焊接科学与工程1焊接科学与工程-第一章
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焊接技术与工程学焊接技术与工程学是一门涉及金属材料加工与连接的技术学科,它在工业生产中起着至关重要的作用。
本文将从焊接技术的基本原理、应用领域以及未来发展方向等方面进行探讨。
我们来了解一下焊接技术的基本原理。
焊接是指通过加热或施加压力,在金属材料表面形成熔融池,并使其冷却凝固,从而实现金属材料的连接。
焊接可以分为熔化焊和压力焊两大类。
熔化焊是最常见的焊接方法,包括电弧焊、气体焊、激光焊等。
压力焊则是通过施加压力将金属材料连接在一起,例如冷焊和超声波焊等。
焊接技术在工程学中的应用非常广泛。
在制造业中,焊接是连接金属材料的常用方法,用于制造各种产品,如汽车、船舶、飞机、建筑结构等。
此外,焊接技术还广泛应用于能源行业,如核能、石油化工等。
在航天航空领域,焊接技术的高强度和高可靠性要求使其成为关键的工艺之一。
总之,焊接技术在各个领域都发挥着重要的作用,对于提高产品质量和降低生产成本具有重要意义。
随着科学技术的不断发展,焊接技术也在不断创新与进步。
未来,焊接技术的发展趋势主要集中在以下几个方面。
首先,高效、环保的焊接方法将得到更广泛的应用。
例如,激光焊接具有高能量密度、热影响区小的特点,可以实现高速、高质量的焊接。
其次,智能化焊接系统将得到进一步改进和推广。
自动化、智能化的焊接系统可以提高生产效率,减少人为操作的误差。
再次,焊接材料的研发将成为焊接技术的重要方向。
新型焊接材料的研究可以提高焊接接头的强度和耐腐蚀性能,满足各种特殊环境下的应用需求。
最后,焊接过程的监测与控制也是未来的研究热点。
通过实时监测焊接过程中的参数,可以及时发现问题并进行调整,提高焊接质量和稳定性。
焊接技术与工程学是一门重要的学科,它在各个行业中都起着不可替代的作用。
随着科技的不断进步,焊接技术也在不断创新与发展。
未来,随着新材料、新工艺的不断涌现,焊接技术将会迎来更广阔的发展空间,为各行各业的发展提供更好的支撑和保障。
焊接技术与工程一级学科焊接技术与工程是机械工程和材料科学领域的交叉学科,它涉及到金属和非金属材料的连接、结构设计与分析、焊接工艺与设备、焊接自动控制、焊接材料、焊接质量与检测等内容,是现代工程技术中至关重要的学科领域。
随着工业现代化的发展,焊接技术已经成为各行业制造与生产中不可或缺的重要环节,其在汽车制造、航空航天、能源、化工、建筑等领域都具有广泛的应用。
一、焊接技术与工程的学科发展历史焊接技术自古至今一直伴随着人类的生产活动。
早期的焊接方法主要包括铁锤打熔焊、火焰加热焊接、铸铁焊接等。
进入现代工业时期,随着金属材料的广泛应用和工业生产的发展,焊接技术不断提升和完善。
20世纪初,电弧焊接技术的发明开创了现代焊接技术的先河,焊接技术开始进入电气化、自动化和数字化的新阶段。
随着激光焊、等离子焊、激光-电弧复合焊等新技术的不断涌现,现代焊接技术在机器人化、智能化、高效化方向迈进了新的步伐。
二、焊接技术与工程的研究领域焊接技术与工程的研究领域十分广泛,主要包括焊接材料、焊接工艺、焊接设备与自动化、焊接结构设计、焊接质量与检测等方面。
在焊接材料方面,研究者着重于通过合金设计和改进材料组织来提高焊接材料的性能,包括焊接耐热合金、焊接耐蚀合金、耐磨焊接材料等。
在焊接工艺方面,研究者关注焊接过程中的热-力耦合、热量输入和熔池形成等问题,以获得高质量的焊接接头。
而焊接设备与自动化研究主要集中在焊接设备的自动控制、工艺参数的实时调整、焊接过程监测与智能化控制。
焊接结构设计方面的研究则侧重于焊接接头强度分析、疲劳寿命预测、焊接连接设计等。
焊接质量与检测方面的研究关注焊接接头的缺陷检测、残余应力测量、无损检测技术等。
三、焊接技术与工程的未来发展方向未来,随着工业技术的不断发展和对产品质量要求的日益提高,焊接技术与工程将朝着数字化、智能化、高效化方向不断迈进。
数字化技术将广泛应用于焊接设计、焊接工艺规划与模拟、焊接质量监测与控制中,以实现焊接过程的数字化管理与优化。
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一、焊接技术与工程专业课程有哪些计算机应用基础、机械制图、计算机辅助设计、工程力学、电工学与电子学、金属材料学及热处理、机械原理与机械零件、焊接方法与设备、焊接结构生产、熔焊原理及金属材料焊接性、弧焊电源、焊接生产检验、教育学、心理学、普通话语言等。
二、焊接技术与工程专业焊接技术具有裁缝之称。
**类高等学校设置不尽相同。
焊接本科专业为哈工大为最强,有焊接系,本科毕业授予本科毕业证、工学学士证,部分毕业生授予国际焊接工程师证。
很多985、211高校只设置焊接方向的硕士专业、博士专业。
比如华南理工大学没有焊接本科专业、专业,只有焊接方向的硕士专业、博士专业。
焊接技术与工程专业一般对于中专技校生而设置,培养适应焊接生产、管理、服务第一线需要的,德、智、体、美等方面全面的专业人才.
三、焊接技术与工程专业就业方向和前景焊接技术与工程专业是一个技术性较强、知识面相对集中的一个专业,目前全国只有**大学等少数几所高校开办了焊接技术与工程专业,每年的毕业生人数较少,而近几年来,一方面,国家对特种设备行业了管理和监督,另一方面,大量外资制造业和技术服务业的涌进,使焊接专业人员更加稀缺.
焊接技术与工程专业的毕业生可以在航空航天、能源、电力电器等领域从事焊接工程相关的科学研究、技术开发、设计制造等;也能在生产第一线从事材
料热加工领域内的设计制造、试验研究、科技开发与管理以及从事材料成型与控制和计算机科学与技术的教学、科研、开发和管理等工作,或就业于石油、化工、锅炉、压力容器、航空航天、电子通讯、船舶制造、汽车制造等领域的研究机构或大型国营企业、外资与合资企业以及府相关职能部门。
ﻭ名单。
焊接技术与工程一级学科
(原创实用版)
目录
1.焊接技术与工程的定义和概述
2.焊接技术与工程的主要研究领域
3.焊接技术与工程的重要性和应用
4.焊接技术与工程的发展趋势
正文
焊接技术与工程是一级学科,主要研究焊接原理、焊接方法、焊接设备和焊接质量控制等方面的知识。
焊接技术与工程是一门交叉学科,涉及材料科学、机械工程、电子技术等多个领域。
焊接技术与工程的主要研究领域包括:焊接原理、焊接方法、焊接设备、焊接质量控制、焊接结构和焊接材料等。
焊接原理主要研究焊接过程中的物理和化学变化;焊接方法主要研究不同材料和结构的焊接方式;焊接设备主要研究焊接设备的设计、制造和运行;焊接质量控制主要研究焊接质量的评价和控制方法;焊接结构主要研究焊接结构的设计、制造和运行;焊接材料主要研究焊接材料的性能和应用。
焊接技术与工程具有重要的应用价值。
焊接技术与工程的应用领域非常广泛,涉及到航空航天、汽车制造、船舶制造、电子设备制造、建筑工程等各个领域。
焊接技术与工程的进步可以提高焊接质量和效率,降低生产成本,提高产品的竞争力。
焊接技术与工程的发展趋势包括:高效焊接、自动化焊接、智能化焊接和绿色焊接等。
高效焊接主要研究提高焊接速度和降低焊接能耗;自动化焊接主要研究自动化焊接设备和控制系统;智能化焊接主要研究利用人工智能技术提高焊接质量和效率;绿色焊接主要研究降低焊接过程中的环境污染和资源消耗。
焊接技术与工程是一级学科,主要研究焊接原理、焊接方法、焊接设备和焊接质量控制等方面的知识。
第一章焊接检验过程及质量检验教案第一章焊接检验过程及质量检验第一节焊接检验的主要内容教学目的:1、掌握焊接缺陷的概念及分类2、掌握焊接检验的主要内容3、了解焊接检验过程教学重点:1、焊接缺陷的概念及分类2、焊接检验的主要内容教学时数:2课时教学过程:焊接质量的检验主要分为三个阶段,焊前检查:目的是防止或减少焊接过程中出现缺陷的可能性。
焊接过程中检验:其目的是及时发现焊接过程中的问题,随时加以纠正,同时通通过对焊接工艺实施情况的检查和焊接过程中的质量控制,防止缺陷的发生,修复缺陷,促进产品制造质量的提高。
焊后成品检验:它是焊接检验的最后一个环节,是鉴别产品质量的主要依据。
一、焊接缺陷及分类1.焊接缺陷:焊接接头中金属不连续、不致密或连接不良的现象称为焊接缺陷。
2.分类:常见焊接缺陷:(1)焊缝尺寸不符合要求主要指焊缝宽窄不一、高低不平、余高不足或过先进的焊缝尺寸过小会降低焊接接头的强度;尺寸过大会增加结构的应力和变形,导致应力集中,增加焊接工作量。
(2)咬边在工件上沿焊缝边缘所形成的凹陷叫咬边,如图2-22所示。
它不仅减少了接头工作截面,而且在咬边处造成严重的应力集中。
(3)焊瘤焊接过程中,熔化金属流淌到焊缝之外未熔化的母材上,所形成金属肿瘤。
焊道不仅影响焊缝的外观,而且焊道下方往往存在未焊透缺陷,容易引起应力集中。
(4)烧穿焊接过程中,熔化金属自坡口背面流出,形成穿孔的缺陷称为烧穿背衬焊道在焊接过程中经常发生烧穿。
(5)未焊透未焊透是指工件与焊缝金属或焊缝层间局部未熔合的一种缺陷。
未焊透减弱了焊缝工作截面,造成严重的应力集中,大大降低接头强度,它往往成为焊缝开裂的根源。
(6)未熔合是指焊缝与母材或焊缝与焊缝在焊接过程中未熔合熔化结合的部分;或指点焊时母材与母材之间未完全熔化结合的部分。
未熔合的危害大致与未焊透相同。
(7)凹坑、塌陷和不完整焊接凹坑是指在焊缝表面或背面形成的低于母材表面的凹坑面的局部低洼部分。
1 焊接培训31.1 焊接接头的种类及接头型式用焊接方法连接的接头称为焊接接头(简称为接头)。
它由焊缝、熔合区、热影响区及其邻近的母材组成。
在焊接结构中焊接接头起两方面的作用,第一是连接作用,即把两焊件连接成一个整体;第二是传力作用,即传递焊件所承受的载荷。
根据GB/T3375—94《焊接名词术语》中的规定,焊接接头可分为10种类型,即对接接头、T形接头、十字接头、搭接接头、角接接头、端接接头、套管接头、斜对接接头、卷边接头和锁底接头,如图1。
其中以对接接头和T形接头应用最为普遍。
(一)对接接头两件表面构成大于或等于135°,小于或等于180°夹角的接头,叫做对接接头。
在各种焊接结构中它是采用最多的一种接头型式。
钢板厚度在6mm以下,除重要结构外,一般不开坡口。
厚度不同的钢板对接的两板厚度差(δ—δ1)不超过表1—1规定时,则焊缝坡口的基本形式与尺寸按较厚板的尺寸数据来选取;否则,应在厚板上作出如图1—1所示的单面或双面削薄;其削薄长度L≥3(δ—δ1)。
图1—1 不同厚度板材的对接(a)单面削薄, (b)双面削薄表1-1(二)角接接头两焊件端面间构成大于30°、小于135°夹角的接头,叫做角接接头,见图1—2。
这种接头受力状况不太好,常用于不重要的结构中。
图1—2 角接接头(a)I形坡口; (b)带钝边单边V形坡口(三)T形接头一件之端面与另一件表面构成直角或近似直角的接头,叫做T形接头,见图1—3。
图1—3 T形接头(四)搭接接头两件部分重叠构成的接头叫搭接接头,见图1—4。
图1—4 搭接接头(a)I形坡口, (b)圆孔内塞焊; (c)长孔内角焊搭接接头根据其结构形式和对强度的要求,分为不开坡口、圆孔内塞焊和长孔内角焊三种形式,见图1—4。
I形坡口的搭接接头,一般用于厚度12mm以下的钢板,其重叠部分≥2(δ1+δ2),双面焊接。
这种接头用于不重要的结构中。
焊接技术与工程一级学科摘要:1.焊接技术与工程一级学科简介2.焊接技术与工程的学科体系3.焊接技术与工程的应用领域4.焊接技术与工程的发展趋势和前景5.焊接技术与工程的国内外研究现状6.焊接技术与工程的培养目标和课程设置7.焊接技术与工程的就业方向和前景正文:焊接技术与工程是一门涉及材料科学、机械工程、化学等多个学科领域交叉的综合性学科,具有广泛的应用前景。
本文将对焊接技术与工程一级学科进行简要介绍。
1.焊接技术与工程一级学科简介焊接技术与工程是一门研究焊接过程的原理、方法、工艺及设备,以及焊接结构设计与制造的学科。
焊接技术广泛应用于航空、航天、船舶、汽车、建筑等各个领域,为我国的现代化建设做出了巨大贡献。
2.焊接技术与工程的学科体系焊接技术与工程学科主要包括焊接原理与工艺、焊接结构设计与计算、焊接材料、焊接设备及自动化、焊接质量控制与检测等方面的内容。
3.焊接技术与工程的应用领域焊接技术与工程在国民经济各个领域具有广泛的应用,如航空航天、船舶海洋工程、汽车制造、建筑结构、能源装备、钢铁建筑等。
4.焊接技术与工程的发展趋势和前景随着新材料的不断开发与应用,焊接技术与工程将面临更高的技术要求,如高效、绿色、智能化等方向发展。
焊接技术与工程领域将会有更大的发展空间。
5.焊接技术与工程的国内外研究现状国内外学者在焊接技术与工程领域取得了丰硕的研究成果,包括焊接方法的创新、焊接设备的研发、焊接质量的提高等方面。
6.焊接技术与工程的培养目标和课程设置焊接技术与工程的培养目标主要是培养具备焊接技术与工程方面的基本理论和实践能力,能在焊接技术与工程领域从事设计、制造、研究、教育等方面工作的高级工程技术人才。
课程设置包括材料科学基础、焊接原理与工艺、焊接结构设计与计算、焊接材料、焊接设备及自动化等方面的内容。
7.焊接技术与工程的就业方向和前景焊接技术与工程专业的毕业生主要就业方向有:焊接技术与工程领域的研究、设计、制造、管理等方面的工作。
《焊接结构力学》课程教学大纲课程中文名称:焊接结构力学课程英文名称:Mechanics of Welding Structure总学时:45 讲课学时:41 习题课学时:1实验学时:4 上机学时:0授课对象:材料科学与工程学院焊接技术与工程系先修课程:焊接电弧及弧焊方法材料力学金属力学性能一、课程教学目的本课程是焊接技术与工程专业本科生的专业基础课,内容涉及到焊接传热学和焊接结构两大方面.目的是通过焊接热过程、焊接接头和构件的应力与变形过程的分析,使学生了解焊接结构的特点、应用和可能出现的问题及其原因,从而为后续专业课程的学习奠定良好的基础。
二、教学内容及基本要求教学内容绪论焊接性分析,构件焊接性(材料—焊接适应性,设计—焊接可靠性,制造—焊接可行性);焊接结构概述,特点,优点,应用范围;本课程的内容范围,结构和学习要求第一章焊接的热场与流场第一节基本原理焊接温度场的意义,焊接热源的类型,焊接热源的功率;热传导定律,辐射传热定律,对流传热定律,导热微分方程式,初始条件和边界条件,材料热物理性质的特征值.几何尺寸和热输入的简化模型:必要性,几何尺寸简化,热源空间尺寸形状简化,热源作用时间因素的简化,模型选择应考虑的问题,模型求解(数值解)与试验结果的比较.第二节整体温度场固定瞬时热源作用下的温度场;连续固定和移动热源下的温度场;高斯热源分布;热饱和与温度均匀化;有限尺寸影响;有限元法简介.第三节焊接熔池的热场与流场焊接电弧热源;热平衡与热流密度,熔化焊传热模型,电极熔化,母材熔化,熔化金属与母材的相互作用,焊接熔池模型,焊接电弧模型,表面张力模型,焊缝形状模型,小孔模型.第四节其它焊接过程的温度场火焰加热时的温度场,电阻加热时的温度场,摩擦生热及温度场第五节焊接热循环对母材的影响热影响区显微组织的转变,时间温度转变图,显微组织转变模型,单道焊时热循环的影响,多道焊时热循环的影响.第二章焊接应力第一节内应力的产生内应力及其产生原因,弹性热应力场,弹塑性热应力场,热力学基本方程,材料热物性和力学特征值,焊接引起的内应力.第二节收缩力与应力源模型纵向收缩力模型,横向收缩力模型,模型在圆筒和球壳上的应用,残余应力源模型.第三节焊接残余应力焊接残余应力的分布,焊缝纵向残余应力,焊缝横向残余应力,焊接相变赢利,拘束焊接赢利,点焊,喷涂及火焰切割时的残余应力;焊接残余应力的影响,残余应力的测量.第四节减少残余应力的措施必要性,设计措施,选材措施,制造工艺措施(包括焊前措施,焊时措施,焊后措施)第三章焊接变形第一节焊接变形的一些基本概念自由变形,外观变形和内部变形,焊接引起变形的种类,产生原因.第二节焊接残余变形纵向收缩变形及挠曲变形,横向收缩及坡口横向偏移,角变形,错边变形及扭曲变形,波浪变形.第三节焊接变形的测量与矫正焊接过程中应变与位移的测量,焊后变形测量.预防焊接变形的措施,焊接过程中变形的调整控制措施,焊后矫正焊接变形的方法.第四章焊接接头第一节焊接接头的一般性能焊接接头的基本概念,焊接接头的不均匀性及其力学行为,焊缝及接头的基本形式,分类及表示方法.第二节焊接接头的工作应力分布工作性能应力集中的概念,电弧焊接头的工作应力分布和工作性能,接触焊接头的工作应力分布和工作性能,铆焊联合结构与铆焊联合接头.第三节焊接接头静载强度计算工作焊缝与联系焊缝,强度计算的假设,电弧焊与接触焊接头的静载强度计算,焊缝许用应力.第五章焊接结构类型及其力学特点第一节焊接结构的基本类型焊接结构的各种分类方法及相应类型的特点,焊接结构的合理性分析.第二节焊接结构的力学特征桁架结构及其力学特征,板壳结构及其力学特征,实体结构及其力学特征.第三节焊接结构实例分析桥梁,焊接容器,机床机身,旋转体,薄板结构等.第六章焊接结构的脆性断裂第一节金属材料的脆性断裂第二节脆断事故及研究脆断的意义,脆断的形态特征及影响因素,脆性断裂的能量理论,材料断裂的评定方法.第二节焊接结构的特点及其对脆断的影响刚度大,整体性强的特点,焊接结构制造工艺特点第三节焊接结构抗开裂性能与止裂性能的评定方法脆性断裂的产生,扩展与停止,焊接接头抗开裂性能试验,止裂试验.第四节预防焊接结构脆性断裂的措施正确选材,采用合理的焊接结构设计,用断裂力学方法评定结构安全性.第七章焊接接头和焊接结构的疲劳强度第一节材料的疲劳断裂研究的意义,疲劳断裂的过程和断口特征,疲劳限和疲劳强度的表示法.第二节焊接接头疲劳强度的计算第三节断裂力学在疲劳裂纹扩展研究中的应用裂纹的亚临界扩展,疲劳裂纹扩展特性,疲劳裂纹扩展寿命的估算.第四节影响焊接接头疲劳强度的因素和改进措施应力集中的影响及降低应力集中的措施,近缝区金属性能变化的影响及材料机械性能的改善,残余应力的影响及残余应力场的调整,缺陷的影响及特殊保护措施.第八章焊接结构设计第一节焊接结构设计的一般原则焊接结构设计的一般思路,焊接结构的合理性分析,结构强度,制造工艺及经济性等,焊接结构设计中应注意的问题.第三节焊接结构设计实例:焊接机身,压力容器,薄板结构等.本课程的基本要求是:1、了解和掌握焊接热过程的分析和计算方法;2、了解焊接应力和变形产生的原因及调整和控制应力与变形的方法;3、掌握焊接接头承载能力的计算方法;4、了解焊接结构设计中应注意的问题。