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教 案 课程名称： 焊接结构与生产 教师姓名： 吴 兴 欢 教 研 室： 机电与装备 2010～2011学年第二学期 目 录 第一章 焊接结构中的应力与变形 1 复习焊接应力与变形的基本知识 1 第2章 焊接结构的脆性断裂 7 复习焊接结构的脆性断裂 7 第四章 焊接结构的应力腐蚀破坏 10 4.1 应力体腐蚀破坏概述 10 4.2 应力腐蚀断裂的过程及断口特征 10 4.4 防止焊接结构产生应力腐蚀的措施 10 第五章 焊接接头、结构的设计和制造工艺 13 5、1 焊接结构、接头和结构细节设计 13 5．1.1 焊接结构的设计特点和常用的设计方法 13 5.2.2 焊接接头的设计 13 5．1.3 焊接结构细节的设计和焊接结构图样表示法 17 5.2 焊接生产工艺过程的设计 17 5.2.1 焊接生产及其工艺过程设计的内容、步骤与方法 17 5.2.2 焊接生产的材料加工工艺及装配、焊接工艺 17 5.2.3 焊接工艺评定 17 补充内容 20 常用材料的焊接工艺分析 20 补充内容：焊接结构制造工艺过程制订 22 1.1 焊接结构生产工艺规程的基本知识 22 1.2 焊接结构加工工艺规程的编制 22 1.3 焊接结构工艺性审查 24 补充内容：焊接结构生产工艺过程分析 26 1.1 生产纲领对结构生产工艺过程分析的影响 26 1.2 结构生产的要求对生产工艺过程分析的影响 26 1.3 焊接结构生产工艺分析的方法及内容 26 第六章 典型焊接结构设计与生产 28 6.1 焊接容器 28 6.1.1 焊接容器的结构、用途与种类 28 6.1.2 焊接容器的焊接生产 28 6.2 焊接梁、柱及桁架 32 复习 35 第一章 焊接结构中的应力与变形 复习焊接应力与变形的基本知识 授课班级 焊接0953 焊接0953 0901 0901 授课时间 第8 周/第 1次 第 8 周/第2 次 第 1 周/第1 次 第 2 周/第2 次 授课地点 老404 老404 南201 南201 课业内容 各种焊接残余应力的形成原因、分布规律、影响因素及防止措施； 焊接残余变形的种类、成因、防止措施及消除方法 课 型 理 论 教学目标 知识：掌握各种焊接残余应力的形成原因、分布规律、影响因素及防止措施； 掌握焊接残余变形的种类、成因、防止措施及消除方法 技能：能进行简单构件的残余应力和变形的分析，并提出防止措施 态度：养成工作认真，吃苦耐劳的工作作风 重点 焊接结构产生焊接应力和变形的根本原因；板中堆焊和板边堆焊时应力和变形的形成原因；构件中纵向、横向应力及拘束应力的分布；焊接残余应力的影响及防止措施；残余变形的分类和各种残余变形的形成原因；预防焊接残余变形的方法；消除焊接残余变形的措施；消除残余应力的方法 难点 板中堆焊和板边堆焊时应力和变形的形成原因；构件中纵向、横向应力及拘束应力的分布规律；焊接残余应力的产生原因及防止措施；各种残余变形的形成原因及预防措施； 教学资源与工具 图示分析讲授 教学步骤 教 学 设 计 时间分配 （分钟） 告 知 【课前引导】： 当焊接厚度为10mm的两板对接接头时，焊后工件与焊前有何不同?这种差异是如何产生的？ 5分钟 【讲授】 一、焊接残余应力对焊接结构的影响 1、对结构强度的影响 ①对塑性良好的材料 ②对于脆性材料 2、对构件加工尺寸精度的影响 如果对未以消除应力处理结构进行机械加工，在把一部分有残余应力的材料从工件上切除，则切削加工使工件中内应力的平衡被破坏，引起内应力重新分布使工件变形——加工精度受到影响——故应力对焊件先进行消除应力处理，再进行机械加工。 对焊件的整体或局部稳定性的影响 其次焊接残余应力还对结构刚性、疲劳强度及应力腐蚀开裂有不同程度的影响。 二、减小焊接残余应力的措施 减小焊接残余应力的措施可从设计和工艺两方面着手 设计措施： 1）尽可能减小焊缝数量，适当采用冲压结构 2）合理布置焊缝，尽量避免焊缝过于集中或交叉以免出现三向复杂应力 3）采用刚性较小的接头形式 2、工艺措施： 1）采用合理的装配焊接顺序和方向 2）缩小焊接区与结构整体之间的温度： 预热法 冷焊法 3）留余度法 4）开减应力槽法 5）加热减应区法 6）锤击焊缝 三、消除焊接残余应力的方法 消除残余应力方法有： 热处理法 加载法 热处理法： 整体预热处理