第3讲第3章零件的加工工艺①钢材准备.pptx

第3章 零件的加工工艺　本章以压力容器类焊接结构零件线，按照其加工工序的先后，详细介绍其加工工艺内容、加工设备和注意事项；在讲授过程中，辅以3.1 钢材准备－①　3.1.1 钢材加工概述　　3.1.2 钢材的表面预处理　　3.1.3 钢材的矫正 3.1 钢材准备－①本讲内容提要：　1.零件加工的目的、要求、特征、类型和方法；　2.冷、热加工的优缺点，加工硬化的概念及预防和消除加工硬化的措施；　3.常用金属材料热加工温度范围；　4.钢材矫正的概念、原理、方法与设备；　5.钢材的表面预处理一节安排自学。3.1.1 钢材加工概述㈠ 钢材的复检　焊接结构使用的金属材料主要是板材和型材。为了确保构件质量应有质保书，对于重要结构在使用前应对每一批钢材进行必要的化学成分和力学性能复检，还应检验金属材料的表面和内部质量（如夹层、砂眼等）。部分构件的金属材料还要进行金相组织的复检，以保证其牌号所规定的、质保书上所保证的要求。3.1.1 钢材加工概述㈡ 零件加工的目的、要求及特征 　零件加工是对各种轧制钢材进行的一系列加工。　⑴ 零件加工的目的（作用）　① 零件的加工，可检查图纸设计、结构形式和尺寸的正确性与合理性；　② 按图样技术条件和工艺规程要求加工零件，为后期装配—焊接提供方便。3.1.1 钢材加工概述　⑵ 零件加工应满足的要求　① 要保证零件加工尺寸、形状的准确性和相应的加工精度；　必须符合技术条件上的公差要求，并不产生产品质量要求中所不允许的各种缺陷。　② 加工过程中，要注意保持材料的原有性能(力学性能、焊接性、使用性能、... )。3.1.1 钢材加工概述⑶ 零件加工的特征（零件加工工艺特点）　根据加工目的和要求及钢材自身的特点和结构特点，焊接结构的零件加工具有一些不同于机械加工及其它产品零件加工的特征，主要有以下几点：　① 钢材的加工都属只改变工件尺寸和形状而不改变其基本性质的物理加工；因而简化了加工内容、缩小了加工范围，为焊接结构生产提供了有利条件。　② 钢材的加工是以现成截面的型材为坯料，并且是在不改变截面特征情况下的加工；3.1.1 钢材加工概述　③ 需用大功率、大规格的通用或专用加工设备和起重运输设备；　④ 此种加工属多种工艺内容、多种加工方法、多工种的综合性加工。 3.1.1 钢材加工概述㈢ 零件加工基本类型 　根据钢材加工对工件所产生的作用和加工的结果的不同，可将钢材的加工划分为两种类型：　⑴ 变形加工　 ⑵ 分离加工　⑴ 变形加工　无论通过何种方式，使作用在工件单位面积上的外力超过材料的屈服强度，而又不破坏材料的连续性，使之产生永久变形(即塑性变形)的加工方法。　如：钢材加工中的矫形、弯曲、卷圆、压制成形等。3.1.1 钢材加工概述　⑵ 分离加工　作用在工件单位面积上的外力超过了材料的抗拉强度，使之发生断裂而造成材料的一部分与另一部分分离的加工。　如剪切、冲孔、边缘加工、钻孔等属此类加工。　当σ＞σb时(外力使材料达到极限应变εmax)，材料产生断裂称之为分离加工。3.1.1 钢材加工概述　焊接结构制造过程中，金属材料应具备：较高的伸长率和韧性，较低的屈强比和时效敏感性。　一般说来：　低碳钢：伸长率δ≥16％，屈强比σs/σb≤70％； 　低合金钢：伸长率δ≥14％，屈强比σs/σb ≤80％。　 否则，材料的加工性能较差，不易保证加工质量，需要采取相应的工艺措施，以提高加工性能。3.1.1 钢材加工概述㈣ 零件的加工方法　⑴ 冷加工 ──在常温下进行的各种加工。 ⑵ 热加工──将工件加热在高温状态下的各种加工，多用于变形加工的构件。　⑶ 温加工──介于冷、热加工之间的一种工艺方法。　3.1.1 钢材加工概述⑴ 冷加工 ──在常温下进行的各种加工。　冷加工的优点：　① 不加热，无氧化皮产生，金属无烧损，节省能源，费用低；　② 工艺过程简单，操作方便，生产条件好；　③ 工件成形准确，加工质量好，不易造成压伤和划伤缺陷。3.1.1 钢材加工概述　冷加工的缺点：　① 材料变形抗力大,需要较大功率的加工设备来完成;　② 加工硬化现象严重。　★加工硬化的概念　金属经塑性变形后，其强度指标增加，而塑性指标降低，变形抗力增加的现象称之为加工硬化。3.1.1 钢材加工概述　★避免和消除加工硬化的方法　① 合理选择加工工艺(预防措施)　使被加工件受力均匀,变形一致,控制变形速度，避免在塑性变形低的温度区间加工，防止脆断。一般在脆性转变温度以上进行。　碳素钢在20℃以上，冬季应预热到60～150℃。3.1.1 钢材加工概述　②对产生加工硬化的构件和材料，应用热处理的办法来消除，以恢复和改善钢材的力学性能。 ③局部边缘加工硬化可采用再加工的办法加以消除。　如剪切产生的加工硬化可用刨、铣等方法消除；冲孔产生的加工硬化可用扩孔的方法消