焊接结构和检测

科 目 章节（或课题） 授 课 方 式 焊接结构和检测 授课日期 绪论 案例教学法、互动式教学法 课 时 班 级 2 2011春高级焊工、焊钳班 选用教具挂图 教 学 目 的 使学生了解焊接结构在领域中德地位、特点及应用 并了解本课程的主要内容及学习方法 教 学 重 点 教 学 难 点 焊接结构的特点 焊接结构在工业发展中的作用 A 组织教学 一、自我介绍 刘老师 办公室306 二、课代表 姓名、学号、座位表 三、介绍本学期教学内容安排

鉴于学生的基础情况和课时的安排，同时结合现场实际，主要讲解《焊接结构》第三、四、五章，《焊接检测》第一、二、三、四、五章。 四、学习方法和要求

工具：钢笔、铅笔、练习本 要求：1.认真听讲，做好笔记

2.学生是主体，教师起主导作用，要求学生积极配合 3.班干部和课代表要起模范带头作用

B 引入新课 【案例】不锈钢防盗窗逐渐进入每家每户，它是由许多根不锈钢结构通过什么样的连接组合在一起呢？

C 教学内容

前言

不锈钢结构是通过焊接这一工艺组合成一个整体的结构，我们引入了焊接结构这一概念。

一、地位 （1） 结构

① 各个组成部分的搭配和排列；【案例】：文章结构、语言结构、原子结构； ② 建筑物上承担重力活外力的部分的构造；【案例】：砖木结构、钢筋混凝土结构

（2） 焊接结构（概念）

是将各种经过轧制的金属材料及铸件、锻件等坯料采用焊接技术制成能承受一定载荷的金属结构（的制造过程）

（3） 地位

焊接技术在工业部门中应用的历史并不长，但其发展却非常迅速。短短的几十年中，焊接已在许多工业部门的金属结构中，如建筑钢结构，船体，铁道车辆、压力容器等几乎全部取代了铆接。此外，在机械制造业中，以往由整铸整锻方法生产的大型毛坯改成了焊接结构，目前，世界主要工业国家生产的焊接结构占到钢产量的45%。

二、焊接结构的特点 （1） 优点

1、 焊接接头强度高

【导入问题】常用的连接方法有哪些？ 【问题解析】

连接方法：可拆连接：螺钉、键、销钉等连接，用于零件的装配和定位； 不可拆连接：铆接、焊接和粘接等，用于金属结构和零件的制造 【知识引申】

铆接、螺栓连接的结构，要在母材上钻孔，削弱了工作截面，强度下降约20% 焊接；接头强度可达到与母材等强度甚至高于母材强度。

2、 焊接结构设计灵活性大，主要表现在：

【导入问题】灵活性主要表现在哪些方面，结合实际谈谈自己的感受？ 【问题解析】

①焊接结构的几何形状不受限制：如铆、铸、锻等方法无法制造空心结构，焊接则可以；

②结构的壁厚不受限制：两被连接构件的壁厚可以相差很大，薄厚均可；

③结构的外形尺寸不受限制：对大型结构可分段制成部件，现场组焊、锻、铸、工艺则不允许；

④可利用标准或非标准型材组焊接成所需要结构，段结构重量减轻。焊缝减少； ⑤可与其它工艺方法联合使用：铸—焊 锻—焊 栓——焊 冲压—焊接等联合的金属结构；

⑥可实现异种材料的连接：同一结构的不同部位可按需要配置不同性能的材料，做到物尽其用。

3、焊接接头密封性好

气密性，水密性均优于其它方法，特别是在高温，高压容器上，只有焊接接头才是最理想的连接形式。 【案例】：冰箱、高压容器—锅炉 4、焊接结构适用性广泛

适用于大型、重型、单件小批量生产 【案例】：西气东输、大型风机、汽车起重机（汽吊：发展到400吨，汽吊多用于核电项目、道路桥梁项目和工厂建设的大型机器吊装上，南宁400吨汽吊高达120m）

（2） 缺点

1、 存在较大的焊接应力和变形 【导入问题】焊接应力和变形的影响 【问题解析】

焊接（局部加热）—内应力—变形—工艺缺欠—承载能力（刚度、强度、稳定性）下降—尺寸精度，尺寸稳定性下降—校形—增加工作量—增加成本

2、 对应力集中敏感

焊接结构具有整体性，其刚度大，焊缝的布置、数量和次序等都会影响到应力分布，对应力集中敏感，而应力集中是疲劳，脆断等破坏的起源，因此在焊接结构设计时要妥善处理。

焊接结构所存在的问题（缺点）：

3、 焊接接头的性能不均匀

焊接金属是由母材料和填充金属在焊接热作用下熔合而成的铸造组织，靠近焊接金属的母材（近缝区）受焊接热的影响，组织和性能发生变化（谓之热影响区），因此，焊接接头在成分，组织和性能上都是一个不均匀体，其不均匀程度远远超过了铸、锻件，这种不均匀性对结构的力学行为，特别是断裂行为有重要影响。

三、焊接结构在工业发展中的作用 （1） 焊接结构的推广和应用

【导入问题】焊接结构渗透国民经济的各个领域，联系周边实际说明？

【问题解析】湖南：三一、中联、山河智能、长沙锅炉厂、飞机制造、金海钢构 （2） 焊接结构向大型化、高参数、高精度方向发展

四、本课程的任务及主要内容

（1） 宗旨：以就业为导向、以能力为本位

（2） 包括：焊接结构的基本知识、焊接测量技术

五、本课程的能力目标及学习方法 注意3、4、5（教材）

D 总 结 E 课余作业 无

F 教学后记 科 目 章节（或课题） 授 课 方 式 焊接结构与检测 授课日期 §3-1 案例教学法、互动式教学法 课 时 班 级 4 2011春高级焊工、焊钳班 选用教具挂图 教 学 目 的 教 学 重 点 教 学 难 点 使学生了解焊接结构装配的分类和基本条件 焊接结构装配的分类和基本条件 装配的基本条件 A 组织教学 一、 装配方式的分类 二、 装配的基本条件

B 引入新课 【案例引入】工字钢广泛应用于机械制造、卫星发射塔架、军工产品、大型钢结构等，装配工字梁时，在H型钢组立机上先将工字梁装配成T型梁，再反过来装配成工字梁。

组立前应对翼板、腹板及其他零件去除毛刺、割渣，并应进行矫直，由放样人员划出中心线、定位线，待检验合格后才准上组立机进行组立点焊固定。

C 教学内容

§3-1 焊接结构装配分类及基本条件

装配与焊接是焊接结构生产过程中的核心，焊接工作者不仅要懂焊接方法，也要懂装配。摈弃“重焊接，轻装配”的思想。【提问法】

（1） 装配的质量和精度影响结构最终的使用寿命直接关系到焊接结构的质量和生

产效率。

（2） 装配方法影响焊接工序的顺利实施 （3） 装配的工作量都比较大

一、装配方式的分类

1. 按生产批量分类

1) 单件及小批量生产

采用划线定位的装配方法，具有熟练的操作技术

【案例】给自己做一个小工具箱。教材图3-1-1支架构件的装配（数量少时采用）

2) 规模化成批量生产

在专门的胎架（专门的工艺装配，备有定位器、压夹器）上进行。

【案例】要制作10000个型号10 高度*脚宽*腰厚100*68*4.5 理重11.261

的工字钢，既要保证精度，又要保证效率，并不是简单的划线定位就能办到的，必须采用规模化、集成化的生产。

2. 按工艺过程分类

1) 由单独的零件逐步组装成结构

简单的产品一次装配，后焊接；复杂的产品装配与焊接交叉进行。【案例】由翼板、腹板及其他零件边组装、边固定焊构成工字梁。

2）由部件组装成结构

【导入问题】在金属结构装配中，什么叫“部装”，什么叫“总装”？

【问题解析】在金属结构装配中，将零件装配成部件的过程称为部件装配；将零件或部件总装成产品则称为总装配，即“零件—部件—结构”【案例】由两根工字钢搭接可构成另一种形式的结构梁。我们下一章节将要介绍的焊接梁、柱（桥式起重机）、桁架（大型建筑设备、桥梁）就是这个原理。

3. 按工作地点分类

1）工件固定式装配

适用于装配重型焊接结构和产量不大的情况。【案例】焊接梁的装配 2）工件移动式装配

适用于产量较大的流水线生产【案例】埋弧焊（固定的专用设备），机器人

二、装配的基本条件

【导入问题】装配的基本条件是组成结构的零件在装配前应达到的要求？ 【问题解析】是指零件在装配中应遵循的基本原则。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/uasf.html