焊接技术综合实训 课件 项目二 方形压力容器制作

s焊接技术综合实训项目二方形压力容器制作任务一图纸识读s目录01三投影面体系02零件图的绘制s01三投影面体系01三投影面体系三投影面体系定义我们设立三个互相垂直的平面，叫做三个投影面。这三个平面将空间分为八个部分，每一部分叫做一个分角，分别称为Ⅰ分角、Ⅱ分角……Ⅷ分角，如右所示。我们把这个体系叫三投影面体系，世界上有些国家规定将形体放在第一分角内进行投影。也有一些国家规定将形体放在第三分角内进行投影，我国国家标准《机械制图》(GB4458.1–84)规定“采用第一角投影法”。第一分角三投影体系第一分角的三投影面体系。我们对体系采用以下的名称和标记：正对着我们的正立投影面称为正面，用V标记(也称V面)；水平位置的投影面称为水平面，用H标记(也称H面)；右边的侧立投影面称为侧面，用W标记(也称W面)。投影面与投影面的交线称为投影轴，分别以OX、OY、OZ标记。三根投影轴的交点O叫原点。01三投影面体系s01三投影面体系三视图的形成首先将形体放置在我们前面建立的V、H、W三投影面体系中，然后分别向三个投影面作正投影。形体在三投影面体系中的摆放位置应注意以下两点：（1）应使形体的多数表面(或主要表面)平行或垂直于投影面(即形体正放)。（2）形体在三投影面体系中的位置一经选定，在投影过程中是不能移动或变更，直到所有投影都进行完毕。这样规定的目的主要是为了绘图读图方便和研究问题的方便。在三个投影面上作出形体的投影后，为了作图和表示的方便，将空间三个投影面展开摊平在一个平面上。三视图位置关系三视图尺寸关系主视图在图纸的左上方，左视图在主视图的右方，俯视图在主视图的下方。主视图与俯视图长应对正（简称长对正），主视图与左视图高度保持平齐（简称高平齐），左视图与俯视图宽度应相等（简称宽相等）。若不按上述顺序放置，则应注明三个视图名称。主视图的轮廓线表示上、下、左、右、四个方位；左视图的轮廓线表示上、下、前、后四个方位；俯视图的轮廓线表示前、后、左、右四个方位。规定左右为长，上下为高，前后为宽。01三投影面体系02零件图的绘制本项目采用厚度为12mm的板材进行制作，在教学过程中，可采用项目一中的方形压力容器进行训练。根据图纸绘制零件图图2-1-1焊缝空间位置示意图根据图纸绘制零件图图2-1-1焊缝空间位置示意图图2-1-2焊缝标志图纸1、通过识读三视图，确定焊前下料数量根据图纸绘制零件图2、零件图绘制（a）板对接图纸（b）T形接头角焊缝图纸（c）3F位置端接角焊缝图纸（d）1F位置端接角焊缝图纸s谢谢s焊接技术综合实训项目二方形压力容器制作任务二焊前工件制备s目录01半自动火焰切割机02下料准备工作03多功能联合冲剪机04确定工作任务s01半自动火焰切割机01

半自动火焰切割机半自动火焰切割机半自动火焰切割机用途半自动火焰切割机,又称小车切割机、小车气割机。半自动火焰切割机系使用乙炔和氧气作为热源，切割钢板作直线切割为主的多用气割机，同时也可以作圆周切割及斜面切割和v行切割。在一般情况下切割后可不再进行切削加工。构紧凑，操作方便，使用安全，所需辅助时间短，可以大大提高工作效率。适用于造船、机械、钢结构、建筑等行业，也适用于其他大中小型企业切割钢板之用。半自动火焰切割机特点1.优点（1）切割钢铁的速度比刀片移动式机械切割工艺快；（2）对于机械切割法难于产生的切割形状和达到的切割厚度，气割可以很经济地实现；（3）设备费用低、便携式的，可在现场使用；（4）切割过程中，可以在一个很小的半径范围内快速改变切割方向；（5）通过移动切割器而不是移动金属块来现场快速切割大金属板；（6）过程可以手动或自动操作。2.缺点（1）尺寸公差要明显低于机械工具切割；（2）尽管也能切割钛等易氧化金属，但该工艺在工业上基本限于切割钢铁和铸铁；（3）预热火焰及发出的红热熔渣对操作人员可能造成着火和烧伤的危险;（4）燃料燃烧和金属氧化需要适当的烟气控制和排风设施;（5）切割高合金钢铁和铸铁需要对工艺流程进行改进；（6）切割高硬度钢铁可能需要割前预热，割后继续加热，来控制割口边缘附近钢铁的金相结构和机械性能；（8）气割不推荐用于大范围的远距离切割。1201半自动火焰切割机s01半自动火焰切割机半自动火焰切割机设备组成半自动火焰切割机操作规程1、气体连接2、试车3、检查导轨4、定位割嘴5、选用割嘴6、调整割炬的垂直度7、预热火焰调节8、切割速度调节9、钢板表面状态02下料准备工作1、材料检查施工前操作人员预先熟悉零件图纸（2-2-1），确定下料尺寸，根据下料清单要求，材质为Q235，其厚度为12mm；确定下料数量，在板材上合理排料等工作内容。下料准备工作（a）板对接图纸（b）T形接头角焊缝图纸（c）3F位置端接角焊缝图纸（d）1F位置端接角焊缝图纸下料准备工作2、检查半自动火焰切割机3、剪板机操作前准备工作4、检验及标识工具下料前设备开机运行，查看设备工作是否正常；检查氧气，混合气体的阀门，压力表和燃气胶管是否完好，连接是否紧密可靠；在整个气割过程中的设备全部运转正常，并确保安全的条件下才能运行切割工作，而且在气割过程中应注意保持。（1）本机床操作人员必须熟悉剪板机主要结构、性能和使用方法。（2）检查开关是否完好，控制柜、操作台各按钮是否完好，各元件是否松脱。（3）检查刀具是否装好，有无松动、倾斜、杂物。（4）检查各动作机构有无松动、损伤、异常。（5）检查机器周围及内部无妨碍机器运行物品。（6）给各个润滑点加油。钢尺、卷尺、石笔、记号笔、焊缝检验尺等。03多功能联合冲剪机多功能联合冲剪机多功能联合冲剪机外型如右图所示，设备集板材剪切、角钢剪切、冲孔、折弯等多种功能，采用液压驱动进行工作，由于设备功率等原因，只能裁剪板厚小于30mm的板材。多功能联合冲剪机功能展示04工作任务根据焊接性分析

确定工作任务1、确定下料尺寸2、气割参数3、切割操作半自动火焰切割机操作过程1234工作任务1、确定下料尺寸2、剪板机操作步骤剪板机操作1、火焰切割工件焊前清理2、剪板机下料工件焊前清理3、焊前清理方法焊前清理s谢谢s焊接技术综合实训项目二方形压力容器制作任务三部件装配与点固s目录01焊接变形02角焊缝03装配中的定位焊04确定工作任务s01焊接变形01

焊接变形定义物体在外力或温度等因素的作用下，其形状和尺寸发生变化，这种变化称为物体的变形。当使物体产生变形的外力或其他因素去除后变形也随之消失，物体可以恢复原状，这样的变形称为弹性变形。当外力或其他因素去除后变形仍然存在，物体不能恢复原状，这样的变形称为塑性变形。由焊接引起的焊件尺寸的改变称为焊接变形。按焊接变形的特征，可分为收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形和波浪变形五种。01焊接变形焊接变形分类s01焊接变形始焊端预留间隙要小于焊缝末焊端，主要为了预防焊缝横向收缩，保证焊缝能够焊透；做出3°-5°的反变形，是预防在板厚方向横向收缩不均匀，造成两板焊后不在同一平面。板对接反变形应用02角焊缝定义沿两直角或近直角零件的交线所焊接的焊缝，角焊缝又分直角焊缝和斜角焊缝。如图所示，直角焊缝α=90°，斜角焊缝60°≤α≤120°，斜角焊缝常用于焊接管道外,不作受力焊缝使用，直角焊缝最常用。02角焊缝角焊缝的截面形状及其计算断面02角焊缝角焊缝按其截面形状可分为平角焊缝、凹角焊缝、凸角焊缝和不等腰角焊缝四种，如图所示，应用最多的是截面为直角等腰的角焊缝。角焊缝的大小用焊脚尺寸K表示，a为焊缝计算厚度。(a)(b)(c)（d）平焊缝大多数在一侧焊脚处将焊缝宽度加宽至1.5K而成。易焊，应力集中介于普通焊缝与凹焊缝之间。凹焊缝两边的焊缝宽度被加宽成凹面，应力集中小，用于受动载荷的结构中可提高疲劳强度，但手工焊成本较高。凸焊缝两焊脚尺寸都等于K，应用较多。但应力集中较严重，特别是焊脚处应力集中较明显。设备与材料03装配中的定位焊03装配中的定位焊定义定位焊也称点固焊，用来固定各焊接零件之间的相互位置，以保证整体结构件得到正确的几何形状和尺寸。定位焊缝一般比较短小，而且该焊缝作为正式焊缝留在焊接结构之中，故所使用的焊条或焊丝的牌号和质量应与正式焊缝所使用的焊条或焊丝相同。定位焊时注意事项定位焊缝比较短小，并且要求保证焊透，故应选用直径小于4mm的焊条或CO2气体保护焊直径小于1.2mm的焊丝。又由于工件温度较低，热量不足而容易产生未焊透，故定位焊缝焊接电流应较焊接正式焊缝时大10%-15%。定位焊缝有未焊透、夹渣、裂纹、气孔等焊接缺陷时，应该铲掉并重新焊接，不允许留在焊缝内。定位焊缝的引弧和熄弧处应圆滑过渡，否则，焊正式焊缝时在该处易造成未焊透、夹渣等缺陷。定位焊缝长度尺寸一般根据板厚选取15～20mm，间距为50-300mm。板薄取小值，板厚取大值。04工作任务根据焊接性分析

确定工作任务1234方形压力容器装配解析由于方形压力容器机构比较复杂，底板、立板b、立板c分别由两块板材对接而成，所以装配方式选择由部件组装成结构，先用板材零件组装成底板、立板b、立板c，形成部件，然后再进行整体组装。装配方式1在组装底板、立板b、立板c时，如果没有水平操作台，可用上盖板作为水平太，进行组装，如下图所示，能够保证两块板材在同一水平面上。2板对接装配技巧3组对顺序确定1、板对接单面焊双面成型装配2、T形接头角焊缝装配3、端接接头角焊缝装配方形压力模拟器镶嵌件装配方形压力容器组对1、方形压力容器图纸分析方形压力容器组对2、根据尺寸汇制零件图3、组对点固s谢谢s焊接技术综合实训项目二方形压力容器制作任务四焊接工艺制定及实施s目录01焊缝02横焊（2G）单面焊双面成型焊接操作过程03立焊（3G）单面焊双面成型焊接操作过程04确定工作任务s01焊缝01

焊缝焊缝符号Y表示含义缝基本符号一般表示的是焊缝横截面的外观形状特征，焊缝基本符号V表示焊缝需要开坡口.本项目中，出现的焊缝基本符号是Y形，属于V形的一个延伸，也可以称之为带钝边的V形坡口，为了防止烧穿，在坡口底边打磨出一个小钝边，一般钝边的高度在2mm以内。用来表示焊缝尺寸的要求的符号，称为焊缝尺寸符号。本项目中，基本符号Y上方标有60°字样，表示坡口角度为60°，坡口形状如下图所示。当指引线在焊缝背面时，基本符号要标注在虚线上，当指引线在焊缝正面时，基本符号标注在实线上。01焊缝焊缝尺寸符号解读02横焊（2G）单面焊双面成型焊接操作过程焊道分布板对接横焊采取三层六道焊，焊道分布如图所示。02横焊（2G）单面焊双面成型焊接操作过程打底层焊接横板直流反接灭弧打底。焊接打底层时，由于过渡液态金属受重力作用，容易偏离焊条轴线而向下倾斜。因此，在短弧施焊的基础上，除保持一定的下倾角80°-90°外，还须与焊件的水平轴线倾斜30°-40°。填充层焊接02横焊（2G）单面焊双面成型焊接操作过程填充层采用两道，自下往上焊，在坡口内引弧，将电弧拉到起焊处下坡口熔合线处并使一部分电弧外露于试板，待熔渣向外流时，向焊接方向倾斜焊条并向前运动约3-5mm，然后压低电弧向上、向右运动到起焊处上方熔合线处并稍作停留，待上方充分熔合并填满后再压低电弧以45°向下运动，至下熔合线后焊条再沿下熔合线向前运动1-3mm，不停留，然后快速向上运动。随焊接的进行，电弧偏吹程度减小，焊条向前倾斜的程度也减小,，焊接至最后时电弧会向左侧偏吹，同样焊条应向左倾。填充层焊接02横焊（2G）单面焊双面成型焊接操作过程焊条与下方母板约成70°角，如右图所示，与前方母板夹角视电弧偏吹及熔渣流动情况而定。在坡口内起焊，引弧位置要离开起焊处大约10mm，引燃电弧后拉至起焊处，一部分电弧稍外露于试件，待熔渣稍外流时压低电弧，倾斜焊条以直线法向前运动，要保证一少部分电弧熔化下熔合线及下坡口，大部分电弧位于前一层焊道上。盖面层焊接02横焊（2G）单面焊双面成型焊接操作过程盖面层焊接时，与填充层一样采用多道焊。最下方一道焊接时焊条稍向下倾斜85°-90°，如右图所示，焊条电弧的下边缘与下坡口边平齐，采用短弧直线运条法。焊条与焊接方向的夹角要随熔渣的流动而改变，应始终使熔渣紧跟电弧，控制熔渣不向下流淌，以获得与下坡口过渡圆滑的焊道。最上方一道的预留位置应稍小一些，这样可以压低电弧快焊，熔池体积小，易控制成形质量,不会产生咬边。操作技巧横焊操作时，由于熔融金属的重力作用，熔滴在向焊件过渡时容易偏离焊条轴线而向下偏斜，为避免熔池金属下溢过多，操作中焊条除保持一定的下倾角外，还可采用左焊法，即从右边向左边焊接。焊条的前倾角应大于后倾角，以使电弧热量转移到前边未焊坡口处(同时预热前边未焊坡口，提高焊接速度和效率)，减小输入熔池的电弧热量,加快熔池冷却，避免熔池存在时间过长而导致熔滴下淌,形成焊瘤等缺陷。03立焊（3G）单面焊双面成型焊接操作过程打底层焊接打底层焊接采用断弧焊法。每当焊完一根焊条收弧时，应将焊条向焊接反方向拉回10-15mm，并将电弧迅速拉长直至熄灭填充层焊接填充层采用连弧焊法。填充层焊完后的焊缝应比坡口边缘低1-1.5mm盖面层焊接盖面层施焊前，应将前一层的熔渣和飞溅清除干净，施焊时的焊条角度、运条方式和接头方法与填充层相同，但焊条水平摆动幅度比填充层更大。03立焊（3G）单面焊双面成型焊接操作过程03立焊（3G）单面焊双面成型焊接操作过程焊接技巧立焊时，应密切观察熔池形状，发现椭圆形熔池下部边缘从比较平直的轮廓逐步变为“鼓肚”圆时，表示熔池温度已稍高或过高，应立即灭弧，降低熔池温度，以避免产生焊瘤。打底层焊接在正常焊接时，熔孔直径约为所用焊条直径的1.5倍，将坡口钝边熔化0.8-1.0mm，可保证焊缝背面焊透，同时不出现焊瘤。当熔孔直径过小或没有熔孔时，就有可能产生未焊透的缺陷。盖面层焊接焊条横向摆动以焊芯到达坡口边缘为止，使坡口边缘熔化1-2mm，并且横向摆动的频率应比平位焊稍快，前进的速度也要均匀一致，以保证焊缝平整。04工作任务根据焊接性分析

确定工作任务识读焊接标注通过图纸分析，我们能够确定，方形压力容器练习模拟器中需要镶嵌的焊缝共有六条，分别是板对接焊缝、T形角焊缝、端接角焊缝。确定焊缝数量和焊缝形式1六条焊缝中，板对接焊缝位于底板和两块立板中，焊接位置分别是4G、3G和2G，T形接头角焊缝焊接位置为（2F），端接角焊缝的焊接位置有两处，分别是2F和3F。2确定焊接位置横焊（2G）板对接单面焊双面成型焊接工艺编制焊前准备焊接工艺分析焊接工艺卡编制（1）试件材料Q235钢板。（2）焊接材料E5015焊条,直径分别为φ3.2mm,φ4.0mm,烘干温度为350℃-400℃,保温2h,随取随用。（3）焊机ZX7-400型焊机,直流反接。（4）焊前清理采用角磨机或钢丝刷清理试件坡口及坡口两侧各20mm范围内的油污、铁锈及其他污染物,直至露出金属光泽。板对接横焊（2G）时，熔滴和熔池中熔化的金属受重力作用容易下淌,焊缝成形较困难，如果焊接参数选择不当或运条操作不当，则容易产生焊缝上侧咬边、焊缝下侧金属下坠、焊瘤、夹渣、焊不透等缺陷。为避免上述缺陷的产生，应采用短弧、多层多道焊接，并根据焊道的不同位置，及时调整焊条的角度和焊接速度，控制熔池和熔孔的尺寸，保证正反面焊缝成形良好。123立焊（3G）板对接单面焊双面成型焊接工艺编制焊前准备焊接工艺分析焊接工艺卡编制（1）试件材料Q235钢板。（2）焊接材料E5015焊条,直径分别为φ3.2mm,φ4.0mm,烘干温度为350℃-400℃,保温2h,随取随用。（3）焊机ZX7-400型焊机,直流反接。（4）焊前清理采用角磨机或钢丝刷清理试件坡口及坡口两侧各20mm范围内的油污、铁锈及其他污染物,直至露出金属光泽。板对接立焊（3G）时，是试件和焊缝都垂直于水平面的焊接位置，焊条熔化的液态金属和熔渣受重力作用容易下淌，加上熔渣的熔点低、流动性强，熔池金属和熔渣易分离，会造成熔池部分脱离熔渣的保护，当焊接电流选择不当或操作方法不当时，易产生焊瘤、未焊透和气孔等缺陷，且成形差。因此，焊接时须采用较小的焊接参数、短弧焊，适当地调整焊条倾角并采用相应的运条方法，控制熔池和熔孔的尺寸，保证正反面焊缝成形良好。123仰脸焊（4G）板对接单面焊双面成型焊接工艺编制焊前准备焊接工艺分析焊接工艺卡编制（1）试件材料Q235钢板。（2）焊接材料E5015焊条,直径分别为φ3.2mm,φ4.0mm,烘干温度为350℃-400℃,保温2h,随取随用。（3）焊机ZX7-400型焊机,直流反接。（4）焊前清理采用角磨机或钢丝刷清理试件坡口及坡口两侧各20mm范围内的油污、铁锈及其他污染物,直至露出金属光泽。仰焊是各种位置焊接中最困难的一种，由于熔池倒悬在焊件下面，熔滴和熔池金属在重力作用下更容易下淌而形成焊瘤，且背面焊缝容易下凹。为了控制熔池的大小和温度，减少和防止液态金属下淌，除采用较小的焊接参数外，操作时还要借助焊条的电弧吹力将熔滴向上“顶推”(有一个向上“捅”的动作)。123仰脸焊（4G）单面焊双面成型焊接操作过程打底层焊接仰脸焊焊接技术填充层焊接盖面层焊接s谢谢s焊接技术综合实训项目二方形压力容器制作任务五焊接检测s目录01焊条电弧焊常见外部缺陷的成因和防止措施02对接焊缝的检测方法03耐压试验概述04确定工作任务s01焊条电弧焊常见外部缺陷的成因和防止措施01焊条电弧焊常见外部缺陷的成因和防止措施外部缺陷名称成因防止措施表面气孔铁锈和水分是产生气孔的重要因素如：1、焊条未经很好烘干进行焊接；2、弧长增加空气侵入1、焊前仔细清理焊件表面；2、严格按规定烘干焊条；3、低氢型焊条尽量采用短弧焊咬边1、焊接电流过大，电弧过长；2、坡口内填充量不足就进行表面焊；3、运条时，焊条摆动至焊缝两侧停顿时间少，运条角度不正确1、正确选择焊接电流和焊接速度，采用短弧焊接；2、掌握正确的运条方法和运条角度；3、焊缝两侧要做适当停顿表面夹渣1、焊接电流太小以致液态金属和熔渣分不清；2、焊接速度过快，使熔渣来不及浮起；3、多层焊时清渣不彻底；4、焊条角度不正确1、正确选用焊接电流计运条角度；2、焊件坡口角度不宜过小；3、多层焊时认真做好清理工作焊瘤1、焊接电流过大，焊接速度过慢；2、操作不熟练和运条不当1、选择合适的焊接电流，控制熔池温度；2、采用正确的运条方法，焊缝中间运条应快，两侧运条应慢烧1、对焊件加热过甚；2、间隙太大，焊接速度过慢；3、电弧在焊缝处停留时间过长1、正确选择焊接电流和焊接速度；2、严格控制装配间隙表面裂纹热裂纹和冷裂纹多发生在焊接低合金高强度钢、耐热钢、不锈钢等金属材料。1、选用低氢型的碱性焊条，以减少焊缝中氢的含量。2、严格遵守焊接材料的保管、烘焙和使用制度，谨防受潮。3、仔细清理坡口边缘的油污、水分和锈迹，减少氢的来源。4、选择合理的焊接参数和采用合适的焊接工艺措施。02对接焊缝的检测方法02对接焊缝的检测方法检测项目检测方法示意图咬边深度首先把高度尺对准零位，并紧固螺丝，然后使用咬边尺测量咬边深度，此时咬边尺的示值即为咬边深度。余高首先咬边深度尺对准零，并紧固螺丝，然后滑动高度尺与焊缝最高点接触，此时高度尺的示值即为焊缝余高。焊缝宽度先将主尺测量角紧靠焊缝一边，然后旋转多用尺的测量角使其靠紧焊缝的另一边，此时多用尺上的示值即为焊缝宽度03耐压试验概述03耐压试验概述耐压试验的目的耐压试验是指锅炉及其他受压容器，在经过焊缝外观检验、焊后热处理、力学性能试验、接头无损探伤检验合格后，将水、油、气等流体介质充入其内腔，慢慢加压至一定压力并保压一定时间，以检验其宏观强度、结构的可靠性及焊缝的致密性的一种焊接质量检验方法。耐压试验的分类按试验充填介质的性质不同，耐压试验可分为液压试验和气压试验两种类型。水压试验03耐压试验概述由于水的来源和使用都比较方便，又具有进行液压试验所需的各种性能，因而水常被用作液压试验的加压介质，液压试验也常被称为水压试验。（1）试验介质及要求供试验用的液体一般为洁净的水，需要时也可采用不会导致发生危险的其他液体。试验时液体的温度应低于其闪点或沸点。奥氏体不锈钢制容器用水进行液压试验后，应将水渍清除干净，当无法达到这一要求时，应控制水的氯离子含量不超过25mg/L。水压试验03耐压试验概述（2）试验压力试验压力是进行水压试验时规定容器应达到的压力，其值反映在容器顶部的压力表上。水压试验时试验压力为：Pt——容器的试验压力，MPa；P——容器的设计压力，MPa；确定试验压力注意事项容器铭牌上规定有最大允许工作压力时，公式中应以最大允许工作压力代替设计压力。试验应力校核立式容器卧置进行水压试验时，其试验压力应为按

确定的值再加上容器立置时圆筒所承受的最大水柱静压力。水压试验水压试验一般包括：试压准备、注水、排水、升压、保压、检查、排水泄压等过程。1、试压准备（1）压力容器试压前准备（2）试压设备、辅具准备（3）试验安全准备水压试验2.注水、排气试验装置装设妥善后，将装设在容器最高处的排气阀打开，启动水压泵向容器内注满水，将容器内的空气完全排出后，再把排气阀关闭。3.升压、保压及检查试验时开动试压泵使水压缓慢上升，达到规定的试验压力后，关闭直通阀保持压力30分钟，在此期间容器上应该无漏水现象，或压力表读数应保持不变。然后降至工作压力并保持足够长的时间，对所有焊缝和连接部位进行检查。水压试验4.排水卸压容器经检查完毕后，即可打开容器下部的排水阀，排水卸压。排水时，容器顶部的排气阀应打开。5.合格标准（1）无渗漏；（2）