文档介绍：<过程装备焊接结构>课程辅导教案
(welded construction of process equipment)
(本教案由2部分组成:教案1:文字稿
教案2:多媒体CAI课件)
课程编号:1690513 学分:2 参考学时:36
适用专业:过程装备与控制工程授课教师:唐委校教授
课程的性质、目的和任务
《过程设备设计》是为过程装备与控制工程专业的专业必修课之一。本课程主要介绍过程装备焊接结构的设计。其中主要内容:适用与过程装备(压力容器、各种反应、传质、传热设备)焊接过程的焊接温度场、焊接接头及焊接规范、焊接应力分布、焊接结构受力分析、强度计算及其典型过程装备焊接结构的设计。学生通过本课程的学习,掌握典型过程装备焊接结构的设计基本原则和方法,并进一步运用它了解、分析、设计其他类型的设备与结构,进行创造性工作。
课程的基本要求
突出焊接基本理论与过程装备焊接结构设计的有机结合,强化工程实用性和专业针对性,力求与过程设备技术的最新进展同步,培养学生的实际工程过程装备焊接结构的设计能力,以实现符合专业培养目标的要求。
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《过程装备焊接结构》由五部分内容组成:
第一章:绪论 2 学时
第二章:焊接接头与焊接规范 8 学时
第三章:焊接变形与应力 12 学时
第四章:焊接接头的强度计算 4 学时
第五章:焊接结构的断裂失效与防治 2 学时
第六章:过程装备焊接结构设计 6 学时
(机动) 2 学时
: 过程装备与控制工程专业课程自编教材:《过程装备焊接结构》,唐委校主编,山东大学: 2001.
Chapter 1 绪论(2学时)
(Brief Introduction)
本章重点:1. 焊接基本概念及与其它连接(铆接、铸造、螺栓)的比较;
;
3..焊接的种类,焊接设备。
本章难点:焊接基本概念
焊接定义:两种或以上材料通过加压或加温或加压加温,可以加填充材料或不用,实现分子或原子的融合的永久连接。
焊接技术: (welding technique)自二十世纪兴起以来,发展十分迅速,现已广泛地应用与机械制造,石油,化工交通,电力,航空航天,造船,海洋工程,原子能等许多工业部门,在化工容器与设备的制造中,焊接结构所占比例可达90%以上,在整个工业中占45%。
焊接技术的优点
,接头连接系数高;接头连接系数=,优质焊接接头可达100%,而铆接达到70%已很困难。
与铆接和铸件相比,结构简单(可节省材料,模具,不用铆钉孔,也不用辅料)
连接厚度大,焊接最大可达300mm,而铆接最大可达50mm
密封性好,焊接结构对各种流体介质都有良好的密封性
可焊接不同的材料,充分发挥各种材料的耐腐蚀性和高强度等优点
设计灵活简单,焊接结构可通过对接,角接,搭接等多种方法设计成任何结构
制造工艺简单,生产周期短,成本低,(200,000t的焊接船,三个月可下水)
焊接的缺点
焊接变形和焊接残余应力,多数焊接方法采用局部加热,从而产生一个不均匀的温度场,在一定的条件下会影响结构的承载能力,加工精度和尺寸的稳定性。
焊接接头的性能不均匀性,由于填充金属和基体金属的成分组织不同,这种不均匀性对结构的力学行为,尤其对断裂行为的影响。
止裂性差,裂纹一旦扩展就不容易制止。
焊接缺陷——气孔、裂纹、夹渣。
焊接的发展史及趋势
公元前3000年:低温钎焊(铜金合金,铅锡合金)
1850年:高、低温的钎焊,锻接(能源=木炭+煤)
19世纪后期:(能源=电)
1880-1890:碳弧焊、金属电弧焊、氧-乙炔焊、电阻焊
1921年:建成第一艘全焊远洋轮船
1930年:焊飞机、埋弧焊(二战,全焊船,焊接经验少,断裂性难以控制)
焊接的分类
Chapter 2 焊接接头与焊接规范
Welding joint and welding parameter
本章重点:
本章难点:
基本概念:
焊接过程(welding process):从焊接开始到形成优良的接头的过程
焊接工艺(welding technology):焊接过程的一整套的技术规定包括(焊前准备、焊接材料、焊接设备、焊接方法、焊接顺序、焊接的最佳选择、焊后热处理)
焊接接头(welding jo