
过程装备制造工艺复习.doc
16页过程装备制造工艺复习1. 准备工序(预加工):净化、矫形和涂底漆2. 净化的方法和设备:喷砂法(机械净化法、物理净化 法)(喷沙装置)、抛丸法(抛丸机)、化学清洗法(包括 有机溶剂洗涤、碱洗、酸洗)3. 净化的原因、目的: ①消除焊缝两边缘的油污和锈蚀 物,保证焊接质量;②为下一道工序做准备,满足下一 道工序的工艺要求;如:喷镀,搪瓷,衬里设备,多层 包扎容器,热套容器等;③为保持设备的耐腐蚀性;4. 喷砂法原理:利用压缩空气将均匀石英砂粒喷射到需 净化表面5. 抛丸法原理:利用高速旋转的叶轮将磨料抛向钢铁表 面来达到除锈目的6. 矫形的实质:就是调整弯曲件“中性层”两侧的纤维 长度,使纤维等长或者以中性层为基准,长的变短, 短的变长;或者以长纤维为基准,让短纤维拉长7. 矫形的方法:弯曲法、张力变形法、火焰加热法等8. 矫形设备:1.弯曲法:钢板的矫平:辊式矫板机;型钢的矫形:各种压力机、型钢矫直机,矫管机 2.张力变形法矫形:拉伸机3.火焰加热矫形:可燃气体的火焰9. 划线:划线工序是包括展开、放样、打标号等一系列 操作过程的总称10. 可展与不可展:空间曲面分为直线曲面和曲线曲面。
所有的曲线曲面是不可展开的在直线曲面中,相邻两 素线位于同一平面内的才是可展开曲面球形、椭圆形、折边锥形封头等零件的表面是曲线曲面, 属于不可展开曲面,在生产中用近似方法展开或用经验 公式计算11. 注意事项(放样):划线要准确、考虑各工序的加工 余量、合理排料(提高材料利用率和合理配置焊缝)12. 排版原则(三个):a.充分利用原材料、边角余料、使材料利用率达到90%以上,b.零件排料要考虑到切割方 便、可行,c.筒节下料时要注意保证筒节的卷制方向应 与钢板的轧制方向(轧制纤维方向)一致, d.认真设计焊缝位置 P141 (合理排料)13. 切割及边缘加工(设备一致):按所划的切割线从原 料上切割下零件的毛坯称切割工序(俗称落料) 切 割的要求:尺寸精确;切口光洁;切割后的坯料无明显、较大变形14. 机械切割:1.锯切(设备:普通锯床,砂轮锯)(对 象:圆钢,管子);2.剪切(设备:闸门式、圆盘式剪板 机,振动剪床,联合剪切机)(对象:板料)适用范围:A.闸门式剪板机:有斜口和平口两种,以斜口 式用得最多.用于板材的直线剪切其剪切厚度为6-40mmB.圆盘式剪切机则用于20mm以下板料的直线和曲线剪 切,用途不广。
15. 热切割:氧气切割、等离子弧切割16. 氧气切割的过程:a.金属预热b.金属元素燃烧c.氧 化物被吹走17. 氧气切割必须满足以下条件:① 金属的燃点必须低于其熔点(基本条件)铸铁、铜的 燃点都高于其熔点,不能用氧切割② 金属氧化物的熔点必须低于金属本身的熔点铝和含 铬较高的合金钢不能气割③ 金属燃烧时放出的热量应足以维持切割过程连续进行④ 金属的导热性不能过高; ⑤生成氧化物的流动性要好18. 等离子弧切割是利用温度达 18000-30000K的等离子 焰流,将工件局部熔化并冲刷掉而形成割缝19. 等离子弧及其产生:完全电离的气体就是第四种物态 ——等离子态自由电弧t机械压缩、热压缩、磁压缩t等离子弧20. 边缘加工有两个目的:a.按划线要求切除余量,以消 除切割时边缘可能产生的冷加工硬化、裂纹、渗碳、淬火硬化等缺陷;b.根据设备的焊接要求,加工出各种形式的坡口方法是机械切割(刨削,磨削)和热切削(火焰切割、等 离子弧切割、碳弧气刨)第五章成形:热加工 再结晶温度 冷加工1. 筒体成形:方法:弯卷成型 热卷成型;冷卷成型:三辊、四辊、立式卷板机对称式与不对称式)2. 封头冲压:①缺陷:鼓包、折皱。
②预防:多次冲压成型、有间隙压边、带坎拉伸、反拉伸 P1693. 一步法封头无胎冷旋压技术(板坯由平板变形为空间 曲面形板的旋压过程):成形辊与板坯的接触点为顶点, 旋压辊与板料的接触点为压点,从板坯中心看到项点和 压点不在同一圆周上,这样就形成了力矩,使顶点和压 点之间在经向形成一小条金属塑性变形由于主轴和成形辊驱动动力的作用使圆形板坯旋转,从 而在项点和压点之间沿圆周方向形成一个环形区域,由 于两点之间中的任意各点都产生同一方向的塑性变形那 么这个环形区域则以螺旋形的方式从中心向边缘“流 动”,终使板坯产生连续不断的塑性弯曲变形,形成所 期望的封头形状和尺寸精度要求4. 爆炸成型:利用高能源炸药在极短时间内爆炸所产生 的巨大冲击波,并通过水或砂子等介质作用在封头毛坯 上,迫使其产生塑性变形而获得所要求形状、尺寸的封 头5. 管子成型:①方法:冷弯(手动、拉拔式)热弯(手 工、中频加热、)预防:反变形法、有芯弯管② 受力及缺陷:管子在发生纯弯曲变形时,中性轴外侧 管壁受拉应力作用,随着变形率增大,拉应力逐渐增大, 管壁减薄,严重时产生微裂纹;内侧管壁受压应力作用, 随着变形率增大,压应力逐渐增大,管壁增厚,严重时 失稳产生折皱;在合力作用下,管子可能发生椭圆变形第七章焊接1. 概念:利用一定的热源,采取加压或不加压,填充或 不填充的方式,使两个物体之间产生原子结合(或冶金 结合)或分子结合的方式就叫焊接。
2. 焊接接头形式:对接接头、T形(十字形,丁字形)接 头、角接头、搭接接头3. 常用焊接方法:①手工电弧焊(特点:设备简单,工 艺灵活,对工作场地无特殊要求可以全方位施焊因为 焊条、药皮品种齐全,所以对钢材的适应性强(几乎所有的钢种C钢、低合、不锈、耐热)其缺点是焊接速度 慢② 埋弧自动焊(大压力容器等焊接结构的重要焊接方法 之一,它的焊缝质量优良,因为埋弧焊的电弧是在焊剂 下的一个封闭空间燃烧,并且焊缝在焊剂的保护下冷却, 可以充分地进行冶金反应,不用换焊条、熔深它的自 动化程度比较高,生产效率高、质量好,比较适合于大 规模的现代化生产但它只能俯焊)③ 气体保护焊(包括熔化极和非熔化极;保护性气体主 要有惰性气体和二氧化碳)4. 手工电弧焊设备:弧焊变压器(交流电焊机)、弧焊发 电机(直流电焊机)、弧焊整流器埋弧自动焊设备:埋弧焊电源和埋弧焊焊机国内最常用的气体保护电弧焊是钨极氩弧焊(简称氩弧 焊)和氩气、二氧化碳气体保护焊5. 焊接工艺规程:焊接工艺规程是保证焊接质量的细则文件可保证熟练焊工操作时质量的再显现焊接工艺参数手工电弧焊的焊接工艺参数选择:选择合适的焊接工艺参数,对提高焊接质量和提高生产 效率是十分重要。
焊接工艺参数(焊接规范)是指焊接时,为保证焊接质量 而选定的诸多物理量1、焊接电源种类和极性的选择焊接电源种类:交流、直流极性选择:正接、反 接正接:焊件接电源正极,焊条接电源负极的接线方 法反接:焊件接电源负极,焊条接电源正极的接线方 法极性选择原则:碱性焊条常采用直流反接,否则, 电弧燃烧不稳定,飞溅严重,噪声大,酸性焊条使用直流电源时通常 采用直流正接2、 焊条直径:可根据焊件厚度进行选择一般厚度越大, 选用的焊条直径越粗3、 焊接电流的选择选择焊接电流时,要考虑的因素很多,如:焊条直 径、药皮类型、工件厚度、接头类型、焊接位置、焊道 层次等但主要由焊条直径、焊接位置、焊道层次来决^定1) 焊条直径(焊条直径越粗),焊接电流越大2) 焊接位置 平焊位置时,可选择偏大一些焊接电流 横、立、仰焊位置时,焊接电流应比平焊位置小10~20% 角焊电流比平焊电流稍大一些3) 焊道层次:打底及单面焊双面成型,使用的电流要小一些碱性焊条选用的焊接电流比酸性焊条小 10眩右不锈钢焊条比碳钢焊条选用的焊接电流小左右等总之,电流过大过小都易产生焊接缺陷电流过大时, 焊条易发红,使药皮变质,而且易造成咬边、弧坑等到 缺陷,同时还会使焊缝过热,促使晶粒粗大。
4) 电弧电压:电弧电压主要决定于弧长电弧长,则 电弧电压高;反之,则低在焊接过程中,一般希望弧 长始终保持一致,而且尽可能用短弧焊接所谓短弧是 指弧长焊条直径的0.5~1.0倍,超过这个限度即为长弧5) 焊接速度在保证焊缝所要求尺寸和质量的前提下,由操作者灵活 掌握速度过慢,热影响区加宽,晶粒粗大,变形也大; 速度过快,易造成未焊透,未熔合,焊缝成型不良好等 缺陷6) 速度以及电压与焊工的运条习惯有关不用强制要求,但是根据经验公式,可知当电流小于 600A时,电压 取20+ 0.041当电流大于600A时电压取44V6. 焊接线能量:熔焊时由焊接能源输入给单位长度焊缝 上的热量,又称为线能量线能量的计算公式:q = IU/ u式中:I —焊接电流 (A) 、U —电弧电压(V) 、u — 焊接速度(cm/s)) q —线能量(J/cm)7. 焊接缺陷: 表面缺陷:咬边、焊瘤、内凹、溢流、弧坑内部缺陷 ; 气孔、夹渣、未融合、未焊透、裂纹焊缝表面缺陷:① 咬边:成因:金属补充不及时;危害:强度减弱、应力集中;防止:电流适中,运条得当② 焊瘤:成因:金属因自重下坠;危害:应力集中;防 止:电流适中,运条快,钝边、间隙规范。
③ 内凹:成因:金属因自重下坠;危害:应力集中;防 止:控制熔池温度,钝边、间隙规范④ 溢流:成因:焊接参数选择不当坡口清理不干净,电 弧热损失在氧化皮上,使母材未熔化;危害:未熔合, 未焊透;⑤ 弧坑:成因:熄弧时焊条未停留,或电流过大;危害: 强度严重减弱,坑内常有气孔、夹渣或裂纹焊缝内部缺陷:① 气孔:成因:焊缝中吸入了过多的气体;危害:使焊 缝有效工作面积减少,降低抵抗外载能力,特别对弯曲 和冲击韧性影响较大;防止:注意电弧保护、焊条焊剂 烘干、坡口清理;② 夹渣:成因:冷却过快,电流小等;危害:弓I起的应 力集中比气孔严重,危害更大;防止:边缘清理干净、 焊速适当;③ 未焊透:成因:坡口角度小,钝边太大;焊条偏离焊 道中心;危害:工作面积减小,尖角易产生应力集中, 引起裂纹;防止:电流不可过小,速度不可过快(来不 及熔化);④ 未熔合:成因:1•电流小、速度快、热量不足;2•坡 口或焊道有氧化皮、熔渣等,一部分热量损失在熔化杂 物上,剩余热量不足以熔化坡口或焊道金属3•焊条或 焊丝的摆动角度偏离正常位置,熔化金属流动而覆盖到 电弧作用较弱的未熔化部分,容易产生未熔合;危害: 因为间隙很小,可视为片状缺陷,类似于裂纹。
易造成 应力集中,是危险性较大的缺陷8. 在焊接应力及其它致脆因素共同作用下,材料的原子 结合遭到破坏,形成新界面而产生的缝隙称为焊接裂纹9. 焊接变形和残余应力在一个焊接结构中是焊缝局部收 缩的两种表现焊接变形主要表现为收缩、转角、弯曲、扭曲和波浪等 第八章典型设备的制造1. 换热器分类(按结构特点):固定管板式、浮头式、U 形管式、填料函式2. 壳体制造技术要求(筒体要求):①筒体用板材卷制时, 内直径的允许偏差可通过外圆周长加以控制,其外圆周 长允差上偏差为10mm下偏差为0②圆筒同一断面上, 最大直径与最小直径之差 e< 0.5%Dg并且,Dgw 1200mr,i 其值不大于5mm Dg> 1200mr,i其值不大于7mm③圆筒 直线度允差为L/1000 (L为圆筒总长)且LW6000mm寸, 其值不大于4.5mm L>6000mrfl寸,其值不大于8mm④ 壳体内部有碍于管束顺利装入或抽出的焊缝均应磨至与 母材表面平齐3. 根据操作情况及密封要求,管子在管板上的固定方式有4种:胀接、焊接、爆炸连接和胀焊并用(先胀后焊(重胀 +密 封焊,轻胀+强。