冷作工工艺与技能训练（第三版）第十单元　连接

第十单元连接课题二焊接课题一铆接与胀接课题三螺纹连接课题一铆接与胀接利用铆钉把两个或两个以上的零件或构件连接成为一个整体称为铆钉连接，简称铆接。子课题1铆接铆接一、铆接的种类与形式1.铆接的种类（1）强固铆接（2）密固铆接（3）紧密铆接2.铆接的形式（1）搭接搭接是将一块钢板（或型钢）搭在另一块钢板上进行铆接，如图所示。搭接a）单排b）双排c）多排d）材料与型钢搭接（2）对接对接是将两块钢板（或型钢）的接头置于同一平面，用盖板作为连接件，把接头铆接在一起。对接a）单排单盖板b）双排双盖板c）型钢的对接（3）角接角接是两板件相互垂直或成一定角度的连接，在接合处用角钢作为连接件，有单面和双面两种形式。角接a）单面角接b）双面角接二、铆钉排列的基本参数铆钉排列的主要参数是指铆钉距、排距和边距。铆钉距l：是指一排铆钉中，相邻两个铆钉中心的距离。排距c：是指相邻两排铆钉中心的距离。边距e：是指外排铆钉中心至工件板边的距离。铆钉排列的基本参数三、铆钉及其直径、长度与孔径的确定1.铆钉铆钉由钉头和圆柱钉杆组成。铆钉头多用锻模镦制而成。2.铆钉直径铆钉直径是根据结构强度要求，由板厚确定的。3.铆钉杆长度铆接质量与选定铆钉杆长度有直接关系。4.铆钉孔径的确定铆钉孔径应根据冷、热铆不同方式确定。四、铆接工具与设备1.铆钉枪铆钉枪是铆接的主要工具。铆钉枪1—管接头2—手把3—开关4—枪体5—窝头6—铆平头7—冲头2.铆接机铆接机与铆钉枪不同，它是利用液压或气压使铆钉杆塑性变形，制成铆钉头的一种专用设备。液压铆接机1—机架2—顶钉窝头3—窝头4—油缸5—活塞6—密封垫7—弹簧8—管接头9—缓冲弹簧五、铆接工艺1.冷铆铆钉在常温状态下的铆接称为冷铆，冷铆要求铆钉有良好的塑性。铆接机冷铆时，铆钉直径最大不得超过25mm。铆钉枪冷铆时，铆钉直径一般限制在12mm以下。2.热铆铆钉加热后的铆接称为热铆。热铆的基本操作过程如下。（1）铆接件的紧固与铆钉孔的修整。（2）铆钉加热。（3）接钉与穿钉。（4）顶钉。（5）铆接。铆接过程1—窝头2—铆钉3—工件4—顶把一、胀接原理胀接是利用管子和管板在外力作用下产生变形，而达到紧固和密封目的的一种连接方法。可以采用不同的方法，如机械、爆炸和液压等方法，来扩胀管子的直径，使管子产生塑性变形，利用管板孔壁的回弹对管子施加径向压力，使管子与管板的连接接头具有足够的胀接强度，保证接头受载时管子不会被从管孔中拉出来。胀接接头同时还具有良好的密封强度，在工作压力下保证设备内的介质不会从接头处泄漏出来。子课题2胀接二、胀接的结构形式1.光孔胀接光孔胀接2.翻边胀接（1）扳边（2）翻边翻边胀接a）扳边b）翻边3.开槽胀接开槽胀接是在管板孔内开环形槽，使管子在胀接后外壁能嵌到槽中，以提高拉脱力。开槽胀接一般用于胀接操作温度低于300℃、工作压力小于3.9MPa的设备。开槽胀接4.胀接加端面焊接头密封性要求高的场合，仅靠胀接是不能满足要求的，必须采取胀接后再加端面焊的方法。胀接加端面焊有先胀后焊和先焊后胀两种方法，先胀后焊一般用于压力较高、管板较厚的场合，先焊后胀一般用于压力较低、管板较薄的场合。三、胀接工具1.胀管器（1）前进式胀管器（2）后退式胀管器2.胀接动力装置胀接动力装置一般有风动和电动两种。手提式风动胀管机四、胀接质量分析1.胀紧程度胀接时管子的胀紧程度必须控制在一定范围内，不足或过量都不能保证质量。2.管子与管板孔之间的间隙如管子与管板孔之间的间隙过大，会降低胀紧程度，影响连接强度；如间隙过小，会给装配带来困难。3.管端伸出长度管端伸出管板的长度太短，会影响胀接后的板边质量；管端伸出太长，会增加介质的流体阻力，容易引起腐蚀。4.管壁和管孔壁的表面粗糙度管壁和管孔壁表面粗糙度合适与否，直接影响到胀接强度和密封性能。若表面太粗糙，会使密封性能减弱；太光洁，则会降低连接强度。一般管孔表面进行精钻或铰孔加工，管子胀接端外表面进行粗抛光或用中粗砂布打磨。课题二焊接一、焊条电弧焊焊条电弧焊是利用电弧热使焊条和工件接缝金属熔化，冷却后形成牢固的焊缝。它是熔焊中最基本的一种焊接方法。焊条电弧焊使用的设备简单，操作方便、灵活，适应各种条件下的焊接，是目前焊接生产中使用最广泛的焊接方法。1.电弧焊接的基本原理（1）焊条电弧焊的过程焊条电弧焊是用焊条和焊件作为两个电极，焊接时由电弧焊机提供焊接电源，利用电弧热使工件与焊条同时熔化。焊条电弧焊的焊接过程1—工件2—焊缝3—熔池4—金属熔滴5—焊芯6—药皮7—气体8—液态熔渣9—固态渣壳（2）焊接电弧在两个电极（焊条和工件）间的气体介质中产生强烈而持久的放电现象称为电弧。（3）焊接电弧的构造及温度焊接电弧由阴极区、阳极区和弧柱三部分组成。焊接电弧示意图1—焊条2—焊接电弧3—焊件焊接电弧的构造（4）焊接电弧极性的选择使用直流电焊机焊接时，焊件接正极而焊条接负极叫作正接法；反之，叫作反接法。正接法焊件获得的热量高，适用于厚板件焊接；反接法焊件获得的热量稍低，适用于薄板或采用低氢型焊条焊接。使用交流电焊机焊接时，由于电源的极性是交变的，两极上产生的热量相同，不存在正接和反接问题。2.焊条（1）焊条的组成1）焊芯。2）药皮。（2）焊条的选用1）按母材的力学性能和化学成分选用相应的焊条。2）按工件的工作条件和使用性能选择合适的焊条。3.常用弧焊电源弧焊整流器是一种将交流电变压、整流转换成直流电的弧焊电源。（1）ZX5-400型晶闸管弧焊整流器（2）逆变整流弧焊电源4.焊接接头及坡口形式接头形式a）对接接头b）搭接接头c）角接接头d）T形接头5.焊接参数的选择（1）焊条直径的选择（2）焊接电流的选择二、焊接应力与变形的控制1.应力与变形（1）应力（2）变形（3）应力与变形的关系2.焊接应力与变形产生的原因焊缝在钢板中部的对接焊件，平焊时的焊接应力与变形如图所示。对接平焊时的焊接应力与变形a）加热过程b）冷却过程(+)—拉应力(-)—压应力焊缝热影响区的温度分布焊缝金属和焊缝附近的金属，除沿焊缝方向受热膨胀或冷却收缩外，沿垂直于焊缝的方向也同样受焊接温度的影响，引起膨胀和收缩，导致产生横向热塑性变形和焊接应力，使焊件横向收缩。焊缝的纵横收缩与变形a）纵横收缩b）焊件的变形3.焊接变形的分类（1）局部变形（2）整体变形4.控制焊接变形的措施（1）选择合理的装配和焊接顺序1）采用对称焊接。2）构件焊缝分布不对称时的焊接。3）采用不同的焊接顺序。（2）反变形法（3）刚性固定法1）利用重物加压或定位焊定位。2）利用夹具固定。3）用加“马”或临时支撑的固定方法。课题三螺纹连接一、螺栓连接螺栓连接由连接件螺栓、螺母和垫圈组成，主要用于被连接件不太厚、能形成通孔部位的连接。子课题1普通螺栓连接螺栓连接a）受拉螺栓连接b）受剪螺栓连接1.螺栓连接的装配方法螺栓装配时，应根据被连接件的厚度和孔径来确定螺栓、螺母和垫圈的规格及数量。一般螺杆长度应等于被连接件、螺母和垫圈三者厚度之和加（1～2）P（P为螺距）余量即可。连接时，将螺栓穿过被连接件上的通孔，套上垫圈后用螺母旋紧。紧固时，为防止螺栓随螺母一起转动，应分别用扳手卡住螺栓头部和螺母，向反方向扳动，直至达到要求的紧固程度。紧固时，必须对拧紧力矩加以控制。拧紧力矩太大，会出现螺栓拉长、断裂和被连接件变形等现象；拧紧力矩太小，则不能保证被连接件在工作时的要求和可靠性。2.成组螺栓的紧固顺序拧紧成组螺栓的方法a）长方形布置b）方形布置c）圆形布置二、螺柱连接双头螺柱连接主要用于连接件较厚、不宜用螺栓连接的场合。双头螺柱连接1.双头螺柱的装配方法（1）用双螺母对顶（2）用螺钉与双头螺柱对顶双头螺柱的装配a）双螺母对顶b）螺钉与双头螺柱对顶2.装配双头螺柱的注意事项（1）将螺柱和螺纹孔的接触面清理干净，然后用手轻轻地把螺母拧到螺纹的终止处。遇到拧不进的情况时，不能用扳手强行拧紧，以免损坏螺纹。（2）双头螺柱与螺纹孔的配合应有足够的紧固性，保证装拆螺母时双头螺柱不能有任何松动现象。因此，螺柱的旋入端应采用过渡配合，使配合后螺纹中径有一定的过盈量。（3）双头螺柱的轴线必须与被连接件的表面垂直。一、螺纹连接防松措施一般的螺纹连接都具有自锁性能，在受静载荷和工作温度变化不大时不会自行松脱。但在受冲击、振动或变载荷作用下及工作温度变化很大时，这种连接有可能自松。为了保证螺纹连接安全、可靠，避免松脱发生