《焊接结构制造工艺及实施 第3版》课件 第六单元 备料工艺编制及实施

Contents目

录03焊接结构金属材料的管理01焊接结构常用的钢材02钢材的规格标记焊接结构常用的钢材板材型材管材线材焊接钢结构所用主要钢材焊接结构常用的钢材薄板：厚0.2~4.0mm，宽500~1500mm厚板：厚4.5~60mm，宽600~3000mm特厚板：厚60~120mm热轧钢板，一般要加热到再结晶温度以上才进行轧制冷轧钢板桥梁钢板锅炉钢板造船钢板等按厚度按生产方式按用途板材：钢板是平板状，矩形的，可直接轧制或由宽钢带剪切而成。钢板的分类焊接结构常用的钢材型材：型钢是一种有一定截面形状和尺寸的条型钢材。普通型钢

优质型钢大型型钢中型型钢小型型钢工字钢槽钢角钢圆钢扁钢等型钢焊接结构常用的钢材角钢槽钢圆钢扁钢普通型钢工字钢焊接结构常用的钢材管材：钢管是指两端开口并具有中空断面，其长度与周边之比较大的钢材。02焊接钢管无缝钢管01焊接结构常用的钢材02异形钢管圆形钢管01焊接结构常用的钢材钢材的规格标记钢板表示方法其规格用符号“厚度×宽度×长度”的毫米数来表示。例：12×600×4000表示厚度为12mm、宽度为600mm、长度为4000mm的钢板。钢材的规格标记规格表示型号表示角钢表示方法等边角钢：边宽度×边宽度×边厚不等边角钢：长边宽×短边宽×边厚

用边长的厘米数表示钢材的规格标记规格表示型号表示槽钢表示方法高度×腿宽×腰厚用高度的厘米数表示；槽钢根据截面高度h及厚度分类a(或b、c)钢材的规格标记规格表示型号表示工字钢表示方法高度×腿宽×腰厚用高度的厘米数表示；工字钢根据截面高度h及厚度分类a(或b、c)钢材的规格标记无缝钢管焊接钢管钢管表示方法Φ外径×壁厚用公称口径（内径近似值）表示，或用英制钢材的规格标记焊接结构金属材料的管理

（自学）管理验收发放采购使用焊接结构用材流程焊接结构金属材料的管理Contents目

录01钢材的矫正02原材料预处理工艺钢材的矫正焊接结构的零件加工过程一般要经过钢材的矫正、预处理、划线、放样、下料、弯曲、压制、校正等工序。钢材变形过大或表面产生铁锈、氧化皮等，都将直接影响零件和产品的制造质量。钢材的矫正

钢材的变形钢材变形的原因有哪些呢？钢材的矫正

钢材变形原因生产（轧制）过程中备料加工过程中运输存放过程中钢材的矫正造成钢材变形的原因是多方面的。钢材在加工时不能超过允许偏差，否则必须进行矫正。钢材的矫正钢材矫正原理钢材变形后各层纤维长度必然不等，其中一部分纤维较长，而另一部分纤维较短。矫正原理就是通过外力或加热作用，使钢材较短部分的纤维伸长或较长部分纤维缩短，最后使各层纤维长度趋于相等，这样就完成了钢材变形的矫正。钢材的矫正

钢材矫正的方法冷矫正热矫正矫正时钢材的温度指在常温下进行的矫正。冷矫正时容易产生硬化现象，故适用于矫正塑性较好的钢材。指将钢材加热至700～1000℃后进行矫正。适用于钢材变形较大而塑性又较差或在缺少足够动力设备的情况下。钢材的矫正

钢材矫正的方法矫正时外力的性质火焰矫正手工矫正高频热点矫正机械矫正钢材的矫正手工矫正主要工具：手锤、大锤、型锤、铜锤、木锤等。设备主要是平台，材质多采用铸铁或铸钢浇铸而成，有时也可用较厚钢板代替。钢材的矫正机械矫正专用设备钢板矫正机型钢撑直机型钢矫正机圆钢与钢管矫正机钢材的矫正压力机机械矫正通用设备卷板机钢材的矫正

钢板的矫正：采用钢板矫正机矫正原理：矫正时钢板受轴辊的摩擦力所带动，当钢板通过上、下轴辊时，被强行反复弯曲，其弯曲应力超过材料的屈服极限，使其纤维产生塑性伸长，最后趋于平直。钢材的矫正轴辊数量越多，矫正的质量越好。通常5～11辊用于矫正中厚板；11～29辊多用于矫正薄板。钢材矫正机钢材的矫正结构形式简图主要特点用途上排辊轮倾斜的矫正机上排辊轮轴整体作上下调整；α角可调整薄板及屈服强度高的板料上置边辊的矫正机上置边辊轴可按进料方向及出料的需求进行调节中厚板成对导向辊的矫正机成对导向辊的矫正速度：v1<v2<v3，产生附加拉力薄板及屈服强度高的板料常用钢板矫正机的结构和特点钢材的矫正

型材的矫正：采用型材矫正机原理同钢板矫正机：上、下两列辊交错排列，上列辊的位置可以上、下调整，辊的形状与被矫正型钢的断面形状相同。若矫正断面形状不同型钢时，辊轮可按型钢断面形状调换。钢材的矫正加热方式加热位置加热范围加热温度火焰矫正工艺

火焰矫正：利用金属局部受热后所引起的新的变形来矫正原有的变形。钢材的矫正原材料预处理工艺预处理的内容：净化、矫形和涂底漆预处理工序的对象：加工前后的钢板、钢管、型钢原材料预处理工艺为下一道工序做准备，满足下一道工序的工艺要求消除原材料表面的油污和锈蚀物，保证焊接质量为保持设备的耐腐蚀性净化的作用、目的原材料预处理工艺净化的方法A机械净化法（喷砂、弹丸、抛丸）B化学清洗法原材料预处理工艺机械净化法喷砂弹丸抛丸抛丸前后对比原材料预处理工艺2酸洗法1化学清洗法酸洗法可除去金属表面的氧化皮、锈蚀物等污物碱洗法主要用于去除金属表面的油污碱洗法工艺过程将配制好的酸、碱溶液装入槽内，将工件放入浸泡一定时间，然后取出用水冲洗干净，以防止余酸的腐蚀。原材料预处理工艺Contents目

录01放样02展开计算放样

放样的概念什么是放样呢？放样检查、修正设计确定零件的真实形状和实际尺寸制作样板或样杆概

念目的按一定比例（通常取1：1）准确绘制结构的全部或部分投影图，并进行结构的工艺性处理和必要的计算及展开，最后获得产品制造过程所需要的数据、样杆、样板和草图等放样比例不同施工图的比例是不确定的,1:10,1:20,2:1,...;放样图的比例一般只限于1:1。目的不同施工图应是完善而意全；放样图应是简明而精确，在于准确地表达零件的尺寸和形状。要求不同施工图的线条粗细、比例大小、尺寸标注、公差精度、图面布置等均应符合制图标准绘制和书写，不能随意增减；放样图可以不按规定进行，只要画出所需零件的尺寸、形状、位置关系即可，可根据需要增加辅助线或延长线，减少与放样无关的线条。放样图与施工图的区别放样放样的工具量具

01放样平台03作图工具02钢质一般是由厚12mm以上的低碳钢板拼成。木质放样平台一般用70~100mm厚的优质木材制成有钢卷尺、钢盘尺、钢直尺、90°角尺、平尺等工具还有划针、圆规、地规、粉线等。放样01实尺放样

展开放样光学放样0203放样方法放样展开：把各种立体的零件表面摊平的几何作图过程。可展表面：构件的表面能全部摊平在一个平面上，而不发生撕裂或皱折不可展表面：构件表面不能自然平整展开摊在一个平面上放样平行线展开法放射线展开法三角形展开法展开放样基本方法放样

光学放样光学放样焊光学放样是一种新工艺，方法是将构件图样按1：5或1：10的比例画在平台上，然后缩小5~10倍进行摄影使用时，通过光学系统将底片放大10~100倍在钢板上划线这种方法具有减轻劳动强度、提高生产率、图样便于保存等优点要求作图精度高，放样工作者必须具有熟练的画图技术放样放样的程序划基本线型结构处理展开放样加工余量主要包括切割余量（切割时切口的宽度，大小取决于板厚和切割方法）、边缘加工余量（刨边、端铣等）3工艺余量2零件设计尺寸1样板的形状和尺寸

基本尺寸。零件加工过程中，由于工艺条件和工艺因素的影响而造成的尺寸变化和偏差。主要是焊缝收缩余量、成形后的修边余量。放样展开的形状和尺寸是零件的设计尺寸（是加工制成后的尺寸）；样板的形状和尺寸是零件加工前的坯料尺寸。放样可以提高生产效率，减少不必要的重复性劳动010203制作样板、样杆的目的用于批量生产，便于套材号料，合理利用材料便于对工件尺寸形状进行检查控制，保证零件的精确性和相互间的一致性放样号料样板(杆)加工样板(杆)检查样板(杆)样板的种类放样展开计算板厚处理任何一个构件的制作，其加工材料均有一定的厚度，即材料的里皮、外皮和料厚中心层。当板厚大于1．5mm时，在不同的情况下板厚对构件尺寸及形状会产生一定的影响。为消除板厚对构件尺寸和形状的影响，必须采取相应的处理措施，这些处理措施的实施过程称为板厚处理。展开计算

中性层的概念什么是中性层呢？展开计算中性层dπdD2D1D2D1πd中性层当钢材弯曲时，外层材料受拉而伸长，内层材料受压而缩短，在伸长和缩短之间存在着一个长度保持不变的纤维层，称为中性层。展开计算

钢板的展开应以中性层的展开长度为准。中性层的展开长度会随着弯曲程度和厚度的不同而变化。即与弯曲系数K有关:K＝r／s

当K↓,中性层会向内层移动。中性层半径R与钢板弯曲半径r的关系为:R＝r＋XS式中X──中性层位移系数,与K值有关,见下表:当K＞5时,X＝0.5,此时中性层与几何中心层重合展开计算筒体的展开计算缝通常情况下筒体半径比壁厚大很多，因此筒体的中性层与中心层重合，

则:构件的展开长度按下式计算:

L＝π(D－S)＝π(D1

＋S)(里加外减)式中D──筒体外径;

D1──筒体内径。展开计算钢板任意弯曲的展开计算展开计算圆钢任意弯曲的展开计算展开计算角钢任意弯曲的展开计算：角钢弯曲件的料长计算是按重心尺寸为准角钢内弯

02角钢外弯01展开计算等边角钢内弯任意角料长计算展开计算等边角钢外弯任意角料长计算不等边角钢弯曲算料方法与等边角钢一样，只是注意有长、短边内、外弯的区别。展开计算目录划线01.号料02.01划线1、划线的定义：划线──根据施工图纸和工艺要求（如留取加工余量、焊缝收缩量等），按1:1的比例，将待加工工件形状、尺寸及各种加工符号划在钢板或经初加工的坯料上的加工工序。只适用于单件或零件数量较少的情况。划线是焊接结构生产过程中不可缺少的一个重要工序。它直接决定零件的尺寸和几何形状的精度，而且对以后的装配和焊接工序也有很大的影响。划线是结构制造中较为细致的工作，要求所划的零件尺寸和形状正确，并合理地使用钢材。因此划线前应看图样，明确零件的尺寸、形状和技术要求。01划线2、划线的基本原则：1）垂线必须用作图法。2）使用划针或石笔划线时，应紧抵直尺或样板的边沿。3）使用圆规在钢板上划圆、圆弧或分量尺寸时，应先打上样冲眼，以防圆规尖滑动。4）平面划线应遵循先划基准线，后按由外向内，从上到下，从左到右的顺序划线的原则。对划线工的要求：

划线工作具有半脑力劳动的性质，是一项细致复杂、技术性很强的工作，所以要求划线工应具有：①较高的文化知识水平、一定的几何和数学基础；②要有熟练的看图和绘图本领；③应熟悉和了解焊接结构的生产过程、加工工序的生产特点、加工方法、机械设备性能和工艺要求。01划线3、划线用工具：划线常用的工具有划线平台、划针、划规、角尺、样冲、曲尺、石笔、粉线等。划针万能角度尺样冲划规立体划线是在工件的几个表面上划线，亦即在长、宽、高三个方向上划线。划线的准确度，取决于作图方法的正确性、工具质量、工作条件、作图技巧、经验、视觉的敏锐程度等因素。平面划线平面划线与几何作图相似，在工件的一个平面上划出图样的形状和尺寸。有时也可以采用样板一次划成。立体划线立体划线是在工件的几个表面上划线，亦即在长、宽、高三个方向上划线。01划线4、划线的方法：01划线5、划线时应注意的问题：1）熟悉结构的图样和制造工艺，根据图样检验样板、样杆，核对选用的钢号、规格是否符合要求。2）检查钢板表面是否有麻点、裂纹、夹层及厚度不均匀等缺陷。3）划线前应将材料垫平、放稳，划线时要尽可能使线条细且清晰，笔尖与样板边缘间不要内倾和外倾。4）划线时应标注各道工序用线，并加以适当标记，以免混淆。5）弯曲零件时，应考虑材料的轧制纤维方向。6）钢板两边不垂直时，一定要去边；划尺寸较大的矩形时，一定要检查对角线。7）划线的毛坯，应注明产品的图号、件号和钢号，以免混淆。8）注意合理安排用料，提高材料的利用率。

号料是用放样所取得的样板或样杆在原材料或经粗加工的坯料上划下料、加工、检查线及各种位置线的工艺过程。号料是整个划线工序的最后一个工作内容和操作环节。样板号料当图形比较复杂、曲线较多时，通常利用样板号料以提高质量和效率。草图号料而形状比较规则的矩形板、肋板等，则按草图号料或按号料卡片直接在钢材上号料。实物号料修理金属结构产品零件或零件的局部时，也可以采用实物号料，利用实物作为样板进行划线。自动号料还有一些自动号料方法，例如，利用照相原理将感光材料涂刷或喷酒在钢板上，经曝光、显影、定影后，使线条部分的感光材料固着在钢板上以代替手工划线。02号料1、号料的方法：02号料2、号料工作要点：①首先要熟悉施工图样；②检查、核对所用样板的正确性；③合理排版布料；④做好标记移置；⑤标明加工方式。二次号料是加工过程中，工序间对工件或部件的又一次划线，是整个划线工作中不可缺少的内容。★在下列情况下需要二次号料：

①有变形加工的零件如封头的制作。

②有要求钻孔的零件或构件如连接孔、安装孔、装配孔等。

③尺寸较大的构件如吊车主梁的焊后端铣。02号料3、二次号料：02号料3、二次号料：★二次号料与第一次号料的不同：

①二次号料是在成形的构件或部件上进行的，因此它受部件形状、尺寸和位置的影响，任意性小，难度较大，要求有更丰富的实践经验和操作技术水平。②二次号料应先依据工件形状和技术要求来确定部件的基准点和基准线，然后再行划线，以保证划线的准确性。02号料4、材料的合理利用：为了表示材料的利用程度，将零件的总面积与板料总面积之比称为材料的利用率。采用不同的排料方法会有不同的材料利用率。提高材料利用率的方法有集中号料法、长短搭配法、零料拼整法、排样套料法等。02号料4、材料的合理利用：集中号料法就是把不同尺寸的零件集中在一起，用小件填充大件的间隙，从而达到提高材料利用率的作用。集中套排号料长短搭配法适用于型钢号料。由于零件长度不一，而原材料又有一定的规格，号料时先将较长的料排出来，然后计算出余料的长度，根据余料的长度再排短料，从而使余料量最小。02号料4、材料的合理利用：零料拼整法是在工艺许可的条件下有意以小拼整。常用于尺寸较大的环形钢板件，通常把圆环分成1/2或1/4拼焊而成。02号料4、材料的合理利用：排样套料法也称为空插套号法，即利用零件的形状特点设法把它们穿插在一起，或者在大件的里边划小件，或者改变排料方案等方法使材料利用率提高。支脚的几种排样套料目录钢材的下料方法01.机械切割02.热切割03.01钢材的下料方法

下料---将零件或毛坯从原材料上分离下来的工序。机械切割---指材料在常温下利用切割设备进行切割的方法。——锯割、砂轮切割、剪切、冲裁热切割---利用氧乙炔、等离子弧等进行切割的方法。——气割、等离子弧切割、激光切割钢材下料的方法02机械切割1.锯割

应用范围：主要用于管子、型钢、圆钢等的下料。机械锯割（锯床）：分弓锯床、带锯床、圆盘锯床手工锯割：一般用弓形锯，也可采用手工电动锯类别：手工电动锯弓锯床带锯床应用范围：主要用于切割角钢、钢筋、钢管等小截面钢材。操作注意事项：

操作时用底板上夹具夹紧工件，按下手柄使砂轮薄片轻轻接触工件，平稳匀速地进行切割。因切割时有大量火星，需注意要远离木器、油漆等易燃物品。调整夹具的夹紧板角度，可对工件进行有角度切割。当砂轮磨损到一半时，应更换新片。

砂轮切割机结构2.砂轮切割原理：根据砂轮磨削特性，利用高速旋转的薄片砂轮进行切割。3.剪切下料

剪切---利用剪板机将材料接需要剪裁成一定外形的毛料，以作为后续工序冲压成形，边缘加工和焊接的备料。

剪切原理：是通过上下剪刃对材料施加剪切力，使材料发生剪切变形，最后断裂分离。3.剪切下料剪切设备：斜口剪床该刀刃呈倾斜状态，与下刀刃成一个夹角。

剪切时随刀刃的下降，板料的两部分连续地沿宽度方向逐渐分离，剪切力较小，可剪切较宽、较厚的钢板，被剪切的板料易变形。

斜口剪只能剪切直线板料。

平口剪床上下刀片的刃口互相平行，故称为平口剪。特点：上刀刃口与被剪切的板料在整个宽度方向同时接触，板料的整个宽度同时被剪断，剪力较大。适用于剪切宽度较小、厚度较大的钢条。

3.剪切下料剪切设备：圆盘剪床上下剪刀为圆盘状，被剪切的板料靠本身与刀片之间的摩擦力而进入刀片中完成剪切。特点：连续、生产率高，可剪各种曲线，但被剪板料易弯曲变形。

适用于剪薄板的直线或曲线轮廓。龙门剪床主要用于剪切直线，它的刀刃比其它剪切机的刀刃长，能剪较宽的板料，是目前应用最广的剪床龙门剪床Q11-13×2500型号表示方法：毛坯公称尺寸钢板厚度1～23～66～1010～1212～1616～2020～25≤100±0.5±0.5±0.5±0.5±0.5±1.0±1.0＞100～250±0.5±0.8±1.0±1.5±1.8±2.0±2.0＞250～650±1.0±1.0±1.5±1.5±2.0±2.0±2.0＞650～1000±1.0±1.2±1.8±2.0±2.3±2.5±2.5＞1000～1500±1.5±1.5±2.0±2.3±2.5±2.5±3.0＞1500～2000±1.8±1.8±2.3±2.5±2.8±3.0±3.5＞2000～3000±2.0±2.0±2.5±2.8±3.0±3.5±4.0表6-5剪切件尺寸允许偏差单位：mm4.冲裁

冲裁---是冲压工序的一种。利用冲模将板料以封闭的轮廓与坯料分离的一种冲压方法，称为冲裁。用于小型零件的批量生产

。类别落料冲孔冲裁的目的是为了制取一定外形轮廓的工件，被冲下的为所需要部分，而剩余的为废料。冲裁的目的是为了加工一定形状和尺寸的内孔，冲下的为废料，剩余的为所需要的部分。冲孔—落料复合冲裁能在压力机的一次行程对于图中同时完成冲孔和落料l一凸模2一板料3一凹模4一冲床工作台冲裁的原理冲裁的基本原理与剪切相同，只不过是将剪切时的直线刀刃，改变成封闭的圆形或其他形式的刀刃而已。

冲载过程中材料的变形情况及断面状态与剪切时大致相同，板料分离的过程分为三个阶段，即弹性变形、塑性变形和断裂，但由于凹模通常是封闭曲线，因此零件对刃口有一个张紧力，使零件和刃口的受力状态都与剪切不同。曲轴冲床a)外形b)工作原理图1—制动器2一曲轴3一离合器4一大带轮5电动机6一拉杆7一脚踏板8—工作台9一滑块l0一导轨11一连杆冲裁的设备冲裁一般在冲床上进行。常用的冲床有曲轴冲床和偏心冲床两种，两者的工作原理相同，差异主要是工作的主轴不同。03热切割类型：气体火焰气割（气割）、数控切割、等离子弧切割、光电跟踪切割。

1.气割气割原理：气体火焰

钢材的气割是利用气体火焰（称预热火焰）将钢材表面加热到燃点，然后送进高纯度、高流速的切割氧，使钢中的铁在氧氛围中燃烧生成氧化铁熔渣，同时放出大量的热，借助这些燃烧热和熔渣不断加热钢材的下层和切口前缘，使之也达到燃点，直至工件的底部。与此同时，切割氧流把氧化铁熔渣吹掉，从而形成切口将钢材割开。将工件切割处预热到燃点喷出高速切割氧流预热处金属燃烧并放出热量实现切割

气割的实质是被切割的材料在纯氧中燃烧的过程，不是熔化过程。

气割过程：

气割过程包括三步：

①火焰预热──使金属表面达到燃点；②喷氧燃烧──氧化、放热(上部金属燃烧放出的热量加热下部金属到燃点)；③吹除熔渣──金属分离。

气割

金属能顺利气割的条件：能同氧反应并放热这种燃烧热除补偿辐射、导热和排渣等热散失外，还必须保证将切口前缘的金属表层迅速且连续地预热到燃点。生热低，气割不能正常进行。气割低碳钢时所需的热量，金属燃烧产生的热量占70%左右，而预热火焰供给的热量仅占30%左右。金属的燃点应比熔点低气割时金属在固态下燃烧才能保证切口平整。如果燃点高于熔点，金属在燃烧前已经熔化，切口质量很差，严重时切割无法进行。氧化熔渣熔点低于金属熔点氧化物的熔点低于金属的熔点，则生成的氧化物才可能以液体状态从切口被纯氧吹除。否则，氧化物会比液体金属先凝固，而在液体金属表面形成固态薄膜，或粘度大，不易被吹除。而且阻碍下层金属与氧接触，使切割过程发生困难。金属的热导率不能太高如热导率过高，预热火焰热和燃烧反应热会迅速散失，使气割过程不能开始或中途中断。金属中阻碍气割过程和提高钢的可淬性的杂质要少。

在金属材料纯铁、低碳钢、中碳钢和普通低合金钢气割性良好。是气割加工的主要对象。高碳钢、铸铁、高铬钢、铬镍不锈钢等氧化物的熔点均高于材料本身的熔点，铸铁中的硅氧化物粘度很大，所以它们都难以气割。铜及其合金因反应少，而热导率又高，也不可气割。铝虽然氧化反应热很高，但金属氧化物Al2O3的熔点高出其熔点2倍，而且燃点接近熔点，也属于不可气割的金属。2.等离子弧切割

等离子弧切割----利用高温高冲力的等离子弧作为热源，将被切割工件局部熔化，并立即吹除，随着割炬向前移动而形成狭窄切口来完成切割过程的切割方法。国际统称为PAC(PlasmaArcCutting)。切割原理：熔化转移弧适用于金属材料切割.非转移弧既可用于非金属材料切割，也可用于金属材料切割，但由于工件不接电源。电弧挺度差，故能切割的金属材料厚度较小。等离子弧切割原理及特点特点：切割速度快是目前常用的切割方法中切割速度最快的。适应性好由于等离子弧的温度高、能量集中，所以能切割大部分金属材料，如不锈钢、铸铁、铝、镁、铜等。在使用非转移型等离子弧时还能切割非金属材料，如石块、耐火砖、水泥块等。切口质量好等离子弧切割切口窄而平整，产生的热影响区和变形都比较小，所以切割边可直接用于装配焊接。一种高效的自动化切割设备，目前已成为焊接结构生产企业主要的批量生产下料工具。按所切割工件的形式不同，数控切割机可分为板材坐标式数控切割机、型材数控切割机和管材数控切割机等几种。数控切割机3.数控切割利用光电原理，按图样的线条或样板的轮廓进行自动跟踪，同时带动割炬进行仿形切割的一种自动化切割设备。光电跟踪切割机不需要编程和输入大量的数据，可省去制作号料样板和号料所需的材料和工时，而且能同时切割出多个零件。缺点是除了切割平台外，还需配备跟踪平台，切割机的占地面积较大。因此，光电跟踪切割长度和跟踪宽度大多数在2m以下。光电跟踪切割机4.光电跟踪切割

切割原理：利用经聚焦的高功率密度激光束的热能量将被切割工件切口区熔化、汽化、烧蚀或达到燃点，同时借助与光束同轴的高速气流（这种气体称为辅助气体）吹除熔化物而形成切口。

激光切割优点：①切口窄小，表面精度高；②可进行薄板高速切割和曲面切割，切割后变形小；③适合可达性较差部位的切割，可切三维零件；④可切割软、硬、脆、易碎及合成材料；⑤是无接触切割，所以无工具磨损；⑥切割时噪音低，污染小。

激光切割缺点：设备昂贵。受激光发生器输出功率的限制，目前只能切割中、小厚度材料，一般切割厚度小于15mm。5.激光切割

激光切割

激光切割机目录边缘加工及其目的01.边缘常用的加工方法02.坡口的质量要求03.01边缘加工及其目的

边缘加工---将工件的边缘或端面加工成符合工艺要求的形状和尺寸精度的加工工序。在焊接结构制造中主要是指结构件的坡口加工。1.边缘加工的定义2.边缘加工的目的1）消除前道工序加工所产生的加工硬化层和热影响区2）根据工艺要求完成坡口加工3）消除装配、焊接工件边缘或自由边的各类缺陷，以提高结构的整体质量4）提高结构的表面质量，尺寸精度02边缘加工常用的方法机械切削加工热切割加工刨边机其他通用机床坡口铣边机气割碳弧气刨加工范围：钢板的直线边缘加工和开坡口，

适用于低合金高强钢、高合金钢，

复合钢板。优点：

加工精度高，坡口尺寸准确，刚性夹

紧装置可以防止产生加工变形，不会出现加工硬化、脆硬组织和熔渣等。缺点：只能加工直线，设备较贵，占地面积较大，加工速度也比火焰切割慢。1.刨边机

刨边机加工示意图1—工作台2—挡销3—工件4—刀具5—主轴箱6—压紧器一、机械切削加工加工范围：加工硬化程度小的材料优点：

体积小，结构简单、操作方便、工效高缺点：不能加工U型坡口，坡口钝边部分无法加工。2.坡口铣边机1—控制柜2—导向装置3—床身4——升降工作台5—铣刀6—压紧和防翘装置一、机械切削加工其他机床的边缘加工：

铣床、车床等各种通用机床也常用作零件的边缘加工，如容器封头的环缝坡口常用立式车床进行加工。一、机械切削加工二、热切割加工气割

边缘（坡口）加工所用的气割设备和工艺规范与钢材下料时完全相同。使用气割具有以下特点：1）适用范围广：不仅可切直线，也可进行曲线加工，而且特别适用于大厚度工件的加工；2）加工速度快：利用多个割咀，一次可加工V型或X型坡口；3）切口处残存熔渣和一定的硬化层，必须进行打磨和清理；4）有裂纹敏感性的材料不适合用此方法进行边缘加工。

气割坡口通常和钢板的下料结合起来，而且多半采用自动或半自动气割的方法进行，仅在缺乏这些设备或不适应时才采用手工气割。

气割单面坡口半自动气割时，可用半自动气割机来进行切割，气割规范可比同厚度直线气割时大些。采用两把割钜时，应把其中一把割钜倾斜一定角度，如图6-53所示。热切割加工图a)所示，适用于切割厚度不大的钢板。切割时垂直割钜在前面割开钢板，倾斜割钜在后面割出坡口。两把割钜之间的距离与被割钢板的厚度有关，钢板增厚，距离可小些，一般取15～35mm。b)所示，是垂直割钜在前面割开钢板，倾斜割钜紧跟在后面（相距约10～20mm）割出坡口。由于两割钜距离近，使气割速度可略提高些。切割过程中，倾斜割钜起割时不需停车预热钢板，可直接开启切割氧进行连续切割。图6-53V形坡口气割a）第一种方法b）第二种方法碳弧气刨是一种对金属进行“刨削”加工的工艺方法。主要用途：(1)双面焊时，清理背面焊根。(2)清除焊缝中的缺陷。(3)自动碳弧气刨用来为较长的焊缝和环焊缝加工坡口；手工碳弧气刨用来为单件、不规则的焊缝加工坡口。(4)清除铸件的毛边，清除浇冒口和铸件中的缺陷。(5)切割高合金钢、铝、铜及其合金等。碳弧气刨过程1—碳棒2—气刨钳3—压缩空气4—工件5—碳极电弧三、碳弧气刨

03坡口的检查

不论采用何种方法加工的坡口都必须对其形状、尺寸精度作认真检查，这将有利于零件的正式焊接。当坡口加工完成后，必须按标准坡口的形状和尺寸（JB/T10054.3《气割质量和尺寸偏差》）进行认真检查，若坡口表面有超标沟槽，必须由资格焊工焊补，并作打底，合格后方可进入下道工序。坡口检查的主要项目：1）坡口形状是否符合标准；2）坡口是否光滑平整，有无毛刺和氧化铁熔渣等；3）坡口角度、钝边尺寸、圆弧半径等是否在允许偏差之内。Contents目

录03滚弯成形原理及设备04钢板的滚弯过程01压弯成形的过程与要点02弯曲回弹及其防止措施压弯成形的过程与要点01压弯成形的过程与要点压弯成形压弯成形的过程与要点压弯成形概念在压力机上使用弯曲模进行弯曲成形的加工方法。设备和模具压力机弯曲模压弯成形的过程与要点压弯成形时，材料的弯曲变形要经历哪些过程呢？压弯成形的过程与要点压弯成形过程02原始状态自由弯形接触弯形矫正弯形压弯成形的过程与要点压弯成形过程01自由弯形：将工件放在压力机的凸、凹模之间，若材料弯形时，仅与凸、凹模在三条线接触，弯形圆角半径r1是自然形成的。自由弯形压弯成形的过程与要点压弯成形过程02接触弯形：若材料弯形到直边与凹模表面平行，而且在长度ab上相互靠紧时，停止弯形，弯形件的角度等于模具的角度，而弯形圆角半径r2仍是自然形成。接触弯形压弯成形的过程与要点压弯成形过程03矫正弯形：若将材料弯形到与凸、凹模完全靠紧，弯形圆角半径r3等于模具圆角半径r凸。矫正弯形压弯成形的过程与要点压弯成形的要点在设计弯曲件、制订工艺规程时必须考虑到一个重要问题，即材料的最小弯曲半径。最小弯曲半径概念：材料在不发生破坏的情况下所能弯曲的最小曲率半径。受到板料外层最大许可拉伸变形程度的限制压弯成形的过程与要点01一般情况下，弯曲半径应大于最小弯曲半径。02若弯曲半径必须小于或等于最小弯曲半径时，应该分两次或多次弯曲，也可采用热弯或预先退火的方法，以提高材料的塑性。压弯成形的要点弯曲回弹及其防止措施弯曲回弹及其防止措施弯曲回弹材料弯曲时，其过程由弹性变形发展到塑性变形，但在塑性变形中，也存在有一定的弹性变形。在板料弯曲区域内的材料，外层受拉，内层受压。因此，当外力去除后，弯曲部分要产生一定程度的回弹。弯曲回弹及其防止措施材料的力学性能相对弯曲半径模具间隙弯曲角度影响回弹的主要因素弯曲形状弯曲回弹及其防止措施修正模具法加压矫正法减小模具间隙，或采用加热弯曲采用拉弯工艺减小回弹的主要措施滚弯成形原理及设备滚弯成形原理及设备滚弯成形原理滚弯即通过旋转辊轴使材料弯曲成形的方法。滚弯成形原理及设备滚弯成形是焊接结构生产中圆筒形、锥形等工件的主要加工方式。滚弯成形原理及设备钢板卷制的要求冷滚压成形的允许弯形半径R不能以板料的最小弯曲半径为界线，而应大些。冷滚压：允许弯曲半径R≥20δ；热滚弯：允许弯曲半径R＜20δ滚弯成形原理及设备滚弯成形设备钢板的滚弯设备是卷板机，卷板机附加一些工艺装备，也能进行一般的型钢滚弯。滚弯机床包括卷板机和型钢卷弯机。卷板机型钢卷弯机滚弯成形原理及设备卷板机的主要形式：对称式三辊卷板机非对称式三辊卷板机四辊卷边机1-上轴辊2-下轴辊3-侧辊4-工件钢板的滚弯过程钢板的滚弯过程圆柱面的滚弯钢板的滚弯设备是卷板机，卷板机附加一些工艺装备，也能进行一般的型钢滚弯。滚弯机床包括卷板机和型钢卷弯机。卷板机型钢卷弯机钢板的滚弯过程圆柱面的滚弯01检查卷板机上、下轴辊是否平行，若不平行，则要进行调整。上轴辊下轴辊钢板的滚弯过程圆柱面的滚弯02预弯用对称式三辊卷板机卷制时，在钢板两端将产生直边。预弯的目的：消除直边。直边钢板的滚弯过程预弯的方法：弯胎预弯模压预弯垫板、垫块预弯钢板的滚弯过程圆柱面的滚弯03对中即滚卷之前在卷板机上摆正钢板（使工件的素线与轴辊轴线平行）。对中的目的：防止产生轴向错边。平行对中钢板的滚弯过程对中的方法：用四辊卷板机的侧滚对中用三辊卷板机的对中挡板对中c)倾斜进料对中用下辊对中槽对中钢板的滚弯过程圆柱面的滚弯04调节轴辊间的距离，以控制滚弯件的曲率。先初步调节、辊压，再用样板测量，根据测量结果再做进一步调整。钢板的滚弯过程锥面的滚弯01调整上轴辊，使其与下轴辊成一定角度倾斜。可以沿板料与上轴辊的接触线，压出各点不同的曲率。02扇形大小口送料速度不一致（小口慢、大口快，保证扇形每条素线进入卷板机时与轴辊轴线平行）。钢板的滚弯过程锥面卷制的方法：1—上辊2—侧辊3—坯料4—减速装置分区卷制法小口减速法旋转送料法Contents目

录03爆炸成形