焊接结构生产电子教案第一单元课件.ppt

第一单元 焊接结构基本知识 学习目标： 通过本单元的学习，了解机器零部件、压力容器、梁柱及船舶等焊接结构基本构件的有关知识； 掌握常用焊接接头的基本形式、表示方法、焊缝代号的识别； 掌握焊接结构强度的基础知识。 能力知识点1 机器零部件焊接结构 　1．切削机床的焊接机身 切削加工精度较高，因此必须要求机床的机身具有很高的刚度。 过去，由于铸铁价格低，铸件适于成批生产，铸件减震性能好，所以铸铁机床机身一直占有优势。 随着现代工业和新型加工技术的发展，机床机身逐步改用焊接结构。 在单件小批生产的大型、重型及专用机床，大量采用焊接结构代替铸造结构，经济效果十分明显。 图1-1所示为卧式车床焊接机身。 图1-1 卧式车床焊接机身 焊接机身结构分析 如图1-1a所示，焊接机身主要由箱形床腿、加强筋、导轨、纵梁及斜板等零部件组成。 如图1-1b所示，机身断面结构形式是通过纵梁和斜板实现的； 它把整个方箱断面分割成两个三边形的断面，下方三边形完全闭合； 这样的断面结构具有较大的抗弯扭刚度。 采用焊接机身需考虑的问题 1）经济效益问题 焊接机身经济效益与生产批量有关； 它特别适用于单件小批量生产的大型或专用机床。 2）刚度问题 焊接机身一般采用轧制的钢板和型钢焊接而成，形状特殊的部分也采用一些小型锻件或铸件。 焊接机身应用最多的材料主要是可焊性好的低碳钢和普通低合金钢； 由于钢材的弹性模量比铸铁高，在保证相同刚度条件下焊接机身比铸铁机身的自重轻很多。 因此焊接机身可以满足切削加工时的刚度要求。 3）减震性问题 机身的减震性不仅取决于选用的材料，而且还与结构本身有关； 可以分为材料减震性和结构减震性两个方面； 焊接机身钢质材料的减震性低于铸铁； 因此，必须从结构上采取措施以保证焊接机身结构的减震性。 4）尺寸稳定性问题 焊接机身中存在较严重的焊接残余应力，这对焊接结构的尺寸稳定性有影响； 特别是切削机床的机身，要求尺寸的稳定性更高； 所以，焊接机身在焊后必须进行消除应力处理。 5）机械加工问题 机床焊接结构焊后需要进行一定的机加工。 焊接机身采用的低碳钢可焊性好； 但机械加工性能不如铸铁和中碳钢； 所以在研究机身焊接结构工艺性时，还应该考虑机械加工工艺性问题。 2．减速器箱体焊接结构 减速器箱体是安装各传动轴的基础部件； 由于减速器工作时各轴传递转矩时要产生比较大的反作用力，并作用在箱体上； 因此要求箱体应具有足够的刚度，以确保各传动轴的相对位置精度。 采用焊接结构箱体能获得较大的强度和刚度，且结构紧凑，重量较轻。 减速器箱体结构 减速器箱体结构形式繁多，在小批量生产时，采用焊接减速器箱体较为合理。 焊接减速器箱体一般制成剖分式结构； 即把一个箱体分成上下两个部分，分别加工制造； 然后在剖分面处通过螺栓将两个半箱体连成一个整体。 如图1-2所示，为一个单壁剖分式减速器箱体的焊接结构。 图1-2 剖分式减速器箱体焊接结构 为了增加焊接箱体的刚度，通常在壁板的轴承支座处用垂直筋板加强，并与箱体的壁板焊接成一个整体。 小型焊接箱体的轴承支座用厚钢板弯制而成； 大型焊接箱体的轴承支座采用铸件或锻件； 轴承支座必须有足够的厚度，以保证机械加工时有一定的加工余量； 焊接箱体的下半部分由于承受传动轴的作用力较大并与地面接触，因此必须采用较厚的钢板制作。 对于工作条件比较平稳的减速器，箱体焊接时可以不必开坡口，焊脚尺寸也可以小一些； 但对于承受反复冲击载荷的减速器箱体应该开坡口以增加焊缝的工作断面。 焊接减速器箱体多用低碳钢制作，为保证传动稳定性，焊后需要进行热处理以消除残余应力。 承受大转矩的重型机器的减速器箱体，还可以采用双层壁板的焊接结构； 并在双层壁板间设置加强筋以提高焊接箱体的整体刚度。 能力知识点2 压力容器焊接结构 压力容器定义： 是指最高工作压力P≥0.1MPa， 容积大于或等于25L， 工作介质为气体、液化气体或最高工作温度高于等于标准沸点的液体的容器。 应用：它主要用于石油化工、能源工业、科研和军事工业等方面；同时在民用工业领域也得到广泛应用，如煤气或液化石油气罐、各种蓄能器、换热器、分离器以及大型管道工程等。 1．压力容器的分类及应用 （1）按工艺用途分类 1）反应压力容器：用于完成介质的物理、化学反应。 2）换热压力容器：用于完成介质的热量交换。 3）分离压力容器：用于完成介质的流体压力平衡和气体净化分离等。 4）储存压力容器：用于盛装生产用的原料气体、液体、液化气体等。 （2）按设计压力分类 1）低压容器（代号L）0.1MPa≤P＜ 1.6MPa 2）中压容器（代号M）1.6MPa≤P＜10MPa 3）高压容器（代号H ）10MPa≤P＜100MPa 4）超高压容器（代号U）P≥100MPa 2．压力容器的