第一章 钣金技术基础知识
第一节 机械制造和钣金技术
一、钣金工艺技术在机械制造工艺技术中的应用
二、钣金工艺技术的工作内容和工艺程序
1.准备工序
2.放样工序
3.下料工序
4.成形工序
5.装配工序
6.焊接工序
7.检验工序
第二节 钣金常用工具、量具及使用
一、工具
1.锤
2.平台
3手钳6
4压马6
5卡马6
6扳杠7
7划线工具7
8锯切工具8
9錾削工具8
10锉削工具8
11钻削工具8
12攻丝和套丝工具9
二、量具及使用9
1钢尺10
2角尺10
3线锤10
4水平尺和水平仪11
5游标卡尺11
6万能角度尺12
7弧度尺12
8焊缝检验尺12
9水准仪12
10经纬仪12
第三节钣金常用计量标准和数学基础知识13
一、常用计量标准13
1国际标准制的基本单位（米、千克、秒制）14
2国际标准制导出专用计量单位14
3常用公制与其他标准（市制、英制）计量单位换算15
二、常用数学基础知识16
1数学常数16
2开平方x，求x的平方根16
3圆周长、圆弧长的计算16
4常用三角计算16
5常用几何图形面积计算17
6常用形体表面积体积的计算19
第四节钣金工艺技术的管理和发展20
一、钣金工艺技术的重要性和要求20
二、钣金工艺技术管理程序和内容22
1产品工艺的编制和核准22
2产品工艺管理文件下达实施22
3结合质量管理检查工艺纪律执行情况23
4归档备案23
三、工艺技术管理旨在提高工艺技术管理水平23
四、钣金工艺技术的发展26
1钣金工艺技术的发展前景26
2钣金工艺相关技术人员的任务27
第二章钣金识图和几何作图29第一节机械制图基本知识29
一、图样在工程技术中的地位和作用29
二、《机械制图》国家标准的一些规定30
1一般规定30
2尺寸标注31
3应用的建议和说明32
三、机械制图原理——投影和视图32
1平行投影和正投影32
2正投影的性质33
3三视图及对应关系34
4基本形体的三视图34
四、机械制图的步骤和要求36
1绘图准备36
2绘制草图36
3加深整理37
4注意事项37
第二节钣金识图概述38
一、钣金零件的形状结构表达38
二、钣金结构装配图39
三、钣金常用工艺及图符40
四、钣金常用金属材料及其标记43
五、钣金识图程序及步骤47
第三节几何作图及应用49
一、常用几何作图法49
二、几何作图的应用55
1几何作图在机械制图中的应用55
2几何作图在钣金放样工作中的应用55
三、几何作图实例55
第四节钣金识图实例57
1实例1：支座57
2实例2：轴座60
3实例3：蒸锅62
第三章金属材料与热处理67第一节金属材料的分类和性能67
一、金属材料的分类67
1黑色金属67
2有色金属（非钢铁材料）68
二、金属材料的化学性能68
1抗氧化性68
2耐腐蚀性68
三、金属材料的物理性能69
1强度69
2塑性70
3硬度70
4冲击韧性71
5疲劳强度72
四、金属材料的工艺性能73
第二节钢的分类和牌号75
一、钢的分类75
1按化学成分分类75
2按用途分类76
3按冶炼方法分类76
二、钢的牌号77
第三节钢的特点及应用78
一、碳素钢78
1普通碳素钢79
2优质碳素钢79
二、合金钢81
1合金钢的特点81
2低合金钢81
3合金钢83
第四节铸铁86
一、铸铁的分类86
二、常用铸铁87
1普通灰铸铁87
2球墨铸铁88
3可锻铸铁88
三、合金铸铁89
1耐磨铸铁89
2耐热铸铁89
3耐蚀铸铁90
第五节常用钢材及应用90
一、钢材的分类90
二、钢材的规格及用途91
1板材91
2钢管92
3型钢93
4钢丝95
三、材料重量的计算95
1材料重量的理论计算方法95
2材料重量的查表计算方法96
3材料重量的电脑软件计算法97
第六节钢的热处理97
一、基础知识98
1钢的组织结构98
2钢在加热时的组织转变99
3钢在冷却时的奥氏体的冷却转变100
二、钢的整体热处理101
1退火102
2正火103
3淬火104
4回火106
三、钢的表面热处理和化学处理106
1表面热处理107
2化学热处理108
四、热处理的缺陷及防治109
1过热和过烧109
2氧化和脱碳109
3变形与开裂110
4硬度不足110
第七节有色金属110
一、铜及铜的合金111
1纯铜111
2铜的合金112
二、铝和铝的合金117
1铝的分类和性能118
2纯铝118
3铝合金及热处理119
4形变铝合金120
5铸造铝合金121
三、钛和钛合金121
1纯钛121
2钛合金122
四、硬质合金123
1硬质合金及其性能123
2常用硬质合金123
第四章放样与号料125第一节放样125
一、放样的概念125
二、放样划线工具和使用126
三、放样的工作内容和作用128
四、放样划线的程序和作法130
1放样的准备131
2实际放样划线131
3放样过程分析实例135
五、样板和样杆的制作140
1分类140
2样板、样杆和样箱的制作142
3样板与工艺余量143
4样板和样杆的标记和保管145
5放样时的注意事项145
第二节号料146
一、号料的要求146
二、号料的要点：合理节约用料147
1钢板号料147
2型钢（包括钢管）号料151
三、钢材弯曲加工成形的工件在号料时应处理的问题152
1钢板弯曲加工成形工件在号料中的板厚处理152
2钢管和型钢在弯曲成形时也存在板厚处理问题153
四、二次号料153
第三节型钢弯曲工件的号料154
一、型钢的弯曲形式154
二、型钢不切口弯曲的号料155
1理论计算方法155
2经验计算方法156
三、型钢切口弯曲的号料156
1型钢切口内弯号料156
2型钢切口弯曲的料长计算158
3型钢不切口弯曲的号料160
四、材料变形及矫正处理161
第四节放样与号料实例163
1实例1：支座163
2实例2：蒸锅和人孔装置164
3实例3：炉壳主体168
第五章钣金展开图法170第一节展开放样与展开形体170
一、展开放样170
二、形体及其特点171
1基本形体171
2截交体171
3相贯体176
三、形体的展开和要求184
1可展开形体的特性184
2形体的展开方法185
3形体展开的要求185
第二节平行线展开法186
一、平行线展开法的原理和步骤186
二、等径圆柱形体截交或相贯的形体用平行线法的展开187
三、矩形体或棱柱的展开放样（利用平行线法）191
第三节放射线展开法193
一、放射线展开法的原理和步骤193
二、圆锥体是典型的利用放射法展开的形体194
三、棱锥和棱锥面形体也可以利用放射线法展开放样198
第四节三角形展开法200
一、三角形展开法的原理和步骤200
二、正棱锥或正棱锥台可利用放射线法展开放样201
三、三角形展开法204
第五节综合展开法208
第六节不可展开形体的展开放样216
一、螺旋面形体的近似展开216
1图解法218
2计算法219
二、复杂结构件的展开222
第六章钣金下料加工227第一节下料的方法及下料准备工作227
一、钣金下料的方法及其选用227
1手工下料227
2机械下料228
二、钣金下料的准备工作229
三、下料加工前材料检验和变形矫正229
第二节下料的划线和号料230
一、划线号料的工具和使用230
二、划线的基本规则和常用符号230
1划线的基本规则230
2划线常用符号231
三、划线的基准232
四、号料依据233
五、号料划线时应注意的事项234
六、号料加工余量234
七、合理号料和方法235
第三节手工下料237
一、钢材的切割237
二、手用小型电动工具及下料使用240
三、手工下料安全操作243
四、手工下料后修整和矫正243
第四节火焰切割下料244
一、氧乙炔火焰切割的原理和条件244
1氧乙炔火焰切割的过程245
2氧乙炔火焰切割的条件245
二、氧乙炔火焰切割的设备及工具246
1乙炔发生器246
2乙炔钢瓶247
3氧气钢瓶248
4割炬249
5橡皮软管250
6火焰切割机械250
三、氧乙炔火焰切割的操作方法250
1手工气割和操作方法250
2机械气割及其应用255
四、其他切割机新技术259
1等离子弧切割260
2激光切割260
3超高压水切割261
4碳弧切割261
五、火焰切割方法的选择261
六、气割的安全操作262
1气割设备及安全知识262
2人身防护设备263
3气割安全操作263
第五节机械切割下料264
一、龙门剪板机和操作方法264
1龙门剪板机的工作原理264
2龙门剪板机的操作方法266
二、圆盘滚刀剪切机268
三、振动剪269
四、联合剪切机270
五、机械加工机床切割和其他切割机械272
1机械加工机床切割272
2下料边缘的加工272
3其他切割机械273
六、切割下料机械安全操作规程273
第六节冲断和冲裁下料274
一、机械冲断下料274
1管材的冲切275
2型材的冲切276
3棒料的冲切277
二、机械冲裁下料278
1冲裁的分类和过程278
2冲裁件的工艺性278
三、机械冲切和冲裁安全操作280
四、钣金下料加工工序应注意的事项280
第七章钣金成形加工282第一节成形加工的准备工作282
一、钣金加工成形前的准备283
二、工件毛坯的质量检查和交验283
三、加工成形前的预加工284
第二节弯曲成形285
一、板材的弯曲成形286
1卷板机的工作原理286
2卷板工艺过程288
3卷板质量缺陷及防治292
4板材弯曲的其他方法294
5板材冲压弯曲成形295
二、管材的弯曲成形298
1管材弯曲成形时结构变形特点299
2管材手工弯曲成形301
3管材机械弯曲成形302
三、型钢弯曲成形309
1型钢弯曲变形的特点309
2型钢弯曲成形的方法309
第三节冲压成形312
一、冲压成形的特点和分类312
1压弯成形的变形特点312
2压延成形的变形特点314
二、手工冲压成形316
1弯曲316
2压凹317
3拔缘318
4拱曲319
三、薄板工件冲压成形320
1结构特征及成形特点321
2冲压工艺的设计324
3冲压拉深工艺的调试和运行327
四、厚板工件的冲压成形331
1工件的结构及其变形特点332
2厚板工件的热冲压工艺333
五、管料的冲压成形340
1工件的结构和冲压变形特点341
2管料缩口与缩径工艺技术342
3其他管料的冲压成形工艺技术344
第四节其他加工成形工艺349
一、冲裁成形349
1冲裁下料349
2冲裁成形353
二、液压成形356
三、体积成形357
四、机械加工成形359
1边缘加工359
2钻孔361
3攻丝与套丝361
4零件修整362
五、手工操作加工成形363
第五节加工成形机械与操作365
一、剪板机（剪切机）365
1龙门剪板机工作原理和操作365
2龙门剪板机安全操作要求367
二、卷板机367
1卷板机工作原理和操作368
2三辊卷板机安全操作要求368
三、折弯机369
1折弯机工作原理和操作369
2折弯机的安全操作要求370
四、压力机370
1压力机的工作原理和操作371
2压力机安全操作规程372
五、气割设备372
1气割工作原理和操作373
2气割（焊）工安全操作规程374
六、焊接设备375
1焊接原理和操作要求375
2焊接设备376
3电焊设备（电焊机）安全操作规程376
4电焊工安全操作规程377
七、桥式起重机378
八、其他钣金作业机械设备及安全操作规程380
第八章连接与焊接381第一节钣金连接方式简介381
一、铆接381
1铆钉的应用381
2铆接的种类和基本形式382
3铆接的工艺方法384
4铆接的质量检验385
二、螺栓连接386
1普通螺栓连接386
2高强度螺栓连接388
三、胀接390
1胀接的结构形式和工艺方法390
2胀接接头的质量缺陷及防治392
3胀接接头的质量检验393
四、咬接393
五、粘接396
第二节焊接性能和组织399
一、钢材的焊接性能400
1钢材的焊接性能400
2影响焊接性的因素401
二、焊接接头金属的组织与性能402
1焊缝的金属组织与特性402
2焊接热影响区的组织与特性406
三、钢材的焊接特点412
1低碳钢的焊接特点412
2低合金钢的焊接特点412
3低合金耐热钢的焊接特点414
4奥氏体不锈钢的焊接特点416
四、有色金属的焊接特点417
1铝和铝合金的焊接特点417
2焊接铝和铝合金的注意事项418
3铜和铜合金的焊接特点420
4铜和铜合金的焊接方法的选择421
第三节焊接和焊接质量缺陷的防治422
一、焊接基本原理423
二、焊接结构及焊接坡口基本形式425
1压力容器焊接结构的特点425
2焊接坡口的基本形式426
三、焊接基本要求428
四、焊接质量缺陷的防治428
1气孔429
2热裂纹431
3冷裂纹434
4其他焊接缺陷及防治438
第四节焊接方法及焊接工艺过程440
一、焊条电弧焊（手工电弧焊）441
1焊接设备441
2焊条442
3焊接工艺442
二、埋弧焊和埋弧自动焊443
三、气体保护焊448
四、钨极氩弧焊452
1钨极氩弧焊基本原理及特点452
2钨极氩弧焊材料和设备454
3钨极氩弧焊工艺455
五、电阻焊457
1点焊458
2缝焊460
3对焊461
六、气焊465
1 气焊常用气体465
2气焊设备465
3气焊的焊接操作要求467
七、钎焊469
1钎焊焊接过程469
2影响钎料润湿性和填缝性的因素470
3钎料、钎剂及其选用471
4钎焊工艺及质量控制473
第五节焊接质量控制及其检验476
一、焊接质量的控制476
1焊接准备476
2焊接过程480
二、焊接质量的检验482
1过程检验482
2焊接终检验收484
第九章钣金加工变形缺陷与矫正487第一节变形的原因和危害487
一、应力与变形的概念487
1应力487
2变形488
二、钣金工件产生变形的原因490
1原材料的变形490
2加工过程中产生的变形491
3组装引起的变形492
4焊接引起的变形492
三、变形缺陷的危害493
1原材料变形缺陷的危害493
2工件加工成形过程产生变形缺陷的危害494
3焊接过程产生变形缺陷的危害494
第二节钢材变形的矫正497
一、钢材变形产生的原因497
二、钢材防止和减少变形的措施498
1钢材在轧制时防止和减少变形的措施498
2钢材在储运的过程中防止和减少变形的措施498
三、钢材变形的矫正500
1矫正原理和基本方法500
2手工矫正501
3机械矫正510
4火焰矫正513
5高频热点加热矫正（新工艺介绍）517
第三节工件在下料过程中变形的矫正518
一、钢材下料变形的形式518
二、钢材下料变形的预防520
三、钢材下料后变形缺陷的矫正521
四、钢材下料变形矫正时的注意事项524
第四节工件在加工成形过程中变形的矫正525
一、弯曲成形产生的变形和变形缺陷的防治525
1板材弯曲成形中的变形和防治525
2型钢弯曲成形产生的变形缺陷及其防治528
3管材弯曲成形产生的变形缺陷及其防治531
二、工件冲压成形产生的变形和变形缺陷的防止533
1冲裁加工成形产生的变形缺陷及其防治534
2压制成形产生的变形缺陷和防治535
三、其他工件加工成形过程变形缺陷及防治539
1机械切削加工过程中产生的变形缺陷及防治539
2工件在组装焊接过程中造成变形缺陷的防治540
第五节焊接引起变形的矫正540
一、焊接应力与变形541
二、焊接残余应力对结构的影响543
1对构件静载强度的影响543
2对受压杆件稳定性的影响543
3对应力腐蚀裂纹的影响543
4对构件尺寸和形状加工精度的影响544
三、焊接变形及其对构件结构的影响544
1焊接变形及产生的原因544
2焊接变形对构件结构的影响549
四、焊接残余应力的防治550
1焊接残余应力的预防551
2焊接残余应力的消除551
五、焊接变形的防治552
1从设计方面考虑防止焊接变形553
2制定合理的工艺措施和焊接工艺参数554
六、焊接变形的矫正560
1冷加工矫正560
2火焰加热矫正法561
3火焰加热对钢结构承载能力的影响562
第十章产品组装与安装564第一节组装及其准备564
一、组装原理与条件564
1装配的基本条件和定位原理565
2装配工具及使用567
二、装配的基本方法571
1产品的装配特点571
2装配前的准备572
3装配方式与支承形式573
4装配工件的定位575
5装配中的定位焊575
6其他装配方法576
三、做好其他准备工作577
第二节装配及装配实例579
一、装配生产类型和特点580
1互换法582
2选配法582
3修配法582
4调整法582
二、焊接钢结构的装配583
1简单钢结构的装配583
2复杂钢结构的装配587
三、压力容器本体的装配590
四、装配质量的控制和检验593
1装配质量的控制594
2装配质量的检验595
第三节安装施工的测量放线595
一、施工测量放线的内容595
1名词解释595
2施工测量的主要内容596
二、测量放线的器具及使用597
1水准仪和水准尺及其使用597
2经纬仪和钢尺及其使用598
3其他工具600
4测量仪器的管理和保管600
三、施工测量放线的准备工作601
1室内准备601
2现场准备602
四、设备安装的定位放线602
1红线定位法603
2方格网定位法603
3平行线定位法603
五、安装施工的测量放线603
1地基挖土工程的测量放线604
2基础施工的测量放线604
第四节安装施工设施和起重机械605
一、脚手架606
1常用外脚手架606
2其他常用脚手架609
3脚手架安全使用要求609
二、高空安装操作的“三宝”及“四口”防护611
1“三宝”611
2“四口”防护612
三、吊装工器具613
1钢丝绳及其吊具613
2滑轮、滑轮组、倒链与卷扬机614
四、起重机械615
1桅杆式起重机616
2履带式（轮胎式）起重机618
3塔式起重机620
4起重机械的安装和使用622
5其他安装现场起重机械626
第五节安装和安装工艺技术627
一、安装和安装的准备工作628
1安装施工的基本条件628
2安装前的准备工作630
二、大型储罐的安装632
1储罐的分类及大型储罐的结构特点632
2大型储罐材料和附件的质量控制633
3储罐制作及质量控制634
4储罐现场安（组）装吊装机械设备与机具635
5储罐的安装637
6储罐安（组）装的质量控制及检验640
三、建筑钢结构的安装642
1钢结构的特点和类型642
2钢结构材料及控制644
3钢结构件常见的质量问题及控制646
4钢结构件安装前的准备648
5钢结构的安装过程651
6钢结构安装质量验收652
第十一章常规设备钣金制造工艺655第一节概述655
一、常规设备的分类655
二、常规设备的结构特点656
三、常规设备使用材料的选择658
四、常规设备制造工艺过程658
第二节常规设备钣金制造工艺660
一、产品结构分析661
二、生产前准备661
1技术准备662
2材料准备663
3生产环境及工装设备准备665
三、放样工序665
四、成形工序669
五、组焊工序670
1组装671
2焊接673
六、检验工序676
第三节常规设备制造实例678
1实例1：物料灰斗678
2实例2：煤气发生炉炉底图685
3实例3：翘腿裤形管690
第十二章压力容器制造工艺技术695第一节概述695
一、压力容器及其分类695
二、压力容器的工作条件和特点697
三、压力容器的结构及工艺特点698
四、压力容器制造工艺基本要求701
第二节压力容器的制造工艺703
一、准备704
1备料704
2放样、划线（号料）707
二、下料710
1机械剪切下料710
2火焰切割710
3冲压落料710
三、成形711
1封头冲压成形711
2封头人工火造成形713
3封头旋压成形714
4筒体卷制成形716
5其他型材弯制成形719
6特殊工件成形（弯头、三通和膨胀节等）722
第三节压力容器的组装724
一、坡口制备724
1焊接坡口加工725
2典型零部件的机械加工727
二、组装727
1筒节纵缝组装728
2筒体环缝组装729
3人孔、接管和支座等零部件与筒体组装730
第四节压力容器的焊接732
一、焊接的基本要求733
二、压力容器焊接结构特点及焊接准备735
1压力容器焊接结构特点735
2焊接准备736
三、焊接方法及应用737
1焊条电弧焊（手工电弧焊）737
2埋弧焊自动焊739
3气体保护焊744
四、压力容器的焊接工艺过程745
第五节压力容器质量控制和检验749
一、压力容器质量控制的总体要求749
二、材料进厂验收及复验750
1原材料进厂验收750
2材料的复验752
三、压力容器生产中质量控制753
1人员资格的控制753
2生产工艺的控制754
3生产工艺执行的检查755
4生产记录资料整理归档757
四、压力容器产品的质量检验758
1外观检查758
2尺寸（几何形状）检查759
五、产品的无损探伤检测759
六、耐压试验760
七、出厂资料761
第十三章钢结构制造工艺762第一节概述762
一、钢结构的特点和类型762
1钢结构的特点762
2钢结构的类型764
二、钢结构的材料及选择766
1钢结构对材料的要求766
2钢结构应用的材料766
3钢结构用钢材的选择768
三、钢结构制造工艺过程769
四、钢结构的应用770
第二节钢结构零部件制造771
一、制造的准备772
1制造工艺文件的准备772
2加强工艺管理和工艺执行情况检查776
二、放样号料778
三、成形加工781
1下料782
2成形（机械加工）783
四、组装工序784
1组装前的矫正处理784
2组装前的准备785
3组装方法及组装过程786
五、焊接790
1焊接工艺参数的内容和原则791
2焊接方法的选择791
3焊接工艺参数的确定792
六、检验792
1焊接质量的检验793
2外形尺寸等检验793
第三节钢结构的安装795
一、建筑钢结构的特点和安装规范要求795
二、建筑钢结构安装施工准备796
1技术准备797
2现场准备797
三、建筑钢结构的安装过程799
1安装准备799
2安装800
四、钢结构安装质量控制与验收801
1质量控制802
2质量验收804
五、钢结构工程的竣工验收807
第十四章质量管理、控制和验收809第一节概述809
一、质量和质量管理809
1质量的概念809
2质量管理的概念812
二、质量管理体系813
第二节产品质量的控制817
一、质量控制的措施817
二、影响产品质量因素的控制818
三、质量控制的方法820
第三节钣金产品质量控制流程图和质量控制点的编制822
一、首先对产品结构及工艺特点进行分析822
二、编制产品质量控制流程图823
三、编制质量控制点明细表824
四、编制组焊质量控制点明细表828
第四节产品质量检验830
一、质量检验的工作步骤830
二、产品质量检验的分类830
三、产品质量检验的实施833
四、不合格的控制和整改措施836
参考文献839
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