鉚工復雜圖紙考試及答案一、基礎識圖與投影分析（30分）試題1：某壓力容器簡體與封頭連接結構圖紙（1:10比例）中，主視圖顯示筒體為Φ1200×16（內(nèi)徑×壁厚），封頭為標準橢圓形封頭（DN1200，厚度16mm），左視圖中封頭直邊段長度標注為40mm（未注公差），俯視圖顯示筒體軸向與封頭對接處有4個均布的Φ20mm工藝孔，分布圓直徑Φ1400mm。問題：（1）說明主視圖與左視圖的投影對應關系，指出封頭直邊段在左視圖中的投影特征；（2）計算工藝孔在實際工件上的中心間距（保留2位小數(shù)）；（3）若圖紙中封頭與筒體對接焊縫采用V型坡口（坡口角度60°，鈍邊2mm，間隙3mm），繪制主視圖中焊縫的局部放大圖（比例2:1）。參考答案：（1）主視圖為正投影，反映筒體與封頭的軸向尺寸和徑向輪廓；左視圖為側(cè)投影，反映封頭直邊段的軸向長度和筒體、封頭的徑向疊加關系。封頭直邊段在左視圖中表現(xiàn)為與筒體壁厚重合的矩形區(qū)域（高度16mm，長度40mm），因封頭曲面與直邊段相切，投影邊界為直線與弧線的過渡。（2）工藝孔均布于Φ1400mm分布圓，相鄰兩孔中心夾角為360°/4=90°，中心間距L=2×R×sin(θ/2)=2×(1400/2)×sin(45°)=1400×0.7071≈989.94mm（實際工件尺寸，圖紙比例1:10不影響中心距計算，因分布圓直徑已標注實際尺寸）。（3）焊縫局部放大圖（2:1比例）：筒體與封頭壁厚均為16mm，V型坡口角度60°，故單側(cè)坡口角度30°，坡口深度=壁厚-鈍邊=16-2=14mm，坡口寬度=2×(14×tan30°)=2×14×0.577≈16.16mm，間隙3mm（實際放大后為6mm）。繪制時需標注坡口角度、鈍邊、間隙參數(shù)，筒體與封頭坡口面分別向外側(cè)傾斜30°，鈍邊保留2mm未加工面。二、展開圖計算與下料工藝（25分）試題2：某異形通風管道由圓管（Φ400×6，長度800mm）與方管（450×450×6，長度600mm）通過斜交三通連接，連接段為圓變方過渡節(jié)（圓端Φ400，方端450×450，中心高500mm，傾斜角度與水平面成35°）。圖紙中過渡節(jié)采用三角形法展開，要求計算圓端周長展開長度、方端各邊展開長度，并說明展開時需注意的關鍵控制尺寸。參考答案：（1）圓端展開長度：圓管外徑Φ400mm（壁厚6mm，外徑=內(nèi)徑+2×壁厚=400+12=412mm？不，通常管道標注Φ400×6指外徑400mm，壁厚6mm），故圓端展開長度L=π×D=3.1416×400≈1256.64mm。（2）方端各邊展開長度：方管外尺寸450×450mm（壁厚6mm，外邊長=內(nèi)邊長+2×壁厚，若圖紙標注為外尺寸則直接使用），方端展開為四邊，每邊長度450mm，總展開長度=4×450=1800mm。（3）過渡節(jié)展開關鍵控制尺寸：①圓端與方端的對應點連線（素線）長度需準確測量，三角形法展開時需將圓端12等分（每30°），方端4邊各取中點，連接對應點形成三角形面；②傾斜角度35°影響過渡節(jié)各素線的垂直高度差，需通過三角函數(shù)計算各素線實際長度（L=√(水平投影長度2+垂直高度2)，其中垂直高度=500×sin35°≈286.79mm，水平投影長度=圓端與方端對應點水平間距）；③展開時需保留1-2mm的修割余量，因斜交過渡節(jié)存在不可展曲面誤差，實際下料后需通過樣板比對修正；④重點控制圓端與方管接口的匹配度，展開圖中圓端周長與方端周長的過渡區(qū)域需標注定位線（如0°、90°、180°、270°標記），確保組對時對齊。三、公差配合與形位誤差分析（20分）試題3：某鋼結構平臺主梁（H600×300×12×20，長度12m）與次梁（H400×200×8×14，長度6m）采用螺栓連接，圖紙標注：主梁上翼緣板平面度0.5mm/3m，次梁腹板與主梁翼緣板垂直度公差0.8mm，螺栓孔為Φ22mm（配M20螺栓），孔距公差±0.5mm，梁端截面與軸線垂直度公差L/1000（L為梁長）。問題：（1）解釋主梁上翼緣板平面度標注的含義，若實際檢測某3m段內(nèi)平面度為0.7mm，是否合格？（2）計算次梁腹板與主梁翼緣板垂直度的最大允許偏差值；（3）分析螺栓孔距超差（如實際孔距比設計大1.2mm）對連接的影響；（4）若主梁長度12m，其梁端截面與軸線垂直度最大允許偏差是多少？參考答案：（1）平面度0.5mm/3m表示在任意3m長度范圍內(nèi)，翼緣板表面相對于理想平面的最大高低差不超過0.5mm。實際檢測值0.7mm＞0.5mm，不合格，需通過火焰矯正或機械校平處理。（2）垂直度公差0.8mm為絕對公差，即次梁腹板與主梁翼緣板之間的垂直偏差在任意測量位置不超過0.8mm（通常以腹板高度方向全長測量，取最大值）。（3）螺栓孔距超差1.2mm的影響：M20螺栓公稱直徑20mm，螺栓孔Φ22mm（間隙2mm），設計允許孔距偏差±0.5mm，實際超差1.2mm將導致螺栓無法順利穿入（孔距增大1.2mm時，兩孔中心距比螺栓長度大1.2mm，螺栓桿與孔壁單側(cè)間隙僅0.8mm，可能因制造誤差或安裝應力導致螺栓受剪偏載；若孔距減小1.2mm，螺栓需強行穿入，可能造成螺紋損傷或連接后構件變形，降低連接強度和抗疲勞性能）。（4）梁端截面與軸線垂直度公差L/1000，主梁長度L=12m=12000mm，故最大允許偏差=12000/1000=12mm（通常取梁端截面高度方向的偏差值，如H600主梁，截面高度600mm，實際偏差不超過12mm時，梁端與支撐結構的接觸面仍能保證有效連接）。四、復雜結構裝配工藝與變形控制（25分）試題4：某反應塔裙座（圓筒形，外徑Φ3200mm，壁厚25mm，高度5m）與塔體（Φ3200×20，高度20m）采用焊接連接，圖紙要求：裙座與塔體同軸度≤3mm，環(huán)焊縫錯邊量≤2mm（δ=25mm與δ=20mm），整體垂直度≤H/1000（H為總高度）?，F(xiàn)場裝配時，發(fā)現(xiàn)裙座上口橢圓度達8mm（長軸3212mm，短軸3196mm），塔體下口橢圓度5mm（長軸3208mm，短軸3198mm）。問題：（1）分析裙座與塔體橢圓度超差對裝配的影響；（2）提出校正裙座上口橢圓度的具體工藝（需說明工具、步驟）；（3）制定環(huán)焊縫組對工藝，確保同軸度和錯邊量要求；（4）簡述焊接過程中控制整體垂直度的措施。參考答案：（1）橢圓度超差的影響：裙座上口橢圓度8mm（超出通常允許的≤0.5%×D=16mm，但需結合圖紙要求，若未注則按GB150，圓筒形設備橢圓度≤1%×D=32mm，此處8mm在標準范圍內(nèi)，但與塔體下口橢圓度5mm存在差異），會導致組對時環(huán)縫間隙不均勻（最大間隙=（3212-3198）/2=7mm，最小間隙=（3196-3208）/2=-6mm，實際取絕對值），影響焊接質(zhì)量；同時，橢圓度偏差會導致裙座與塔體同軸度難以保證，可能超過3mm的要求。（2）裙座上口橢圓度校正工藝：工具：液壓千斤頂（200t×4臺）、弧形樣板（半徑R=1600mm）、楔鐵、水準儀。步驟：①將裙座水平放置在胎架上，上口用4個千斤頂對稱支撐（每90°布置1臺）；②用弧形樣板檢測上口各點半徑，標記長軸（3212mm，半徑1606mm）和短軸（3196mm，半徑1598mm）位置；③在長軸兩側(cè)千斤頂施加反向壓力（向中心頂推），短軸兩側(cè)千斤頂施加向外拉力（或用楔鐵配合）；④每調(diào)整5mm檢測一次，直至各點半徑偏差≤2mm（橢圓度≤4mm）；⑤焊接臨時支撐筋板（∠100×10，長度300mm，每60°布置1塊）固定校正后的形狀。（3）環(huán)焊縫組對工藝：①基準定位：以裙座下口（與基礎環(huán)連接端）為基準，使用激光經(jīng)緯儀測量裙座軸線，調(diào)整胎架高度使裙座軸線垂直；②塔體吊裝：塔體下口與裙座上口對齊，使用3組可調(diào)絲杠（每120°布置）連接，通過絲杠調(diào)整塔體位置；③同軸度檢測：在裙座上口和塔體下口各均布8個測點，用鋼卷尺測量測點到基準軸線的距離，調(diào)整絲杠使各點偏差≤3mm；④錯邊量控制：因裙座壁厚25mm，塔體壁厚20mm，錯邊量=（25-20）/2=2.5mm（允許≤2mm），需將塔體向裙座內(nèi)側(cè)偏移0.5mm（使外側(cè)錯邊量=（25-20）-0.5=4.5mm？不，錯邊量定義為兩板邊緣的錯位量，正確計算：當兩圓筒壁厚不同時，錯邊量b≤min(δ1,δ2)/4=20/4=5mm（GB150要求），但圖紙要求≤2mm，故需嚴格對齊。實際操作中，使用楔鐵和千斤頂調(diào)整塔體徑向位置，使內(nèi)側(cè)錯邊量≤2mm，外側(cè)錯邊量=25-20-內(nèi)側(cè)錯邊量≤2mm，即內(nèi)側(cè)錯邊量≥1mm，取中間值1.5mm；⑤臨時固定：每隔300mm焊接定位塊（長度50mm，厚度與較薄板等厚），定位焊長度30-50mm，焊腳高度≤6mm。（4）焊接過程垂直度控制措施：①對稱焊接：環(huán)焊縫采用4名焊工對稱分布（間隔90°），同步施焊，焊接方向一致（均順時針或逆時針）；②層間溫度控制：每層焊后測量垂直度，若偏差超過0.5mm/m，調(diào)整焊接順序（如偏差方向的焊工暫停，反向焊工加速）；③剛性固定：在裙座與