Φ3.8×13m水泥磨機(jī)筒體生產(chǎn)工藝分析 焊接工藝分析.doc

焊接工藝分析 焊接生產(chǎn)裝配工藝分析焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)的裝配工藝是將組成結(jié)構(gòu)的已加工好的零件，按圖樣規(guī)定的相互位置加以固定成組件、部件或結(jié)構(gòu)的過(guò)程。裝配時(shí)零件的固定常用定位焊、定位板、焊接夾具來(lái)實(shí)現(xiàn)。裝配時(shí)焊接結(jié)構(gòu)制造中的重要工序，裝配質(zhì)量直接影響到焊接質(zhì)量和產(chǎn)品質(zhì)量。裝配時(shí)一項(xiàng)繁重的工作，它約占總工時(shí)的25%30%，提高裝配效率也就提高了焊接生產(chǎn)的效率。提高裝配的質(zhì)量和生產(chǎn)效率要先從提高零件、部件的加工精度入手，制定合理的裝配工藝，加強(qiáng)生產(chǎn)管理等。 裝配時(shí)用定位焊和定位板固定零件時(shí)，其強(qiáng)度要求是，從裝配到焊接的運(yùn)送過(guò)程中不能開(kāi)焊或超過(guò)規(guī)定的變形；并且對(duì)于減少焊接變形也有利。定位焊焊道的截面尺寸不宜過(guò)大，盡量布置在基本焊縫施焊后能將其全部重熔，并保證焊接質(zhì)量。如果定位焊必須布置在非焊縫位，則該定位焊縫和定位板的定位焊縫，在焊接后應(yīng)清除掉，并仔細(xì)清理打磨表面。裝配方法的可以分為劃線定位裝配，用樣板和定位器進(jìn)行裝配和用安裝孔裝配。劃線定位裝配是將待裝配零件按劃好的裝配位置線固定后進(jìn)行定位焊實(shí)現(xiàn)裝配。該裝配方法工作繁重，并要求有熟練的操作技術(shù)，一般只適用于單件生產(chǎn)和大型結(jié)構(gòu)。成批、大量生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)一般利用樣板和定位器進(jìn)行裝配。這種裝配方法的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量較高。用安裝孔裝配適用于有安裝孔的結(jié)構(gòu)件，可分為固定地點(diǎn)裝配和流動(dòng)裝配。固定地點(diǎn)裝配在固定位置上進(jìn)行，用于重型結(jié)構(gòu)或單件產(chǎn)品。流動(dòng)裝配大量用于成批大量流水生產(chǎn)。焊接順序可以分整體裝配-焊接。邊裝邊焊、按部件裝配-焊接三種。整裝整焊即由單獨(dú)零件逐漸裝配成結(jié)構(gòu)之后再進(jìn)行焊接。這種焊接順序適用于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的產(chǎn)品，通常是批量生產(chǎn)的產(chǎn)品。該方式焊接變形小，但應(yīng)力大，并且可達(dá)性差。隨裝隨焊是對(duì)某些復(fù)雜結(jié)構(gòu)由單個(gè)零件組裝，然后焊接，再裝配，再焊接，即裝配焊接交替進(jìn)行。該方法在一個(gè)工位上裝配和焊接工作交叉進(jìn)行，影響生產(chǎn)率，也不利于采用先進(jìn)的焊接工藝和工藝裝備。適用于單件小批量的大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)生產(chǎn)。分部件的裝配是有零件裝配成部件并焊接合格后，再由部件裝配焊接成結(jié)構(gòu)。這一方式可實(shí)行流水生產(chǎn)，幾個(gè)部件同步加工，有利于應(yīng)用先進(jìn)的焊接工藝和工藝裝備，簡(jiǎn)化了工藝裝備的設(shè)計(jì)和制造，有利于控制焊接變形和應(yīng)力，使得裝配-焊接工作的質(zhì)量提高，改善工人的勞動(dòng)條件，提高生產(chǎn)效率。該方法適用于批量生產(chǎn)，也可使用于單件小批量生產(chǎn)。在進(jìn)行分部件時(shí)要充分考慮結(jié)構(gòu)、工藝和工廠條件。制定裝配工藝時(shí)要注意一些問(wèn)題：一、帶有機(jī)加工零件的結(jié)構(gòu)的裝配有兩種方法，一種只整個(gè)結(jié)構(gòu)裝配-焊接完成，甚至在消除內(nèi)應(yīng)力熱處理之后，再進(jìn)行機(jī)加工，該工藝過(guò)程可得到高的尺寸穩(wěn)定性和加工精度，容易滿足技術(shù)條件，質(zhì)量高，但需大型設(shè)備，生產(chǎn)成本高昂。另一種方法是先加工好零件，待其他構(gòu)件都完成裝配焊接之后，在用一個(gè)有足夠剛度和精度的、專(zhuān)門(mén)的裝配-焊接工藝裝備，完成機(jī)加工零件的最后裝配焊接。 二、定位基準(zhǔn)與找正，結(jié)構(gòu)裝配常以零件、部件的內(nèi)外表面，已加工的孔縱、環(huán)向基準(zhǔn)線、構(gòu)件中心線進(jìn)行定位與找正，所以零部件的內(nèi)外表面的精度會(huì)影響裝配的質(zhì)量。筒體焊接時(shí)基準(zhǔn)部位為外壁和端面，環(huán)焊縫基準(zhǔn)為內(nèi)外壁和縱向縫。1、 正確掌握公差標(biāo)準(zhǔn)，注意零件公差和由零件裝配成結(jié)構(gòu)的公差的關(guān)系，嚴(yán)格檢驗(yàn)零件公差，盡量做到互換性，為選配做好準(zhǔn)備。2、 一些體積龐大的產(chǎn)品，為保證總裝的質(zhì)量和進(jìn)度，應(yīng)在長(zhǎng)內(nèi)試裝，將不可拆連接改為臨時(shí)可拆連接。 焊接方法分析對(duì)于同一種焊接材料而言，采用不同的焊接方法，表現(xiàn)出來(lái)的焊接性也有所差別。焊接方法對(duì)工藝焊接性的影響主要有兩個(gè)方面：一方面是焊接熱源的特點(diǎn)，如能量密度的大小、溫度以及熱量輸入等，它們可以直接改變焊接熱循環(huán)的各項(xiàng)參數(shù)，如峰值溫度、高溫停留時(shí)間及相變溫度區(qū)間的冷卻速度等。另一方面是對(duì)熔池和接頭附近區(qū)域的保護(hù)，如熔渣保護(hù)、氣體保護(hù)、渣-氣聯(lián)合保護(hù)或真空保護(hù)等。所以焊接方法的選擇直接影響著焊縫成形的好壞。以下是對(duì)Q235焊接的焊接方法分析。一、 焊條電弧焊 焊條電弧焊作為目前應(yīng)用最為廣泛的一種焊接方法，它具有設(shè)備簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，操縱靈活，適應(yīng)性強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。特別適用于生產(chǎn)中、檢修和修復(fù)中以及安裝中的短焊縫的焊接。空間位置不受限制，可達(dá)性好，凡是焊條能夠到達(dá)的地方都能進(jìn)行焊接。焊條電弧焊適用于大多數(shù)工業(yè)用的金屬盒合金的焊接，但是由于焊條電弧焊的電弧溫度較高，焊接過(guò)程中會(huì)燒損合金元素，所以不適用于低熔點(diǎn)金屬如鉛、錫、鋅及其合金的焊接。焊條電弧焊生產(chǎn)效率低，不適用于大型構(gòu)件的生產(chǎn)。二、 埋弧焊埋弧焊是電弧在焊劑下燃燒以進(jìn)行焊接的熔焊方法。按照機(jī)械化程度，可以分為自動(dòng)焊和半自動(dòng)焊兩種。埋弧焊可以焊接從厚度1.5mm的薄板到非常厚的重型焊件。埋弧焊廣泛用于碳鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼和不銹鋼的焊接，某些高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼、高碳鋼、馬氏體時(shí)效鋼和銅合金也可以用埋弧焊連接；但埋弧焊方法不適用鑄鐵、奧氏體錳鋼、高碳工具鋼、鋁和鎂等的焊接。埋弧焊可用在平焊位置焊接對(duì)接接頭，在平焊位置和橫焊位置焊接角焊縫，并用于平焊位置的堆焊。埋弧焊具有以下特點(diǎn)：1、埋弧焊的優(yōu)點(diǎn)（1）、生產(chǎn)效率高。埋弧焊所用焊接電流大，相應(yīng)電流密度大。焊劑和熔渣具有隔熱作用，電弧的熔透能力和焊絲的熔敷速度大大提高。同時(shí)由于埋弧焊熱效率高，熔深大，單絲埋弧焊不開(kāi)坡口一次熔深可達(dá)20mm。（2）、焊縫質(zhì)量好。因?yàn)槿墼谋Ｗo(hù)，熔化金屬不與空氣接觸，焊縫金屬中的含氮量低，而且熔池金屬凝固較慢，液體金屬盒熔化焊劑間的冶金反應(yīng)充分，減少了焊縫中產(chǎn)生氣孔、裂紋的可能性。焊劑還可以向焊縫過(guò)渡一些合金元素，調(diào)整化學(xué)成分，提高力學(xué)性能。自動(dòng)焊時(shí)，焊接工藝參數(shù)通過(guò)自動(dòng)調(diào)節(jié)保持穩(wěn)定，對(duì)焊工操作技術(shù)要求不高，焊縫成形好，成分穩(wěn)定，力學(xué)性能好，焊縫質(zhì)量高。但是如果焊接規(guī)范選擇的不正確則也會(huì)出現(xiàn)焊縫成形不良、燒穿、氣孔、裂紋及夾雜等缺陷。（3）、勞動(dòng)條件好。埋弧焊弧光不外露，沒(méi)有弧光輻射，機(jī)械化的焊接方法減輕了手工操作強(qiáng)度。2埋弧焊的主要缺點(diǎn)（1）、埋弧焊采用顆粒狀焊劑進(jìn)行保護(hù)，一般只適用于平焊和角焊位置的焊接，其他位置的焊接則采用特殊裝置來(lái)保證焊劑覆蓋焊縫區(qū)。（2）、焊接時(shí)不能直接觀察電弧與坡口的相對(duì)位置，不能在焊接時(shí)對(duì)焊機(jī)進(jìn)行調(diào)整。（3）、埋弧焊使用電流大，電弧具有較強(qiáng)的穿透能力，容易出現(xiàn)焊透等缺陷。對(duì)于厚度在12毫米下的板材可不開(kāi)坡口。但隨著焊件厚度的增加，為了保證焊件焊透，在一般情況下焊件厚度大于12毫米應(yīng)開(kāi)坡口。坡口的形式與手工電弧焊基本相同，其中“V”型“X”較為常用，其坡口角度一般為5070，這樣即可以使焊縫根部焊透，又可以減少填充金屬量，有利于提高生產(chǎn)率和焊接質(zhì)量。焊接材料分析埋弧焊用的焊接材料是焊劑和焊絲。焊劑的作用一方面隔絕空氣、保護(hù)焊接金屬不受空氣侵害的作用；另一方面對(duì)熔化金屬進(jìn)行冶金處理，通過(guò)冶金反應(yīng)清除有害的雜質(zhì)和過(guò)渡有益合金元素。焊絲的作用是焊接時(shí)熔化浸入熔池，起到填充和合金化的作用，同時(shí)尚未熔化的焊絲起到導(dǎo)電的作用。這另種焊接材料直接參與焊接化學(xué)冶金過(guò)程，因此對(duì)焊縫的化學(xué)成分能產(chǎn)生很大的影響。當(dāng)被焊材料確定以后，焊縫的化學(xué)成分在很大程度上取決于焊劑和焊絲的選配，因此正確選配焊劑和焊絲對(duì)焊接質(zhì)量起著關(guān)鍵作用。對(duì)焊劑的要求:焊劑應(yīng)具有良好的焊接工藝性能，即良好的穩(wěn)弧性、脫渣性、焊縫成形性等；應(yīng)具有良好的焊接冶金性能，即與合適的焊絲配合，焊縫能得到所需的化學(xué)成分，足夠低的S、P、H等雜質(zhì)含量以及良好的力學(xué)性能，并具有較強(qiáng)的抗裂性和抗氣孔性；顆粒強(qiáng)度要足夠高，吸潮性要小，焊劑中夾雜物含量要少。對(duì)焊絲的要求：焊絲的化學(xué)成分必須符合要求；外觀質(zhì)量滿足要求，焊絲表賣(mài)弄無(wú)銹蝕、氧化皮等；應(yīng)具有足夠的挺度，便于機(jī)械送絲。埋弧焊焊劑與焊絲的匹配是獲得高質(zhì)量焊縫的關(guān)鍵，在生產(chǎn)中，埋弧焊焊絲和焊劑的匹配主要依據(jù)以下兩個(gè)方面一、 被焊材料的類(lèi)別及對(duì)焊接接頭性能的要求。這是選配焊劑和焊絲的主要依據(jù)。當(dāng)被焊材料的種類(lèi)不同時(shí)，或?qū)附咏宇^的要求不同時(shí)，應(yīng)選擇不同的焊劑與焊絲組合。1、 在焊接低碳鋼和強(qiáng)度等級(jí)較低的低合金鋼時(shí)，應(yīng)按等強(qiáng)原則選用與母材相匹配的焊接材料，選用高硅高錳焊劑（如HJ431、HJ433、HJ430）與低碳鋼焊絲（如H08A）或含錳的焊絲（如H08MnA）相配合，或用中錳、低錳或無(wú)錳焊劑與含錳量較高的焊絲（如H08MnA、H10Mn2）相配合。2、 在焊接低合金高強(qiáng)鋼時(shí)，特別注意保證焊縫的塑性和韌度，可選用中錳中硅或低錳中硅型焊劑，匹配相應(yīng)的合金鋼焊絲。當(dāng)焊接強(qiáng)度級(jí)別比較高的鋼時(shí)，為了得到高韌度，一般選用堿度高的燒結(jié)焊劑。3、 在焊接耐熱鋼、低溫鋼和耐蝕鋼時(shí)除了要考慮焊縫與母材等強(qiáng)外，還要保證焊縫具有與母材相同或相近的耐熱性耐蝕性和耐低溫性，可選用中硅或低硅型焊劑與相應(yīng)的合金鋼焊絲相匹配。4、 焊接奧氏體或鐵素體高合金鋼時(shí)一般選用堿度比較高的中硅或低硅型熔煉焊劑，與合適的高合金鋼焊絲相匹配。不可采用高硅型熔煉焊劑，防止大量滲硅，導(dǎo)致焊縫性能下降。二、 埋弧焊的工藝特點(diǎn)1、 稀釋率高 由于埋弧焊焊縫熔透深度大，母材熔化量大，焊縫的稀釋率可達(dá)70%，這使得焊縫的成分在很大程度上取決于母材的成分，因此選用合金元素含量低于母材的焊絲焊接不會(huì)降低焊接接頭的強(qiáng)度。2、 熱輸入大 為獲得高的熔敷率，埋弧焊通常選用大電流焊接，焊接熱輸入較大，焊接接頭冷卻速度比較慢，導(dǎo)致焊接接頭組織易粗大，強(qiáng)度和降低。為提高接頭的強(qiáng)度和韌性，在焊接厚板坡口的填充焊道時(shí)，應(yīng)選用合金成分略高于母材的焊絲并配用中性焊劑焊接。3、 焊接速度快 埋弧焊的焊接速度一般為25m/h，應(yīng)該選用適宜的快速焊焊劑。 焊接工藝參數(shù)分析埋弧焊的焊接參數(shù)有焊接電流、電弧電壓、焊接速度等。焊接參數(shù)的選擇關(guān)系到焊接質(zhì)量的好壞，所以在焊接過(guò)程中必須嚴(yán)格控制埋弧焊的焊接參數(shù)。一、 焊接電流當(dāng)其他條件不變時(shí)，改變焊接電流會(huì)改變焊縫的形狀和尺寸。無(wú)論是Y型坡口還是I型坡口，在正常焊接條件下，熔深與焊接電流的變化成正比。電流不能過(guò)小，也不能過(guò)大，電流小，熔深淺，余高和寬度不足，電流過(guò)大，熔深大，余高過(guò)大，易產(chǎn)生高溫裂紋。由于隨著電流密度的增加，熔池熔化金屬質(zhì)量不斷增加，熔融金屬排出困難，熔深增加較慢，并隨著熔化金屬量的增加，余高增加焊縫成形變差，所以埋弧焊時(shí)增加焊接電流的同時(shí)要增加電弧電壓，保證焊縫成形。二、 電弧電壓電弧電壓的大小對(duì)焊縫成形影響較大，電弧電壓低熔深大，焊縫寬度窄，易產(chǎn)生熱裂紋；電弧電壓高時(shí)，焊縫寬度增加，焊道下凹，脫渣困難，氣孔和咬邊傾向增加。埋弧焊時(shí)，電弧電壓是依據(jù)焊接電流調(diào)整的，即一定焊接電流要保持一定的弧長(zhǎng)才可能保證焊接電流的穩(wěn)定燃燒，所以電弧電壓的變化范圍是有限的。三、 焊接速度焊接速度對(duì)熔深和熔深的影響較大，通常情況下，焊接速度小，焊接熔池大，焊縫熔深和熔寬均較大。隨焊接速度的增加，焊縫熔深和熔寬都將減小。焊接速度隊(duì)焊縫斷面形狀的影響也較大，焊接速度過(guò)小的話，熔化金屬量多，焊縫成形差，焊接速度較大時(shí)熔化金屬量不足，容易咬邊。在實(shí)際的焊接生產(chǎn)中為提高生產(chǎn)效率，同時(shí)保持一定的熱輸入，在增加焊接速度的同時(shí)必須加大電弧功率，才能保證一定的熔深和熔寬。四、 焊絲直徑焊絲直徑影響熔敷率。在電流一定的條件下，細(xì)絲的電流密度大，熔敷率高。但是送絲機(jī)的送絲速度有限，為得到更高的熔敷率，應(yīng)選擇粗絲。焊絲越細(xì)，焊縫熔深越大，同時(shí)熔寬越小。五、 焊絲伸出長(zhǎng)度在焊接開(kāi)始時(shí)最好使伸出長(zhǎng)度大約為焊絲直徑的8倍，隨著焊接過(guò)程的進(jìn)行，應(yīng)逐步調(diào)整伸出長(zhǎng)度。增加伸出長(zhǎng)度，會(huì)導(dǎo)致電弧電壓的下降。因此，在增加伸出長(zhǎng)度時(shí)需要同時(shí)增加電源的電壓輸出，以保證焊縫成形質(zhì)量。當(dāng)焊接薄板時(shí)通過(guò)增加伸出長(zhǎng)度可以有效減小熔深，從而避免燒穿。六、 焊縫層數(shù)厚板焊接，一般要開(kāi)坡口并采用多層焊，因?yàn)槎鄬雍负附宇^的顯微組織較細(xì)，熱影響區(qū)較窄。前一條焊道對(duì)后一條焊道起預(yù)熱作用，而后一條焊道對(duì)前一條焊道起熱處理作用。因此，接頭的延性和韌性都比較好。當(dāng)用埋弧焊焊接板厚超過(guò)4050mm的鋼板時(shí)，往往需要采用多層焊。 焊前預(yù)熱及焊后熱處理為保證滿足焊接結(jié)構(gòu)技術(shù)條件，防止裂紋和