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焊 接 课 程 设 计说明书 学 院： 机械工程学院专业班级： 学生姓名： 学 号： 指导教师： 2011 年 12 月 24 日目录一、焊接结构总体分析21.外形结构分析22.焊缝布置及焊接次序分析23.焊接接头形式分析34.焊接可靠性分析55.焊缝的可焊到性和可检测性6二、母材的选用与焊接性分析61. 母材的选用62. 焊接性分析6三、焊接方法选择71. 埋弧焊的优点：82. 埋弧焊的缺点：93. 埋弧焊的冶金特点9四、焊接材料分析101. 焊接材料选取原则102. 焊丝的选取123. 焊剂的选取12五、接头坡口形式及尺寸13六、焊接工艺参数131.焊接电流132.电弧电压143.焊接速度15七、焊接工艺卡片16八、参考文献17一、焊接结构总体分析1.外形结构分析该油箱为普通泵站油箱，长（L）800mm、宽（B）600mm、高（H）600mm、厚度为5mm。考虑到焊缝的结构需求取板料时高度方向（H）取640mm，上下各伸出20mm。该油箱为常压容器（一般容器），故不需要进行材料的强度校核。在油箱的顶板有一个较大的圆孔，通过其放入油泵，同时有一个较小圆孔，为通气孔。这两个圆孔都可以用等离子切割，切割出来的圆孔质量好。2.焊缝布置及焊接次序分析根据焊接的基本原则：先焊纵缝，后焊横缝；先焊外缝，后焊内缝。采用对称施焊，每条焊缝分段退焊，以及在结构焊接中尽量减少焊缝数量和焊缝长度的的设计准则，可将箱壁的结构形式设计为由两块满足尺寸要求的钢板折弯成两个U形结构后，再对其进行对称焊接，这样不仅可以减少焊缝而且可以实现对称焊接，减少残余应力及变形。箱壁焊合后再将其与下底板焊合，并且是先焊外缝，后焊内缝。后再与上板焊合，最后在将箱体倒立将四个角焊接上，且四个支架为对称分布在底板的四周，焊接时采用分段焊接，形成不连续焊缝，减少热输入及变形。3.焊接接头形式分析考虑到结构的对称性，可将该油箱的焊缝按位置的不同分为四种焊缝，分别为①顶板与壁板之间的焊缝；②两U形壁板之间的焊缝；③底板与壁板之间的焊缝；④底板与四个支架之间的焊缝。四种焊缝的接头形式分别为①角接接头；②对接接头③角接接头④角接接头。①顶板与壁板之间的焊缝②两U形壁板之间的焊缝③底板与壁板之间的焊缝4.焊接可靠性分析焊接结构在使用期必须安全可靠，受力必须合理，能满足强度、刚度、稳定性、抗震性、耐蚀性等方面要求。 结合该油箱的使用性质及要求，在其八个顶角处的焊缝质量最难保证，且在使用过程中最容易出问题的位置也是这八个顶角处，因为在顶角处的焊缝应力集中，热输入大，热影响区范围大，焊完后易变形。在焊接过程中必须严格按照焊接参数及技术要求施焊，焊后进行热处理，消除残余应力，提高焊缝质量。 该油箱为储油容器，工作介质为工业用油，因此在使用过程中存在的电化学腐蚀等各种腐蚀的作用较小，在选取母材及焊接材料时时，防腐的考虑不必有较高要求。5.焊缝的可焊到性和可检测性该油箱焊接时，焊接时在焊底板与壁板的焊缝时需用先在里面焊接，再从外面焊接一次的双面对接焊的方法，在从里面施焊时由于操作不方便，如果要开坡口则在外侧便于操作的一面用较大的坡口，在里面用较小的坡口。在顶板上的焊接只能是在外施焊，只能焊接一面，需要用能够实现单面焊双面成型的破口形式及焊接工艺。二、母材的选用与焊接性分析1. 母材的选用考虑到该油箱是一般容器，结合经济性、实用性与焊接性等因素，母材选用我国产量最大、应用最广具有良好的焊接性能的低合金高强度钢16Mn。该钢材具有良好的焊接性、优良的成型性及较低的制造成本以及强度和良好的塑性、韧性和耐磨性因此在锅炉、容器等结构中得到广泛的应用。2. 焊接性分析16Mn钢的埋弧焊常用高锰高硅型的焊剂（HJ431、HJ350）和H08A、H08MnA、H10Mn2、H10MnSi等焊丝。当焊件不开坡口时，选用H08A焊丝；对于开坡口焊件的焊接，选用合金元素含量较高的焊丝，如H08MnA、H10Mn2、H10MnSi等为宜。16Mn钢虽有淬硬倾向，但应用气割和碳弧气刨等加工方法对焊接性无明显影响。低合金高强度钢焊接应采取的措施：要获得无超标缺陷的优质焊接接头，应对整个制造过程进行质量控制。(1) 下料和成型要有一定的精度，以避免错边、棱角及强力组装而引起的附加弯矩。(2) 选用低氢或超地氢高韧性的焊材，且重视烘干、保存以及坡口的清理，以减少焊缝中的扩散氢。(3)制定合适的焊接规范（既防HAZ区的软化，又防止其脆化）、焊接顺序(既防焊接变形、又防止过大的残余应力)以及采取适当的预热及后热。(4)焊后热处理对高强钢，特别是要求SCC的容器特别重要。它不仅消除和降低残余应力，而且降低硬度。(5)加强对焊接接头的无损检测，对焊缝表面咬边等有缺口的部位（往往是脆断源），应打磨消除。三、焊接方法选择考虑该