教学目标:
1、 了解常用的焊接结构及其应用领域;
2、 掌握各类焊接结构的特点及使用范围;
重点和难点:
1、焊接梁、柱、桁架结构;
2、焊接容器结构;
教学内容:
1.焊接梁、柱、桁架结构。
1)焊接梁焊接梁是由钢板或型钢焊接成形的结构件,通常多应用于载荷和跨度都较大的场合,如吊车梁、墙架梁、工作平台梁、楼盖梁等。其主要截面形式有工字形和箱形,一般称为工字梁与箱形梁。因为箱形梁的截面是封闭的,具有较好的抗弯扭能力和抗腐蚀能力,所以一般重型的、大跨度的桥式起重机桥架,大多采用箱形梁结构。
梁的组成方法很多,如利用钢板拼焊而成的板焊结构梁;利用轧制型材(包括工字钢、槽钢或角钢等)焊接而成的型钢结构梁;还可以利用钢板和型钢焊接成组合梁。图1-1列举了几种梁的组成方法。
图1-1 梁的组成方法。
a)板焊结构梁 b)型钢结构梁 c)钢板、型钢组合梁。
焊接梁在工作中其载荷分布是不均匀的,对于大载荷、大跨度的重型梁,为节省材料,减轻自重,其截面沿着梁长方向也进行了相应的改变而形成变截面梁。变截面梁是通过改变冀缘板的宽度、厚度或腹板的高度、截面积来实现的。图1-2示意了几种变截面梁的外形。
2)焊接柱焊接柱是由钢板或型钢经焊接成形的受压构件,并将其所受到的载荷传递至基础。图1-3所示为几种常用焊接柱的截面形式,尽管焊接柱的截面组成方式有多种,从柱的结构形式上区分可归纳为两类:一类为实腹式柱(图1-3a、b、c),此种形式的构造和制作都比较简便;另一类为格构式柱(图1-3d、e),此种形式的截面开展、制作稍费工时,但可节省钢材。
图1-2 变截面焊接梁。
图1-3 焊接柱的截面形式。
图1-3焊接柱的截面形式,图1-4是焊接实腹式柱与格构式柱的结构形式图,其中,图1-4a是主体为板焊工字梁形式的实腹式柱结构;图1-4b是主体由两根槽钢通过缀条连接焊合而成的格构式柱。
焊接柱主要由柱头、柱身(主体)、柱脚三部分构成。
1)柱头如图1-5a所示,一般由垫板、顶板、加强筋和安装定位螺栓等组成。顶板与柱端焊合为一体,并通过螺栓与梁连接在一起,顶板的厚度可根据承受载荷的需要而确定,一般为16~30mm。垫板放置在顶板与梁之间,可用于调整梁的水平。
2)柱脚如图1-5b所示,它的端头采用角焊缝与柱底板焊合,其目的是增加与基础的接触面积,减小接触压力。底板与基础的连接可根据基础的材料而确定,钢基础多采用焊接的方式,水泥基础多采用铰接方式。
3)焊接桁架桁架结构的组成是由许多长短不。
一、形状各异的杆件通过直接连接或借助辅助元件(如连接板)焊接而成节点的构造,如图1-6所示。
桁架结构具有材料利用率高、重量轻、节省钢材、施工周期短及安装方便等优点,尤其是在载荷不大而跨度很大的结构上优势更为明显。因此,在主要承受横向载荷的梁类结构(如桥梁等)、机器的骨架、起重机臂架以及各种支承塔架上应用非常广泛。图1-7中列举了桁架结构在工程上应用的几种示例。
2.焊接容器结构。
焊接容器是由板材经成形加工,并焊接成能够承受内外压力的封闭型结构。容器结构(包括锅炉、压力容器和管道)是各工业部门必不可少的生产装备,
1)焊接容器的结构特点焊接容器大多是由各种壳体(圆柱形、圆锥形和球形)与各种封头(椭圆形、球形和圆锥形)以及管接头、法兰和支座等基本部件构成。常见压力容器结构形式有圆柱形、锥形和球形三种,如图1-8所示。
2)焊接容器的工作条件焊接容器工作条件主要包括载荷、温度与介质三项内容。
1)载荷性质。大多数容器主要承受静载荷的作用,包括内压、外压、温差应力及自重等。除静载荷外,还要承受疲劳载荷的作用,包括水压试验、调试和检修等载荷的波动变化。
对于一些特殊要求的结构,还应考虑风载荷、雪载、**等引起的载荷作用。
2)环境温度。指焊接容器处于高温、常温或低温的工作温度条件。
3)工作介质。包括容器内部的储存介质和外部的环境介质,如空气、水蒸气等大气介质;海水和各种成分的水质;硫化物和氮化物,石油气、天然气,及各种酸、碱及其水溶液等。对于核电站和宇航技术领域中应用的焊接容器,还要接受核辐射及宇航射线的工作环境。
由此可见。工作介质是焊接容器正确选择材料的重要依据。
3.机械零部件焊接结构。
机器焊接结构主要包括机床大件(床身、立柱、横梁等)、压力机机身、减速器箱体以及大型机器零件等。
1)焊接床身单件小批生产的大型和重型机床。
2)压力机机身。
3)减速器箱体焊接结构减速器箱体包括齿轮箱、蜗轮箱等。
4.薄板焊接结构。
薄板结构如驾驶室、客车车体、各种机器外罩、控制箱、电气开关箱等,在机器制造业、
汽车制造、农业机械等应用。
广泛。这类结构多属于受力。
较小或不受载荷作用的壳体。
集装箱(图1-9)是薄板结构。
的一种典型产品,它是一个。
六面方形的箱体结构,主要。
是由两个侧壁、一个端壁、
一个箱顶、一个箱底和一对。
箱门所组成。
焊接结构的基本构件教案
教学目标 1 了解常用的焊接结构及其应用领域 2 掌握各类焊接结构的特点及使用范围 重点和难点 1 焊接梁 柱 桁架结构 2 焊接容器结构 教学内容 1.焊接梁 柱 桁架结构。1 焊接梁焊接梁是由钢板或型钢焊接成形的结构件,通常多应用于载荷和跨度都较大的场合,如吊车梁 墙架梁 工作平台梁 楼盖梁等。...
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