材料成型自主设计专业综合实验

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1、学生学号0120801080416实验课成绩学生实验报告书实验课程名称材料成型自主设计专业综合实验开课学院材料学院指导教师姓名陈士民、彭军波学生姓名高凡学生专业班级成型080420112012学年第1学期实验项目名称：典型焊接结构的焊接工艺设计与制造实验者：高凡专业班级：成型0804班组别：三组同组者：李牧野、胡建龙、胡学术、杨冰、周啸尘、郑园园，李慧、伍梦琪一、实验目的1、熟悉低碳钢焊接工艺文件内容；2、学习和掌握焊接工艺文件的制定；3、熟悉低碳钢焊接焊前准备和工艺过程，加深理解电弧焊方法的特点、焊接工艺参数对焊缝成形及焊接质量的影响；4、了解焊接质量的评定方法及过程

2、；二、主要仪器、设备及耗材1、主要焊接及切割设备：手工电弧焊机、半自动CO2气体保户焊机、手工及自动切割设备、碳弧气刨设备等；2、焊接材料：药芯焊丝、实芯焊丝、焊条、CO2气体、氧气、CO2气体、乙块、碳棒等等；3、Q235A钢板。4、各类工具三、实验要求:1、完成规定结构的制造，翼板至少两块钢板对接，焊接方法自选，焊接工艺自定并实施焊接；2、用CAD图表述结构尺寸并进行相关焊缝标注；3、不同尺寸及不同形式的焊缝制定相应的工艺卡（工艺卡一表格的形式，应有相应额焊接接头图）；4、工艺卡应独立设计表格，其内容可以相同，表格应有区别。四.实验内容1、完成规定的典型焊接结构的焊

3、接工艺设计，母材Q235A；2、元成典型焊接结构的制造；3、焊接缺陷的分析处理；4、焊接变形的控制和矫正；5、结构参数及分组见表1。五、实验步骤1、根据实验分组和相关结构参数以及要求，我们需要设计的焊接结构为工字梁：翼板厚度为8mm,腹板厚度为12mm,均为中厚板的焊接，采用C02气体保护焊进行焊接。2、确定焊接坡口形式：对于梁两翼板的对接厚度为8毫米，采用Y形坡口，实施双面焊接。对于梁腹板与翼板形成的T形接头，选用开K形坡口，坡口角度取60°3、焊接规范参数的选用：对于翼板的对接：开Y形坡口，电流:120-150A电压：22.IV对于T形接头的角接：开K形坡口，装配间

4、隙为0,钝边4伽，坡口角度一般取60°,电流:160-180A电压：24.7V根据焊接梁结构确定所用钢板尺寸通过查阅焊接手册等相关资料，要确定钢板尺寸，必须首先考虑焊接后的收缩。根据实验要求，对接焊缝与角焊缝所引起的收缩量计算如下：1)、单道单层焊缝的纵向收缩量可由下式粗略计算出来:△L二0.86X10%丄q、一一焊接线能量△L焊缝纵向收缩量(cm)L——焊缝总长度(cm)nviQv=v对于C02气体保护焊，〃=0.7°为焊接速度已知焊角尺寸K时，二20000/（J/cm）已知熔敷金屈截面积SH时，qv=37000SH（J/cm）对于多道焊：△L二匕X0.86X106q

5、vLKi=l+85£snn——焊道数CPs/E对于T形接头，焊缝的纵向收缩量：△L'二（1.3~1.4）AL2）、对于翼板的对接，我们采用开Y形坡口，装配间隙为1mm,进行CO2双面焊接成形的工艺，由于翼板长500mm,对接焊缝也只有一条，所以该焊缝所引起的纵向收缩量忽略不计，对于该焊缝的横向收缩量的计算如下:AB-1.01e00464x-l.464mm3）、对于腹板与翼板间的T形接头，一共有四道角焊缝，我们采用腹板开K形坡口无装配间隙进行焊接的工艺，由于无装配间隙，其引起的横向收缩量可以忽略不计，而长度500mm,其引起的纵向收缩量则为：△L二Kl*0・86X10_6

6、qvL=Kl*0.86X10「6*(0.7*160*24.7/(0.5/154.55))其中Kl=1+85*235/210/1000*4二1.38KOAL=0.539minAL'=(1.3-1.4)AL取=1.4AL=0.755mm对工字梁，其角焊缝所引起的纵向收缩量为:AL=1.15AL=0.868mm4）、综合横向收缩和纵向收缩量可以得到工字梁的收缩量为:AL总二0.868+1.464=2.332mm0.104x0.5~~04-二0.13mm5）、通过查阅书籍，当工字梁高300mm时，高度方向上的收缩量为:据此设计的钢板尺寸如下：腹板：长502mm,宽105mm,厚

7、12mm；翼板：长200mm+303mm,宽80mm,厚8mni；5•焊接工艺卡的制定对接接头焊接工艺卡T形接头焊接工艺卡产品代号焊接工艺卡片武汉理工±学材科学院Q产品名称三卩四CO：T=运尹塩£V),150-180.1冯作宣喳Cmm：j圧工合咨审旦举接工艺详左号*K51塩Q金姿e^iS.i2注圭唱去塩W背石金奄量3塩&夕•茂总捡合冬三・冀代建疗壬卫栓查•、1、圭仪禾養不迨夸抵汶、"眈、飞裁拐、2、：£尬与云仪空璟疳fc曇H0SX[n£i2A芹接至淀CA），雄按五£mm门室瘴艮农住.—佯电—"宜已—芹3HW缶护対，—^sgjggCLmin