接
下面将依据此表并具体结合本文讨论的规格钢板选取焊接工艺参数。
3.2.1焊丝直径的选择
厚度为1－4mm 时，应采用直径0.5—1.2mm 的焊丝。厚度大于4mm 时，应采用直径大于或等于1.6mm 的焊丝。直径为1.6mm 和2.0mm 的焊丝可用于短路过渡和细颗粒过渡焊接，而直径大于2.0mm 的焊丝只能用于细滴过渡焊接，焊丝直径的选择见表7。
这里，板厚为8mm,则应选直径大于或等于1.6mm的焊丝，又因为焊丝直径的为1.6mm时，短路过渡不适用于平焊，故，根据表7的最后一行，应采用直径1.6mm焊丝，细滴过度。
3.2.2焊接电流的选择
焊接电流的作用是熔化焊丝和工件，同时也是决定熔深的最主要因素。焊接电流的使用范围随焊丝直径和熔滴过渡形式的不同而不同。焊丝直径为1.6mm且短路过渡时，应选用焊接电流小于200A，能得到飞溅小成形美观的焊道。细颗粒过渡的焊接电流选用在350A以上，能得到熔深较大的焊道，常用于厚板焊接。焊接电流的选择可参照表8。
可见，按表8选取焊接电流并参照表6，讨论的钢板厚度不大，为防止烧透，将表6中的电流值在保证熔滴过渡形式的条件下适当减小选取焊接电流依次为340A和350A。
3.2.3电弧电压的选择
电弧电压是焊接参数中很重要的一个参数。电弧电压的大小决定了电弧的长短和熔滴的过渡形式，它对焊缝成形、飞溅、焊接缺陷以及焊缝的力学性能有很大的影响、电弧电压对焊接过程和对金属与气体间的冶金反应的影响均比焊接电流大，且随着焊丝直径的减小，这种影响程度增大。
实现短路过渡的条件之一是保持较短的电弧长度，即低电压。但电弧电压过低，电弧引燃困难，焊丝会插入熔池，使得电弧不能稳定燃烧；若过高，则短路过渡转变为粗滴的长弧过渡，焊接过程不稳定。
为获得良好的工艺性能，应选择最佳的电弧电压值，该值是一个很窄的区间，一般只有1－2V的范围。其选择见表9。
表9常用焊接电流及电弧电压的适用范围
按表选取焊接电弧电压，由于其对熔深的影响较小，可按照表6选取，即分别为33.5V
和34V 。
3.2.4焊接速度的选择
主要依据生产效率和焊接质量来选择。速度过快，保护效果差，同时使冷却速度加快，使焊缝塑性降低，且不利于焊缝成形，易咬边；速度过慢，熔敷金属在电弧下堆积，电弧热和电弧力受阻，焊道不均匀，焊缝组织粗大。实际生产中，焊速不超过0.5m/min ，即30m/h,再考虑到钢板较薄，不易选择过大的焊速，取27m/h 。
另外，根据接头和坡口尺寸、焊接速度、焊丝直径、及焊接层数，可以在此估计送丝速度——认为装配前坡口的体积约等于焊接熔敷金属即焊丝的体积，则可得所需焊丝的长度约等于
焊接所需时间
因此，焊机的送丝速度约为
3.2.5焊丝伸出长度的选择
由于短路过渡时采用细丝，因而在在焊丝伸出长度上产生的电阻热很大，成为焊接参数中不可忽视的因素。在其他焊接参数一定的情况下，焊丝伸出长度增大，焊接电流下降，熔深也减小；焊丝上的电阻热也增大，有利于熔化焊丝，从提高生产效率来看是
m
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有利的。但过大，焊丝容易发生过热而成段熔断，飞溅严重，影响焊接质量。另外气体保护效果也变差。过小，会妨碍观察电弧，影响焊工操作。且易使飞溅堵塞喷嘴，还会使导电嘴过热而夹住焊丝，甚至烧毁导电嘴。根据生产经验，焊丝伸出长度应为焊丝直径的10—12倍。这里选取16mm。
3.2.6电流极性的选择
CO焊主要采用直流反接法。
2
表10 极性的应用范围及特点
选用直流反接。
3.2.7焊接回路电感值的选择
焊接回路电感主要用于调节电源的动特性，来获得合适的短路电流增长速度di/dt，从而减小飞溅，并调节短路频率和燃烧时间，以控制电弧热量和熔透深度。焊接回路的电感值应根据焊丝直径和焊接位置来选择。在短路过渡中，熔滴过度周期短，需要较大的di/dt，应选择较小的电感值；粗焊丝焊时熔化慢，熔滴过渡周期长，则需要较小的di/dt，需要较大的电感值。另外，在平焊位置焊接时要求短路电流增长速度di/dt比立焊和仰焊时低些。焊接回路的电感值的选择见表11。
表11 焊接回路电感值的选择
因此这里选择细滴过渡的第四行，0.4~0.8mH。
3.2.8气体流量的选择
CO气体流量的大小主要是根据对焊接区域的保护效果来决定。在焊接电流较大、2
焊接速度较快、焊丝伸出长度较长以及在室外作业等情况下，气体流量要适当加大，以
使气体有足够的挺度，提高其看干扰能力。保护气流量越大。焊接速度，焊丝干伸长越大，保护气流量越大。内角焊比外角焊保护效果好，保护气流量应取下限。气体流量过大或者过小，都将影响保护效果，容易造成焊接缺陷。气体流量的选择见表12。
表12
选用粗丝2CO 焊的2CO 流量，取20 L ·min -1 。
至此，焊接参数已全部选毕，整理于后页表14。
4.焊接设备
2CO 半自动焊设备由以下几部分组成：焊接电源、控制系统、送丝系统、焊枪和气路系统等。半自动焊机的主要特点是自动送进焊丝，而焊枪的移动则是靠手工操作。在实际生产中，2CO 焊设备以半自动焊为主。查有关资料]2[可知，NBC —400A 半自动2CO 焊机用来焊接厚度2mm 以上的低碳钢、低合金钢。其基本参数如下表13。
]2[
5.焊接材料
2CO 焊用的焊接材料主要指2CO 气体、焊丝。
5.1 2CO 气体
纯2CO 气体是无色，略带有酸味的气体。密度为1.97kg/m 3，比空气重。在常温下把2CO 气体加压至5~7Mpa 时变为液体。常温下液态2CO 比较轻。在0℃，0.1Mpa 时，1kg 的液态2CO 可产生509L 的2CO 气体。焊接用2CO 气体应该有较高纯度，一般技术标准规定（体积分数）是：O 2＜0.1％，H 2O ＜(1―2)g ／m 3
,2CO ＞99.5％。焊接时焊接前应放出一部分气体，检查其是否潮湿。瓶装2CO 气体，采用40L 标准钢瓶，可灌入25kg 液态的2CO ，约占钢瓶的80%，基余20%的空间充满了2CO 气体。在0℃时保饱各气压为3.63Mpa ；20℃时保饱各气压为5.72Mpa ；30℃时保饱各气压为7.48 Mpa ，因此，2CO 气瓶要防止烈日暴晒或靠近热源，以免发生爆炸。气瓶中的压力降到1Mpa 时，应停止用气。
2CO 气体纯度对焊缝金属的致密性和塑性有很大影响。2CO 气体中的主要杂质是O H 2和2N ，其中O H 2的危害较大，易产生H 气孔，甚至产生冷裂缝。
5.2 焊丝 5.2.1焊丝的选择
2CO 气保护焊必须含有足够含量的Mn 、Si 等脱氧元素，以减少焊缝金属中的含氧量
和防止产生气孔。而且焊丝的含碳量要低，通常要求w(C)<0.11%，这样可以减少气孔和飞溅，而且焊丝应保证焊缝金属有满意的力学性能和抗裂性能，此外，当要求焊缝金属具有更高的抗气孔能力时，则希望焊丝中还含有固氮元素。
常用焊丝的牌号、化学成分及用途见[1]表8-6.其中H08Mn2SiA 焊丝在2CO 焊中应用最广。它有较好的工艺性、能力学性能及抗热裂纹性能，适于焊接低碳钢、屈服点σs ＜500MPa 的低合金钢。这里选用此焊丝。
表2 焊丝牌号H08Mn2SiA 的化学成分及用途
5.2.2焊丝的质量
焊丝表面必须光滑平整，不应有毛刺、划痕、锈蚀和氧化皮等，也不应有对焊接性能或焊接设备操作性能具有不良影响的杂质。焊接合金钢和大厚度低合金钢时，应采用
机械、化学或加热办法除掉焊丝上的水分和污染物。焊丝的镀铜层要均匀牢固，用缠绕法检查镀铜层的结合力时，应不出现鳞与剥落现象。焊丝的挺度应使焊丝均匀连续送进。
6 焊接实施方法及步骤
按照焊接工艺进行焊前准备，检查全部连接是否正确，水、电、气连接完毕合上电源，调整焊接规范参数。
6.1引弧
CO2气体保护焊采用碰撞引弧，引弧时不必抬起焊枪，只要保证焊枪与工作距离。1) 引弧前先按遥控盒上的点动开关或焊枪上的控制开关将焊丝送出枪嘴，保持伸出长度10 ～15 mm。
2) 将焊枪按要求放在引弧处，此时焊丝端部与工件未接触，枪嘴高度由焊接电流决定。
3) 按下焊枪上控制开关，焊机自动提前送气，延时接通电源，保持高电压、慢送丝，当焊丝碰撞工件短路后自然引燃电弧。短路时，焊枪有自动顶起的倾向，故引弧时要稍用力下压焊枪，防止因焊枪抬起太高，电弧太长而熄灭。
6.2焊接
引燃电弧后，通常采用左焊法，焊接过程中要保持焊枪适当的倾斜和枪嘴高度，使焊接尽可能地匀速移动。当坡口较宽时为保证二侧熔合好，焊枪作横向摆动。焊接时，必须根据焊接实际效果判断焊接工艺参数是否合适。看清熔池情况、电弧稳定性、飞溅大小及焊缝成形的好坏来修正焊接工艺参数，直至满意为止。
6.3收弧
焊接结束前必须收弧。若收弧不当容易产生弧坑并出现裂纹、气孔等缺陷。焊接结束前必须采取措施。
焊机有收弧坑控制电路。焊枪在收弧处停止前进，同时接通此电路，焊接电流电弧电压自动减小，待熔池填满。若焊机没有弧坑控制电路或因电流小没有使用弧坑控制电路。在收弧处焊枪停止前进，并在熔池未凝固时反复断弧、引弧几次，直至填满弧坑为止。操作要快，若熔池已凝固才引弧，则可能产生未熔合和气孔等缺陷。
7 施焊时注意事项
电源、气瓶、送丝机、焊枪等连接方式参阅书。
选择正确的持枪姿势：
1）身体与焊枪处于自然状态，手腕能灵活带动焊枪平移或转动。
2）焊接过程中软管电缆最小曲率半径应大于300m/m焊接时可任意拖动焊枪。
3）焊接过程中能维持焊枪倾角不变还能清楚方便观察熔池。
3）保持焊枪匀速向前移动，可根据电流大小、熔池的形状、工件熔化情况调整焊枪前移速度，力争匀速前进。必要时可以根据实际情况调整运条方式，不采用直线运条方式而进行小幅的横向被动以免烧透焊件。
8.
CO焊常见缺陷、产生原因及特征与预防措施
2
气孔：1焊接时候卷入空气；2.预热器不起作用；3.焊接区域风大，气体保护不好；
4.喷嘴被飞溅物堵塞，不通畅，喷嘴与工件距离过大；
5.焊件表面油污、锈蚀处理不彻底；
6.电弧过长，电弧电压过高；
7.焊丝中Si-Mn含量不足。
咬边：1.电弧过长，电弧电压过高；2.焊接速度过快、焊接电流过大；3.焊工摆动不当。
焊缝成型不良:1.工艺参数不合适;2.焊丝矫正机构调节不当;3.送丝轮中心偏移;4.导
电嘴松动。
电弧不稳：1.外界网络电压影响;2.焊接参数调节不当；3.导电嘴松动；4.送丝机构、导电嘴堵塞等。
飞溅：1..焊接电参数调节不匹配；2.气流量过大3.工件表面过于粗糙4.焊丝伸出长度过长。
未焊透：1.焊接电流太小，送丝不当；2.焊接速度过快或过慢；3.坡口角度太小，间隙过小；4.焊丝位置不当，对中性差；5.焊工技能水平。
9焊后检测
（1）焊缝外观检查。焊缝进行外观检验前，应将妨碍检验的渣皮、飞溅等清理干净。外观检验可用目测、5～10倍的放大镜及专用检具（如焊口检测器）进行检查。 （2）焊后无损探伤检验。可采用渗透探伤等方法对焊缝外表面缺陷进行检查。可采用射线探伤、超声探伤和磁粉探伤等无损伤方法对焊缝内部缺陷进行检验。射线探伤的方法应符合相应国家标准GB 3323。 （3）金相实验。 10 结语
通过对课题任务中的2－8×100×300的20钢板2CO 气体保护焊焊接工艺的制定，了解了2CO 气体保护焊的基本焊接工艺的设计方法。2CO 气体保护焊以具备产率高、焊接成本低、焊接变形量小、焊接质量高等优点而在生产中广泛使用。使用中应根据母材要求不同，合理选择焊接设备、焊接材料及焊接参数，并在生产中采取适当的措施预防焊接缺陷的产生，从而很好地控制焊接质量。
参考文献
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[2] 俞尚知.焊接工艺人员手册[M].上海科学技术出版社，1991,2.P203.
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[4] 刘会杰.焊接冶金学与焊接性[M].机械工业出版社，2008,3
[5] 孟庆森，王文先，吴志生.金属材料焊接基础[M].化学工业出版社，2006,3
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[7] 李亚江，王娟.焊接原理及应用[M].化学工业出版社.2009,1
[8] 王宗杰.工程材料焊接技术问答[M].机械工业出版社，2002.
T/P92钢焊接工艺方案设计 1 、T/P92钢焊接性简述 T/P92钢的标准化学成分和机械性能列入表1和表2。欧洲开发的新型马氏体耐热钢—E911钢属于T/P92钢。日本开发的新型马氏体耐热钢—NF616钢属于T/P92钢，已列入ASTM/ASME A 213 T91和ASTM/ASME A335 P92标准。 表1 T/P92钢的化学成分 表2 T/P92钢的机械性能 1.1 T/P92在T/P91钢的基础上加入了1.7%的钨（W），同时钼（Mo）含量降低至0.5%，用钒、铌元素合金化并控制硼和氮元素含量的高合金铁素体耐热钢，通过加入W元素，显著提高了钢材的高温蠕变断裂强度。在焊接方面，除了有相应的焊接材料，并由于W是铁素体形成元素，焊缝的冲击韧性有所下降外，其余对预热、层间温度、焊接线能量，待马氏体完全转变后随即进行焊后热处理以及热处理温度、恒温时间的要求都是比较相近的。 1.2 T/P92钢中有关C、S、P等元素含量低、纯净度较高，且具有高的韧性，焊接冷裂纹倾向大为降低，但由于其钢种的特殊性，仍存在一定的冷裂纹倾向，所以焊接时必须采取一些必要的预防措施。 1.3 T/P92钢中添加W元素，促进了δ铁素体的形成，使冲击韧性比
T/P91有所降低，所以焊缝的冲击韧性与其母材、HAZ和熔合线的韧性相比，也存在明显降低的问题。
1.4与T/P91钢相似，存在焊接接头热影响区“第四类”软化区的行为。焊接接头经过长期运行后，焊接断裂在远离焊缝区的软化带，此软化带强度明显降低。 2、 T/P92钢的应用 2.1 T/P92钢具有与T/P91优良的常温及高温力学性能。通过加入W 元素，显著提高了钢材的高温蠕变断裂强度，T/P92钢的工作温度比T/P91钢高，可达630℃。 2.2 T/P92钢中碳的含量保持在一个较低的水平是为了保证最佳的加工性能，高温蠕变断裂强度非常高，抗腐蚀性能好，提高了耐热钢的工作温度，减少了钢材的厚度，降低了钢材的消耗量，降低了管道热应力。在国内首台USC机组玉环电厂机组对主蒸汽管道的设计中，曾有两套方案，若采用P91钢材，其规格为φDn349×103mm；若采用P92钢材，由规格可减为φDn349×72mm。 2.3用于替代电厂锅炉的过热器和再热器的不锈钢（不锈钢焊接有严重的晶间腐蚀及与铁素体、珠光体钢等异种钢的焊接问题），用于极苛刻蒸汽条件下的集箱和蒸汽管道（主蒸汽和再热蒸汽管道），其热传导和膨胀系数也远优于奥氏体不锈钢。 2.4由于T/P92钢的含碳量低于T/P91钢材，是低碳马氏体钢，须在马氏体组织区焊接，其预热温度和层间温度可以大大降低，据国外资料研究，通过斜Y型焊接裂纹试验法测定的止裂预热温度为100-250℃左右。 3 、T/P92钢焊接接头质量的各种影响因素的分析 3.1影响T/P92焊接接头质量的主要因素及影响结果见表1
专业课程设计说明书题目：商用汽车后悬架设计 学院机械与汽车学院 专业班级 10车辆工程一班 学生姓名 学生学号 201030081360 指导教师 提交日期 2013 年 7 月 12 日 1
一．设计任务：商用汽车后悬架设计 二．基本参数：协助同组总体设计同学完成车辆性能计算后确定 额定装载质量5000KG 最大总质量8700KG 轴荷分配 空载前：后52:48 满载前：后32:68 满载校核后前：后33：:67 质心位置： 高度：空载793mm 满载1070mm 至前轴距离：空载2040mm 满载2890mm 三．设计内容 主要进行悬架设计，设计的内容包括： 1．查阅资料、调查研究、制定设计原则 2．根据给定的设计参数(发动机最大力矩，驱动轮类型与规格，汽车总质量和使用工况，前后轴荷，前后簧上质量，轴距，制动时前轴轴荷转移系数，驱动时后轴轴荷转移系数)，选择悬架的布置方案及零部件方案，设计出一套完整的后悬架，设计过程中要进行必要的计算。 3．悬架结构设计和主要技术参数的确定 （1）后悬架主要性能参数的确定 （2）钢板弹簧主要参数的确定 （3）钢板弹簧刚度与强度验算 2
（4）减振器主要参数的确定 4．绘制钢板弹簧总成装配图及主要零部件的零件图 5．负责整车质心高度和轴荷的计算和校核。 *6．计算20m/s车速下，B级路面下整车平顺性(参见<汽车理论>P278 题6.5之第1问)。 四．设计要求 1．钢板弹簧总成的装配图，1号图纸一张。 装配图要求表达清楚各部件之间的装配关系，标注出总体尺寸，配合关系及其它需要标注的尺寸，在技术要求部分应写出总成的调整方法和装配要求。 2．主要零部件的零件图，3号图纸4张。 要求零件形状表达清楚、尺寸标注完整，有必要的尺寸公差和形位公差。在技术要求应标明对零件毛胚的要求，材料的热处理方法、标明处理方法及其它特殊要求。 3．编写设计说明书。 五．设计进度与时间安排 本课程设计为2周 １．明确任务，分析有关原始资料，复习有关讲课内容及熟悉参考资料0.5周。 ２．设计计算0.5周 ３．绘图0.5周 ４．编写说明书、答辩0.5周 3
汽车钢板弹簧设计 第一节悬架的定义、功能及其组成 悬架是现代汽车上的主要总成之一，它能够把车架（车身）与车轴（车轮）弹性的连接起来，其主要任务是传递作用在与车架和车轮之间的一切力和力矩，并且缓和由于路面不平而传给车身的冲击载荷，衰减由于冲击载荷引起的承载系统的振动，保证汽车的正常行驶。 悬架通常由弹性元件、导向机构及减振装置组成。弹性元件主要有：钢板弹簧，螺旋弹簧，橡胶弹簧，空气弹簧及油气弹簧等。在长期的发展过程中，由于钢板弹簧具有结构简单，制造成本较低，占用空间小，维修方便等一系列特点，因此目前在世界各国仍都在大量的采用钢板弹簧。 第二节．钢板弹簧的种类 一、按力学性能特点分： 分为等刚度、两极刚度复式钢板弹簧、渐变刚度钢板弹簧。 二、按截面形状分： 分为等截面板簧和变截面板簧 第三节．钢板弹簧的截面形状 目前国内钢板弹簧的截面形状有： a矩形截面b单面双槽截面c带凸肋的截面 弹簧在设计成不对称形状，目的是把断面的中性轴移近受拉表面，减少弹簧的拉应力。此种材料也存在缺点 （1）槽内容易储存泥沙加剧表面腐蚀。
（2）轧制后在沟槽的对应拉面上，表面质量较差，双槽的比单槽的更严重。 这种表面缺陷成为疲劳起源点。 注：在钢板弹簧的设计过程中应优先选择GB1222-84《弹簧钢》所规定的规格。 第四节．钢板弹簧的主要元件结构 一、第一片卷耳形式 钢板弹簧的卷耳形式一般有3种结构，上卷耳、下卷耳和平卷耳（柏林耳）。上卷耳使用的比较多，采用下卷耳主要是为了协调钢板弹簧与转向系的运动，下卷耳在载荷作用下容易张开。平卷耳可以减少卷耳的应力，因为纵向力作用方向和弹簧主片断面的中心线重合，对于不能增加主片厚度但又要保证主片卷耳强度的弹簧多采用平卷耳。但是平卷耳制造上比上述两种卷耳复杂，一般轿车多采用平卷耳或下卷耳。 二、第二片包耳
1绪论1 .1 Q235的成分及焊接性分析 Q235钢是一种普通碳素结构钢，具有冶炼容易，工艺性好，价格价廉的优点，而且在力学性能上也能满足一般工程结构及普通机器零件的要求，在世界各国得到广泛应用。碳素结构钢的牌号体现其机械性能，符号用Q+数字表示，其中“Q”为屈服点“屈”的汉语拼音，表示屈服强度的数值。Q235表示这种钢的屈服强度为235MP，Q235钢含碳量约为0.2%属于低碳钢。Q235成分:C含量0.12%-0.22%、Mn含量0.30%-0.65%、Si含量不大于0.30%、S含量不大于0.050%、P含量不大于0.045%。S、P和非金属夹杂物较多在相同含碳量及热处理条件下，低碳钢焊接材料焊后的接头塑性和冲击韧度良好，焊接时，一般不需预热、控制层间温度和后热，焊后也不必采用热处理改善组织，整个焊接过程不必采取特殊的工艺措施，焊接性优良。 Q235含有少量的合金元素，碳含量比较低，一般情况下（除环境温度很低或钢板厚度很大时）冷裂倾向不大。工件预热有防止裂纹、降低焊缝和热影响区冷却速度、减小内应力等重要作用。但是预热使劳动条件恶化，并使工艺复杂。低合金结构施焊前是否需要预热，一般应根据生产实践和焊接性试验来确定。当母材的碳当量Ceq≥0.35时应考虑预热。低合金钢淬硬倾向[1]主要取决于钢的化学成分，根据碳当量公式可知Q235的碳当量小于0.4%，在焊接过程中基本无淬硬倾向，焊前不需预热。且这类刚含碳量较低，具有较的抗热裂性能，焊接过程中热裂纹倾向较小，正常情况下不会出现热裂纹。从厚度考虑，当板厚超过25mm时应考虑100℃以上的焊前预热，试验中所用钢板的厚度为12mm，不需预热。 焊接热处理的目的是为了消除焊接内应力、提高构件尺寸的稳定性、增强抗应力腐蚀性能、提高结构长期使用的质量稳定性和工件安全性等。低合金钢焊接结构在大多数请况下不进行焊后热处理，只有在特殊要求的情况下才进行焊后热处理。此试验并无特殊要求，因此并未进行焊后热处理。 1.2 焊条 （1）焊条的熔敷金属应具有良好的力学性能
手工电弧焊焊接工艺规程 ——编号HG—0001 目录 1、用途及说明 2、焊接设备及工辅具 3、焊接材料 4、焊工 5、焊接工艺 6、焊接质量检验 手工电弧焊工艺规程 （焊接说明书） 1 用途及说明 本工艺规程适合用于专业厂、生产车间生产的手工电弧焊总成，同时也是技术科、检查科、生产车间进行工艺设计、焊接质量检查及产品验收的依据。 2 焊接设备及工辅具 2.1 手工电弧焊电源种类 2.1.1 交流弧焊机 常用型号：BX-500、BX1-300、BX3-300等。 2.1.2 旋转式直流弧焊发电机 常用型号：AX1-500、AX3-300等。 2.1.3 弧焊整流器 常用型号：ZXG1-250、ZXG1-400等。 2.1.4 逆变弧焊整流器 常用型号：ZX7-250、ZX7-315等。 2.2 对设备的性能要求 2.2.1 要求弧焊电源具有良好的动特性及徒降的外特性。 2.2.2 应有较高的空载电压，使焊接过程中电弧燃烧稳定。 2.2.3 按GB8118-87规定要求，应具有一定的焊接电流可调围。 2.3 设备的选择依据 2.3.1 选择设备时要以产品图作为依据，根据焊接金属材质、焊条类型、焊接结构来选择弧焊电源的类型。 2.3.1.1使用酸性焊条焊低碳钢时，应优先考虑用交流焊机。 2.3.1.2使用碱性焊条焊接重要结构或合金钢、铸铁时，需选用弧焊整流器、弧焊发电机等直流电源。 2.3.1.3在弧焊电源数量有限，而焊接材料的类型又较多时，可选用通用性较强的交直流两用电源。 2.3.2 根据焊接结构所用材料、板厚围、结构形式等因素确立所需弧焊电源的容量，然后参照弧焊电源技术数据，选用相应的设备。
目录 一、确定断面尺寸及片数 ------------------------------------------------------------------------ 2 二、确定各片钢板弹簧的长度 ------------------------------------------------------------------ 4 三、钢板弹簧的刚度验算 ------------------------------------------------------------------------ 5 四、钢板弹簧总成在自由状态下的弧高及曲率半径计算。 ------------------------------- 7 H ------------------------------------------------------------------------------------ 7 1.钢板弹簧总成在自由状态下的弧高 2.钢板弹簧各片自由状态下曲率半径的确定 -------------------------------------------------------------------------------- 8 五、钢板弹簧总成弧高的核算 ---------------------------------------------------------------- 10 六、钢板弹簧的强度验算 ---------------------------------------------------------------------- 11 二、（修改）确定各片弹簧长度--------------------------------------------------------------- 12 三、（修改）钢板弹簧的刚度验算 ------------------------------------------------------------ 14 四、（修改）钢板弹簧总成在自由状态下的弧高及曲率半径计算 --------------------- 15 五、（修改）钢板弹簧总成弧高的核算 ------------------------------------------------------ 17六（修改）钢板弹簧的强度验算 ------------------------------------------------------------- 18七、钢板弹簧各片应力计算 ------------------------------------------------------------------- 18八，设计结果 ------------------------------------------------------------------------------------- 20 九、参考文献 ------------------------------------------------------------------------------------- 21 十、附总成图 -------------------------------------------------------------- 错误！未定义书签。
钢板弹簧悬架系统设计规范 1 范围 本规范适用于传统结构的非独立悬架系统，主要针对钢板弹簧和液力筒式减振器等主要部件设计参数的选取、计算、验证等作出较详细的工作模板。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规范，然而，鼓励根据本规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。 QC/T 491-1999 汽车筒式减振器尺寸系列及技术条件 QCn 29035-1991 汽车钢板弹簧技术条件 QC/T 517-1999 汽车钢板弹簧用U形螺栓及螺母技术条件 GB/T 4783-1984 汽车悬挂系统的固有频率和阻尼比测定方法 3 符号、代号、术语及其定义 GB 3730.1-2001 汽车和挂车类型的术语和定义 GB/T 3730.2-1996 道路车辆质量词汇和代码 GB/T 3730.3-1992 汽车和挂车的术语及其定义车辆尺寸 QC/T 491-1999 汽车筒式减振器尺寸系列及技术条件 GB/T 12549-2013 汽车操纵稳定性术语及其定义 GB 7258-2017 机动车运行安全技术条件 GB 13094-2017 客车结构安全要求 QC/T 480-1999 汽车操纵稳定性指标限值与评价方法 QC/T 474-2011 客车平顺性评价指标及限值 GB/T 12428-2005 客车装载质量计算方法 GB 1589-2016 道路车辆外廓尺寸、轴荷及质量限值 GB/T 918.1-1989 道路车辆分类与代码机动车 JTT 325-2013 营运客车类型划分及等级评定 凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规范，凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。 4 悬架系统设计对整车性能的影响 悬架是构成汽车的总成之一，一般由弹性元件（弹簧）、导向机构（杆系或钢板弹簧）、减振装置（减振器）等组成，把车架（或车身）与车桥（或车轮）弹性地连接起来。主要任务是传递作用在车轮与车架之间的一切力与力矩，缓和由不平路面传给车架的冲击载荷，衰减由冲击载荷引起的承载系统的
焊接课程设计报告 姓名：高雨雨 学号：080301103
课程设计题目：氧化剂贮瓶结构及工艺设计 压力容器因运行条件复杂，对钢材的性能和工艺设计提出了更高的要求。与普通结构钢相比压力容器用的低合金钢应具有较高的高温强度常温和高温冲击性能，抗时效性，抗氢和硫化氢性等。这类钢的合金系是以提高钢材高温性能的合金元素（如Mn，Mo，Cr，V等）为基础。 一，课程设计目的： 设计是针对指定焊接产品（部件）的技术要求，制定焊接生产过程的工艺技术规程。通过设计实践，熟悉焊接生产的工艺分析，指定材料焊接性的技术规范的要领，设计必须的工艺装备及工夹具，并加以分析以及必要的计算过程和检验过程。为适应实际工作打下基础。 二，课程设计任务： 1 材料焊接性的分析过程 2 选择合适的焊接工艺装备 3 编写工艺设计说明书 4 填写焊接工艺卡 5 绘制示意图 三，课程设计的步骤及内容： 材料焊接性分析：采用常规的氩弧焊工艺对LF6焊接容易产生气孔，裂纹和变性较大等缺陷，大大限制了LF6的应用。 采用低频脉冲交流TIG焊接工艺 焊前准备：冷加工开坡口。进行焊前清理：氧化膜的存在会导致未焊透，未熔合，焊缝夹杂等缺陷，且由于氧化膜吸附大量水分课促使焊缝产生气孔，所以采用化学清洗除去试件表面的氧化膜，油脂和尘污是铝合金焊接前的必须的准备工作。此外，母材和焊丝中得固溶氢是造成氢气孔的主要原因之一，所以焊件和焊丝进行除氢处理（加热到170度，保温5h）以除去焊接材料中得固溶氢。 实验材料及设备：应选用化学成分与抗拉强度与母材相近的焊丝作为填充材料，铝镁焊丝ER5356，直径为1.6mm，选用镧钨极，焊枪喷嘴直径为9.0mm。 当焊接电流与送丝速度匹配合理时可以获得多个焊接点相互搭接的连续焊缝，外观均匀，呈鱼鳞波纹。当频率较低时容易实现。 焊接参数的选择： 基值电流：80 脉冲电流：140 焊接速度：300 送丝速度：820 钨极直径：2.5 脉冲频率：2 电弧长度：2.5 焊缝应有检验措施： 焊缝缺陷的存在将直接影响焊件结构的安全使用，为防止焊接焊件缺陷的存在，需要进行焊接检验。
焊接课程设计 说明书 班级： ： 学号: 专业
目录 设计任务书-------------------------------------------------------------------------------1第一部分焊接工艺设计 一、6156铝合金板焊接性分析-----------------------------------------------------2 二、焊接方法的选择-------------------------------------------------------------------3 三、MIG焊工作原理及工艺特点---------------------------------------------------4 四、、焊接工艺参数-------------------------------------------------------------------5 五、焊接注意事项----------------------------------------------------------------------7 六、外观检验---------------------------------------------------------------------------7 七、无损检测-----------------------------------------------------------------------------8第二部分夹具设计 一、夹具设计的目的意义及要求-------------------------------------------------8 二、定位------------------------------------------------------------------------------------8 三、夹具设计-----------------------------------------------------------------------------9 四、夹紧材料的设计-------------------------------------------------------------------12 五、夹紧尺寸公差及粗糙度---------------------------------------------------------14结论------------------------------------------------------------------------------------------14参考文献-----------------------------------------------------------------------------------15附录 焊接工艺卡-----------------------------------------------------------------------------装配图--------------------------------------------------------------------------------------零件图-----------------------------------------------------------------------------------
焊接工艺课程设计 题目焊接工艺与控制课程设计 指导教师 姓名 学号 专业 班级 完成日期2014 年 6 月23 日
三峡大学课程设计任务书 （2014年春季学期）
焊接工艺卡
目录 1. 30CrMoV A钢的性能分析 (6) 1.1 材料： (6) 1.2 化学成分及力学性能： (6) 2. 15 30CrMoV A钢的焊接性能 (7) 2.1 碳当量分析 (7) 2.2 30CrMoV A的焊接性的主要表现 (7) 3 焊接方法的选择和分析 (8) 3.1 焊接方法选择时应考虑的因素 (8) 3.2 焊接方法的选择 (8) 3.3 焊接方法主要特点分析 (9) 4 焊接设备的选择 (9) 4.1 焊接电源的选择 (9) 4.2 焊丝及焊剂的选择....................................................................................................... (9) 4.3、焊枪及喷嘴的选择 (9) 4.4、钨极的选择 (10) 5 焊接工艺参数的选择 (10) 5.1 焊接电流与电压的选择................................................................................................错误！未定义书签。 5.2 焊接速度的选择 (10) 5.3 钨极直径与保护气体流量............................................................ 错误！未定义书签。 6 焊前预热、焊接过程及焊后处理 (11) 6.1 焊前预热 (11) 6.2 焊接过程与焊后处理 (11) 7 焊后检验 (12) 7.1 外观检验 (12) 8 总结 (13) 参考文献 (14)
焊接1531 王翔 Q235钢板的焊接工艺设计说明书 目录 1 母材的基本数据与焊接性 (2) 1.1 母材的基本数据 (2) 1.1.1 Q235钢的介绍 (2) 1.1.2 碳钢按含碳量的分类 (2) ......................................................................................................... 错误！未定义书签。 1.1.4 Q235钢的化学成分与基本力学性能 (3) 1.2 Q235钢的焊接性 (4) 1.2.1 碳当量分析 (5) ......................................................................................................... 错误！未定义书签。 1.2.3 焊接时存在的问题 (6) 2 焊接方法的选择 (7) 3 焊接工艺 (8) 3.1 焊前准备 (8) 3.1.2 工件表面的清理 (9) 3.1.3 焊条烘干 (9) 3.2 焊接工艺参数的制定 (9) 3.2.1 焊条直径的选择 (9) 3.2.2 焊接电流 (10) 3.2.3 焊接电压 (11) 3.2.4 焊接层数 (12)
3.2.5 焊接速度 (12) 3.2.6 电流极性的选择 (12) 3.2.7 反变形 (13) 4 操作要点及注意事项 (13) 4.1.1 引弧焊接前引燃电弧的过程叫做引弧。引弧常用划檫法和直击法。 (13) 4.1.2 运条 (13) 4.1.3 收尾 (14) 4.1.4 敲渣 (14) 5 常见缺陷及解决措施 (14) 5.1.1 气孔 (14) 5.1.2 残余应力与变形 (15) 5.1.3 冷裂纹 (15) 1 母材的基本数据与焊接性 1.1 母材的基本数据 1.1.1 Q235钢的介绍 Q235钢又称A3钢，是铁和碳的合金，碳钢中除了以碳作为合金元素外，还有少量的Mn和Si有益元素，还有少量的S、P等杂质。Q代表的是这种材质的屈服极限，235代表的是屈服值，由于这种材料的含碳适中，综合性能较好，强度、塑性和焊接等性能得到较好配合，用途最广泛。 1.1.2 碳钢按含碳量的分类 表1 碳钢按含碳量的分类
1 绪论 需要图纸与完整word的请加：229826208 在我们完成了大学的全部课程之后，进行了机械加工工艺及工装设计，这是一次理论联系实际的综合运用，使我对专业知识、技能有了进一步的提高，为以后从事专业技术的工作打下基础。机械加工工艺是实现产品设计，保证产品质量、节约能源、降低成本的重要手段，是企业进行生产准备，计划调度、加工操作、生产安全、技术检测和健全劳动组织的重要依据，也是企业上品种、上质量、上水平，加速产品更新，提高经济效益的技术保证。然而夹具又是制造系统的重要组成部分，不论是传统制造，还是现代制造系统，夹具都是十分重要的。因此，好的夹具设计可以提高产品劳动生产率，保证和提高加工精度，降低生产成本等，还可以扩大机床的使用范围，从而使产品在保证精度的前提下提高效率、降低成本。当今激烈的市场竞争和企业信息化的要求,企业对夹具的设计及制造提出了更高的要求。所以对机械的加工工艺及夹具设计具有十分重要的意义。 夹具从产生到现在，大约可以分为三个阶段：第一个阶段主要表现在夹具与人的结合上，这是夹具主要是作为人的单纯的辅助工具，是加工过程加速和趋于完善；第二阶段，夹具成为人与机床之间的桥梁，夹具的机能发生变化，它主要用于工件的定位和夹紧。人们越来越认识到，夹具与操作人员改进工作及机床性能的提高有着密切的关系，所以对夹具引起了重视；第三阶段表现为夹具与机床的结合，夹具作为机床的一部分，成为机械加工中不可缺少的工艺装备。 在夹具设计过程中，对于被加工零件的定位、夹紧等主要问题,设计人员一般都会考虑的比较周全，但是，夹具设计还经常会遇到一些小问题，这些小问题如果处理不好，也会给夹具的使用造成许多不便，甚至会影响到工件的加工精度。我们把多年来在夹具设计中遇到的一些小问题归纳如下：清根问题在设计端面和内孔定位的夹具时，会遇到夹具体定位端面和定位外圆交界处清根问题。端面和定位外圆分为两体时无此问题,。夹具要不要清根，应根据工件的结构而定。如果零件定位内孔孔口倒角较小或无倒角,则必须清根,如果零件定位孔孔口倒角较大或孔口是空位，则不需要清根，而且交界处可以倒为圆角R。端面与外圆定位时，与上述相同。让刀问题在设计圆盘类刀具(如铣刀、砂轮等)加工的夹具时，
材料成形及控制工程专业课程设计 焊接工艺设计指导书 一、设计目的 1．通过实际产品的焊接工艺设计，使学生了解焊接结构的生产工艺过程； 2．掌握焊接工艺的设计方法及工艺文件的制定； 3．培养学生运用专业理论知识解决实际焊接生产问题的能力，锻炼查阅文献资料及工具书籍的基本技能。 二、设计内容 在规定时间内，完成由教师指定的某一个结构件的焊接工艺设计任务，主要内容包括： 1. 焊接结构件的设计简图与技术要求； 2. 产品的制造工艺性能分析； 3. 主要接头的焊接方法选择与说明，坡口型式及尺寸的设计与说明； 4. 主要部件（筒节、封头等）的加工工艺过程卡； 5. 产品的装焊工艺过程卡； 6. 壳体的焊接工艺卡。 三、设计要求 1．手绘产品的结构设计简图，标注出产品的主要结构尺寸；主要零件的名称、材质与规格；设计技术要求（包括制造技术要求与检验要求）等。 2．产品的制造工艺性能分析主要包括容器主体材料的焊接性分析与结构的装焊工艺性能分析。容器主体材料的焊接性能主要分析材质的焊接裂纹倾向及产生其它焊接缺陷的倾向，说明为保证焊接质量应采取的工艺措施，如合理选用焊接方法、焊接材料、焊前预热、焊后热处理、层间温度等；结构的装焊工艺性能分析主要针对特殊、复杂容器结构，分析需要采用的装焊顺序与方法。 2. 接头焊接方法的选择和坡口型式的设计应包括纵焊缝、环焊缝、封头拼缝、 人孔接管与筒体的焊缝等，绘制接头的局部放大图。选择与设计的依据主要从容器结构尺寸、接头位置、材质及厚度、施焊条件与可操作性、焊接变形与应力、装焊顺序等方面考虑。 3. 主要部件（筒节、封头等）的加工过程卡要求制定部件从原材料备料至组 装焊接之前的全部加工工艺过程，包括各加工工序的名称、加工内容、所用的工装设备与检验要求等，必要时绘制出加工工艺简图； 4. 壳体的装焊工艺设计包括装焊工艺顺序、工序名称与内容、各工序所涉及
焊接工艺 5.1 焊接工艺评定 5.1.1 焊接工艺评定的依据 1．《建筑钢结构焊接技术规程》 JGJ81-2002 2．《钢结构工程施工质量验收规范》 GB50205-2001 3．设计图纸及设计总说明 5.1.2 焊接工艺评定分析
5.1.3 ****二期焊接工艺评定方案（表18） 序号材质 试件厚 度（mm） 覆盖厚 度（mm） 接头 形式 焊接 方法 焊接 位置 备注 1 Q345C 30 22．5～45 对接埋弧焊平焊 2 Q345C 60 45～90 对接埋弧焊平焊 3 Q345C 30 22．5～45 对接CO2焊平焊 4 Q345C 60 45～90 对接CO2焊平焊 5 Q345C 30/30 22．5～45 角接CO2+双丝 埋弧焊 平焊 6 Q345C 60/60 45～90 角接CO2+双丝 埋弧焊 平焊 7 Q345C 20/20 15～40 十字形CO2焊立焊 8 Q345C 60/60 45～90 十字形CO2焊立焊 9 Q345C 30/60 15/33～ 30/66 T形电渣焊立焊 10 Q345C 80/80 40～88 十字形CO2焊/电 渣焊 立焊 11 Q345C Φ19× 200/δ40 20～80 T形栓钉焊平焊 5.2 焊工培训及焊工资格 从事本工程焊接工作的焊工、焊接操作工及定位焊工，必须是按照 JGJ81-2002《建筑钢结构焊接技术规程》的有关规定经考试合格，取得相应项目合格证且在合格证在有效期内的焊工。 在焊工上岗前，应针对本工程的箱型构件焊接接头多的特点，着重对手工操作焊工进行针对性地的复训与考核，从施焊人员的素质方面保证工程焊接质量等级达到优良。拟考试的接头型式及焊接位置如下，具体考试方案经监理同意后实施： (1)板材对接接头焊接位置示意：
《汽车设计》课程设计任务书48 学生姓名王光湖学号071268106 班级07车辆 一、设计题目：钢板弹簧设计3 二、设计内容 跃进牌货车悬架前钢板弹簧设计 三、设计要求：任选一款跃进牌货车 1）列出其主要参数 2）参考有关车型，选择合理的钢板弹簧结构方案（长度、片数等）3）设计计算（各片长度，断面尺寸和片数，核算刚度） 4）完成装配图设计：绘制装配图（标注尺寸、配合、技术要求、零件明细表和标题栏等） 5）完成弹簧销零件图设计 6）编写设计说明书一份
目录 1设计前言 (3) 2设计内容及汽车参数 (3) 3钢板弹簧基本参数确定 (3) 3.1单个钢板弹簧载荷 (3) 3.2悬架静挠度 (3) 3.3钢板弹簧满载弧高 (4) 3.4钢板弹簧断面形状 (4) 3.5钢板弹簧主片长度计算 (4) 3.6钢板弹簧片厚计算 (4) 3.7钢板弹簧宽度计算 (4) 3.8弹簧片数计算 (5) 3.9钢板弹簧各片长度计算 (5) 4设计总结 (7) 5参考文献 (8)
课程设计说明书 一、设计前言 现在随着人们生活水平的提高以及汽车行业的快速发展，人们对对于汽车的舒适性的要求也是越来越高，而对于汽车舒适性影响较大的就是前钢板弹簧，因为前钢板弹簧直接影响轻型卡车的前桥跳动，前桥的跳动造成车架的颠簸冲击强度增大，降低了卡车的行驶平顺性，所以设计轻型卡车的前钢板弹簧时的钢板弹簧参数的选定尤为重要。 二、设计内容：跃进牌ＮＪ１３０型载重汽车 汽车主要参数如下： 载重量： 在良好平坦的硬实路面在土路上 ２５００ｋｇ２０００ｋｇ 轴距：３３００ｍｍ 轮距： 前轮后轮 １５８９ｍｍ１６５０ｍｍ 外形尺寸： 长宽高 ５５３８ｍｍ２３４４ｍｍ２１６５ｍｍ 接近角离去角纵向通过半径 ４０°３２°２．７ｍ 前轴荷： 空载时满载时 １３００ｋｇ１５３０ｋｇ 后轴荷： 空载时满载时 １４１０ｋｇ３８３０ｋｇ 最大爬坡度最大车速拖挂总质量 ３０％８０ｋｍ／ｈ３５００ｋｇ 三、钢板弹簧基本参数的确定 本设计方案中，采用纵置式对称前钢板弹簧。 １．１单个钢板弹簧的载荷 已知汽车满载静止时汽车前轴载荷为G1=1530kg，簧下质量负荷Gu1=230kg，轴距3300mm 单个钢板弹簧的载荷：Fw1=（G1-Gu1）/2=(1530-230)/2*9.8N=6370N
课程设计论文（说明书） 课程：焊接工艺学课程设计 题目：09MnD钢焊接性试验设计 院、系：材化学院 学科专业：金属材料工程 学生： / 学号： / 校对： / 指导教师： / 2012年 11月
1．前言 09MnD属于无镍低温钢，常用于石油、化工技术和压力容器设备，用于制造使用温度在-50℃的压力容器构件、重要锻件，石油化工中的压力容器。含碳量为0.2%，硅含量在0.17%到0.35%之间，锰含量在0.95%到1.35%之间，磷含量和硫含量均小于0.25%，钒含量小于等于0.03%。其化学成分见：表1.1，其机械性能见：表1.2。 牌号化学成分（质量分数）（%） C Si Mn P S V 09MnD ≤0.12 0.17-0.35 0.95-1.35 ≤0.025 ≤0.025 ≤0.03 表1.1 09MnD的化学成分 牌号抗拉强度/MPa 屈服强度/MPa 伸长率（%）冲击功/J 09MnD 400-540 ≥240 ≥26 ≥21 表1.2 09MnD的机械性能 本实验主要通过熔化极混合气体保护焊对焊接材料为09MnD厚度为10mm 板材的焊接性及焊接特点进行探索，在制出实验试板后，根据国家的一系列标准对此次焊接工艺进行焊后组织及力学性能进行评定，进而分析09MnD的焊接性能。 2.焊接工艺 2.1 09MnD的焊接特点 焊接材料的选择应保证接头与母材有同样的低温性能，焊条、焊丝、焊剂都必须保证焊缝中的油含杂质S、P、N、O最少。焊接时需要最大限度地减小过热程度，防止出现粗大的铁素体或粗大的马氏体组织。 2.2 焊接方法及焊丝的确定 低温钢的焊接方法可选焊条电弧焊、埋弧焊及熔化极气体保护焊。采用含Ni低温焊条电弧焊，虽可保证低温韧性，但成本高、生产效率低且焊缝成形差。故选用普通的焊丝H08Mn2SiA,用混合气体保护半自动焊，其生产成本为焊条电弧焊的55%-60%，生产率高2-3倍。焊材选择见:表2.2.1。
汽车设计——钢板弹簧课程设计 专业：车辆工程 教师：R老师 姓名：XXXXXX 学号：200XYYYY 2012 年7 月3 日
课程设计任务书 一、课程设计的性质、目的、题目和任务 本课程设计是我们在完成基础课、技术基础课和大部分专业课学习后的一个教学环节，是培养我们应用已学到的理论知识来解决实际工程问题的一次训练，并为毕业设计奠定基础。 1、课程设计的目的是： （1）进一步熟悉汽车设计理论教学内容； （2）培养我们理论联系实际的能力； （3）训练我们综合运用知识的能力以及分析问题、解决问题的能力。 2、设计题目: 设计载货汽车的纵置钢板弹簧 (1) 纵置钢板弹簧的已知参数 序号弹簧满载载荷静挠度伸直长度U型螺栓中心距有效长度 1 19800N 9.4cm 118cm 6cm 112cm 材料选用60Si2MnA ,弹性模量取E=2.1×105MPa 3、课程设计的任务： （1）由已知参数确定汽车悬架的其他主要参数； （2）计算悬架总成中主要零件的参数； （3）绘制悬架总成装配图。 二、课程设计的内容及工作量 根据所学的机械设计、汽车构造、汽车理论、汽车设计以及金属力学性能等课程，完成下述涉及内容： 1．学习汽车悬架设计的基本内容 2．选择、确定汽车悬架的主要参数 3．确定汽车悬架的结构 4．计算悬架总成中主要零件的参数 5．撰写设计说明书 6．绘制悬架总成装配图、零部件图共计1张A0。 设计要求： 1. 设计说明书 设计说明书是存档文件，是设计的理论计算依据。说明书的格式如下： （1）统一稿纸，正规书写； （2) 竖订横写，每页右侧画一竖线，留出25mm空白，在此空白内标出该页中所计算的主要数据； （3) 附图要清晰注上必要的符号和文字说明，不得潦草； 2. 说明书的内容及计算说明项目 (1)封面；（2）目录；（3）原始数据及资料；（4）对设计课题的分析；（5）汽车纵置钢板弹簧简图；（6）设计计算；（7）设计小结（设计特点及补充说明，鉴别比较分析，个人体会等）；（8）参考文献。 3. 设计图纸 1）装配总图、零件图一张（0＃）；
工字梁焊接工艺课程设计
《焊接工艺》课程设计 工字型梁的焊接工艺设计 班级：08焊接1 班 姓名： 学号： A0852111
目录 1 结构与母材性能分析 (6) 1.1 工字形梁结构分析及作用 (6) 1.1.1 工字梁结构特点 (6) 1.1.2 工字梁作用 (6) 1.2 母材性能分析 (6) 1.2.1 Q345-B钢简介 (6) 1.2.2 Q345B化学成分 (7) 1.2.3 Q345B机械性能 (8) 1.2.4 Q345B焊接性分析 (8) 2生产工艺流程图。 (10) 3 钢板预处理 (11) 3.1 复检 (11) 3.2 钢材的表面预处理 (11) 3.3 钢板的矫正 (11) 3.4 钢板规格选择 (11) 3.5 划线、下料 (12) 3.6 坡口形式 (13) 4.1 下料方法及设备 (15)
4.1.1 下料采用半自动火焰切割 (15) 4.1.2 CG1-30型半自动火焰切割设备 (15) 4.1.3 常用切割气体比较 (16) 5 装配与焊接 (18) 5.1 翼板与腹板的装配焊接 (18) 5.1.1 装配 (18) 5.1.2 定位焊 (19) 5.1.3 焊接工艺 (19) 6 工字梁的焊接变形及防止 (21) 6.1 焊接变形种类 (21) 6.2 工字梁焊接时变形的防止 (22) 6.2.1 预留收缩量 (22) 6.2.2 反变形 (22) 6.2.3 制定合理的焊接工艺 (22) 7 二氧化碳气体保护焊简介 (24) 7.1 简介 (24) 7.2 焊机 (24) 7.3 CO2气体保护焊特点 (24) 7.4 CO2气体保护焊工艺参数 (25)
自行车车架焊接工艺设计说明书 成控0708班 070201214 高浩天
1 拟用的焊接方式 某车辆厂长久以来主要采用液化石油气焊从事自行车前叉、车架等的生产，积累了一定的经验，但产品成本较高且焊接质量有时不够稳定。近年来，随着生产的发展先后开发了BMX一20轻便自行车、人力三轮车和电动车车架等新产品，为了降低产品成本，提高生产效率，企业考虑改用其他焊接方法。首先考虑采用手工电弧焊，但因其飞溅多、电流易击穿管壁，焊接质量不能保证而被放弃。然后选用了CO2 气体保护焊，并首先在BMX一20轻便车车架上应用。 2 BMX一20自行车车架构件及其焊接要求 2.1 车架构件及焊缝 BMX一20自行车车架如图1所示。它由10种13 件管、板类零件构成，其配套零件见表1。需拼装施焊 的计有33条焊缝(直缝、环缝和曲线焊缝)，多数是“无 接头”(焊缝无堆起现象)的焊接结构。 2.2 对施焊的主要要求 (1)焊缝要有足够的强度，用250YPM 偏心度250 的凸轮，经4次冲击后，各焊接部位不得有裂纹、断裂 和脱焊现象。 (2)焊缝要均匀美观，无明显缺陷。 (3)焊后车架变形要小，能保证各零件与主管的几 何位置和相关尺寸公差；在施焊后免予校正或减少校 正工作量。
3 BMX一20自行车车架CO2气体保护焊的应用方案 3.1 拟用的焊接设备及辅助装置 主要设备由焊机(包括焊接电源、控制系统等)、送丝机构、焊枪、供气装置等几部分组成。 (1)焊机NBC一200型，其技术数据符合产品要求。 其中电源用硅整流式直流电源，它和旋转式电源相比具有性能好、无噪声、结构简单等优点。电源的技术数据如表2所示。 表 2 电源技术参数 电源电压工作电压调节范围焊接电流调节范围整流方式调压方式 380（V）14V~30V40A~200A三相桥全波抽头 控制系统主要是对供气、送丝和供电等实施控制。控制程序如下： (2)送丝机构采用等速送丝系统，送丝方式为推丝式。根据所选的焊丝直径(φ0．8 mm)，选用弹簧钢丝软管，内径为φ1．5 mm，长度取2．5 m左右。 (3)焊枪选用手枪式焊枪。使用前在喷嘴的内外表面涂以硅油，以便于清除飞溅物。 (4)供气系统包括气瓶和附属供气装置。附属供气装置包括电热式预热器、干燥器、减压器和3．01—1型浮标式流量计等，选用流量调节范围在0～15 L／min的气阀。 3.2 主要焊接材料 (1)CO2气体 液体状态的CO2采用钢瓶灌装，满瓶(80%容积)压力在5～7 MPa之间。CO2气体中的水气是主要的有害杂质，对焊缝质量有很大影响，过高的水气含量将导致焊缝产生气孔。为保证焊接质量，要求所购CO2气体的纯度>99．5% ，水、氮含量不得超过0．1 %。但实际所购CO2 气体一般达不到这一要求，含水量偏高，故规定施焊前现场采取下列措施：a．将新灌气瓶倒 置放水(放水结束仍将气瓶放正)；经倒置放水后的气瓶仍需先放气2～3 min。b．当瓶中气压降至980 kPa时，该气瓶不再使用。这是因为当瓶中液态CO2。全部挥发后气体压力降至