焊接工裝設(shè)計3(四五章)

1、第五章第五章 焊接工藝裝備實例焊接工藝裝備實例第一節(jié)第一節(jié) 裝配定位焊夾具裝配定位焊夾具 裝配定位焊夾具主要起定位與夾緊的作用，裝配定位焊夾具主要起定位與夾緊的作用，通常由定位元件、夾緊機構(gòu)和夾具體組成。通常由定位元件、夾緊機構(gòu)和夾具體組成。 用于定位焊、點焊、釬焊。用于定位焊、點焊、釬焊。一一 斜撐桿的定位焊夾具斜撐桿的定位焊夾具 P189圖圖5-l。夾具體采用槽鋼焊接結(jié)構(gòu)。平面。夾具體采用槽鋼焊接結(jié)構(gòu)。平面鉤型夾緊器可選用。鉤型夾緊器可選用。 四零件：二園管四零件：二園管采用鉤型夾緊器定位采用鉤型夾緊器定位夾緊。右端耳子夾緊。右端耳子由定位銷。左端襯套由定位銷。左端襯套由削由削邊銷邊銷二二

2、 錐形段錐形段與凸緣的與凸緣的裝配定位裝配定位焊夾具焊夾具P190圖圖5-2 相當(dāng)于專相當(dāng)于專用點焊機用點焊機錐形段與凸緣的裝配定位焊夾具錐形段與凸緣的裝配定位焊夾具1 1上電極；上電極；2 2螺母；螺母；3 3導(dǎo)向襯套；導(dǎo)向襯套；4 4上圓盤；上圓盤；5 5凸緣凸緣6 6中心桿；中心桿；7 7錐形段；錐形段；8 8下圓盤；下圓盤；9 9下電極下電極三三 支承罩支承罩6與內(nèi)錐體組件與內(nèi)錐體組件7的連續(xù)點焊夾具。的連續(xù)點焊夾具。把把P190圖圖53相當(dāng)于專用點焊機相當(dāng)于專用點焊機支承罩與內(nèi)錐體組件的連續(xù)點焊夾具支承罩與內(nèi)錐體組件的連續(xù)點焊夾具1微調(diào)螺釘；微調(diào)螺釘；2螺釘；螺釘；3支座；支座；4下

3、電極；下電極；5上電極；上電極；6支承罩；支承罩；7內(nèi)錐體組件；內(nèi)錐體組件；8螺母；螺母；9芯軸；芯軸；10底盤；底盤；11卡爪；卡爪；12壓力彈簧壓力彈簧四四 換熱器芯體的裝配釬焊夾具換熱器芯體的裝配釬焊夾具P191圖圖5-4 5-5換熱器芯體與釬焊原理：芯體由翅片、隔板、長換熱器芯體與釬焊原理：芯體由翅片、隔板、長短封條組成。隔板覆蓋釬料短封條組成。隔板覆蓋釬料,鹽浴釬焊。鹽浴釬焊。裝配、焊接夾具：焊接夾具放在裝配夾具中，釬裝配、焊接夾具：焊接夾具放在裝配夾具中，釬焊時留下裝配夾具。焊時留下裝配夾具。夾緊機構(gòu)：不能只用螺旋夾緊，原因為釬料的溶夾緊機構(gòu)：不能只用螺旋夾緊，原因為釬料的溶化及夾

4、具的不銹鋼與芯體的鋁合金的膨脹系數(shù)化及夾具的不銹鋼與芯體的鋁合金的膨脹系數(shù)不同，采用螺柱上裝彈簧。不同，采用螺柱上裝彈簧。焊接夾具體：井字形骨架焊接夾具體：井字形骨架第二節(jié)第二節(jié) 焊接變位機械焊接變位機械定義：焊接變位機械是改變焊件、焊機或焊工位定義：焊接變位機械是改變焊件、焊機或焊工位置來完成機械化、自動化焊接的各種機械裝置。置來完成機械化、自動化焊接的各種機械裝置。分類：焊接變位機械可分為三大類，如下圖示。分類：焊接變位機械可分為三大類，如下圖示。 焊接變位機（焊接變位機（positioner）：是將工件回轉(zhuǎn)、傾斜，使）：是將工件回轉(zhuǎn)、傾斜，使工件上的焊縫置于有利施焊位置的焊件變位機械。用

5、工件上的焊縫置于有利施焊位置的焊件變位機械。用于機架、機座、法蘭、封頭等非長形工件的翻轉(zhuǎn)變位于機架、機座、法蘭、封頭等非長形工件的翻轉(zhuǎn)變位和焊接，也可用于裝配、切割、檢驗等。和焊接，也可用于裝配、切割、檢驗等。焊接滾輪架（焊接滾輪架（turning rolls）：是借助主動滾輪與工件）：是借助主動滾輪與工件之間的摩擦力帶動筒形工件旋轉(zhuǎn)的焊件變位機械。用之間的摩擦力帶動筒形工件旋轉(zhuǎn)的焊件變位機械。用于筒形工件的裝配與焊接于筒形工件的裝配與焊接。焊接回轉(zhuǎn)臺（焊接回轉(zhuǎn)臺（welding turntable）：是一種簡化的變）：是一種簡化的變位機，它將工件繞垂直軸回轉(zhuǎn)或者固定某一角度傾斜位機，它將工件

6、繞垂直軸回轉(zhuǎn)或者固定某一角度傾斜回轉(zhuǎn)。主要用于回轉(zhuǎn)體工件的焊接、堆焊與切割?；剞D(zhuǎn)。主要用于回轉(zhuǎn)體工件的焊接、堆焊與切割。焊接翻轉(zhuǎn)機（焊接翻轉(zhuǎn)機（welding tilter）：是將工件繞水平軸轉(zhuǎn)）：是將工件繞水平軸轉(zhuǎn)動或傾斜，使之處于有利裝焊位置的焊件變位機械。動或傾斜，使之處于有利裝焊位置的焊件變位機械。主要適用于梁柱、框架、橢圓容器等的焊接。主要適用于梁柱、框架、橢圓容器等的焊接。焊接操作機（焊接操作機（manipulator）：是將焊機機頭準(zhǔn)確地送）：是將焊機機頭準(zhǔn)確地送到并保持在待焊位置，或以選定的焊接速度沿規(guī)定的到并保持在待焊位置，或以選定的焊接速度沿規(guī)定的軌跡移動焊機機頭。軌跡移動

7、焊機機頭。 一、焊接變位機一、焊接變位機1. 結(jié)構(gòu)形式結(jié)構(gòu)形式 焊接變位機按結(jié)構(gòu)形式可分為三種：焊接變位機按結(jié)構(gòu)形式可分為三種： (1) 伸臂式焊接變位機伸臂式焊接變位機 p192圖圖5-7 回轉(zhuǎn)工作臺安裝在伸臂一端，繞自身軸線回轉(zhuǎn)。伸回轉(zhuǎn)工作臺安裝在伸臂一端，繞自身軸線回轉(zhuǎn)。伸臂則繞傾斜軸翻轉(zhuǎn)，適用于臂則繞傾斜軸翻轉(zhuǎn)，適用于1t以下的中小型工件焊接以下的中小型工件焊接變位。變位。(2) 座式焊接變座式焊接變位機位機 P192圖圖5-8工作臺連同回轉(zhuǎn)工作臺連同回轉(zhuǎn)傳動裝置，通傳動裝置，通過扇形齒輪支過扇形齒輪支承在支座上，承在支座上，用于用于150t的的工件翻轉(zhuǎn)變位，工件翻轉(zhuǎn)變位，常與焊接操作

8、常與焊接操作機或機器人聯(lián)機或機器人聯(lián)機使用。機使用。座式焊接變位機座式焊接變位機 1回轉(zhuǎn)工作臺；回轉(zhuǎn)工作臺；2傾傾斜軸；斜軸；3扇形齒輪；扇形齒輪；4機座機座 (3) 雙座式焊接變位機雙座式焊接變位機 P193圖圖5-9 工作臺連同回轉(zhuǎn)機構(gòu)一起安裝在一個元寶形梁上，適工作臺連同回轉(zhuǎn)機構(gòu)一起安裝在一個元寶形梁上，適于于 50t以上工件變位。以上工件變位。雙座式焊接變位機雙座式焊接變位機1工作臺；工作臺；2回轉(zhuǎn)機構(gòu)；回轉(zhuǎn)機構(gòu)；3元寶形梁；元寶形梁；4機座；機座；5傾斜機構(gòu)傾斜機構(gòu) 派生機構(gòu)：派生機構(gòu)：p193圖圖5-102. 驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動機構(gòu) 焊接變位機一般可實現(xiàn)兩種基本動作：焊接變位機一般可實現(xiàn)

9、兩種基本動作： (1) 工作臺帶動工件繞工作臺的旋轉(zhuǎn)軸作正、反工作臺帶動工件繞工作臺的旋轉(zhuǎn)軸作正、反360的旋轉(zhuǎn)。的旋轉(zhuǎn)。 (2) 工作臺面的傾斜。有的中型焊接變位機工作工作臺面的傾斜。有的中型焊接變位機工作臺還有升降運動。臺還有升降運動?；剞D(zhuǎn)運動：多采用直流電動機驅(qū)動，無級變速，回轉(zhuǎn)運動：多采用直流電動機驅(qū)動，無級變速，也可采用交流電動機變頻調(diào)速。也可采用交流電動機變頻調(diào)速。 也可采用液壓馬達(dá)及人力驅(qū)動。也可采用液壓馬達(dá)及人力驅(qū)動。傾斜運動：有兩種驅(qū)動方式，傾斜運動：有兩種驅(qū)動方式， 一是電動機經(jīng)減一是電動機經(jīng)減速器減速后通過扇形齒輪帶動工作臺傾斜，另速器減速后通過扇形齒輪帶動工作臺傾斜，另

10、一種是采用液壓油缸推動工作臺傾斜。一種是采用液壓油缸推動工作臺傾斜。升降運動：一般采用液壓驅(qū)動升降運動：一般采用液壓驅(qū)動與焊接機器人配套使用的變位機：一般為數(shù)控式，與焊接機器人配套使用的變位機：一般為數(shù)控式，采用步進(jìn)電動機驅(qū)動，有很高的定位精采用步進(jìn)電動機驅(qū)動，有很高的定位精 度度(0.51mm)，傳動鏈中多采用諧波減速器、，傳動鏈中多采用諧波減速器、滾珠絲桿、精密齒輪副等傳動元件。滾珠絲桿、精密齒輪副等傳動元件。運動控制：在工作臺回轉(zhuǎn)、傾斜傳動系統(tǒng)中，常運動控制：在工作臺回轉(zhuǎn)、傾斜傳動系統(tǒng)中，常設(shè)有一級蝸輪蝸桿傳動，使其具有自鎖功能。設(shè)有一級蝸輪蝸桿傳動，使其具有自鎖功能。有的為了精確定位，

11、還設(shè)有制動裝置。另外，有的為了精確定位，還設(shè)有制動裝置。另外，在驅(qū)動系統(tǒng)的控制回路中應(yīng)設(shè)行程保護(hù)、過載在驅(qū)動系統(tǒng)的控制回路中應(yīng)設(shè)行程保護(hù)、過載保護(hù)、斷電保護(hù)等。保護(hù)、斷電保護(hù)等。實例：實例：1.5t座式焊接變位機座式焊接變位機 P194圖圖5-11 P195圖圖5-12 ：載重圖：載重圖 P195圖圖5-13：傳動簡圖：傳動簡圖3. 導(dǎo)電裝置導(dǎo)電裝置 焊接變位機多用于電弧焊，此時轉(zhuǎn)臺和工焊接變位機多用于電弧焊，此時轉(zhuǎn)臺和工件作為焊接電源兩次回路的一個組成部分，必件作為焊接電源兩次回路的一個組成部分，必須設(shè)有導(dǎo)電裝置。須設(shè)有導(dǎo)電裝置。形式：導(dǎo)電裝置有電刷的、銅盤的、水銀的等各形式：導(dǎo)電裝置有電刷

12、的、銅盤的、水銀的等各種各樣的形式，目前主要采用電刷式導(dǎo)電裝置。種各樣的形式，目前主要采用電刷式導(dǎo)電裝置。電刷式導(dǎo)電裝置：它主要由電刷、電刷盒、刷架電刷式導(dǎo)電裝置：它主要由電刷、電刷盒、刷架組成，結(jié)構(gòu)形式多樣。組成，結(jié)構(gòu)形式多樣。 如如p196圖圖5-14所示。所示。P195表表5-1。要求：工件或機頭轉(zhuǎn)動時不纏繞電纜，同時要避要求：工件或機頭轉(zhuǎn)動時不纏繞電纜，同時要避免傳動部分的嚙合件免傳動部分的嚙合件(軸承、齒輪軸承、齒輪)打弧燒壞。打弧燒壞。 實例實例p196圖圖5-15液化石油氣鋼瓶埋弧焊轉(zhuǎn)液化石油氣鋼瓶埋弧焊轉(zhuǎn)臺。臺。導(dǎo)電回路為導(dǎo)電回路為：電焊機輸出電流負(fù)極一機座電焊機輸出電流負(fù)極一

13、機座軸承軸承座一軸承外套座一軸承外套滾動體滾動體軸承內(nèi)套一主軸一工軸承內(nèi)套一主軸一工件一埋弧焊導(dǎo)電嘴一電焊機輸出電流正極。件一埋弧焊導(dǎo)電嘴一電焊機輸出電流正極。問題：工作時軸承發(fā)熱嚴(yán)重，溫度達(dá)問題：工作時軸承發(fā)熱嚴(yán)重，溫度達(dá)200250，時常被電弧打傷，導(dǎo)致軸承失效。，時常被電弧打傷，導(dǎo)致軸承失效。解決方案：解決方案： (1)碳刷碳刷銅盤式導(dǎo)電裝置銅盤式導(dǎo)電裝置 在鋼瓶接觸的卡盤處設(shè)計成銅盤，工作時焊接在鋼瓶接觸的卡盤處設(shè)計成銅盤，工作時焊接電流通過碳刷、銅盤傳給工件，使用效電流通過碳刷、銅盤傳給工件，使用效 果不好，碳刷發(fā)紅，導(dǎo)電裝置易失效。果不好，碳刷發(fā)紅，導(dǎo)電裝置易失效。(2)銅電刷式導(dǎo)

14、電裝置銅電刷式導(dǎo)電裝置 在主軸上安裝一個固定的導(dǎo)電環(huán)，工作時焊接在主軸上安裝一個固定的導(dǎo)電環(huán)，工作時焊接電流通過紫銅電刷、導(dǎo)電環(huán)、主軸傳給工件。電流通過紫銅電刷、導(dǎo)電環(huán)、主軸傳給工件。使用效果明顯好轉(zhuǎn)，共缺點是導(dǎo)電環(huán)的運行時使用效果明顯好轉(zhuǎn)，共缺點是導(dǎo)電環(huán)的運行時間仍較短，工作一段時間后其表面仍被電弧嚴(yán)間仍較短，工作一段時間后其表面仍被電弧嚴(yán)重打傷，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修不方便。重打傷，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修不方便。(3)軸瓦式導(dǎo)電裝置軸瓦式導(dǎo)電裝置 該導(dǎo)電裝置是由上、下軸瓦，導(dǎo)電板，壓緊該導(dǎo)電裝置是由上、下軸瓦，導(dǎo)電板，壓緊彈簧，螺栓，螺母等組成。軸瓦式導(dǎo)電裝置彈簧，螺栓，螺母等組成。軸瓦式導(dǎo)電裝置的示意圖

15、見的示意圖見p197圖圖5-16。4. 選用變位機時注意事項選用變位機時注意事項行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：p198表表5-2焊接變位機應(yīng)符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)焊接變位機應(yīng)符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JBJ3300290)中規(guī)定的載重量的數(shù)值系列和有關(guān)中規(guī)定的載重量的數(shù)值系列和有關(guān)技術(shù)要求。型號中字母技術(shù)要求。型號中字母“HB”表示焊接變位機的名稱，表示焊接變位機的名稱，數(shù)字表示最大負(fù)荷值。數(shù)字表示最大負(fù)荷值。焊接變位機行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的主要技術(shù)要求如下：焊接變位機行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的主要技術(shù)要求如下：(1)回轉(zhuǎn)驅(qū)動應(yīng)實現(xiàn)無級調(diào)速，并可逆轉(zhuǎn)?；剞D(zhuǎn)驅(qū)動應(yīng)實現(xiàn)無級調(diào)速，并可逆轉(zhuǎn)。 (2)傾斜驅(qū)動應(yīng)平穩(wěn)，在最大負(fù)荷下不抖動，整傾斜驅(qū)動應(yīng)

16、平穩(wěn)，在最大負(fù)荷下不抖動，整機不得傾覆。最大負(fù)荷機不得傾覆。最大負(fù)荷Q（變位機所允許承（變位機所允許承載的工件最大質(zhì)量）超過載的工件最大質(zhì)量）超過25 kg的，應(yīng)具有自的，應(yīng)具有自動功能。傾斜機構(gòu)要具有自鎖功能，在最大動功能。傾斜機構(gòu)要具有自鎖功能，在最大負(fù)荷下不滑動，安全可靠。應(yīng)設(shè)有限位裝置，負(fù)荷下不滑動，安全可靠。應(yīng)設(shè)有限位裝置，控制傾斜角度，并有角度指示標(biāo)志?？刂苾A斜角度，并有角度指示標(biāo)志。(3)變位機應(yīng)設(shè)有導(dǎo)電裝置，以免焊接電流通過變位機應(yīng)設(shè)有導(dǎo)電裝置，以免焊接電流通過軸承、齒輪等傳動部位。軸承、齒輪等傳動部位。 (4) 最大負(fù)荷與偏心距及重心距之間的關(guān)系應(yīng)在最大負(fù)荷與偏心距及重心距之

17、間的關(guān)系應(yīng)在變位機使用說明書中說明。變位機使用說明書中說明。選用焊接變位機時應(yīng)注意以下幾點。選用焊接變位機時應(yīng)注意以下幾點。 (1) 應(yīng)根據(jù)工件的質(zhì)量、重心距和偏心距來選應(yīng)根據(jù)工件的質(zhì)量、重心距和偏心距來選擇適當(dāng)噸位的變位機。擇適當(dāng)噸位的變位機。 (2) 要在變位機上焊接圓環(huán)形焊縫時，應(yīng)根據(jù)要在變位機上焊接圓環(huán)形焊縫時，應(yīng)根據(jù)工件直徑與焊接速度計算出工作臺的回轉(zhuǎn)速度。工件直徑與焊接速度計算出工作臺的回轉(zhuǎn)速度。 (3) 工作臺的傾斜速度一般是不能調(diào)節(jié)的工作臺的傾斜速度一般是不能調(diào)節(jié)的,如在如在傾斜時要進(jìn)行焊接操作傾斜時要進(jìn)行焊接操作,應(yīng)對變位機提出特殊應(yīng)對變位機提出特殊要求。要求。 (4) 批量

18、生產(chǎn)定型產(chǎn)品時，可選用具有程序控批量生產(chǎn)定型產(chǎn)品時，可選用具有程序控制功能的變位機。制功能的變位機。 二二 焊接滾輪架焊接滾輪架1. 滾輪架分類滾輪架分類 焊接滾輪架按結(jié)構(gòu)形式分為兩大類。焊接滾輪架按結(jié)構(gòu)形式分為兩大類。 第一類是長軸式滾輪架。其軸向一排為主第一類是長軸式滾輪架。其軸向一排為主動機，另一排為從動輪，主要用于細(xì)長筒體工動機，另一排為從動輪，主要用于細(xì)長筒體工件的裝配和焊接。件的裝配和焊接。P199圖圖5-17。 第二類是組合式滾輪架。由兩個滾輪支承第二類是組合式滾輪架。由兩個滾輪支承在同一個基座上組成一個獨立的滾輪架。在同一個基座上組成一個獨立的滾輪架。按傳動方式不同可分為按傳動

19、方式不同可分為：雙主動滾輪架、從動滾雙主動滾輪架、從動滾輪架、單主動滾輪架。輪架、單主動滾輪架。P199圖圖5-18。 按組合滾輪類別：分為基本式滾輪架、交換式滾按組合滾輪類別：分為基本式滾輪架、交換式滾輪架、自調(diào)式滾輪架、可調(diào)中心高滾輪架和可輪架、自調(diào)式滾輪架、可調(diào)中心高滾輪架和可偏轉(zhuǎn)軸線滾輪架。偏轉(zhuǎn)軸線滾輪架。應(yīng)用：當(dāng)裝焊壁厚較小而長度很長的筒形工件時，應(yīng)用：當(dāng)裝焊壁厚較小而長度很長的筒形工件時，宜用幾臺單主動滾輪架組合。宜用幾臺單主動滾輪架組合。 當(dāng)裝焊壁厚較大、剛性較好的筒形工件時，當(dāng)裝焊壁厚較大、剛性較好的筒形工件時，常采用雙主滾輪架和從動滾輪架組合。常采用雙主滾輪架和從動滾輪架組合

20、。 長軸式焊接滾輪架長軸式焊接滾輪架 組合式滾輪架組合式滾輪架 1電動機；電動機；2聯(lián)軸器；聯(lián)軸器；3減速器；減速器；4齒輪對；齒輪對； (a)雙主動滾輪架雙主動滾輪架 (b)從從 動滾輪架動滾輪架 5軸承；軸承；6主動滾輪；主動滾輪；7公共軸；公共軸；8從動輪從動輪 (c)單主動滾輪架單主動滾輪架 2. 中心距的調(diào)節(jié)中心距的調(diào)節(jié) 工件中心與兩個支承滾輪中心的連線之間工件中心與兩個支承滾輪中心的連線之間的夾角一般可在的夾角一般可在50 110范圍內(nèi)選用。范圍內(nèi)選用。 太小筒體不穩(wěn)太小筒體不穩(wěn),太大轉(zhuǎn)距大。太大轉(zhuǎn)距大。滾輪座移動式：見滾輪座移動式：見p200圖圖5-19從動滾輪交換式：見從動滾輪

21、交換式：見p200圖圖520自調(diào)式：自調(diào)式：p201圖圖5213. 滾輪結(jié)構(gòu)滾輪結(jié)構(gòu) 焊接滾輪架的滾輪結(jié)構(gòu)主要有鋼輪、橡膠焊接滾輪架的滾輪結(jié)構(gòu)主要有鋼輪、橡膠輪、組合輪和履帶輪四種類型輪、組合輪和履帶輪四種類型。 P201圖圖 5-22 P200 表表5-34. 焊接滾輪架的主要技術(shù)要求焊接滾輪架的主要技術(shù)要求 焊接滾輪架的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)焊接滾輪架的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(ZBJ3300390)中規(guī)定中規(guī)定了焊接滾輪架的技術(shù)要求了焊接滾輪架的技術(shù)要求。(1) 主動滾輪應(yīng)采用直流電動機或交流寬調(diào)速電動機通主動滾輪應(yīng)采用直流電動機或交流寬調(diào)速電動機通過變速箱驅(qū)動。過變速箱驅(qū)動。(2) 主動滾輪圓周速度應(yīng)滿足焊接工藝的

22、要求，在主動滾輪圓周速度應(yīng)滿足焊接工藝的要求，在660 m/h范圍內(nèi)無級調(diào)速；速度波動量按不同焊接工藝范圍內(nèi)無級調(diào)速；速度波動量按不同焊接工藝要求劃分為要求劃分為A級（級（5）和）和B級（級（10），滾輪），滾輪轉(zhuǎn)速應(yīng)平穩(wěn)、均勻，不允許有爬行現(xiàn)象。轉(zhuǎn)速應(yīng)平穩(wěn)、均勻，不允許有爬行現(xiàn)象。(3) 焊接滾輪架的制造和裝配精度應(yīng)符合國標(biāo)中的焊接滾輪架的制造和裝配精度應(yīng)符合國標(biāo)中的8級精級精度要求。滾輪架應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)鋼制造，如用焊接結(jié)構(gòu)的度要求。滾輪架應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)鋼制造，如用焊接結(jié)構(gòu)的基座，焊后必須進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理?；?，焊后必須進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理。(4) 滾輪架必須配備可靠的導(dǎo)電裝置，不允許焊滾輪架必須配

23、備可靠的導(dǎo)電裝置，不允許焊接電流流經(jīng)滾輪架的軸承。接電流流經(jīng)滾輪架的軸承。(5) 滾輪直徑、滾輪架的額定載重量以及筒體類滾輪直徑、滾輪架的額定載重量以及筒體類工件的最大、最小許用直徑應(yīng)符合工件的最大、最小許用直徑應(yīng)符合p202表表5-4的規(guī)定。不同額定載重量下的驅(qū)動電機最小功的規(guī)定。不同額定載重量下的驅(qū)動電機最小功率見第三章表率見第三章表3-34。如果筒體類工件在防軸向。如果筒體類工件在防軸向竄動滾輪架上焊接時，在整個焊接過程中工件竄動滾輪架上焊接時，在整個焊接過程中工件的軸向竄動量應(yīng)的軸向竄動量應(yīng)3 mm。p142表表3-33(6) 焊接滾輪架每對滾輪的中心距必須能根據(jù)筒焊接滾輪架每對滾輪的

24、中心距必須能根據(jù)筒體類工件的直徑作相應(yīng)的調(diào)整，保證兩滾輪對體類工件的直徑作相應(yīng)的調(diào)整，保證兩滾輪對筒體的包角大于筒體的包角大于45，小于，小于110。第三節(jié)第三節(jié) 汽車裝焊夾具汽車裝焊夾具一、汽車裝焊夾具的特點一、汽車裝焊夾具的特點(1)汽車裝焊構(gòu)件是一個具有外形復(fù)雜的空間曲面結(jié)構(gòu)汽車裝焊構(gòu)件是一個具有外形復(fù)雜的空間曲面結(jié)構(gòu)件，其剛性小、易變形，對定位元件要求高。件，其剛性小、易變形，對定位元件要求高。(2)汽車構(gòu)件的窗口、洞口和孔較多，因而常選用這些汽車構(gòu)件的窗口、洞口和孔較多，因而常選用這些部位作為組合定位面。部位作為組合定位面。(3)汽車生產(chǎn)批量大，分散裝配程度高，為了保證互換汽車生產(chǎn)批

25、量大，分散裝配程度高，為了保證互換性，要求保證同一構(gòu)件的組合件、部件直至總成的裝性，要求保證同一構(gòu)件的組合件、部件直至總成的裝配定位基準(zhǔn)的一致性，并與設(shè)計基準(zhǔn)配定位基準(zhǔn)的一致性，并與設(shè)計基準(zhǔn)(空間坐標(biāo)網(wǎng)格空間坐標(biāo)網(wǎng)格線線)盡量重合。盡量重合。(4)多采用快速夾緊器，如手動鉸鏈多采用快速夾緊器，如手動鉸鏈-杠桿夾緊器、氣動杠桿夾緊器、氣動夾緊器和氣動杠桿夾緊器等。夾緊器和氣動杠桿夾緊器等。(5)汽車裝焊夾具以專用夾具為主，隨行夾具與生產(chǎn)線汽車裝焊夾具以專用夾具為主，隨行夾具與生產(chǎn)線相匹配。相匹配。(6)汽車車身焊接一般采用電阻點焊和汽車車身焊接一般采用電阻點焊和CO2氣體保護(hù)焊，氣體保護(hù)焊，裝焊

26、夾具要與焊接方法相適應(yīng)，保證焊接的可達(dá)性及裝焊夾具要與焊接方法相適應(yīng)，保證焊接的可達(dá)性及夾具的開敞性。夾具的開敞性。 外觀要求時：其點焊表面不允許有凹陷，采用外觀要求時：其點焊表面不允許有凹陷，采用 固定點焊機上完成焊接。固定點焊機上完成焊接。 采用折邊膠代替點焊工藝如采用折邊膠代替點焊工藝如p203圖圖523所示。最后加熱固化。所示。最后加熱固化。 點焊密封膠工藝。如點焊密封膠工藝。如p203圖圖524所所示?？擅芊饪p隙示。可密封縫隙,防焊縫銹蝕。防焊縫銹蝕。二、車門裝焊夾具二、車門裝焊夾具其結(jié)構(gòu)形式：可分為整體式和框架式兩種其結(jié)構(gòu)形式：可分為整體式和框架式兩種整體式車門：整體式車門：p20

27、4如圖如圖5-25 5-26（1）型面定位）型面定位, 采用采用8個定位支架進(jìn)行空間型個定位支架進(jìn)行空間型面定位和兩個定位銷面定位和兩個定位銷(其中一個是削邊銷其中一個是削邊銷)進(jìn)行進(jìn)行對孔定位，這是種過定位的形式。對孔定位，這是種過定位的形式。（2）定位支架的分布依零件而定，定位面積要）定位支架的分布依零件而定，定位面積要小。小。（3）夾具體）夾具體,框架式為槽鋼加低碳鋼板；框架式為槽鋼加低碳鋼板； 骨架式為縱橫梁。骨架式為縱橫梁。（4）安裝）安裝,依樣件進(jìn)行。加墊片。依樣件進(jìn)行。加墊片。（5）骨架與底座采用轉(zhuǎn)動式結(jié)構(gòu)。）骨架與底座采用轉(zhuǎn)動式結(jié)構(gòu)。（6）夾緊機構(gòu)夾緊機構(gòu),氣動杠桿。氣動杠桿。

28、三、車身裝焊夾具三、車身裝焊夾具六大部件：車架六大部件：車架(或地板或地板)、前圍、后圍、左側(cè)圍、前圍、后圍、左側(cè)圍、右側(cè)圍以及頂蓋。右側(cè)圍以及頂蓋。裝焊夾具的開敞性要求高：適于電阻點焊與裝焊夾具的開敞性要求高：適于電阻點焊與CO2氣體保護(hù)焊。氣體保護(hù)焊。可分為：一次性定位與多次性定位?？煞譃椋阂淮涡远ㄎ慌c多次性定位。 一次性定位與隨行夾具概念。一次性定位與隨行夾具概念。1車身總成結(jié)構(gòu)及裝焊過程車身總成結(jié)構(gòu)及裝焊過程P206如圖如圖5-27所示所示部件：電阻點焊。部件：電阻點焊。總成：固定式裝焊夾具，總成：固定式裝焊夾具，CO2氣焊成骨架，氣焊成骨架， 進(jìn)入下一工位。進(jìn)入下一工位。2車身總成裝

29、焊夾具的定位及定位件車身總成裝焊夾具的定位及定位件原則：裝焊定位基準(zhǔn)及其工裝設(shè)計基準(zhǔn)應(yīng)與車身原則：裝焊定位基準(zhǔn)及其工裝設(shè)計基準(zhǔn)應(yīng)與車身的設(shè)計基準(zhǔn)保持一致。車身總成及其零部件的的設(shè)計基準(zhǔn)保持一致。車身總成及其零部件的設(shè)計基準(zhǔn)均以設(shè)計基準(zhǔn)均以x、y、z軸為坐標(biāo)系間距為軸為坐標(biāo)系間距為200mm的網(wǎng)格線作基準(zhǔn)線。的網(wǎng)格線作基準(zhǔn)線。裝焊夾具的設(shè)計基準(zhǔn)：在裝焊夾具的設(shè)計基準(zhǔn)：在x、z軸方向，與車身設(shè)軸方向，與車身設(shè)計基準(zhǔn)完全一致。但該車的車架在生產(chǎn)中計基準(zhǔn)完全一致。但該車的車架在生產(chǎn)中z軸軸方向的定位基準(zhǔn)是以車架前后鋼板彈簧其中方向的定位基準(zhǔn)是以車架前后鋼板彈簧其中4個吊耳孔進(jìn)行定位制造的個吊耳孔進(jìn)行定

30、位制造的,與設(shè)計基準(zhǔn)不一致。與設(shè)計基準(zhǔn)不一致。車架的定位：以車架的定位：以4個吊耳孔作為定位基準(zhǔn)，采用個吊耳孔作為定位基準(zhǔn)，采用定位銷進(jìn)行定位。前吊耳孔采用削邊銷定位，定位銷進(jìn)行定位。前吊耳孔采用削邊銷定位，后吊耳孔采用圓柱銷定位。后吊耳孔采用圓柱銷定位。P207如圖如圖5-28所所示。示。左、右側(cè)圍在總成裝焊夾具上的定位：左、右側(cè)圍在總成裝焊夾具上的定位：p207如如圖圖5-29所示。所示。前后圍的定位：前后圍的定位：P207圖圖5-30,六定位件。六定位件。3.車身裝焊胎具夾緊件的選用車身裝焊胎具夾緊件的選用夾緊機構(gòu)：快速螺旋夾緊器，氣缸夾緊。夾緊機構(gòu)：快速螺旋夾緊器，氣缸夾緊。夾緊器：通

31、過螺栓與骨架連接，布置與定位件布夾緊器：通過螺栓與骨架連接，布置與定位件布置一致置一致, 壓頭適應(yīng)工件表面形狀壓頭適應(yīng)工件表面形狀 P208圖圖5-31 4 車身總成裝焊夾具骨架形式車身總成裝焊夾具骨架形式結(jié)構(gòu)：夾具骨架結(jié)構(gòu)主要取決于工件的形狀、尺結(jié)構(gòu)：夾具骨架結(jié)構(gòu)主要取決于工件的形狀、尺寸以及定位件和夾緊件的布置等。寸以及定位件和夾緊件的布置等。左右側(cè)圍骨架：左右側(cè)圍骨架：p208圖圖5-32（也為平面結(jié)合墊（也為平面結(jié)合墊板安裝）。板安裝）。5車身總成車身總成裝焊夾具導(dǎo)裝焊夾具導(dǎo)向系統(tǒng)向系統(tǒng)導(dǎo)向系統(tǒng)：車導(dǎo)向系統(tǒng)：車架的導(dǎo)向，架的導(dǎo)向，左右側(cè)圍的左右側(cè)圍的導(dǎo)向。導(dǎo)向。分為：平移式，分為：平移

32、式，鉸鏈?zhǔn)?。鉸鏈?zhǔn)?。平移式車身總平移式車身總成裝焊夾具：成裝焊夾具：p209圖圖5-33所示所示; 車架由工藝車，到氣缸將二吊耳軸頂起，定位車架由工藝車，到氣缸將二吊耳軸頂起，定位, P209圖圖5-34，車架的定位，車架的定位,采用采用v型塊與平面防過定位型塊與平面防過定位; 夾具骨架上已定位夾緊的車身左右側(cè)圍夾具骨架上已定位夾緊的車身左右側(cè)圍,導(dǎo)向?qū)?裝配裝配-焊接焊接,圖圖5-33鉸鏈?zhǔn)杰嚿砜偝裳b焊夾具：鉸鏈?zhǔn)杰嚿砜偝裳b焊夾具：p210圖圖5-35所示所示第四節(jié)第四節(jié) 自動化焊接裝備自動化焊接裝備一、一、ZR-4全自動焊管機全自動焊管機 ZR-4全自動焊管機是南昌航空工業(yè)學(xué)院為核全自動

33、焊管機是南昌航空工業(yè)學(xué)院為核燃料組件中鋯燃料組件中鋯4合金管焊接而研制的專用設(shè)備。合金管焊接而研制的專用設(shè)備。 該機采用可編程控制器（該機采用可編程控制器（programmable controller，簡稱，簡稱PC）對焊接過程進(jìn)行全自動）對焊接過程進(jìn)行全自動控制，配備精密的晶體管型脈沖控制，配備精密的晶體管型脈沖TIG焊電源焊電源,能能進(jìn)行直徑進(jìn)行直徑916 mm、長度、長度7004200 mm管管材的環(huán)縫焊接，焊接轉(zhuǎn)速材的環(huán)縫焊接，焊接轉(zhuǎn)速220 r/min，生產(chǎn)，生產(chǎn)能力每小時焊能力每小時焊30個接頭。個接頭。 鋯管的焊接性差。鋯管的焊接性差。P210圖圖5-36。 該設(shè)備采用充氬該設(shè)

34、備采用充氬TIG焊，替代了真空電子束焊，替代了真空電子束焊，在國內(nèi)首次成功地焊接了燃料棒和導(dǎo)向管，焊，在國內(nèi)首次成功地焊接了燃料棒和導(dǎo)向管，滿足了產(chǎn)品的質(zhì)量要求。滿足了產(chǎn)品的質(zhì)量要求。 1. 設(shè)備組成設(shè)備組成 p211圖圖5-37 設(shè)備由焊倉、工件傳動機構(gòu)、送料架、氣路設(shè)備由焊倉、工件傳動機構(gòu)、送料架、氣路系統(tǒng)、焊接電流波形顯示及打印系統(tǒng)、焊接電系統(tǒng)、焊接電流波形顯示及打印系統(tǒng)、焊接電源和源和PC控制系統(tǒng)等幾部分組成?？刂葡到y(tǒng)等幾部分組成。特別：氣囊夾持系統(tǒng)。特別：氣囊夾持系統(tǒng)。 焊機基本結(jié)構(gòu)示意圖焊機基本結(jié)構(gòu)示意圖 2. 焊接電源焊接電源 焊接電源為模擬式晶體管電源，輸出恒流特性，用焊接電源

35、為模擬式晶體管電源，輸出恒流特性，用高頻振動器引弧，可進(jìn)行直流或脈沖高頻振動器引弧，可進(jìn)行直流或脈沖TIG焊。焊。 參數(shù)見參數(shù)見p211表表5-5 該電源設(shè)置了輸出短路截流保護(hù)，其引弧電流可該電源設(shè)置了輸出短路截流保護(hù)，其引弧電流可調(diào)，脈沖電流調(diào)，脈沖電流4個參數(shù)（峰值、基值、頻率、占空比）個參數(shù)（峰值、基值、頻率、占空比）均可獨立調(diào)節(jié)，具有獨特的焊接電流衰減功能。均可獨立調(diào)節(jié)，具有獨特的焊接電流衰減功能。 P211圖圖5-383. 焊接工藝過程焊接工藝過程 p212 圖圖5-39焊接方式：為工件旋轉(zhuǎn)，焊槍固定，充氬焊接。通過試焊接方式：為工件旋轉(zhuǎn)，焊槍固定，充氬焊接。通過試驗，擬定的自動焊接

36、工藝過程如下圖所示。驗，擬定的自動焊接工藝過程如下圖所示。 過程：進(jìn)倉過程：進(jìn)倉 充氬抽氣焊接冷卻完成焊接充氬抽氣焊接冷卻完成焊接 自動焊接工藝過程自動焊接工藝過程 4PC的接口設(shè)計的接口設(shè)計p213表表5-6 5-7 輸入端：手動、單步、單件、連續(xù)、復(fù)位輸入端：手動、單步、單件、連續(xù)、復(fù)位 輸出端：繼電器型輸出端：繼電器型5PC的程序設(shè)計的程序設(shè)計 p214如圖如圖5-40，控制系統(tǒng)梯形圖總體結(jié)構(gòu)。，控制系統(tǒng)梯形圖總體結(jié)構(gòu)。整個程序由手動、自動和復(fù)位程序組成。整個程序由手動、自動和復(fù)位程序組成。 符號為電子元器件。符號為電子元器件。(1)采用步進(jìn)指令編制自動程序，將整個焊接工采用步進(jìn)指令編制

37、自動程序，將整個焊接工藝過程，從上料到推料分成藝過程，從上料到推料分成11步，這步，這 樣調(diào)試修改程序很方便。樣調(diào)試修改程序很方便。P214如圖如圖5-41(2)在焊接程序中，通過設(shè)計可保證焊接重疊量，在焊接程序中，通過設(shè)計可保證焊接重疊量，程序中保證了電弧不熄滅，工件不停轉(zhuǎn)，避免程序中保證了電弧不熄滅，工件不停轉(zhuǎn)，避免出現(xiàn)弧坑和燒穿現(xiàn)象。出現(xiàn)弧坑和燒穿現(xiàn)象。(3)設(shè)置了自動復(fù)位程序。設(shè)置了自動復(fù)位程序。二、可編程控制全位置自動管焊機二、可編程控制全位置自動管焊機P215圖圖5-42 在鍋爐、化工和電站設(shè)備的安裝制造過程在鍋爐、化工和電站設(shè)備的安裝制造過程中，管道對接和管板接頭環(huán)縫常常需要全位

38、置中，管道對接和管板接頭環(huán)縫常常需要全位置焊接焊接(orbital welding) 。工件不動，焊槍轉(zhuǎn)動，。工件不動，焊槍轉(zhuǎn)動，采用脈沖采用脈沖TIG焊及可編程控制器。焊及可編程控制器。 1. 系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成 設(shè)備主要由晶體管脈沖設(shè)備主要由晶體管脈沖TIG焊電源、焊接焊電源、焊接機頭、送絲機、機頭位置傳感器和機頭、送絲機、機頭位置傳感器和PC組成。組成。 P215圖圖5-43圖543(1)晶體管脈沖晶體管脈沖TIG焊電源焊電源 焊接電源，焊接電源，p215如圖如圖5-44。采用高頻振動器。采用高頻振動器HF引弧。引弧。 輸出焊接電流輸出焊接電流5250A，脈沖頻率，峰值電，脈沖頻率，峰值電

39、流、基值電流、脈沖頻率和脈沖寬度流、基值電流、脈沖頻率和脈沖寬度4個參數(shù)分別獨個參數(shù)分別獨立可調(diào)。立可調(diào)。(2)焊接機頭焊接機頭 可選配管可選配管-管對接或管管對接或管-板焊專用機頭，可板焊專用機頭，可焊管徑焊管徑2560mm，采用微型永磁直流電動機，采用微型永磁直流電動機驅(qū)動。驅(qū)動。(3)送絲機送絲機 管壁厚度較大時填充焊絲，送絲速度管壁厚度較大時填充焊絲，送絲速度2001400mm/min。(4)機頭位置傳感器機頭位置傳感器 采用霍爾傳感器檢測機頭旋轉(zhuǎn)位置，亦即采用霍爾傳感器檢測機頭旋轉(zhuǎn)位置，亦即焊槍位置，將位置檢測信號輸入焊槍位置，將位置檢測信號輸入PC，檢測精，檢測精 度為度為070。

40、 P216如圖如圖5-45所示。所示。(5)可編程控制器可編程控制器 采用日本歐姆龍公司采用日本歐姆龍公司C40P型可編程控制器，型可編程控制器，IO點數(shù)共點數(shù)共40點，輸入點，輸入24點，輸出點，輸出16 點，對全位置焊接過程實行控制。點，對全位置焊接過程實行控制。2. 控制要求控制要求 環(huán)縫區(qū)間劃分：環(huán)縫區(qū)間劃分：p217圖圖5-46 焊接處于垂直平面焊接處于垂直平面位置的環(huán)縫時，位置的環(huán)縫時，1區(qū)相當(dāng)于平焊，區(qū)相當(dāng)于平焊，2區(qū)相當(dāng)于向區(qū)相當(dāng)于向下立焊，下立焊，3區(qū)相當(dāng)于仰焊，區(qū)相當(dāng)于仰焊，4區(qū)相當(dāng)于向上立焊。區(qū)相當(dāng)于向上立焊。焊一圈：焊一圈：p217圖圖5-47 程序控制的基本要求是焊程

41、序控制的基本要求是焊接脈沖峰值和基值電流也按接脈沖峰值和基值電流也按4個區(qū)間相應(yīng)切換，個區(qū)間相應(yīng)切換，全位置自動焊程序循環(huán)圖如圖所示全位置自動焊程序循環(huán)圖如圖所示。送氣、引送氣、引弧、電流循環(huán)、送絲循環(huán)弧、電流循環(huán)、送絲循環(huán)(不同的是焊接脈沖不同的是焊接脈沖峰值基值峰值基值) 。環(huán)縫區(qū)間劃分環(huán)縫區(qū)間劃分 全位置自動焊程序循環(huán)圖全位置自動焊程序循環(huán)圖 3. PC的接的接口設(shè)計口設(shè)計 輸入端：輸入端：左左輸出端：輸出端：右右P217圖圖5-484. 軟件設(shè)計軟件設(shè)計 控制軟件分為控制軟件分為：通用手通用手工工TIG焊程序和全位焊程序和全位置自動焊程序兩大部置自動焊程序兩大部分。分。 全位置自動焊程

42、序包括：全位置自動焊程序包括：圈數(shù)設(shè)定、區(qū)間控制、圈數(shù)設(shè)定、區(qū)間控制、主控自動程序和調(diào)試主控自動程序和調(diào)試程序，其中調(diào)試程序程序，其中調(diào)試程序用于焊前調(diào)整機頭和用于焊前調(diào)整機頭和焊絲位置。主控程序焊絲位置。主控程序滿足圖滿足圖5-47所示控制所示控制要求。要求。(1)圈數(shù)設(shè)定圈數(shù)設(shè)定p218圖圖5-49(2)圈數(shù)區(qū)分圈數(shù)區(qū)分 右圖右圖(3)區(qū)間控制區(qū)間控制 右圖右圖5. 管管焊接機頭設(shè)計管管焊接機頭設(shè)計(1)機頭傳動方案的確定機頭傳動方案的確定 P219如圖如圖5-50減速方案：減速方案：NN型行星齒輪進(jìn)行主減速，再加定軸輪系型行星齒輪進(jìn)行主減速，再加定軸輪系減速的傳動方案，傳動系統(tǒng)簡圖如減速

43、的傳動方案，傳動系統(tǒng)簡圖如p220圖圖5-51所示。所示。功率的確定：功率的確定： 選取微型永磁直流電動機選取微型永磁直流電動機減速比的分配：減速比的分配：(2)行星減速傳動齒輪主要參數(shù)的確定行星減速傳動齒輪主要參數(shù)的確定 材料：材料： 參數(shù)：參數(shù)： 傳動比：傳動比：（3）定軸系傳動齒輪主要參數(shù)）定軸系傳動齒輪主要參數(shù) 材料：材料： 參數(shù)：參數(shù)： 傳動比：傳動比：6. 管管板焊接機頭設(shè)計板焊接機頭設(shè)計（1）機頭傳動方案的確定）機頭傳動方案的確定P221圖圖5-52P222圖圖5-53 電動機轉(zhuǎn)速經(jīng)定軸輪系減速電動機轉(zhuǎn)速經(jīng)定軸輪系減速,再經(jīng)諧再經(jīng)諧波齒輪減速波齒輪減速(2)諧波齒輪傳動的主要幾何

44、參數(shù)諧波齒輪傳動的主要幾何參數(shù) 諧波齒輪傳動機構(gòu)：波發(fā)生器、剛輪諧波齒輪傳動機構(gòu)：波發(fā)生器、剛輪(一般為內(nèi)齒輪一般為內(nèi)齒輪)和柔輪和柔輪(一般是具有彈性的薄壁外齒輪一般是具有彈性的薄壁外齒輪)，如，如p222圖圖 5-53所示。所示。漸開線諧波齒輪傳動的主要嚙合參數(shù)：模數(shù)漸開線諧波齒輪傳動的主要嚙合參數(shù)：模數(shù)m、柔輪齒、柔輪齒數(shù)數(shù)ZF、剛輪齒數(shù)、剛輪齒數(shù)ZH、變位系數(shù)、變位系數(shù)xf、xh、基準(zhǔn)齒形角、基準(zhǔn)齒形角0等。等。 (3)柔輪的設(shè)計柔輪的設(shè)計 分類：柔輪分類：柔輪的結(jié)構(gòu)形式的結(jié)構(gòu)形式可分為圓柱可分為圓柱形和鐘形，形和鐘形，連接方式分連接方式分為整體式、為整體式、螺釘連接、螺釘連接、齒式連

45、接、齒式連接、徑向銷連接徑向銷連接等。見等。見p223圖圖5-54。柔輪材料：制造柔輪的材料應(yīng)具有較高的機械強度、高柔輪材料：制造柔輪的材料應(yīng)具有較高的機械強度、高的彈性和足夠的沖擊韌性，一般選用的材料為高性能的彈性和足夠的沖擊韌性，一般選用的材料為高性能合金鋼，如合金鋼，如30CrMnSiA，20cr2Ni4A，18Cr2Ni4wA，4MrNiMoA等。等。 熱處理：提高硬度和耐磨性熱處理：提高硬度和耐磨性。 參數(shù)參數(shù)： P224表表5-8(4)柔輪的制造柔輪的制造p224表表5-97. 應(yīng)用實例應(yīng)用實例實例實例1：冷凝管：冷凝管的管板焊接的管板焊接 P225圖圖5-56 表表5-10 脹管

46、機脹管機實例實例2：鈦制換熱器的管板焊接：鈦制換熱器的管板焊接（1）鈦及合金焊接特點）鈦及合金焊接特點 噴嘴保護(hù)外噴嘴保護(hù)外,還借助托罩的局部、整體還借助托罩的局部、整體保護(hù)，否則焊縫吸氧、吸氫、吸氮。保護(hù)，否則焊縫吸氧、吸氫、吸氮。（2）焊接設(shè)備）焊接設(shè)備 在普通管板焊接接頭的基礎(chǔ)上對氣體保護(hù)、在普通管板焊接接頭的基礎(chǔ)上對氣體保護(hù)、送絲、水冷、定位改動。送絲、水冷、定位改動。 密封透明氣罩：密封透明氣罩：p226圖圖5-57 送絲：送絲：TC4時時,送絲輪不改動送絲輪不改動; TA2,送絲輪改成凹送絲輪改成凹輪。輪。 p226圖圖5-58。水冷紫銅芯杠定位器代替彈性套：冷卻水冷紫銅芯杠定位器

47、代替彈性套：冷卻,隔離空隔離空氣。氣。 p226圖圖5-59。（3）焊接規(guī)范：）焊接規(guī)范：p226表表5-11 三、摩托車消聲器自動焊接裝置三、摩托車消聲器自動焊接裝置 1. 摩托車消聲器結(jié)構(gòu)形式摩托車消聲器結(jié)構(gòu)形式 各種摩托車上都采用不同結(jié)構(gòu)與形式的消各種摩托車上都采用不同結(jié)構(gòu)與形式的消聲器。消聲器筒體一般為聲器。消聲器筒體一般為1.0 mm薄板結(jié)構(gòu)，薄板結(jié)構(gòu)，筒體上的縱縫為卷邊或?qū)咏宇^形式，大多采筒體上的縱縫為卷邊或?qū)咏宇^形式，大多采用用TIG焊或氣焊連接，筒體兩端為搭接環(huán)縫，焊或氣焊連接，筒體兩端為搭接環(huán)縫，大多采用大多采用CO2焊或焊或MAG焊連接。焊連接。 消聲器體二縱縫：消聲器

48、體二縱縫：TIG焊和氣焊。焊和氣焊。消聲器體與隔板、連接套：二環(huán)縫消聲器體與隔板、連接套：二環(huán)縫 CO2,MAG焊焊 p227圖圖5-60。2. 摩托車消聲器自動焊接裝置摩托車消聲器自動焊接裝置 p227圖圖5-61 二環(huán)縫二環(huán)縫 圖為圖為80型摩托車消聲器自動焊接裝置的示意圖，型摩托車消聲器自動焊接裝置的示意圖，該裝置由主機、電控裝置、兩臺該裝置由主機、電控裝置、兩臺CO2/MAG焊接電源焊接電源和兩套條形電抗器及引弧裝置構(gòu)成。和兩套條形電抗器及引弧裝置構(gòu)成。 啟動：氣缸啟動：氣缸30使二焊槍到位使二焊槍到位,氣缸氣缸11卡緊工件卡緊工件,托架托架14下下移移,啟動工件旋轉(zhuǎn)啟動工件旋轉(zhuǎn),焊槍

49、引弧焊槍引弧,焊接焊接。焊完：焊完：焊接工藝：焊接工藝：p228表表5-121導(dǎo)電裝置；導(dǎo)電裝置；2主軸箱；主軸箱；3直流電機；直流電機；4錐狀模具；錐狀模具；5工件；工件；6照明燈；照明燈；7柱狀模具；柱狀模具；8散熱片；散熱片；9啟動按鈕；啟動按鈕；10尾座；尾座；11卡緊氣缸；卡緊氣缸；12焊槍支座焊槍支座13焊槍；焊槍；14工件定位托架；工件定位托架；15弧光擋板；弧光擋板；16送絲機；送絲機；17面板；面板；18床身；床身；19電控箱；電控箱；20托架升起限位開關(guān)；托架升起限位開關(guān)；21托架升降氣缸；托架升降氣缸；22連桿架；連桿架；23旋轉(zhuǎn)軸杠；旋轉(zhuǎn)軸杠；24托架導(dǎo)向套；托架導(dǎo)向套

50、；25托架落下限位開關(guān)；托架落下限位開關(guān)；26導(dǎo)向柱；導(dǎo)向柱；27氣閥座板；氣閥座板；28主軸轉(zhuǎn)動記圈開關(guān)；主軸轉(zhuǎn)動記圈開關(guān)；29主動轉(zhuǎn)動凸輪；主動轉(zhuǎn)動凸輪；30擺動氣缸；擺動氣缸；31急停開關(guān)；急停開關(guān)；32焊接電源；焊接電源；33條形電抗器條形電抗器 四、特殊環(huán)縫電阻縫焊設(shè)備四、特殊環(huán)縫電阻縫焊設(shè)備 P228 圖圖5-62：筒體鍛件底部焊一低碳鋼護(hù)片：筒體鍛件底部焊一低碳鋼護(hù)片1. 專用縫焊設(shè)備及其控制專用縫焊設(shè)備及其控制 專用縫焊機設(shè)計可以采取下述三種方案：專用縫焊機設(shè)計可以采取下述三種方案： (1)雙面縫焊方案，上面一個滾盤主動旋轉(zhuǎn)，下雙面縫焊方案，上面一個滾盤主動旋轉(zhuǎn)，下面工件被動旋

51、轉(zhuǎn)，也可以工件主動、滾盤被動，面工件被動旋轉(zhuǎn)，也可以工件主動、滾盤被動，或兩者均主動的方法?；騼烧呔鲃拥姆椒?。 (2)單面縫焊方案，下面工件主動旋轉(zhuǎn)，上面兩單面縫焊方案，下面工件主動旋轉(zhuǎn)，上面兩個滾盤并排，兩個滾盤分別接到焊接變壓器的個滾盤并排，兩個滾盤分別接到焊接變壓器的輸出端。輸出端。 (3)行星滾盤方案，工件不動，環(huán)形的上電極行星滾盤方案，工件不動，環(huán)形的上電極（滾盤）在工件上滾動。由于滾盤直徑小于被（滾盤）在工件上滾動。由于滾盤直徑小于被焊圓片直徑，因此滾盤既公轉(zhuǎn)又要自轉(zhuǎn)。焊圓片直徑，因此滾盤既公轉(zhuǎn)又要自轉(zhuǎn)。 行星滾盤方案：行星滾盤方案：p228圖圖5-62 工件不動工件不動,滾盤公

52、轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)滾盤公轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)。 上電極為環(huán)形上電極為環(huán)形,既公轉(zhuǎn)又自轉(zhuǎn)既公轉(zhuǎn)又自轉(zhuǎn),下電極為半圓柱形下電極為半圓柱形,配杠桿、螺旋夾緊器的側(cè)面夾緊。配杠桿、螺旋夾緊器的側(cè)面夾緊。 公轉(zhuǎn)軸由電動機減速和萬向軸接頭傳動公轉(zhuǎn)軸由電動機減速和萬向軸接頭傳動,無級調(diào)無級調(diào)速。速。該方案焊機的控制部分：該方案焊機的控制部分：(1)恒流閉環(huán)控制恒流閉環(huán)控制(2)可以克服鐵磁物質(zhì)進(jìn)入二次回路對焊接電流的影響?？梢钥朔F磁物質(zhì)進(jìn)入二次回路對焊接電流的影響。(3)具有縫焊和點焊雙重功能，可以在同一臺焊機上進(jìn)具有縫焊和點焊雙重功能，可以在同一臺焊機上進(jìn)行定位點焊和縫焊兩用，提高勞動生產(chǎn)率。行定位點焊和縫焊兩用，提高勞動生產(chǎn)率

53、。(4)有雙脈沖加熱循環(huán)，以滿足定位點焊時焊后回火的有雙脈沖加熱循環(huán)，以滿足定位點焊時焊后回火的需要。需要。(5)在焊接過程中，能自動地使電流在指定位置增加到在焊接過程中，能自動地使電流在指定位置增加到某個較大值，或減少直到零值。前者用于當(dāng)焊到分流某個較大值，或減少直到零值。前者用于當(dāng)焊到分流較大部位時將電流相應(yīng)增大，以克服分流的影響。后較大部位時將電流相應(yīng)增大，以克服分流的影響。后者用在焊縫收尾處，逐漸減小電流，以避免焊縫收尾者用在焊縫收尾處，逐漸減小電流，以避免焊縫收尾處核心縮孔。這也是控制焊接質(zhì)量的一個關(guān)鍵點。處核心縮孔。這也是控制焊接質(zhì)量的一個關(guān)鍵點。(6)控制箱操作方便，便于檢查和維

54、修?？刂葡洳僮鞣奖?，便于檢查和維修。(7)具有六位顯示器，可以顯示焊接電流和通電時間的具有六位顯示器，可以顯示焊接電流和通電時間的周波數(shù)。周波數(shù)。(8)具有多種自診斷功能，能在誤操作時或焊機出現(xiàn)故具有多種自診斷功能，能在誤操作時或焊機出現(xiàn)故障時，自動停機并報警，顯示故障性質(zhì)或損壞芯片的障時，自動停機并報警，顯示故障性質(zhì)或損壞芯片的編號。從而有效地防止質(zhì)量事故，方便檢修工作。編號。從而有效地防止質(zhì)量事故，方便檢修工作。 2. 工藝試驗工藝試驗 電阻縫焊不同厚度的工件時，由于在接合電阻縫焊不同厚度的工件時，由于在接合面兩側(cè)產(chǎn)生的熱量和散失的熱量不同，會形成面兩側(cè)產(chǎn)生的熱量和散失的熱量不同，會形成熔

55、化核心的偏移。熔化核心的偏移。工件厚度不同工件厚度不同,性能不同：性能不同：p229表表5-13 5-14 產(chǎn)生工件的加熱不平衡產(chǎn)生工件的加熱不平衡,熔核心偏移。熔核心偏移。解決方案：采用大接觸面的下電極，以減少厚件解決方案：采用大接觸面的下電極，以減少厚件一側(cè)的電流密度。薄件一側(cè)采用由鉻鋯銅制成一側(cè)的電流密度。薄件一側(cè)采用由鉻鋯銅制成的環(huán)形電極，以增加電阻，減少散熱。的環(huán)形電極，以增加電阻，減少散熱。不形成熔核的現(xiàn)象：薄板中嚴(yán)重分流。不形成熔核的現(xiàn)象：薄板中嚴(yán)重分流。規(guī)范參數(shù)與實驗檢驗：規(guī)范參數(shù)與實驗檢驗：五、波紋管直縫焊機五、波紋管直縫焊機 該機是南昌航空工業(yè)學(xué)院研制的波紋管直該機是南昌航

56、空工業(yè)學(xué)院研制的波紋管直縫焊接專用設(shè)備，采用氣動琴鍵式夾具，搖臂縫焊接專用設(shè)備，采用氣動琴鍵式夾具，搖臂擺動式銅墊芯軸，裝卸工件方便，裝夾力度可擺動式銅墊芯軸，裝卸工件方便，裝夾力度可調(diào)，生產(chǎn)效率高，適用于厚度調(diào)，生產(chǎn)效率高，適用于厚度0.30.5 mm、直徑直徑48 200 mm的不銹鋼薄壁圓筒的焊接。的不銹鋼薄壁圓筒的焊接。1. 組成及結(jié)構(gòu)組成及結(jié)構(gòu)p231圖圖5-63波紋管直縫焊機組成：波紋管直縫焊機組成：（1）琴鍵夾具：琴鍵夾具為前后對稱的兩套，）琴鍵夾具：琴鍵夾具為前后對稱的兩套，可分別對縱縫的兩邊施加壓力。可分別對縱縫的兩邊施加壓力。（2）銅墊芯軸：與琴鍵式壓塊一起對焊件進(jìn)行）銅墊

57、芯軸：與琴鍵式壓塊一起對焊件進(jìn)行夾緊固定。夾緊固定。（3）支撐托架、機架：可以凋節(jié)芯軸與壓塊之）支撐托架、機架：可以凋節(jié)芯軸與壓塊之間的垂直間距。間的垂直間距。（4）傳動機構(gòu)：直流伺服電動機、聯(lián)軸器、絲）傳動機構(gòu)：直流伺服電動機、聯(lián)軸器、絲杠、光桿滑塊組成。杠、光桿滑塊組成。（5）十字滑架：對焊槍水平垂直位置粗調(diào)。）十字滑架：對焊槍水平垂直位置粗調(diào)。（6）焊槍支架：微調(diào)。）焊槍支架：微調(diào)。（7）氣路系統(tǒng)）氣路系統(tǒng)（8）焊接電源）焊接電源（9）控制系統(tǒng)等部分組成）控制系統(tǒng)等部分組成其組成結(jié)構(gòu)如圖所示：其組成結(jié)構(gòu)如圖所示： 機架機架焊接電源焊接電源傳動機構(gòu)傳動機構(gòu)支撐托架支撐托架銅墊芯軸銅墊芯軸控

58、制盒控制盒十字滑架十字滑架焊槍支架焊槍支架琴鍵夾具琴鍵夾具波紋管直縫焊機的組成波紋管直縫焊機的組成2. 技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù)輸入電源電壓輸入電源電壓 AC 220 V最大焊接長度最大焊接長度 800 mm工件直徑工件直徑 48 200 mm焊接速度焊接速度 0 1100 mm/min壓縮空氣最大壓力壓縮空氣最大壓力 0.6 MPa 外形尺寸（長外形尺寸（長寬寬高）高） 1500 mm 600 mm 1100 mm3. 技術(shù)要點技術(shù)要點(1) 波紋管材料及其焊接要求波紋管材料及其焊接要求材料為材料為 ： p232表表5-15 金屬波紋管（金屬波紋管（metal bellows）常采用）常采用300系

59、列奧氏體不銹鋼，選用時應(yīng)根據(jù)其工作介質(zhì)、系列奧氏體不銹鋼，選用時應(yīng)根據(jù)其工作介質(zhì)、外部環(huán)境和工作溫度等條件而定。外部環(huán)境和工作溫度等條件而定。工藝焊接性為工藝焊接性為： p232表表5-16含含C S P Mo使用焊接性為：使用焊接性為： 波紋管在腐蝕環(huán)境中工作時，由于在波峰波紋管在腐蝕環(huán)境中工作時，由于在波峰處介質(zhì)流動不暢，易引起介質(zhì)的濃縮，故應(yīng)考處介質(zhì)流動不暢，易引起介質(zhì)的濃縮，故應(yīng)考慮焊接接頭的耐蝕性問題。慮焊接接頭的耐蝕性問題。 晶間腐蝕，奧氏體不銹鋼在晶間腐蝕，奧氏體不銹鋼在450850溫度范圍進(jìn)行敏化處理時，由于過飽和的溫度范圍進(jìn)行敏化處理時，由于過飽和的C向向晶粒界面的擴散要比晶

60、粒界面的擴散要比Cr擴散快，在晶界附近，擴散快，在晶界附近，C和和Cr結(jié)合成碳化物結(jié)合成碳化物Cr23C6或或(CrFe)23C6，并在晶界沉淀析出，形成晶粒邊界附近的貧并在晶界沉淀析出，形成晶粒邊界附近的貧Cr區(qū)，當(dāng)該區(qū)的區(qū)，當(dāng)該區(qū)的Cr含量降低到鈍化所需的極限含量降低到鈍化所需的極限(Cr的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)12.5)以下時，就會加速該區(qū)以下時，就會加速該區(qū)的腐蝕而發(fā)生晶間腐蝕。反復(fù)多次的補焊會加的腐蝕而發(fā)生晶間腐蝕。反復(fù)多次的補焊會加劇焊縫及熱影響區(qū)的敏化。劇焊縫及熱影響區(qū)的敏化。 可加可加Ti Nb，降低，降低C含量含量 。 刀狀腐蝕，穩(wěn)定化奧氏體刀狀腐蝕，穩(wěn)定化奧氏體,不銹鋼不銹鋼1