子任务二 支撑柱的焊接
目标要求
1.能够读懂图样并按图样要求下料。
2.了解装配工艺过程。
3.掌握装配－焊接操作技能。
4.能够控制装配－焊接过程中的焊接变形。
一、任务
任务单如图9.8所示。
图9.8
二、任务准备
(1)材料：槽钢200mm×75mm×9mm两根，前后盖板1296mrn×182mm×12mm两块，8mm厚度的隔板和加强板若干块，柱顶板280mm×280mm×12mm和柱脚板360mm×360mm×12mm各一块，以上结构材料的材质均为Q235。在槽钢、钢板上按图样要求画线，然后用剪板机剪切和氧乙炔焰气割进行下料，并进行必要的气割熔渣清理和钢板矫正，然后加工柱脚板上的孔。
(2)焊机：BX3—300型。
(3)焊条：E4303型，直径为3.2mm和4.0mm
(4)准备量具、夹具等各种工具。
三、任务相关知识
在梁、柱的装配－焊接过程中，既要保证图样所要求的结构形状和尺寸，又要采取合理有效的工艺措施来控制由焊接所引起的变形。一般应从以下几方面考虑减小焊接变形。
(1)采取正确的装配－焊接顺序。焊接结构都是由许多零件、部件构成的，其结构形式和复杂程度各有不同。装配前，应根据工厂现有的生产条件、工艺装备及焊接结构的特点来考虑结构的零件、部件装配－焊接顺序。装配－焊接顺序基本上有三种类型。
①整装－整焊。将所有需要装配的零件、部件，按图样要求全部组装完好，转入下一步焊接工序，由焊工焊完所有的焊缝。因为焊接结构经过整体装配后，其刚性比它的零件、部件刚性要大得多，所以先装配成整体然后再焊接，可以有效地控制结构的变形。这种装焊方案，适用于结构简单、零件数量少、生产批量大的焊接结构。
②部件装配焊接－总装配焊接。按焊接结构的形式，合理地把结构件分成若干部件，之后将各部件分别进行装配和焊接，再将装焊好的各部件进行整体总装配焊接。这种方案适用于可分解成若干部件的复杂结构的批量生产，不但有利于控制焊接变形，而且由于作业面扩大，也为缩短生产周期、提高生产效率创造了良好的条件。
③边装边焊。把所需装配的零件、部件按结构特点安排先、后装配次序，将先组装好的部件随之焊好，然后再将余下的各零件、部件边装配边焊接，直至焊接成最终产品。这种方案冷作工和焊工在同一个施工场地交叉作业，影响生产效率，因此，不利于使用大型工装设备和实现自动化焊接，仅适用于特殊复杂结构的单件小批量生产。
(2)减小焊缝尺寸。焊缝尺寸直接关系到焊接工作量和焊接变形的大小，较大的焊缝尺寸，不但会使焊接量加大，而且焊接变形难以控制。因此，在保证构件承载能力的前提下，应采用较小的焊缝尺寸。
(3)采取正确的焊接方向和顺序。焊接方向和顺序对焊接变形有很大的影响。同一道焊缝可以从一端向另一端进行“直通”焊接，也可以从中间向两头或从两头向中间焊接。不同的焊接方向和顺序会引起不同的焊接变形。在构件的焊接过程中，一般避免采取热量集中的“直通”焊接，以防止产生弯曲，应尽可能采取从构件的中间向两端焊接，并通过分散热量的分段跳焊和对称焊的焊接顺序来控制焊接变形。
四、任务实施
(1)清点结构材料。按图样要求清点槽钢、前后盖板、隔板、加强板、柱顶板和柱脚板等柱结构所需用的部件。
(2)装配。装配过程如下：
①在槽钢上按图样要求画出隔板装配位置线；
②将选择好的隔板装配、定位点焊在同一根槽钢上，见图9.9(a)，并用直角尺保证隔板与槽钢成直角；
③将已装好的槽钢倒扣在另一根槽钢上，并进行定位点焊，见图9.9(b)；
④装上与隔板和槽钢相连接的一面盖板，定位焊妥。
(3)焊接槽钢内三条焊缝。将隔板与盖板及两根槽钢连接的三条焊缝用焊条电弧焊全部焊妥，见图9.9(c)，然后进行矫直。
(4)焊接盖板与槽钢连接的四条焊缝，将对面盖板装好。用焊条电弧焊将盖板与槽钢连接的四条直焊缝焊妥，并矫直，见图9.9(d)。
(5)装配柱顶板、柱脚板及肋板。将柱子的两端头铣平，分别装配柱顶板、柱脚板及肋板，要保证板面的平行度及垂直度，并将其焊妥。
图9.9
(6)检验支撑柱。装配－焊接后，进行焊缝质量检验和整体结构检验，合格后进行喷漆。五、任务分配
材料：槽钢、隔板与槽钢相接，倒角为10×45°。
按图9.8要求练习。
焊机：BX3—300型。
焊条：E4303型，直径为3.2mm和4.0mm。
单件工时：120min。
六、任务检测与评价
七、任务总结(任务质量分析)
焊接支撑柱时，为防止柱的扭曲变形，盖板与两根槽钢的四条纵缝焊接方向要一致；为防止弯曲变形，可将焊缝分成若干段，由两名焊工从中间向两端分段、对称交替焊，首先完成柱子一侧两条焊缝的60％～70％，然后将柱子翻转180°，依然采取从中间向两端分段、对称交替焊，将这一侧的两条焊缝全部焊妥，接着再将柱子翻转过来，焊完剩余的焊缝。
八、复习思考题
(1)焊接结构的装配－焊接顺序有哪三种类型，分别表述其适用范围。
(2)在焊接支撑柱的过程中如何避免和减少焊接变形?
(3)简述支撑柱的装配－焊接步骤及注意事项。
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