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焊接结构生产
  • 【作者】:王建勋
  • 【出版时间】:2010-04
  • 【字 数】:388(千字)
  • 【定 价】:¥32.00(元)
  • 【出 版 社】:中南大学出版社
  • 【ISBN】:978-7-81105-711-9
  • 【页 码】:239(页)
  • 【开 本】:16开

本书是教育部高职高专材料类专业教学指导委员会工程材料与成形工艺类专业规划教材。

本书主要论述焊接应力与变形; 焊接接头及焊接结构的强度; 焊接结构的备料及成形加工; 焊接结构的装配; 焊接结构生产工艺规程的编制; 典型焊接结构生产工艺; 装配-焊接工艺装备; 焊接结构生产的组织管理、 劳动保护与安全文明生产。

本书在编写过程中, 从现代高职人才培养目标出发, 注重教学内容的实用性, 特别是结合焊接专业技术岗位特点及培养“双证制”人才的需要, 尽量结合生产实际组织内容, 以满足焊接工程技术人员及各级焊工对焊接结构生产知识的要求。本书编写模式新颖, 每个模块开始安排有“学习目标”, 结束安排有“综合训练”, 包括基本知识训练和基本技能训练, 兼顾了焊工职业技能鉴定对焊接结构生产知识要求的考点。同时, 通过技能训练, 使学生能够对焊接结构生产中一般结构进行备料及成形加工; 学会简单焊接结构的装配; 能够对一般焊接结构进行简单的工艺分析; 具备制定简单焊接结构生产工艺规程的能力。为了便于教学, 本书还配备了电子教案和部分习题解答, 可供老师教学参考。

本书可作为高等职业技术院校焊接技术及自动化专业的教材, 也可作为各类成人教育焊接专业的教材及各级焊工职业技能鉴定培训教材, 同时可供有关工程技术人员参考。

绪 论……………………(1)

0.1 焊接的重要性及焊接结构在工业生产中的应用和特点……………………(1)

0.2 焊接结构的分类……………………(5)

0.3 焊接结构生产工艺过程……………………(6)

0.4 课程的性质及主要内容……………………(7)

0.5 学习本课程应达到的能力目标……………………(8)

模块一 焊接应力与变形……………………(10)

1.1 焊接应力与变形的产生……………………(10)

1.1.1 应力与变形的基本知识……………………(10)

1.1.2 研究焊接应力与变形的基本假定……………………(11)

1.1.3 焊接应力与变形产生的原因……………………(12)

【综合训练】……………………(15)

1.2 焊接残余应力……………………(15)

1.2.1 焊接残余应力的分布……………………(15)

1.2.2 焊接残余应力对焊接结构的影响……………………(20)

1.2.3 减小焊接残余应力的措施……………………(21)

1.2.4 消除焊接残余应力的方法……………………(24)

1.2.5 焊接残余应力的测定……………………(26)

1.2.6 焊接应力与变形分析实训……………………(26)

【综合训练】……………………(28)

1.3 焊接残余变形……………………(29)

1.3.1 焊接残余变形的种类及其影响因素……………………(29)

1.3.2 预防焊接残余变形的措施……………………(34)

1.3.3 矫正焊接残余变形的方法……………………(40)

1.3.4 焊接变形的观测实训……………………(42)

【综合训练】 ……………………(44)

小 结……………………(45)

模块二 焊接接头及焊接结构的强度……………………(46)

2.1 焊接接头及坡口……………………(46)

2.1.1 焊接接头的基础知识……………………(46)

2.1.2 焊接坡口的基础知识……………………(47)

2.1.3 焊接接头的基本形式……………………(48)

【综合训练】……………………(50)

2.2 焊缝类型及焊缝符号……………………(50)

2.2.1 焊缝类型……………………(50)

2.2.2 焊缝符号……………………(51)

【综合训练】……………………(55)

2.3 焊接接头设计及强度计算……………………(56)

2.3.1 焊接接头的设计及选用原则……………………(56)

2.3.2 常见焊接接头的合理性比较……………………(56)

2.3.3 焊接接头的静载强度计算……………………(57)

【综合训练】……………………(60)

2.4 焊接结构的疲劳与断裂……………………(61)

2.4.1 焊接结构的疲劳强度……………………(61)

2.4.2 焊接结构的脆性断裂……………………(65)

【综合训练】……………………(73)

2.5 焊接结构的应力腐蚀破坏……………………(73)

2.5.1 应力腐蚀的基本知识……………………(73)

2.5.2 应力腐蚀的断裂过程……………………(74)

2.5.3 提高结构抗应力腐蚀破坏的途径……………………(75)

【综合训练】……………………(76)

小 结……………………(76)

模块三 焊接结构的备料及成形加工……………………(78)

3.1 钢材的预处理……………………(78)

3.1.1 钢材的净化……………………(78)

3.1.2 钢材的矫形……………………(79)

【综合训练】……………………(90)

3.2 划线与放样……………………(91)

3.2.1 划线……………………(91)

3.2.2 放样与号料……………………(94)

3.2.3 展开放样……………………(96)

【综合训练】……………………(98)

3.3 下料……………………(99)

3.3.1 手工下料……………………(99)

3.3.2 机械下料……………………(100)

【综合训练】 ……………………(103)

3.4 弯曲成形……………………(103)

3.4.1 弯曲成形的基础知识……………………(103)

3.4.2 机械压弯成形……………………(105)

3.4.3 板材、 型材展开长度的计算……………………(105)

3.4.4 卷板……………………(107)

【综合训练】 ……………………(110)

3.5 冲压成形……………………(110)

3.5.1 拉延……………………(110)

3.5.2 旋压……………………(112)

3.5.3 爆炸成形……………………(112)

【综合训练】 ……………………(113)

小 结……………………(113)

模块四 焊接结构的装配……………………(114)

4.1 装配基本知识……………………(114)

4.1.1 装配的基本条件……………………(114)

4.1.2 零件的定位原理及定位……………………(115)

4.1.3 装配中的测量……………………(116)

【综合训练】……………………(117)

4.2 装配用具及设备……………………(118)

4.2.1 装配用工具……………………(118)

4.2.2 装配用夹具……………………(118)

4.2.3 装配用设备……………………(120)

【综合训练】……………………(121)

4.3 常用装配方法及装配工艺过程的制定……………………(122)

4.3.1 常用装配方法……………………(122)

4.3.2 装配工艺过程制定……………………(124)

【综合训练】……………………(125)

4.4 典型焊接结构的装配……………………(125)

4.4.1 球形储罐的现场组装……………………(125)

4.4.2 钢制焊接立式圆筒形储罐的现场组装……………………(127)

【综合训练】 ……………………(128)

小 结……………………(128)

模块五 焊接结构生产工艺规程的编制……………………(129)

5.1 焊接结构的工艺性审查……………………(129)

5.1.1 焊接结构工艺性审查的目的……………………(129)

5.1.2 焊接结构工艺性审查的步骤……………………(129)

5.1.3 焊接结构工艺性审查的内容……………………(130)

5.1.4 焊接结构工艺性审查举例……………………(130)

【综合训练】……………………(132)

5.2 焊接结构制造工艺规程制定……………………(133)

5.2.1 焊接结构制造工艺规程的基本知识……………………(133)

5.2.2 焊接结构制造工艺规程的编制……………………(134)

5.2.3 典型焊接结构工艺规程举例……………………(135)

【综合训练】……………………(138)

5.3 焊接结构的焊接工艺……………………(139)

5.3.1 焊接工艺制订的内容和原则……………………(139)

5.3.2 焊接方法及焊接工艺参数的选择……………………(139)

5.3.3 焊接工艺评定……………………(141)

5.3.4 典型焊接结构焊接工艺举例……………………(143)

【综合训练】……………………(145)

5.4 焊接结构生产工艺过程分析……………………(146)

5.4.1 生产纲领对工艺过程分析的影响……………………(146)

5.4.2 结构生产的要求对工艺过程分析的影响……………………(147)

5.4.3 工艺过程分析的方法和内容……………………(148)

5.4.4 典型焊接结构工艺过程分析举例……………………(148)

【综合训练】……………………(149)

小 结……………………(150)

模块六 典型焊接结构的生产工艺……………………(152)

6.1 压力容器的生产工艺……………………(152)

6.1.1 压力容器的基础知识……………………(152)

6.1.2 压力容器所用焊接接头形式……………………(154)

6.1.3 压力容器制造……………………(155)

6.1.4 典型压力容器的焊接工艺……………………(158)

6.1.5 锅炉及压力容器受压件纵缝、 环缝的返修……………………(164)

【综合训练】……………………(164)

6.2 桥式起重机的生产工艺……………………(166)

6.2.1 焊接梁的结构……………………(167)

6.2.2 箱形梁的装配与焊接……………………(168)

6.2.3 梁焊接后的变形及其防止措施……………………(170)

【综合训练】……………………(173)

小 结……………………(174)

模块七 装配-焊接工艺装备……………………(175)

7.1 装配-焊接工艺装备基本知识……………………(175)

7.1.1 焊接工艺装备在焊接生产中的地位及作用……………………(175)

7.1.2 焊接工艺装备的种类及特点……………………(176)

【综合训练】……………………(177)

7.2 焊接工装夹具……………………(178)

7.2.1 焊接工装夹具的分类及组成……………………(178)

7.2.2 焊接工装夹具的选择与设计……………………(178)

【综合训练】……………………(191)

7.3 焊接变位机械……………………(194)

7.3.1 焊件变位机械……………………(194)

7.3.2 焊机变位机械……………………(200)

7.3.3 焊工变位机械……………………(203)

【综合训练】……………………(203)

7.4 焊接机器人简介……………………(204)

7.4.1 焊接机器人的发展历程及其在国内外应用现状……………………(204)

7.4.2 焊接机器人系统的组成和分类……………………(205)

7.4.3 弧焊机器人工作站……………………(206)

【综合训练】……………………(210)

小 结……………………(210)

模块八 焊接结构生产的组织管理、 劳动保护与安全文明生产……………………(212)

8.1 焊接结构生产车间的组成与设计……………………(212)

8.1.1 焊接结构生产车间的类型和组成……………………(212)

8.1.2 焊接结构生产车间的设计……………………(213)

8.1.3 焊接工时及材料定额……………………(218)

【综合训练】……………………(219)

8.2 焊接结构生产的组织与质量管理……………………(219)

8.2.1 焊接结构生产的组织……………………(219)

8.2.2 焊接结构生产的质量管理……………………(221)

8.2.3 焊接结构生产过程质量控制……………………(223)

【综合训练】……………………(228)

8.3 焊接结构生产的劳动保护与安全文明生产……………………(228)

8.3.1 企业安全文明生产常识……………………(228)

8.3.2 焊接安全操作常识……………………(229)

8.3.3 焊接劳动卫生与防护……………………(232)

8.3.4 焊接生产安全管理……………………(236)

小 结……………………(237)

参考文献……………………(239)

为了进一步贯彻《国务院关于大力推进职业教育改革与发展的决定》的文件精神, 加强职业教育教材建设, 满足职业院校深化教学改革对教材建设的要求, 教育部高职高专材料类教学指导委员会于2008年11月在中南大学召开了“工程材料与成形工艺类专业规划教材建设研讨会”。会上, 来自全国几十所高等职业院校的专家、 一线骨干教师研讨了新的职业教育形势下高等职业院校焊接技术及自动化专业的课程体系, 确定了高职层次教材的编写计划, 本书是根据会议所确定的教学大纲和高等职业教育培养目标组织编写的。

《焊接结构生产》课程是焊接技术及自动化专业必修的核心主干课程, 综合性、 实践性强。培养学生掌握焊接结构生产中常用的备料和成形加工方法, 掌握典型焊接结构的生产工艺, 具备运用所学知识, 分析、 解决焊接生产现场技术问题的能力, 主要讲授焊接应力与变形、 焊接接头的应力分布及静载强度、 焊接结构备料及成形加工、 焊接结构的装配与焊接工艺、 装配-焊接工艺装备、 焊接结构工艺性分析、 典型焊接结构的生产工艺, 焊接结构的生产组织与安全技术等基本知识。

本书的编写具有以下特点:

1. 本书是由长期从事教学、 科研及生产一线的具有丰富经验的双师、 双教(教学、 教研)型教师, 在总结多年高职教学、 科研、 教研、 教改的实践经验基础上, 结合企业对高职焊接专业学生知识结构和能力结构的要求编写而成。

2. 本书按模块式编写, 每个模块开始安排有“学习目标”, 结束安排有“综合训练”, 包括基本知识训练和基本技能训练, 兼顾了焊工职业技能鉴定对焊接结构生产知识要求的考点, 同时, 通过技能训练, 使学生能够满足学校“双证制”教学的需要。

3. 本书对基本内容的处理力求体现“宽、 精、 新”的特色, 对焊接结构生产过程中所涉及的各种工艺及设备进行了全面的介绍; 对一些理论较深且实用性不强的知识尽量少讲; 增加了在焊接结构制造过程中一些实用性比较强的知识及一些新知识, 如工艺装备的设计知识、 制造质量管理及过程质量控制知识、 焊接机器人知识等。

4. 为了便于教学, 本书还配备了电子教案和部分习题解答, 可供老师教学参考, 以便适应现代化教学手段的要求。

本教材的绪论及第七、 八模块由王建勋编写, 第一、 三模块由闵志宇编写, 第四、 五模块由徐宏彤编写, 第二模块由谢安编写, 第六模块由谷莉编写。全书由王建勋担任主编, 闵志宇、 谷莉担任副主编, 曹朝霞担任主审。电子教案由王建勋制作。

本书编写过程中参阅了近几年出版的相关教材和专著以及大量的标准规范, 主要参考文献列于书后。在此对有关作者一并表示感谢!

由于编者水平所限, 书中疏漏与不足之处在所难免, 请同行专家及广大读者批评指正。

编 者

2010年4月

当前, 高等职业教育改革方兴未艾, 各院校积极贯彻落实教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》(教高[2006]16号文)和教育部、 财政部《关于实施国家示范性高等职业院校建设计划, 加快高等职业教育改革与发展的意见》(教高[2006]14号文)文件精神, 探索“工学结合”的改革发展之路, 取得了很多很好的教学成果。

教育部高等学校高职高专材料类专业教学指导委员会工程材料与成形工艺分委员会, 主要负责工程材料及成形工艺类专业与课程改革建设的指导工作。分教指委组织编写了《高职高专工程材料与成形工艺类专业教学规范(试行)》, 并已由中南大学出版社正式出版, 向全国推广发行, 它是对高职院校教学改革的阶段性探索和成果的总结, 对开办相关专业的院校有较好的指导意义和参考价值。为了适应工程材料与成形工艺类专业教学改革的新形势, 分教指委还积极开展了工程材料与成形工艺类专业高职高专规划教材的建设工作, 并成立了高职高专工程材料与成形工艺类专业规划教材编审委员会, 编审委员会由教指委委员、 分指委专家、 企业专家及教学名师组成。教指委及规划教材编审委员会在长沙中南大学召开了教材建设研讨会, 会上讨论了焊接技术及自动化专业、 金属材料热处理专业、 材料成形与控制技术专业(铸造方向、 锻压方向、 铸热复合)以及工程材料与成形工艺基础等一系列教材的编写大纲, 统一了整套书的编写思路、 定位、 特色、 编写模式、 体例等。

历经几年的努力, 这套教材终于与读者见面了, 它凝结了全体编写者与组织者的心血, 体现了广大编写者对教育部“质量工程”精神的深刻体会和对当代高等职业教育改革精神及规律的准确把握。

本套教材体系完整、 内容丰富。归纳起来, 有如下特色: ①根据教育部高等学校高职高专材料类专业教学指导委员会工程材料与成形工艺类专业制定的教学规划和课程标准组织编写; ②统一规划, 结构严谨, 体现科学性、 创新性、 应用性; ③贯彻以工作过程和行动为导向, 工学结合的教育理念; ④以专业技能培养为主线, 构建专业知识与职业资格认证、 社会能力、 方法能力培养相结合的课程体系; ⑤注重创新, 反映工程材料与成形工艺领域的新知识、 新技术、 新工艺、 新方法和新标准; ⑥教材体系立体化, 提供电子课件、 电子教案、 教学与学习指导、 教学大纲、 考试大纲、 题库、 案例素材等教学资源平台。

教材的生命力在于质量与特色, 希望本系列教材编审委员会及出版社能做到与时俱进, 根据高职高专教育改革和发展的形势及产业调整、 专业技术发展的趋势, 不断对教材进行修订、 改进、 完善, 精益求精, 使之更好地适应高职人才培养的需要, 也希望他们能够一如既往地依靠业内专家, 与科研、 教学、 产业第一线人员紧密结合, 加强合作, 不断开拓, 出版更多的精品教材, 为高职教育提供优质的教学资源和服务。

衷心希望这套教材能在我国材料类高职高专教育中充分发挥它的作用, 也期待着在这套教材的哺育下, 一大批高素质、 应用型、 高技能人才能脱颖而出, 为经济社会发展和企业发展建功立业。

王纪安

2010年1月18日

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王纪安: 教授, 教育部高等学校高职高专材料类专业教学指导委员会委员, 工程材料与成形工艺分委员会主任。