焊接工艺方法

焊接工艺方法（精选12篇）

焊接工艺方法 篇1

引言

以往电力行业排管吊口安装焊口均采用图1焊接工艺方法焊接。300MW机组 (哈锅生产的锅炉水冷壁Ф63mm×7mm) 管壁壁厚的增加采用原有的工艺, 在管子仰焊封底收弧处很容易产生内凹现象, 而且焊工操作上也不易掌握, 现就排管吊口安装焊接立向上焊接工艺提出具体工艺方法见图1。

1 焊前准备

1.1 试件:20#钢、管件尺寸为Ф63×7坡口形式见图2。

1.2 焊前清理:

采用锉刀、砂布、角向磨光机等工具、在管内外壁的坡口边缘10~15mm的范围内清除铁锈、油污、使其露出金属光泽。

1.3 装配与定位焊:

管子在定位点固焊时、使用的焊接材料应与正式焊接时相同、定位焊点固长度10~15mm。 (见图3)

1.4 焊材与设备。

1.4.1 焊接材料:焊丝:TIG-J50Ф2.5mm

氩气纯度99.99%、钨棒WCe-20、Ф2.5mm。

1.4.2 焊机:

ZX7-400STG。

2 外观尺寸要求

外观尺寸见表1:

注:焊缝表面不得有夹渣、气孔、裂纹、未熔合等缺陷。

3 焊接工艺参数 (见表2)

4 焊接顺序 (见图4)

5 焊接操作

5.1 定位焊点固在12点处、分三层焊接 (打底层、填充层、盖面层) 。

5.2 打底焊:

打底焊I、II段采用向上焊接方法, 起焊点在6点处, 焊接至3点或9点处熄弧如图5。

下半部I、II段的焊接:

焊接时、电弧引燃后先不填充焊丝、用电弧对起头处稍加预热、 (建议采用高频引弧、避免划伤母材、夹钨等缺陷) 、待两侧坡口钝边熔化形成熔池后送进焊丝、焊枪往坡口两侧摆动并稍为停留、焊丝与焊枪角度见图6。

焊接前焊丝可弯成一定角度、便于送丝及观察熔池。送丝时采用断续送丝法、待焊至4点处时、焊丝可顺着坡口边缘给进见图7。

可有效防止焊丝与钨极接触。焊接过程中、必须在熔池前方打开熔孔、送丝速度要均匀、焊接到3点处时、为了很好的观察熔池情况、可将视线偏向左侧、熄灭时要调整好熄弧衰减时间防止产生缩孔。每一个接头都要充分溶化, 防止接头处有未熔合缺陷的产生。

上半部IIIⅣ段焊接时、焊枪在Ⅰ段上一道焊绝端部下方5mm处引弧上移、待端部充分熔化后填加焊丝、送丝可采用连续送丝或断续送丝法、焊接距离定位焊点3mm时、用电弧预热定位焊点、并使熔池形成圆孔、这时填满圆孔并多填焊丝填满弧坑后熄灭电弧。

填充层焊接方法基本与打底层相同、但在填充层时应避免电弧将坡口边缘烧伤、填充层距母材坡口面预留1~1.5mm的深度, 有利于表面的焊接。

5.3 盖面层的操作。

盖面层焊接时、每层接头应错开、焊接顺序见图8。

由于管件壁厚的增加、盖面前焊缝宽度在10mm左右、为了保证表面宽度、防止咬边及盖面后低于母材缺陷的产生。焊接时可采继续两点送丝法进行操作。操作时、焊丝送进时焊丝端部始终与钨极同步进行左右摆动、坡口两侧停留时间稍长、注意观察焊缝成型情况, 要求焊接速度、送丝速度要均匀。如焊接速度过慢或送丝过快易产生焊瘤和未熔合缺陷。而焊接速度过快焊缝表面易低于母材及咬边等缺陷。

6 结论

通过几年来对复证焊工的培训和实际工程的施焊。排管、尤其是厚壁管焊接吊口打底、盖面、采用了由下向上的焊接操作方法、基本上杜绝了内凹缺陷的产生。此种焊接方法在焊工培训和工程施工中得到了大量应用。

参考文献

[1]杨富, 章英霖, 等.新型耐热钢焊接[M].北京:中国电力出版社, 2006.

[2]DL/T869-2004火力发电厂焊接技术规程[S].

焊接工艺方法 篇2

不同焊接工艺的焊接烟尘污染特征

摘要：介绍了11种不同的焊接工艺,分析了其焊接材料、焊接工艺内容及其所产生的焊接烟尘的污染特征.作 者：郭永葆    GUO Yong-bao  作者单位：太原市机械电子工业局,山西太原,030002 期 刊：科技情报开发与经济   Journal：SCI-TECH INFORMATION DEVELOPMENT & ECONOMY 年，卷(期)：, 20(4) 分类号：X701.2 关键词：焊接工艺    焊接烟尘    污染治理   

焊接工艺方法 篇3

关键词：等离子-MAG复合焊接；薄板焊接工艺；单面焊接双面成型；焊接变形；焊接结构 文献标识码：A

中图分类号：TG456 文章编号：1009-2374（2015）15-0064-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.15.033

随着制造业的发展，尤其是汽车制造行业，焊接结构复杂化、多样化对焊接技术提出了新的需求，复合式的焊接技术应运而生；随着轻量化的提出，不同材料、不同板厚对焊接也提出了更高的要求。等离子-MAG复合焊接技术将两种不同的焊接工艺方法组合为一种焊接工艺方法，充分利用等离子挺度好、熔深大、焊接速度快、MAG熔敷率高、焊缝成型性好的优点，本文就等离子-MAG焊接技术在薄板焊接的工艺性进行阐述。

1 等离子-MAG复合焊接原理

色列激光等离子技术有限公司研制的SUPER-MAG焊接系统是将焊枪是MAG焊枪与等离子焊枪的一体化设计，焊枪内包含等离子电极，该电极在焊接前缘位置形成等离子弧，并在母材内生成匙孔，MAG电弧与等离子弧形成复合热源，焊丝连续熔化并填充熔池。因此，这种等离子弧-MAG复合热源焊接工艺方法不仅拥有等离子弧焊熔深大的特点，而且还具备MAG焊熔敷效率较高的特点。在焊接过程中，在等离子弧和MAG电弧的作用下，焊丝加热并熔化。形成金属熔滴进入熔池。在SUPER-MAG技术中等离子弧为负极，MAG为正极，电流通过两个电极相互作用产生电磁力F，如图1所示，电磁力F牵引等离子弧向焊接熔池前方移动，而且等离子弧在高速焊接过程中尾随焊枪轴线。增加了等离子弧的刚度和稳定性，进而大幅提升了焊接熔深和焊接速度，飞溅也得到控制。

图1 等离子 MIG/MAG焊接原理示意图

2 等离子-MAG复合焊接设备的组成及工艺试验

SUPER-MAG将-MAG和等离子弧结合在一把焊枪内，系统兼容现有的MAG焊接系统，适合于自动化（机器人）焊接，图2为典型的SUPER-MAG机器人焊接系统。主要包括一体化焊枪、控制主机（包括等离子电源）、常规MAG电源和送丝装置、焊枪自动清理装置及焊接机器人。该系统中，复合焊枪等离子采用正接法，MAG采用反接法。

图2 等离子-MAG焊接设备组成示意图 图3 夹具原理示意图

第一，等离子-MAG基本工艺参数设置：焊接速度、送丝速度、等离子电流、等离子气流、磁场控制，由于MAG的电流和电压受到焊接速度的影响，暂时不作为单独因素。

第二，自制实验夹具，如图3所示，需要尽量接近实车时的夹具状态，同时为便于找到合理的夹持状态指导实车焊接，夹具需位置可调，夹具可以调节位置和多层板厚夹紧，保证实验过程中调节夹具的位置和板材间的间隙。

第三，板材的选择，根据车身选用最多的板材为BLD，实验前不作特别处理，以便最接近实车焊接

条件。

3 实验结果与分析

通过大量针对性实验，找出等离子-MAG单面焊接双面成型焊接薄板时，在不同焊接条件下，不同规范参数，焊接变形问题，焊接形式对焊接效果的影响。

等离子-MAG复合焊接实际是在等离子现行预热的情况下与MAG复合焊接，与传统单独MAG相比，初始条件变为等离子的预热，且对焊件有初次焊接的作用，因此在两种热源的作用下焊接的过程更加复杂。

薄板焊接温度场函数为二维温度场，该模式下，焊接前进的方向、温度分布在热源前方温度梯度较大，在后方温度梯度较小，因此在焊接完成后，缺陷容易在收弧处产生。与单独MAG相比，等离子-MAG复合焊接整个过程为等离子预热焊接后，随其后的MAG类似第二道焊接，可以为等离子进行热处理，而MAG在完成焊接后，通过对等离子的弧延时收弧，可以延缓焊点/焊缝的冷却速度，改善焊接效果，使焊接成型良好。

单面焊接双面成型薄板焊接时，由于热传递从上层板传递给下层板，随着上层板厚越厚，熔透需要的热量就越大，因此，在其他条件相同时，随着上层板厚的增加，熔透上层板的热量需求越大，等离子、MAG的电流随着上层板厚的增加电流呈增大趋势。在参数选择时，要以上层板为主导板选择合理的参数。

从上而下的热传导方式，使得薄板焊接对装配间隙非常敏感。单独MAG焊接时使用大的电流，大量热量聚集在上层板，直到上层板熔穿后才能向下层板传递热量，进行焊丝填充，才能完成焊接，这样容易产生焊接缺陷，即上层板焊穿，下层板却还未熔透，且在薄板焊中，由于热量大量输入，板材变形严重。

等离子-MIG/MAG复合焊接时，即使有间隙存在，可通过增大等离子的电流，利用等离子热量集中，熔深大的优点，对上层板加热形成小孔，熔化金属可以起到很好的搭桥效果，在此基础上，MAG以适当的电流进行焊丝的填充，不仅降低了装配的要求，也减少了焊接

变形。

单独MAG焊接和等离子-MAG焊接效果的对比，宏观上即可看出复合焊接对焊接效果的改善。

在焊接形式的改变后，焊接后的残余应力的不同，引起板材变形，改变焊接形式后，减少焊接应力造成的变形，相同条件下，焊接形式不同，焊接厚度整体效果对比，焊接在横向上的形变量基本在3～5mm，在纵向方向上形变基本在2～3mm。图4采用的是点焊的方式焊接，在焊点距离达到大于等于40mm时，焊件在各个方向基本没有变形，因此通过焊接形式的改变可以很好地改善焊接变形问题。

图4 点焊形式的变形情况

薄板焊接双面成型时，在等离子的预热作用下，焊点中心较普通MAG焊接的问题有很大提高，上层板焊点中心区域最先熔化，熔化的母材、焊丝沿着该点深度方向熔融体起到了很好的搭桥作用，在间隙存在的情况下，母材的材料和等离子预热时间以及所用的MAG焊丝对搭桥作用都有较大的影响。

4 结语

通过大量的实验和分析不难发现等离子-MAG复合在薄板焊接上提供了一种新的焊接方法，改善了单独MAG的焊接效果。同时，等离子预热焊接起到的搭桥作用，提高了等离子-MIG/MAG焊接的对装配间隙的包容性。值得注意的是，等离子-MAG单面焊双面成型时，需要根据主导板厚选择焊接参数。通过对焊接形式（缝焊、点焊等）、焊接约束的改变，可以有效改善薄板焊接后的变形问题。等离子-MAG焊接工艺不仅可以在焊接上实现全位置焊接，应用范围广，还提高了焊接效率。

参考文献

[1] 陈树君.等离子-MIG复合焊接熔滴过渡及电弧耦合特性研究[J].熔焊工艺及应用专题，2014，（2）.

[2] 刘明辉，张宏，刘双宇，石岩.CO2激光-MAG电弧复合焊接中保护气体对熔滴过渡和焊缝形貌的影响

[J].应用激光，2010，（12）.

[3] 李德元，张义顺，董晓强.等离子-MIG焊接起弧过程[J].焊接学报，2007，（11）.

[4] 中国机械工程学会焊接学会.焊接手册（第2卷）

[M].北京：机械工艺出版社，2007.

作者简介：李冬艳（1986-），女，广西桂林人，上汽通用五菱汽车股份有限公司助理工程师，研究方向：汽车工艺设计，新型焊接设备、工艺的分析、研究与应用推广。

车身数模焊接工艺分析方法浅析 篇4

关键词：车身,数模,焊接,工艺,分析

1 车身数模焊接工艺分析的重要性及目的

1.1 概念

车身数模焊接工艺分析是新车型车身开发焊装同步工程 (SE) 中最重要的一环, 是指结合产品的生产纲领、自动化率、生产方式等总体规划要求, 对产品的焊接工艺性如焊接关系、可焊性、装配性、涂胶性能等方面进行分析, 在保证产品工艺可行性的同时确定出最优化的车身结构的一项工作。

车身数模焊接工艺分析要求具有明确的输入条件。工艺设计输入如生产纲领、生产场地及自动化程度等;产品设计输入如零件三维数模、BOM清单、产品结构树等。任何一项输入数据的准确性都会影响到数模工艺分析的结果。

1.2 作用与意义

车身数模焊接工艺分析的作用就是为了使设计的产品具有生产可行性, 最大化地识别设计问题点, 减少后期的设计更改。其意义如下。

a.优化产品设计, 提高装配性及匹配性。

b.提升车身整体质量。

c.优化车身结构, 缩短开发周期, 降低开发成本。

所以, 车身数模焊接工艺分析对于整车品质保证有着很重要的意义。工艺分析的准确与否将关系到产品的可实现性及后期品质保证工作的难易程度, 直接影响到车型开发的周期及投资成本。

2 车身数模焊接工艺分析

2.1 应具备的基本素质

开展车身数模焊接工艺分析的工作人员应具备以下专业知识。

a.丰富的焊接工艺知识。

b.相关工装夹具、检具知识。

c.相关焊接设备知识。

由于数模的更新频次比较高, 每一次更新后都需要对数模进行重新分析, 因此会输出大量的ECR报告 (Engineering Change Request, 工程变更申请) 。为了将所有的ECR报告的状态管理清楚, 必须建立工艺分析文件管控表, 见图1。在每次数模更新后确认ECR的状态, 对管控表进行刷新, 因此对ECR的管控需要有相当的耐心和细心。

2.2 ECR报告的编号原则

ECR报告的编号原则见图2。

数模阶段代码按照数模的下发阶段可分为BD招标数模、SE同步工程阶段数模、NC冻结数模。

数模分组编号:FF前地板、RF后地板、ER发动机舱、UB地板总成、SB侧围等。

2.3 基本流程

(1) 分析流程

车身数模的结构设计主要分为3个阶段, 每个阶段的冻结数模都会下发到工艺部门进行工艺分析, 3个阶段分别是BD招标数模设计阶段、SE数模设计阶段及NC数模设计阶段。产品设计部门根据工艺、底盘、电气等部门的反馈意见及试验验证阶段的问题反馈对数模进行修改完善后, 确定最终的结构。车身数模焊接工艺分析流程见图3。

(2) 相关步骤说明

a.熟悉产品信息, 对车型结构、零件数量有清楚的认识并进行结构的划分, 这是工艺分析的前提。

b.对接到的招标数模进行检查分析, 主要是为了检查数模设计中存在的明显错误, 例如板件搭接干涉、定位孔缺失、多层板焊接、数模与零件明细表不符等问题。把这些问题汇总并反馈给设计部门, 配合其改进数模。

c.对SE数模进行检查分析。可根据产能、生产方式等因素, 结合产品结构树进行新的结构划分, 得出焊接工艺流程树 (图4) 、焊点布局图 (图5) , 并在此基础上进行详细的数模焊接工艺性分析。此阶段一般需要多人共同协作完成, 分配原则一般是按照车身工艺分块来进行的, 如四门两盖, 左/右侧围, 前/后地板, 发动机舱, 车身主线等。这一部分的工作需要操作者运用自身的专业知识, 结合其他因素综合考虑进行工艺编排及分析工作。期间也可以让夹具设计制造厂家参与进来, 共同完成工艺分析工作。此阶段的分析工作要重点突破大的结构性问题, 以防止后期出现大的设计更改。

焊接工艺流程树主要反映的是车身零部件焊接的工艺路线、级别关系等信息, 该文件是进行车身数模焊接工艺性分析的基础文件。

焊点布局图主要是按照流程对车身焊点进行规划并标示焊点信息如焊点位置、焊接层数等, 该文件是进行焊接可行性分析的基础文件。

d.对NC数模进行检查分析。与SE数模工艺分析一样, 按分组开展数模的焊接工艺性审查分析工作。

e.检查校对。经过以上对招标数模、SE数模及NC数模的分析工作后, 提出了大量的工程变更申请, 要不断对产品下发的新版数模进行检查核实, 以防止有未更改的设计问题或者是遗漏的工艺问题。

3 车身数模焊接工艺性审查的主要工作内容及其说明

3.1 主要工作内容

车身数模焊接工艺分析的工作内容见表1。

3.2 相关文件说明

车身数模焊接工艺性审查工作主要涉及的输出文件及其简要说明如下。

a.可焊性分析报告书

进行焊点的位置、间距和焊钳的操作性及板件搭接层数的研讨, 完成可焊性分析报告。

b.零件匹配适应性分析报告

研讨板件搭接间隙、搭接结构、放件方式、R角之间避免干涉及过孔尺寸, 完成零件匹配适应性分析报告。

c.零件装配性分析报告

研讨铰链固定位置可节解余量、铰链螺栓安装工具与板件之间避让间距及铰链安装面与车身平面的平行度, 最终完成零件装配性分析报告。

d.涂胶分析报告

分析涂胶断面的涂胶形式、涂胶间距及涂胶空间的尺寸大小, 结合上述分析内容完成涂胶分析报告。

e.白车身工艺流程分析报告

由焊接工艺人员结合设计输入 (如车身数模、设计BOM) 及工艺输入 (生产纲领、自动化率、生产方式等) 制定焊接工艺流程, 并在分析工艺可行性的同时将意见反馈至设计部门, 不断进行更改完善。

f.底盘及车体吊具支撑点分析报告

数模工艺分析要考虑到生产线的相关信息, 制定输送系统的定位基准报告, 对于无法满足工艺要求的位置要反馈至设计部门, 对产品结构进行设计更改。

g.定位孔分析报告

定位孔的选取要综合考虑多种因素, 如孔的轴线是否垂直于车身线、孔的中心线是否平形、两孔之间的间距是否满足要求及孔径、孔的强度是否满足要求等。对不满足工艺的要提出设计变更要求。

4 车身数模焊接工艺性分析要点

4.1 焊接位置及焊接搭接边长度

a.焊接搭接边长度 (B) 为:门周边区域最小为11mm, 其他位置最小为13 mm, 一般要求为16 mm。焊钳电极与板件翻边的避让间隙A≥2 mm。焊接断面见图6。

b.焊接板厚及板厚比要求。总板厚允许一般材质为小于5 mm, 高强钢板材质为小于4 mm。允许的板厚比 (总板厚/外侧薄板板厚) 为:一般焊点时小于4.5, 重点焊点时小于4.0。板件厚度太大及板件之间的间隙等因素, 都会导致虚焊、假焊等各种焊接缺陷的出现, 最终导致焊接质量不稳定。

有时由于产品设计的原因会导致局部焊接无法实现, 出现这种现象时需要对产品的结构进行修改, 如增加过孔、修改形面等。

4.2 零件匹配的适合性

a.除焊接搭接面, 其余位置板件搭接间隙最小为2 mm。

b.R角的边缘到搭接边最小距离d≥2 mm。

c.车门外板应比外板加强板高出1 mm;车门内板应比内板加强板高出1 mm;侧围外板应比侧围内板高出1 mm。

d.过孔尺寸:L<30 mm, d 2=d 1+3 (如果是三层板, d 2=d 1+3, d 3=d 2+1) ;L≥30 mm, d 2=d 1+5。过孔尺寸见图7, 其中L为板件之间间距, d1为定位孔直径, d2为过孔直径。

4.3 零件装配及干涉

a.门铰链固定位置的调节余量, 规范要求:A为最小, B+5 mm (A为铰链安装孔, B为螺栓直径) 。

b.规范要求车门铰链安装面与车身平面的平行度, 应尽量保证平行, 如冲压条件无法实现则要求铰链安装面与车身平面的角度≤3°。

4.4 涂胶部位的断面结构

a.膨胀胶涂胶凹槽尺寸要求:凹槽深度a=12mm, 通常情况板件之间间距b=3 mm, 特殊情况b=12 mm, 见图8。

b.点焊密封胶的涂胶间距要求:a1≥50 mm, a1=a2=a3=a4, 涂胶形式尽可能与点焊形式相同, 见图9。

4.5 焊接工艺流程

在确定焊接工艺时, 上件的先后顺序直接影响着焊点的可焊性及总成的结构强度, 有时会导致焊接困难、无法焊接或强度无法保证。图10所示分总成1的结构强度无法保证, 需要重新划分上件顺序或改变产品结构。

4.6 输送定位系统

车身数模焊接工艺分析要考虑到生产线的相关信息。对于共线生产的车型, 要充分地研讨其输送系统的共用性或者切换方便性并提出相应对策;对于新建线要制定输送系统的定位基准报告, 用于指导输送设备 (滑撬等) 的设计与制造;对于无法满足工艺要求的位置要反馈至设计部门, 对产品结构进行设计更改。

4.7 定位孔、定位面的合理性

通过工艺分析确定定位孔、定位面能否满足焊接要求, 并对产品进行反馈, 分析主要依据3-2-1法则。

4.8 包边结构

外覆盖件的包边一般分为平行包边和圆角包边。出于对行人保护方面的考虑, 通常发动机罩盖为圆角包边, 且由于造型的需要, 外板的翻边角度比较特殊, 在一定程度上影响了发动机罩盖内板的上件。考虑到内板上件的方便性及包边的可行性, 外板翻边角度一般要求为105°, 最大不能超出110°, 对于超出此范围的翻边角度包边模已无法实现包边, 需要采用机器人包边的方式。发动机罩盖翻边见图11。

4.9 其他方面的要求

(1) 减少主线上件次数

在进行工艺编排时, 要尽量减少在主线上上件的次数, 尽量简化主线。这样有利于降低成本, 提高主线在混线生产时的灵活性。

(2) 公差积累问题

在做工艺分析时, 要尽可能避免因工艺划分而出现公差积累, 进而对车身尺寸造成影响, 焊点布局见图12。

如果先焊接图12中1、2、3, 则其在Y向的公差积累可能会对左/右纵梁的Y向尺寸造成影响, 所以最好将1、2与3分开焊接较好。具体审查规范详见焊接工艺性审查标准。

(3) 外观焊点的质量保证

尽可能减少外露焊点, 并使外露焊点易于焊接、焊点平整, 防止外观件磕碰。

5 结束语

车身数模焊接工艺分析是焊接同步工程的一个重在确保工艺性的同时可以最大化优化产品结构, 并降低车型的开发成本及开发周期。数模工艺性审查工作在产品开发过程中发挥着重要的作用, 已在各大主机厂广泛推广和应用。

参考文献

[1]常思勤.汽车同步工程在汽车行业的应用.世界汽车[J], 1996, (04) :11-15.

焊接工艺纪律 篇5

山东振远建设工程有限公司：

签发：

根据现场焊接管理需要和实际施工情况，为控制低温再热器及省煤器的焊接质量，严格按照公司作业指导书制定焊接工艺进行施工，依据公司焊接过程管理程序的相关规定，特制定此焊接施工工艺纪律，以严肃现场焊接施工工艺和现场管理，确保本工程各项焊接施工质量。

1．管理范围：此焊接施工工艺纪律，针对民权项目部内所有现场焊接施工项目及焊接相关人员。

2．项目施工前由公司技术人员负责编制焊接或热处理作业指导书，并进行技术交底和交底签证后，方可从事相应项目的焊接及热处理作业；焊口预热或热处理作业前，由公司焊接（热处理）技术人员编制热处理工艺卡由技术负责人批准后，热处理人员依据《焊接热处理工艺卡》进行热处理作业。

3．焊接作业人员须严格按照经审批的焊接作业文件以及有关标准、规范、规章、制度、交底要求等进行焊接作业，如有违反，一经发现将给予200元/次的罚款。4．持证上岗管理：所有进入现场焊接人员（从事锅炉受热面作业）必须经现场考核合格后，持证上岗，且不得超越其考核合格项目（允许施焊范围）进行焊接。5．焊接时，焊缝内严禁填塞异物；焊接引弧须在焊缝坡口内进行，坡口必须打磨干净，露出金属光泽；严禁在管道、支架或设备上随意引弧或试验电流；气割件须打磨、清理干净氧化物后方可进行焊接；焊后，及时清理熔渣，并对所焊焊缝进行自检。

6.用于集箱的焊口的焊接材料，应按要求烘烤，带保温筒领取焊接材料，保温筒到现场后立即接通电源，焊条随用随取。焊工在使用前应先确认焊接材料是否正确，避免导致错用焊材情况，错用材料将给与当事人500元的罚款。

7.现场疏水管道恢复，应先进行光谱分析后，再进行焊接，防止焊材错用。8.焊工在焊接时及焊后未对焊缝认真自检，致使焊缝存有：脱节、超标咬边、超标错口或弯折、坡口未熔合、严重未焊透、砂眼、焊瘤、药皮未清理、低于母材、尺寸不够等表面缺陷。对于现场出现的上述问题，将视情况而定，给与返工、整改，拒不整改者将给与200～500元罚款，并清除出民权项目部。

9.焊接作业人员须服从焊接管理人员（包括业主等相关管理人员）的质量、技术管理、监督，对于拒绝接受管理者，将给与500元/次的罚款，并清除出民权项目部。

10.水压试验焊口要求无泄漏，对于水压焊口的泄露处罚，将根据业主对公司的考核及影响，公司将加倍处罚，并从工程款中扣除。

11.本焊接施工工艺纪律自签发之日起生效，并根据现场施工情况及时补充修改。

民权检修维护项目部

2012年04月29日

焊接工艺评定标准的探讨 篇6

【关键词】焊接技术；评定标准；存在问题；合理性建议

前言

随着我国工业化的不断发展，重工业在我国的地位也越来越重要，焊接技术是我国工业建设重要的组成部分，在我国现代化建设中具有重要的作用，因而对焊接工艺的评定标准也直接影响着我国现代化工业的发展进程。

在企业控制中的重要环节。对于最基本的焊接技术而言，不仅体现在多领域多行业，更体现在我们国防与尖端科技方面，甚至与我们的日常生活也息息相关，几乎在生活的每一个角落都能看到焊接的身影。所以做好技术工作标准的评定也是一项很重要的事情。

1.焊接工艺标准评定中存在的问题

1.1标准中/5.3.2.2类别评定规则中的问题

材质为16MnR，壁厚为16mm，直径为1200mm的储气罐，采用埋弧自动焊进行焊接，焊丝选择为H10Mn2（Φ4.0mm），焊剂为HJ431，以不进行焊后热处理为例，产品用的16MnR（厚度为16mm）的材料未到货，但仓库现有16MnR（厚度为12mm）的钢板，根JB4708-2000，我们选择16MnR（厚度为12mm）的板进行工艺评定，如果评定合格，那么该焊接工艺评定覆盖产品的厚度范围为9～24mm，焊缝金属厚度范围为5～24mm。当不同类别号的母材组成焊接接头时，即使母材各自都已评定合格，其焊接接头仍需重新评定。例如，ò类材质16MnR与？类材质Q235B的异种钢材焊接，在选用焊材时应是低匹配，选用强度等级为40公斤级的焊条进行焊接。但是，此两种焊条的改变在焊条电弧焊中，属重要因素改变。因此，标准中5.3.2.2条款后半部分与5.3.1.2a）规定矛盾。

1.2标准中7.2.2.5.2中存在的问题

对管面弯和背弯试样宽度做如下规定：/当管子外径<为50～100mm时，则B=20mm；<为10～50mm时，则B=10mm；或<[25mm，则将管子在周围方向上四等分取样。经查阅JB4708-2000发现对焊接工艺指导书的术语解释为“为验证性试验所拟定的、经评定合格的、用于指导生产的焊接工艺文件。”这样，我们可以看出是要拟订12mm的16MnR埋弧焊的焊接工艺指导书，即焊接工艺评定中所要拟订的是该焊接工艺评定试件的“焊接工艺指导书”，而不是该产品的“焊接工艺指导书”。当焊接工艺因素变更时，是否需要重新评定焊接工艺的判断准则随着焊接工艺评定目的变化而有所不同，同时各标准中的焊接工艺评定规则、检验内容及结果评定也随之改变。

1.3标准中5.3.4.2中存在的问题

在这两点相关规定中，主要强调特殊状况下进行焊接过程中母材的厚度与焊件母材的厚度中存在一些问题，具体来说就是试件的厚度要想适用于焊件的厚度总是不能符合实际状况，因而会造成工程成本的增大。所以要对焊接工艺进行指导性标准拟题的时候一定要注重焊材的选择问题，只有注意这个问题才能在进行埋弧焊操作中，能够把焊丝的钢号与焊剂牌号的问题进行控制解决。如果这个问题要有变更情况就要重新评定焊接工艺的选择，才能让评定试件中选择的焊材与实际相符合，只有这样才能让经济成本得到有效控制，不至于造成不合理的情况发生。

1.4我国在焊接工艺中存在的不足

《建筑钢结构焊接工艺规程》中的第5章“焊接工艺试验”、SY/T0452—2002《石油天然气金属管理焊接工艺评定》等，这些标准由于针对不同的产品或者制定的部门不同，在一些细节上有一些差异，但其本原理都是相同的。

目前在我国流行的焊接工艺都存在这样或者那样的不足，这些不足之处亟待改进，要想有效的改进这些工艺就离不开评定标准的执行，这就跟现有的评定标准存在问题和冲突，因为有些评定标准是不同部门制定的，无法适用于所有部门，有些评定标准是早些年制定的无法跟上时代的发展科技的进步，尤其近些年工业现代化步伐的加快迈进让我国在焊接项目与焊接工艺方面都面临着巨大的考验，只有通过统一工艺标准的评定工作才能逐渐弥补这一不足之处。

2.针对焊接评定标准中存在的问题的一些合理性建议

2.1工艺评定标准应尽快与国际相结合，并采用专业人员进行评定

要想合理解决评定标准与国际相结合这一问题，就必须要通过国家主管部门根据实际情况制定相关的评定标准，并由相关机构专门负责评定标准的编纂工作，在编纂过程重要通过结合实际情况进行反复论证在进行系统修改最后出台适合实际需要评定的标准。焊接工艺指导书只是记录简要内容，这些内容不能为实际评定提供有价值的信息，也不能反映实际工作中存在的问题，只有通过详尽的标准执行流程的执行才能让我国的工艺评定标准同国际相结合，才能不断适应目前国内与国外日益增多的业务合作需要，才能对我国的焊接工艺的进步起到应有的作用。

2.2详细划分母材的类别和组别

标准中把母材类别划分问题交给了施工单位，施工单位对母材的了解是有局限性的，仅能凭母材的化学成分、力学性能等进行分类，这样就会造成母材分类分组的不一致，使工艺评定在执行过程中缺乏统一。由于试件尺寸的规定要求过于苛刻，使过去的组合焊缝工艺评定大都已不符合标准，必须重新按板厚、管径尺寸做型式试验评定，如管板试件的板厚＼20mm，而板材试验件的底板厚度却只限制为20mm。因该项评定的目的仅在于截面为全焊透的T型接头和角接头确保接头根部焊透即可。

现在，一般的企业所制造的产品种类很多，有些是按照我国的标准制造，有些是按照欧美等国的标准制造的，正确理解和实施JB4708-2000中的每一个条款并不是件容易的事，对于一些焊接专业术语由于标准正文中未引用GB/T3375-1994《焊接术语》，所以容易将我国JB4708-2000中的一些焊接术语与ASMEⅨ《焊接和钎接评定标准》等标准中的焊接术语混淆，造成理解上的歧异，更有一些焊接工艺人员由于专业知识的不足从而错误地对标准进行理解和执行。

2.3统一工艺评定标准

结合实际情况把焊接工艺评定的标准进行整合，将现行的多个标准统一成一个，这样才能对于一些大中型企业来说起到促进作用，因为大中型企业不仅具有管道方面的焊接资质，也具有锅炉以及大容器方面的资质，只有将压力容器以及球罐等容器的焊接工艺标准能有效统一，才能让我们的企业得到良性发展，企业急切期待国家权威部门尽快将标准统一起来，只有标准统一了才能更好地实施工程。

结语：焊接技术在我国一些重工业中是基本，重要的工艺手段，所以对于它的标准的统一和制定也相继变得比较重要，懂得如何利用现代科技技术来实现焊接技术的现代化也有了现实意义。因此，就要求我们要不断的提高焊接检测水平，使其检测水平不断向精度化，高水平化，高效化和自动化的方向发展，是国内的焊接技术更加趋向于国际化，以便使焊接更能发挥其优点。

参考文献

[1]赵忠义，王翠霞.对焊接工艺评定标准的探讨及建议.现代焊接，2009

焊接工艺方法 篇7

1 不同焊接方法的特点

1) 焊条电弧焊:是应用最广泛的连接金属的焊接方法, 其主要原因是它的灵活性, 凡是焊条能达到的任何位置的接头, 均可采用手工电弧焊方法连接;由于焊接过程由焊工控制, 可以根据观察适时调整, 故对焊接接头的装配尺寸要求相对降低;可焊金属材料广, 但熔敷效率低;手工焊焊缝质量在很大程度上依赖于焊工的操作技能及现场发挥, 甚至焊工施焊过程中的精神状态也会影响焊缝质量。

2) CO2气保焊:相比手工电弧焊, CO2焊焊接成本低、生产效率高、焊后变形较小;应用范围广, 可以焊接薄板、厚板以及全位置的焊接等;焊缝抗裂性能高, 焊缝低氢且com含氮量也较少;抗锈能力强, CO2焊对焊件上的铁锈、油污及水分等, 不像其他焊接方法那样敏感, 具有较好的抗气孔能力;操作性好, 具有手弧焊那样的灵活性。但是CO2气体保护焊也有一些缺点, 在电弧空间里, CO2气体氧化作用强, 要使用含有较多脱氧元素的焊丝来实现焊接熔池的脱氧;不论采用什么措施, 飞溅仍比手弧焊大得多。

3) MAG焊 (Ar80%+CO220%) :显著提高电弧稳定性, 熔滴细化, 过渡频率增加, 飞溅大大减少 (飞溅率为1%～3%, 采用射流过渡时几乎无飞溅) , 焊缝成形美观。此外, 采用混合气体保护还可以改善熔深形状, 未焊透和裂纹等缺陷大大减少, 并能提高焊缝金属的力学性能, 减少焊后清理工作量, 节能降耗, 改善操作环境。MAG焊可采用短路过渡、喷射过渡和脉冲喷射过渡进行焊接, 能获得稳定的焊接工艺性能和良好的焊接接头, 具有良好的适应性和可操作性。

2 对接接头的特点及分析

对接接头的设计主要包括接头的坡口形式选择、坡口尺寸 (坡口角度、坡口面度、钝边、根部间隙) 的确定等内容。我们认为CO2焊、MAG焊对接接头应具有以下特点:CO2焊、MAG焊不开坡口的最大厚度可由焊条电弧焊的6mm提高到12mm;开坡口接头的坡口角度可由焊条电弧焊一般的60°减少到30°左右, 钝边高度可比焊条电弧焊增加1.5～2.5mm, 根部间隙可减少1～2mm, 这是因为CO2焊、MAG焊较焊条电弧焊有以下几个方面的优势。

1) CO2焊、MAG焊采用混合气体保护, 热量集中, 受热面积明显比焊条电弧焊少, 所以熔化极气保焊热量利用率高, 有效功率系数大, 焊接熔深显著增加。

2) CO2焊、MAG焊电流密度大, MAG焊采用φ1.0焊丝短路过渡时, 焊接电流一般为160～220A, 电流密度为204～280A/mm2;采用φ1.6焊丝射流过渡时, 焊接电流一般为300～370A, 其电流密度为149～184A/mm2;而采用焊条电弧焊时, φ4焊条的焊接电流一般为160～220A, 其电流密度只有13～18A/mm2, 远小于MAG焊。所以, 熔化极气保焊电流密度大, 电弧穿透力强, 熔深大, 单道焊缝厚度大。

3) CO2焊、MAG焊采用的是纯CO2气体或者Ar+CO2混合气体保护的焊接方法, 不必象焊条电弧焊那样需考虑焊条药皮熔渣的上浮而设计较大的坡口角度 (坡口面角度) , 此外, 焊丝直径较细, 焊丝容易深入坡口底部, 在间隙较小时, 有利于根部焊透。按照上述原则设计的焊接接头, 一方面可以减少焊丝的填充量, 节省因坡口加工产生的母材消耗, 节省了气体的消耗量和电能, 降低了成本, 提高了劳动生产率。另一方面可以减少焊接热影响区的宽度, 减少焊接应力与变形, 提高焊接质量。

3 角焊缝焊脚的特点及分析

1) 有人常错误地认为焊脚越大, 接头的承载能力越高, 故设计时, 常选用较大的焊脚。但经实验证明, 大尺寸焊脚的角焊缝单位面积的承载能力并不大, 反而较低。由于焊脚过大, 接头受热较严重, 因此, 焊接应力与焊接变形大。此外焊脚过大, 填充材料用量增加, 焊接时间增长, 焊接成本也较高。

2) CO2焊、MAG焊可采用较焊条电弧焊较小的焊脚我们知道, 工程上为了安全可靠和计算简便常假定角焊缝都是在切应力作用下破坏的, 一律按切应力计算其强度, 并假定危险断面是在角焊缝截面的最小高度处, 该最小高度为该断面的计算厚度, 并忽略焊缝余高和少量熔深的影响。对于焊条电弧焊由于熔深较浅, 可忽略其影响, 如图1所示其计算厚度为:a条=0.707K条;对于CO2焊、MAG焊, 由于熔深较大, 故必须考虑其影响。根据《焊接手册》, 如图2所示, 其计算厚度为:

当K气≤8, a气=K气

当K气>8,

a气= (K气+P) cos45°

=0.707 (K气+3) (取P=3)

由于角焊缝的切应力与焊缝的长度、所受外力及断面计算厚度有关, 在焊缝长度和外力相同的情况下, 要使两种焊接方法角焊缝强度相等, 即切应力相等, 则两者的断面计算厚度就应相等, 即a条=a气, 经简化可得到如下公式:

当K小于或等于8, K气=0.707K条

当K>8, K气=K条-3

由此可见, 在保证接头强度相等的情况下, 当焊脚较大时 (K>8) , 采用CO2焊、MAG焊的焊脚可比焊条电弧焊小3mm;当焊脚较小时 (K≤8) , 采用MAG焊的焊脚仅为焊条电弧焊的0.707倍。

4 焊接对比试验

1) 对接接头力学性能试验参照JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》进行, 目的是对坡口角度较小、钝边较大、间隙较小的CO2焊、MAG焊焊接接头与焊条电弧焊焊接接头的力学性能进行对比分析。

试验材料母材Q345 (16MnR) , 规格300×125×10, 焊条电弧焊开60°V形坡口, 钝边3mm, 间隙1mm;CO2焊、MAG焊开30°V形坡口, 钝边3mm, 间隙1mm。

焊条电弧焊焊条E5015, φ3.2、φ4, 单面焊双面成形;CO2焊焊丝ER50-6, φ1.2, 保护气CO2, 单面焊双面成形;MAG焊焊丝ER50-6, φ1.2, 保护气80%Ar+20%CO2, 单面焊双面成形。

检验项目外观检查, X射线探伤, 焊接接头力学性能试验 (拉伸试验和弯曲试验) 。

试验结果外观检查合格;X射线探伤底片均为I级;焊条电弧焊抗拉强度为526MPa和534MPa;CO2焊抗拉强度为567MPa和570MPa;MAG焊抗拉强度为546MPa和552MPa;均大于母材的拉试验度;180°冷弯试验, 三种焊接方法面弯、背弯各2次全部合格。

2) 焊缝厚度的比较

(1) 对接接头焊缝厚度试验:对接接头的焊缝厚度是指焊缝的正面到焊缝背面的距离, 对接接头焊缝厚度试验, 是对不开坡口的对接接头。以下分别采用焊条电弧焊和CO2焊、MAG焊进行焊接来比较它们的断面焊缝厚度。

试验材料母材Q235B, 规格300×125×10, 接头不开坡口, 留1mm间隙。

焊接材料及焊接要求:焊条电弧焊E4304, φ4;CO2焊焊丝ER50-6, φ1.2, 保护气CO2;MAG焊焊丝ER50-6, φ1.2, 保护气80%Ar+20%CO2;均为单层单道焊。

检验项目外观成形检查, 5个断面宏观金相焊缝厚度检验。

检验结果3个试件外观成形良好, 从5个断面的宏观金相来看, MAG焊焊缝厚度明显大于焊条电弧焊, 平均大3mm左右, 而CO2焊焊缝厚度较MAG焊更大, 这是因为CO2焊比MAG焊的电弧熔深大的缘故。

(2) T形接头角焊缝试验:T形接头角焊缝试验目的是对CO2焊、MAG焊接头断面的熔深与焊条电弧焊接头断面熔深及成形对比分析。

试验材料母材Q235B, 规格300×125×10, 接头不开坡口, 留1mm间隙。

焊接材料及焊接要求焊条电弧焊E4303φ4;CO2焊焊丝ER50-6, φ1.2, 保护气CO2;MAG焊焊丝ER50-6φ1.2, 保护气80%Ar+20% CO2, 单道焊。

检验项目外观成形, 5个断面宏观金相熔深检验。

检验结果3个试件焊缝外观成形较好, 根部均焊透。CO2焊、MAG焊的熔深明显大于焊条电弧焊, 其中CO2焊熔深最深, 均呈圆弧状。

5 焊接对比试验分析

从对接接头力学性能试验可知, CO2焊、MAG焊与焊条电弧焊的焊接接头抗拉强度均大于母材的抗拉强度, 焊接接头的冷弯试验全部合格。这说明减少坡口角度, 增加钝边高度, 减少间隙的CO2焊、MAG焊的焊接接头力学性能均高于焊条电弧焊, CO2焊焊缝的抗拉强度较高, 但是MAG焊的综合力学性能更好。从对接接头焊缝厚度试验可知, 不开坡口的CO2焊、MAG焊的焊缝厚度明显大于焊条电弧焊。

从对T形接头角焊缝熔深试验可知, CO2焊、MAG焊的熔深明显大于焊条电弧焊, 且CO2焊、MAG焊焊缝的断面成形也优于焊条电弧焊, 这说明CO2焊、MAG焊可通过减少焊脚大小来获得等强度的焊条电弧焊角焊缝接头。

6 结论

1) 对于开坡口的对接接头, CO2焊、MAG焊坡口角度可由焊条电弧焊的60°减少至30°～35°, 钝边可增大1.5～2.5mm, 根部间隙可减少1～2mm。对于角焊缝, 当焊脚K>8时, 采用CO2焊、MAG焊的焊脚可比焊条电弧焊减少3mm;当焊脚K≤8时, 采用CO2焊、MAG焊的焊脚可取焊条电弧焊焊脚的0.7倍即可。基于以上原因, CO2焊、MAG焊的焊接成本均远低于焊条电弧焊, MAG焊因为富氩较CO2焊略高, CO2焊的成本是焊条电弧焊的50%左右。

2) 从力学性能试验可知, 接头抗拉强度以CO2焊最高, MAG焊次之, 焊条电弧焊最低, 但都高于母材规定的最小值;究其原因是由于CO2焊焊缝有轻量渗碳作用, 但是MAG焊焊缝的综合力学性能更好, 焊条电弧焊焊缝的各种性能均可以达到母材的要求。

3) 焊条电弧焊使用性最灵活, 适应性最强, 但焊接变形大且难以控制, 生产率低;CO2焊焊接成本低、生产效率高、焊后变形较小, 应用范围广;MAG焊显著提高电弧稳定性, 熔滴细化, 过渡频率增加, 飞溅大大减少, 焊缝成形美观。故我们在要求外观的重要焊缝采用MAG焊, 在工厂制作中往往采用高效低成本的CO2焊, 在野外现场作业一般采用焊条电弧焊。

摘要：通过对焊条电弧焊、CO2气保焊、混合气体保护焊的工艺试验及评定, 证明了熔化极气保焊具有高效质优的优点, 确定了在不同的生产施工条件下合理采用不同的焊接方法以及焊接工艺, 对中铁二十一局集团第二工程有限公司的钢结构工程的生产有着较高的可操作性和实践指导意义。

关键词：钢结构,焊接方法,焊条电弧焊,气保焊

参考文献

[1]姜焕中.电弧焊及电渣焊[M].

[2]周振峰.焊接冶金与金属焊接性[M].

[3]吴林.焊接手册[M].

锅炉压力容器焊接方法与工艺探讨 篇8

1 锅炉压力容器的焊接方法

随着科技的发展以及中国对锅炉压力容器的大量需求, 国内的焊接技术一直在改进和更新, 方法多样而灵活, 根据焊接部位和被焊接物体状态的要求不同, 选用不同的焊接技术, 压力容器的焊接方法通常有五种:手工电弧焊、埋弧自动焊、气体保护电弧焊和电渣焊。

手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法在锅炉压力容器的焊接中比较常见, 气焊接原理是利用电弧的高温和吹力作用来熔化焊件部位, 在被焊金属上形成液体金属的凹坑, 称为熔池, 熔池冷却后形成焊缝接入另一部位。手工电弧焊的特点是纯手工操作, 劳动量大而工作效率较低。

当焊接面的尺寸非常大, 又需要进行相应的热处理时, 通常需要使用电渣焊的方法来焊接。电渣焊的柱脚用于支撑被焊接物品, 而由于其自身重量很大, 不适合承接圆球形的物体。电渣焊的方法不具备高效的韧性特征, 所以不能进行正火处理, 细化晶粒。反之, 氧乙炔焰气焊由于其多有处热源, 热度不集中, 而且火焰的温度不高, 所以在使用这种方法焊接韧性较高的材料, 不用于焊接接头。

具体的焊接方法要事先由焊接工艺评价完成评估, 再根据具体施工的情况进行选择。确定焊接方法后, 才能制定焊接工艺参数, 包括焊条型号 (或牌号) 、直径、电流、电压、焊接电源种类、极性接法、焊接层数、道数、检验方法等等。

2 锅炉压力容器的焊接工艺特点

在对于锅炉压力容器的焊接制作之中, 有许多需要注意的工艺问题。

锅炉压力容器的焊接材料主要包括了焊条、焊丝、焊剂等等。焊接材料的质量直接决定了成品的质量, 所以一定要认真思考、选择。现在由于市场管理还不够完善, 很多假冒材料、次品材料充斥市场, 要根据成本考察市场, 挑选最适宜的焊接材料。

其次是对烘烤温度的设定和控制。过高的烘烤温度会使焊材、焊条和焊剂中的部分成分出现氧化反应, 材料过早地分解, 失去了对物品的保护作用;过低的烘烤温度又使得焊材中的水分不能完全地蒸发, 造成焊接缺陷, 比如气孔、裂纹等等。此外, 烘烤温度与时间的相互配合也非常重要, 且烘烤温度和时间相比, 烘烤温度是较为重要的指标。比如说, 过低的烘烤温度即使经过长时间的烘烤也没办法达到合格的标准。除此以外, 要注意实际的烘烤温度与烘烤设备上显示的温度有可能会有不同, 比如说当焊条和焊剂较多时, 温度计达到最低焊接温度值时, 一些材料就没办法达到适宜的温度, 从而造成烘烤不完全。此外, 焊接材料的批次不同, 品牌不同等等都有可能导致其烘烤的要求不同, 必须分开标记和制作。还有, 酸性、碱性的焊条, 其重复烘烤使用次数有所限制。

对锅炉压力容器进行热处理, 其作用是降低了焊接之后存在的应力, 消除其发生裂缝的可能性。热处理通常有三种处理方式, 分别是后热处理、消除应力的焊后热处理和改善焊接接头性能的焊后热处理。后热处理 (消氢处理) 的具体操作是在物品完成了焊缝处理之后, 被增温至规定值保温三十分钟以上, 来增强其材料的保护效果;改善焊接接头性能的焊后热处理即在施焊后, 被焊物品被增温至超过相变温度, 以改善其接头性能。

对于发生问题的接头, 应该对其进行返修。返修首先要严格地评估物品的不合格程度, 明确返修的方法, 然后要得到相关人员的同意才能开始施行。由于返修的难度较大, 通常选择技术更加优秀的资深焊工来承担返修的任务, 从而保证返修的质量, 尽量减少返修的次数。

3 总结

综上所述, 锅炉及压力容器的焊接方法有很多, 要根据制作要求灵活选择, 此外焊接的工艺有许多需要注意的地方, 比如温度、时间、热处理、返修等等, 在实际工作中需要加以重视, 同时产品焊接试版的生产要严格按照生产顺序进行, 全面保证锅炉及压力容器的顺利运行, 是企业发展的坚实基础。

摘要：锅炉压力容器不但是电力、石油、化工、煤炭等重工业生产活动中的基础设备, 也时常用于生产加工药品、医疗机械、食品、饮料等等, 可谓是影响到了生活的方方面面。锅炉压力容器是全焊的结构, 所以焊接技术在锅炉压力容器的制造中起决定性作用。本文详细介绍了制作锅炉压力容器的基本焊接方法, 并对其中特别的工艺进行了特别的提示。

关键词：锅炉压力容器,焊接方法,焊接工艺

参考文献

[1]林尚扬, 于丹, 于静伟.压力容器焊接新技术及其应用[J].压力容器, 2009.

[2]黄玉杰.浅谈锅炉, 压力容器安装的焊接工艺规程 (WPS) 编制[J].商品与质量:学术观察, 2012.

焊接工艺方法 篇9

利用计算机控制技术,在专门的驱动控制电路及专用驱动控制软件支持下,形成一种有实物介入的手弧焊高仿真训练系统。如图1所示。

在实施仿真焊接时,通过测量仿真焊钳与焊件(液晶显示屏)距离(电弧的长度)换算而成仿真焊机的工作电流。根据测得的电流、仿真焊钳移动速度以及预设的焊条直径等参数,从PC数据库中读取相应的图像,并按一定规则显示在液晶显示屏上,形成焊道(焊点)图像。并调用防护面罩上液晶显示屏控制驱动电路中弧光显示程序,并在防护面罩的液晶显示屏上显示模拟弧光。因此需要建立各种工况下的焊点数据。本文主要介绍焊点数据的建立方法。

2 焊点数据库建立

2.1 数据建立的基本原理是

焊条直径一旦确定,则焊点数据与电流成对应关系。因此可按焊条材料,建立不同焊条直径的各种电流下的焊点图形数据库。数据库地址编码规则,可以采用焊条直径代码+寻址监测电流代码方式,也可以可以采用焊条直径代码和寻址监测电流代码进行与运算方式。焊点图形通过实验的方法取得。同一直径的焊条焊点数据库分为引弧、稳定工作、焊穿、灭弧(熄弧)四个区域。如图2所示。例如,选择焊条直径为2mm,电流为50A时对应①位置,51A对应②位置,53A对应③位置。

引弧区域与手工电弧焊引弧过程相对应。常用的引弧方法有划擦法和敲击法两种,如图3所示。焊接时将焊条端部与焊件表面通过划擦或轻敲接触,形成短路,然后迅速将焊条提起2~4mm距离,电弧即被引燃。若焊条提起距离太高,则电弧立即熄灭。

在本系统中可通过软件判断仿真焊钳,从接触屏幕(工件)到使电弧稳定燃烧时的距离及所用的时间来确定。

稳定工作区域是指焊接过程中能使电弧稳定燃烧所对应的焊接电流区域,即手工焊焊条的操作运动阶段。此阶段焊条应向前倾斜70~80º,合理的电弧长度约等于焊条直径,合适的焊接速度应使所得焊道的熔宽约等于焊条直径的两倍,焊速太高时焊道窄而高,波纹粗糙,熔合不良,焊速太低时,熔宽过大,焊件容易被烧穿。

焊穿区域是指当电流过大或移动速度过小时,将工件焊穿的工况。可通过软件判断仿真焊钳与屏幕的距离、单位时间内仿真焊钳与焊缝的基点(定位参照点)位移变化来确定电弧长度及焊速。

灭弧(熄弧)区域与电弧的熄灭操作过程相对应。在焊接过程中,电弧的熄灭是不可避免的。灭弧操作方法有多种。常用的方法有两种,一是将焊条运条至接头的尾部,焊成稍薄的熔敷金属,将焊条运条方向反过来,然后将焊条拉起来灭弧;二是将焊条握住不动一定时间,填好弧坑然后拉起来灭弧。在本系统中可通过软件判断仿真焊钳距屏幕(工件)距离来确定。

2.2 数据库图形采集基本方法

数据库焊点图形通过实验的方法取得。

2.2.1 实验主要器材

交流弧焊机、焊钳、铁板(2mm)、焊条等常用焊接设备;高精度电流表、电压表,高精度电流传感器、电压传感器及电流电压实时存储记录设备;三台高速高清数字摄像机及高清数字图像采编存储计算机。高精度电流传感器、电压传感器及用于采集焊接时实时电流、电压数据的存储记录设。一架摄像机主要用于采集焊接时焊道(熔池)形成图像,另一架摄像机主要用于采集焊接时焊弧长度,第三架摄像机主要用于采集焊接时焊条移动速度、运条及引弧、灭弧图像。

2.2.2 实验方法

首先给3台摄像机配备滤光片,并调至50帧/秒高速高清录像格式,将设备连接并调试至运行状态,由熟练手工电弧焊技师按照规范操作。按焊点数据库要求同步采集记录引弧、稳定工作、焊穿、灭弧四个过程的电流、电压数据、焊道(熔池)形成、焊弧长度、焊条移动速度、运条图像。对电流、电压数据、焊弧长度、焊条移动速度图像进行分析,找出焊接电流与焊弧长度、焊条移动速度的对应关系。确定当保持焊弧长度不变,焊条移动速度过快或过慢对电流影响,及对焊道(熔池)形成图像的影响,找出电流与焊道(熔池)形成图像的对应关系。用专用软件将录像分成帧,将与检测电流对应的效果好的帧图像进行修正制作,形成焊点图像。焊点图像分别存放在相应的位置,形成焊点数据库。实验时焊接电流级数取得越小,数据焊点图像制作越精致,则数据库越精确。

2.2.3 引弧数据库焊点图形采集

引弧是手工电弧焊最基本的操作,对初学者十分重要。如上所述,手弧焊主要有两种引弧方法,但引弧机理相同,即将焊条端部与焊件表面接触,形成短路,然后迅速将焊条提起2~4mm距离,电弧即被引燃。

分析实验中引弧过程数据,找出两种不同引弧方法的瞬间短路及电弧稳定燃烧时电流数值,以及电流变化规律。确定引弧过程电流与焊点成像对应规律。以此为基础建立引弧数据库。用同样方法采集灭弧数据。

2.2.4 稳定工作(运条)数据库焊点图形采集

运条是手弧焊使焊过程,焊弧长度、焊条的移动速度、焊条运动形式影响焊接质量。运条数据需采集:

(1)采用合理的焊弧长度、焊条移动速度、焊条运动形式焊接过程中电流数据及电流与焊点成像对应规律;

(2)当焊条移动速度、焊条运动形式保持不变,焊弧长度变化时电流数据及电流与焊点成像对应规律;

(3)当焊弧长度不变,焊条移动速度、焊条运动形式变化时电流数据及电流与焊点成像对应规律;

(4)当焊弧长度不变,焊条移动速度过慢,出现焊穿现象时电流数据及电流与焊点成像对应规律;

(5)当焊弧长度不变,焊条移动速度过快,出现断火现象时电流数据及电流与焊点成像对应规律;

(6)当焊条移动速度不变,焊弧长度增加,出现断火现象时电流数据及电流与焊点成像对应规律;

(7)当焊条移动速度不变,焊弧长度减小,出现焊穿现象时电流数据及电流与焊点成像对应规律。

3 结语

分析实验中引弧、运条过程数据,找出焊接电流与焊弧长度、焊条移动速度的对应关系。确定引弧过程电流与焊点成像对应规律。以此为基础建立引弧数据库。对电流、电压数据、焊弧长度、焊条移动速度图像进行分析,确定当保持焊弧长度不变,焊条移动速度过快或过慢对电流影响,及对焊道(熔池)形成图像的影响,找出电流与焊道(熔池)形成图像的对应关系。

参考文献

[1]梁森,王侃夫,黄杭美等主编.自动检测与转换技术[M].北京:机械工业出版社,2006(02).

[2]陈志恒,胡宁等主编.汽车电控技术[M].高等教育出版社,2008(04).

[3]伍广主编.焊接工艺[M].北京:化学工业出版社,2009(04).

焊接工艺方法 篇10

1 影响印制板装配质量的因素分析

据统计, 印制板30%-70%的故障与焊点质量有关, 特别是人工焊接印制板的故障90%与焊接点缺陷有直接关系。因此对焊点缺陷检测是提高手工焊接印制板质量的关键。

1.1 常见的焊点缺陷

焊点是经过润湿、扩散、冶金结合后使焊点在静止过程中自然冷却来完成并达到良好的焊接效果。一个高质量的焊点, 不但要有良好的电气性能和机械性能, 还应有光滑洁净的表面。即使采用波峰焊、回流焊这样完善的焊接手段, 也都会出现不同程度的焊接缺陷, 需要人工进行补焊和再次焊接, 才能提高焊接质量。从实践中得知, 常见的焊接缺陷有:拉尖、桥接、虚焊、漏焊、空洞 (气泡) 、印制导线和焊盘翘起脱落、针孔、偏焊、结晶松散和焊锡量少等。

1.2 导致焊点缺陷的原因分析

影响手工焊接印制板的主观原因受到操作者的熟练程度、技术水平、细心程度等影响, 经过长期职业训练和经验积累均可进行提高。但印制板自身缺陷 (如金属化孔毛刺、安装快设计不合理) 、焊接设备 (电烙铁的温度因素) 、印制板制版基材的优劣, 这些影响手工焊接印制板质量客观因素等是无法改变的, 排除这些客观因素是提高手工焊接印制板的先决条件。

对缺陷的检测也由人工目测发展到激光红外检测、超声检测、自动视觉检测。印制板的焊点质量, 关系整个电子产品使用可靠性和使用寿命。因此提高印制板焊点质量是一项不可忽视的基本工作。

2 手工焊接印制板的工艺方法改进

通过对手工焊接印制板焊点缺陷原因的分析, 对手工焊接印制板的工艺方法进行改进, 具体步骤如下:⑴装配前须进行印制板可焊性测试;⑵对被焊元器件进行予搪锡处理, 去除氧化层, 提高可焊性;⑶在规定范围内正确选用助焊剂的成份、比重、用量;⑷焊接温度控制在230℃~250℃;⑸焊接时间控制在2S~3S;⑹针对不同元器件、不同种类的印制板合理选择不同的电烙铁;⑺掌握正确的焊接步骤, 如常用的焊接五步法或三步法。

3 手工印制板质量检测

印制电路板的测试主要有两种:裸板测试和载体测试。人的目视检查, 只能评判焊点外观的质量, 对于焊点内部的缺陷, 只能根据焊点外观特性来判断。非人工检测印制板焊点质量, 目前国外发展很快, 主要有三种方法:激光红外检测技术、超声波检测技术、自动视觉检测技术。检测技术的更新, 新技术的出现, 将逐步代替人工检测来完成和提高工人检测的速度和质量, 使焊点质量得到更完善的可靠的控制[2]。

焊点的质量都影响着产品的稳定性、可靠性、使用寿命和电气性能。工作中常因为焊点的质量而造成整个产品不能正常工作的现象, 因此, 焊接结束后, 对焊点的质量要进行100%的检测, 如目视检测、电性能检测、X射线透视检测、超声波检测和利用设备进行检测, 从而提高焊点质量, 以保证电气性能。常用的人工目测检测, 用3-5倍的放大镜, 用比较的方法进行焊点检测, 即焊接点与标准焊点进行外观直观比较, 其标准点外形 (如图1) 主要是指焊料与被焊金属 (如焊盘、元器件) 表面湿润角不大于30º, 焊料在被焊金属表面, 是逐渐减薄并延伸流动性好, 引线轮廓明显可见, 焊料冷缩后, 弯曲面显著, 并且焊料到引线表面之间看不出明显的分界线总而言之, 外观光泽平滑、无针孔、无沙粒裂纹、无拉尖和桥接等细小缺陷, 即为良好焊点。如果焊料在引线周围基本无弯曲面, 形成一个截头圆锥体, 分界线清楚, 表面粗糙, 有裂纹, 稍用力被焊引线即被拉出的焊点为不合格的焊点[3]。

经过对影响手工焊接印制板质量的因素进行分析, 得出了焊点缺陷是影响手工印制板最主要的因素。对原先手工焊接印制板制造工艺流程的改进与优化, 采用合理方法对焊点缺陷进行检测后, 手工焊接印制板的质量得到很大提高, 产品一次合格率达到了98%以上。

摘要：为了提高手工焊接印制板质量水平, 主要针对影响手工焊接印制板质量主要因素—焊点的检查, 改进了手工印制板装备制造工艺和检测方法。经过质量检测证明:采用改进后的印制板检查方法使得手工印制板合格率提高到98%以上。

关键词：印制板,手工焊接,焊点缺陷分析,检测方法

参考文献

[1]王琦.检测技术在印制板质量控制中的作用[J].印刷电路信息, 1996 (1) :7-13.

[2]阔沛文.确保印制板质量的在线测试系统[J].国外电子测量技, 2003 (3) :13-14.

我国焊接工艺研究现状及进展 篇11

【关键词】焊接工艺；现状；对策；进展趋势

随着科学技术的不断发展，焊接工艺渐渐也突破了传统的局限性，焊接方法、焊接材料以及焊接的实际操作条件均发生了变化，这使得焊接工艺不仅在金属领域占据重要位置，在非金属领域也占有一席之地。随着焊接工艺的不断进步发展，人们对于焊接工艺的准确性、稳定性以及美观性等的要求也越来越高，但是依照焊接工艺目前的发展来说，无法达到人们的期望值。因此，提高焊接工艺水平势在必行。

1.现阶段几种常见的焊接工艺

1.1气体保护焊接工艺

气体保护焊接工艺属于熔化焊，其焊接的热源是电弧，保护介质是气体。应用该技术实施焊接时，气体能够在电弧周边形成一定厚度的气体保护层，这个保护层能够使电弧、熔池与空气隔绝，这样才能保证电弧稳定燃烧，不受其他杂质气体影响。

1.2埋弧焊接工艺

埋弧焊接工艺可分为两种，即自动埋弧焊接工艺和半自动埋弧焊接工艺。其中自动埋弧焊接工艺应用范围较远，原因是该工艺焊丝的送进和电弧的移动均由专用的机械来完成，人工参与的成分极少，生产效率高。而半自动埋弧焊接工艺电弧的移动需要人工参与才能完成，这在无形中增加了工业制造的成本，故该种焊接工艺很少使用。

1.3电阻焊接工艺

电阻焊接工艺属于压力焊，因其焊接稳定性高、生产效率高、自动化程度高而被广泛的应用于汽车制造以及航空航天等领域。该焊接工艺的原理是：以电流为媒介，通过电流产生的电阻热来实施金属间的焊接。

1.4螺柱焊接工艺

螺柱焊接工艺在众多焊接工艺中优势显著，其在焊接的整个过程中都不需要任何钻孔打洞，被焊接的试件不漏水、不漏气，这是其他焊接工艺无法企及的。目前，螺柱焊接工艺有两种焊接方式，即储能式和拉弧式，这两种焊接方式各有利弊。储能式焊接工艺熔深较小，仅能用于薄板的焊接；相比较而言，拉弧式焊接的熔深很大，适用于较厚钢板的焊接，在重工业生产上应用的较多。

1.5高能束焊接工艺

什么是高束能焊接工艺？即利用电子束、等离子束以及激光束为热源，根据实际操作需要，对某试件进行焊接加工。该技术中的热源能量高，而且能量集中，对操作人员的焊接技术要求较高，因此其适用范围不是很大。

2.我国焊接工艺发展的现状

2.1焊接人员水平偏低

在焊接工艺不断的发展工程中，其也形成了一定的操作程序和规格，但是这些操作规程并不能满足所有的实际操作过程的需要，还需要操作人员的灵活应用。但是，现阶段我国焊接操作人员的技术水平不是很高，在焊接工程中经常会出现手法快慢、力度大小不准确的现象，即使偏差很小也会对焊接质量产生不利影响，真的是失之毫厘差之千里，这对于工业发展极其不利。不仅如此，还有部分操作人员对焊接电流、保护气体以及焊接材料控制不准，轻则浪费加工材料、产品质量偏低，重则损伤焊接仪器，这会给工业制造企业带来不小的经济损失，不利于工业的发展。

2.2焊接质量低

焊接工艺的初衷是为人们更好的解决生产实践中所遇到的问题，但是现在我国的焊接工艺还遗留一个重要问题，即焊接后母材料的质量问题。焊接的目的是使母材料更加实用，试想倘若焊接质量出现问题，母材料的质量必将受到影响，甚至会使母材料直接报废，这样损失就更大了。举个例子来说，如果在钢筋焊接接过程在出现咬边或焊接缝隙过大，这必将使钢筋的质量下降，严重影响钢筋的使用，倘若这样的钢筋被应用到住宅建筑中，其所带来的安全隐患是无法估计的。因此，要足够重视焊接质量问题，避免危险发生。

2.3安全意识低

生命安全是每一个工人最基本的保障。在焊接过程中，操作人员不可避免的会接触高温、高压物质，而且经常会出现火星迸溅的现象，一旦接触人体，轻则皮肤被烫伤，重则危及生命。每年因焊接人员操作不当造成的意外伤亡事件屡见不鲜，这无疑不是在给我们敲响警钟。为何会出现这样的惨剧？原因有两方面，一是工业制造企业不重视安全问题，安全保护设备不完善或不齐全；二是操作人员安全意识、自我保护意识偏低，甚至不知道如何保护自己。安全关乎生命财产，不容忽视。

3.提高焊接工艺的几项措施

3.1及时引进先进技术

发展是时代的主题，任何一个行业要想经久不衰就要不断创新，不断引用先进的技术，焊接行业也不例外。在科技飞速发展的今天，企业应该把现代的电子技术、计算机技术以及软件编程等先进技术引入到现代焊接工艺的发展中，不断更新技术理念，将现代工业逐步信息化，促进焊接工艺的发展。不仅如此，工业制造企业还要重视研究和生产新型的焊接材料以及焊接设备，完善焊接的全套设施。这样不仅能够提高焊接的质量和生产效率，还能够促进我国国民经济的发展，对于国家的发展具有一定的促进作用。

3.2将计算机技术融合到焊接工艺中来

现在的焊接工艺基本上都是人工进行的，普遍存在操作不精准、不稳定的问题，这一问题影响甚大。其不仅会影响产品的质量，降低工业制造企业的经济效益，最重要的是存在很大的安全隐患，不容忽视。如何有效解决这一问题呢？就是将计算机技术融合到焊接工艺中。计算机技术能够应用软件进行系统编程，其能够十分精准的控制焊接速度、焊接力度、电压和电流等，并且这些操作均是自动化进行，不需要人为过多的参与，安全性高，生产效率也高。

3.3焊接前认真检查

在焊接正式开始之前，对周边环境以及加焊接工材料的检查是十分必要的。首先，焊接周围风不能太大，更不能有明火，否则极容易发生意外；再者，焊接的材料表面洁净与否也会影响到焊接质量。因此，在焊接开始之前一定要将检查工作做好。

4.焊接工艺发展趋势

4.1复合热源焊接工艺的广泛使用

目前比较受欢迎的复合热源焊接工艺是激光-氩弧复合焊接技术，它是激光焊和MIG/MAG 焊相相互融合的产物，该种焊接工艺优势显著，如焊接过程稳定性好、接头融合好、焊接时间短以及材料消耗低。在未来的发展中，其应用范围将更广，可能会涉及汽车制造、造船业以及航空航天等多个领域。

4.2磁场控制焊接工艺

磁场控制焊接发展时间较短，属于新兴的技术手段。其通过外加磁场来控制焊接质量，不可否认，这种焊接工艺消耗低、收益高、操作简单，必将适合未来工业制造的发张。在国外，磁控焊接技术发展较为成熟，其焊接的产品质量毋庸置疑，被誉为“无缺陷的焊接工艺”，足以见得该焊接工艺的过人之处。我国磁控焊接发展还处在起始阶段，相信在不久的将来就会被应用到实际生产中。

5.结束语

焊接工艺的好坏将直接影响我国工业的发展，对（下转第161页）（上接第114页）我国经济发展意义重大。因此，相关部门要足够重视焊接工艺的研究和发展，为我国经济的良好发展保驾护航。 [科]

【参考文献】

[1]李颁宏.实用长输管焊接技术[J].化学工业出版社，2009，03，01.

[2]焊接工艺与操作技巧丛书.编委会.CO2气体保护焊工艺与操作技巧[J].辽宁科学技术出版社，2010，06，01.

焊接工艺方法 篇12

1) 可提高构件刚性。焊接结构的刚度一般为铸件的1.5~1.8倍;

2) 造型高度灵活。设计中不受铸造工艺条件限制, 生产中可以根据需要不断改进结构, 几乎不产生废品;

3) 可以减轻立柱整体的重量, 增加稳定性, 减少磨损;

4) 可大幅度地缩短零件制造周期, 降低制造成本。

1 焊接立柱的结构设计

1.1 焊接立柱的设计原则

1) 焊接立柱的设计必须保证整台机床的加工精度和稳定性。通过合理配置加强筋板的布局结构、选用合适的焊接工艺方法及施焊顺序, 来保证立柱的整体强度和焊接质量。

2) 立柱结构应有利于减小焊接应力与变形。设计焊接结构时, 应尽量选用尺寸规格较大的板材和管材。焊缝尽量对称布置, 避免密集、交叉, 以防止接头组织恶化和应力集中。一般两条焊缝间距要求大于三倍的板厚且不小于100mm。

3) 改善焊接立柱的减振性能。焊接立柱的材料减振性较差, 要改善其减振性能必须从结构设计上采取措施。例如, 利用接触面的微量相对运动引起能量消耗的方法, 可有效提高结构的减振性。

4) 焊缝位置应便于施焊。布置焊缝时, 要有足够的操作空间;否则, 不仅施焊时作业条件差, 重要的是焊接质量难以保证。

5) 焊接立柱的工艺孔布置应合理。保证在不影响立柱强度的情况下, 便于零部件的安装与维护。

1.2 立柱结构设计

镗床立柱安装在滑座上, 通过滚动导轨沿工作台做水平方向运动 (X轴运动) , 工作时主轴箱沿立柱滑轨做垂直方向运动 (Y轴运动) 。配重块为减小立柱体积安装在立柱内, 主轴箱与配重块通过立柱上面的链轮相互保持平衡。在镗削时, 主轴箱将切削力传递到立柱滑轨上, 从而使立柱承受由滑轨传递来的轴向力、切向力、力矩和扭矩载荷的综合作用。这就造成立柱不但产生弯曲与扭转变形, 而且有时候还会导致立柱的截面形状产生畸变, 从而导致加工精度降低。镗床整体布局示意图如图1所示。

若采用单壁立柱焊接结构, 焊接过程中产生的变形不易控制, 焊接应力大, 难以保证立柱的整体刚度、导轨的强度和加工精度。相对于单壁立柱结构, 整体双壁立柱结构可提高抗弯刚度37%, 抗扭刚度47%。因此, 采用整体双壁立柱结构, 如图2 (a) 所示。

立柱外壁前板不但要承受来自主轴箱与配重重力方向的载荷, 而且其表面要进行滑轨支撑板焊接, 产生的焊接应力使其表面受力复杂, 故应增立柱大前壁壁厚。合理的配置内外壁之间筋板的结构十分重要, 采用米字形加强筋性能优良, 可以有效的提高抗弯和抗扭的综合性能。为避免焊缝交叉、降低焊接难度, 在米字形加强筋交点处采用圆管段作交汇点如图2 (b) 所示。立柱四角采用无缝钢管, 自然形成圆角, 可加强立柱的刚性、避免应力集中。滑轨支撑板结构如图2 (a) 所示, 60°斜角既可以有效的提高支撑板强度, 又可保证后序导轨焊接加工的顺利进行。当进行镗削加工时, 主轴与方滑枕伸出主轴箱 (Z轴运动) , 在切削力的作用下, 立柱重心向Z轴方向与X轴方向进行偏移, 故加大立柱底板在Z轴与X轴方向面积, 保证加工过程中的稳定性。同时, 为提高底板抗弯强度, 在底板与立柱相交出焊接加强筋。立柱总体结果图如图2所示。

1.外壁2.内壁3.无缝钢管4.底板5.滑轨支撑板6.立柱前壁7.筋板

2 立柱的焊接工艺

机床立柱的焊接质量直接影响立柱的刚度与后期加工的加工余量, 错误的焊接工艺将导致立柱焊后变形过大, 甚至形成废件, 造成不必要的浪费。整体双壁立柱结构复杂, 焊接困难, 因此合理选择正确的焊接工艺方法至关重要。立柱焊接所用材料为焊接性能良好的Q235钢板, 采用由内向外的焊接方式, 即先焊内壁, 再焊中间的加强筋, 最后焊外壁。焊缝施焊顺序应遵循如下原则:1) 为保证焊缝能较自由收缩, 应先焊收缩量大的焊缝;先焊错开的短焊缝, 后焊直道长焊缝。2) 为使内应力合理分布, 应先焊工作时受力较大的焊缝。3) 对称焊缝, 应采用对称施焊方式。

2.1 内壁的焊接

内壁的焊接工艺必须以保证内壁四边的垂直度为基础, 它的成形质量将直接影响后期焊接变形。内壁相邻两板间开55°坡口, 搭接方式如图3所示。先采用间距为100mm的点焊方式进行焊接。当四壁点焊成形后, 用角尺对内壁四角进行测量调整, 保证内壁四边的垂直度满足要求。为减少后期焊接工艺中因焊接变形导致的内壁四边垂直度发生改变, 应在内壁内每间隔1m的距离用无缝钢管焊接一个临时支架, 最后对内壁四条坡口采用牌号为J422 (型号E4303) 的焊条进行双面焊接。焊接长焊缝时, 为了减少焊接变形, 应采用逆向分段焊法, 即把整个长焊缝分为长度为150~200mm的小段, 分段进行焊接, 每段都朝着与总方向相反的方向施焊, 先外后内, 焊完一面马上翻转工件90°焊接第二面。焊接完成后去掉临时支架。

2.2 加强筋的焊接

筋板位于内外壁之间, 它们之间产生的阻尼又能有效的提高结构的抗振性。对筋板进行倒角, 使筋板与内壁板行程的角焊缝既不连续, 又不形成直接交叉, 从而有效地避免了应力集中, 筋板焊接型式如图4所示。采用混合气体 (85%氩气, 15%二氧化碳) 保护焊进行角焊缝双面焊接, 角焊缝的高度不低于4mm。施焊时先将筋板按要求焊接成米字形结构, 再将其整体焊接到已焊好的内壁上。

2.3 外壁的焊接

外壁与筋板的焊接采用塞焊形式, 即对外壁开孔, 然后在孔中焊接筋板与外壁, 最后填满孔形。因焊接好的米字形筋板高低不平, 所以在外壁焊接前必须对其进行机械加工。加工平整后, 沿米字形筋板尺寸在外板上打孔。为保证筋板边缘的充分焊接、减少应力集中, 塞焊孔直径应大于筋板厚度4mm~6mm, 塞焊孔孔距为70mm~80mm。米字形筋节点相连处不焊接, 避免焊缝交叉, 利于吸振, 塞焊孔形式如图5所示。在焊接塞焊孔时, 要间隔焊, 避免变形量过大。外壁塞焊完成后, 四角采用无缝管进行搭接焊。因外壁与内壁间距狭窄, 无法进行双面焊接, 为保证焊缝焊透, 应采用钨极氩弧焊打底, 然后再用牌号为J 422的焊条进行焊接, 焊接形式如图6所示。滑轨支撑板最后焊接到立柱前壁上, 为保证焊接质量和定位准确坡口处留2mm~3mm钝角。焊缝采用氩弧焊打底, 然后采用混合气体保护焊进行焊接, 焊缝的焊接顺序为abcd。滑轨支撑座坡焊接形式与口大小如图7所示。

焊接完成后, 对焊缝进行打磨和修整, 以保证立柱外形美观、焊缝平整光滑。为改善和减小结构的残余应力分布, 在工艺上采取两次时效的方法, 即焊后消应力时效处理和粗加工后二次时效处理, 效果理想。

3 结论

立柱是镗床机械结构中重要的部件之一, 其结构性能的好坏直接影响到机床的加工精度和稳定性。论文在对镗床焊接立柱的结构及焊接工艺进行分析的基础上, 采用了整体双壁立柱结构, 通过合理配置加强筋板、选择合适的焊接工艺, 保证了镗床立柱的总体刚度和焊接质量, 并顺利通过了机械加工。通过实际应用, 该焊接立柱结构镗床的加工精度能够满足生产要求。

摘要：在分析现有焊接立柱结构特点的基础上, 根据相应的设计原则与使用要求, 对其结构进行了改进与优化, 并详细阐述了焊接立柱各组件的设计依据。同时, 通过合理选择立柱的焊接工艺方法及施焊顺序, 顺利通过了机械加工, 保证了立柱的焊接质量。

关键词：镗床,焊接立柱,结构设计,焊接工艺

参考文献

[1]沈阳钻镗床研究所.焊接立柱的设计与制造[J].机床, 1981.

[2]史光远.焊接结构设计与制造[M].郑州:黄河水利出版社, 2006.

[3]曾子平, 陈家骥.机床立柱筋板布置对静刚度的影响[J].天津大学学报, 1981.