焊接工裝設計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、夾緊機構和夾具體組成。通常由定位元件、夾緊機構和夾具體組成。 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構。平面。夾具體采用槽鋼焊接結構。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 相當于專相當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導向襯套；導向襯套；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與內錐體組件與內錐體組件7的連續(xù)點焊夾具。的連續(xù)點焊夾具。把把P190圖圖53相當于專用點焊機相當于專用點焊機支承罩與內錐體組件的連續(xù)點焊夾具支承罩與內錐體組件的連續(xù)點焊夾具1微調螺釘；微調螺釘；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內錐體組件；內錐體組件；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：不能只用螺旋夾緊，原因為釬料的溶夾緊機構：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化及夾具的不銹鋼與芯體的鋁合金的膨脹系數不同，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、傾斜，使）：是將工件回轉、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變位于機架、機座、法蘭、封頭等非長形工件的翻轉變位和焊接，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的焊件變位機械。用之間的摩擦力帶動筒形工件旋轉的焊件變位機械。用于筒形工件的裝配與焊接于筒形工件的裝配與焊接。焊接回轉臺（焊接回轉臺（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或者固定某一角度傾斜位機，它將工件

6、繞垂直軸回轉或者固定某一角度傾斜回轉。主要用于回轉體工件的焊接、堆焊與切割?；剞D。主要用于回轉體工件的焊接、堆焊與切割。焊接翻轉機（焊接翻轉機（welding tilter）：是將工件繞水平軸轉）：是將工件繞水平軸轉動或傾斜，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）：是將焊機機頭準確地送）：是將焊機機頭準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. 結構形式結構形式 焊接變位機按結構形式可分為三種：焊接變位機按結構形式可分為三種： (1) 伸臂式焊接變位機伸臂式焊接變位機 p192圖圖5-7 回轉工作臺安裝在伸臂一端，繞自身軸線回轉。伸回轉工作臺安裝在伸臂一端，繞自身軸線回轉。伸臂則繞傾斜軸翻轉，適用于臂則繞傾斜軸翻轉，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工作臺連同回轉工作臺連同回轉傳動裝置，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的的工件翻轉變位，工件翻轉變位，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回轉工作臺；回轉工作臺；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 工作臺連同回轉機構一起安裝在一個元寶形梁上，適工作臺連同回轉機構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回轉機構；回轉機構；3元寶形梁；元寶形梁；4機座；機座；5傾斜機構傾斜機構 派生機構：派生機構：p193圖圖5-102. 驅動機構驅動機構 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軸作正、反工作臺帶動工件繞工作臺的旋轉軸作正、反360的旋轉。的旋轉。 (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運動：多采用直流電動機驅動，無級變速，回轉運動：多采用直流電動機驅動，無級變速，也可采用交流電動機變頻調速。也可采用交流電動機變頻調速。 也可采用液壓馬達及人力驅動。也可采用液壓馬達及人力驅動。傾斜運動：有兩種驅動方式，傾斜運動：有兩種驅動方式， 一是電動機經減一是電動機經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：一般采用液壓驅動升降運動：一般采用液壓驅動與焊接機器人配套使用的變位機：一般為數控式，與焊接機器人配套使用的變位機：一般為數控式，采用步進電動機驅動，有很高的定位精采用步進電動機驅動，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、傾斜傳動系統(tǒng)中，常運動控制：在工作臺回轉、傾斜傳動系統(tǒng)中，常設有一級蝸輪蝸桿傳動，使其具有自鎖功能。設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、還設有制動裝置。另外，有的為了精確定位，還設有制動裝置。另外，在驅動系統(tǒng)的控制回路中應設行程保護、過載在驅動系統(tǒng)的控制回路中應設行程保護、過載保護、斷電保護等。保護、斷電保護等。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. 導電裝置導電裝置 焊接變位機多用于電弧焊，此時轉臺和工焊接變位機多用于電弧焊，此時轉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，必須設有導電裝置。須設有導電裝置。形式：導電裝置有電刷的、銅盤的、水銀的等各形式：導電裝置有電刷

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電裝置。種各樣的形式，目前主要采用電刷式導電裝置。電刷式導電裝置：它主要由電刷、電刷盒、刷架電刷式導電裝置：它主要由電刷、電刷盒、刷架組成，結構形式多樣。組成，結構形式多樣。 如如p196圖圖5-14所示。所示。P195表表5-1。要求：工件或機頭轉動時不纏繞電纜，同時要避要求：工件或機頭轉動時不纏繞電纜，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液化石油氣鋼瓶埋弧焊轉臺。臺。導電回路為：電焊機輸出電流負極一機座導電回路為：電焊機輸出電流負極

13、一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套一主軸一工軸承內套一主軸一工件一埋弧焊導電嘴一電焊機輸出電流正極。件一埋弧焊導電嘴一電焊機輸出電流正極。問題：工作時軸承發(fā)熱嚴重，溫度達問題：工作時軸承發(fā)熱嚴重，溫度達200250，時常被電弧打傷，導致軸承失效。，時常被電弧打傷，導致軸承失效。解決方案：解決方案： (1)碳刷銅盤式導電裝置碳刷銅盤式導電裝置 在鋼瓶接觸的卡盤處設計成銅盤，工作時焊接在鋼瓶接觸的卡盤處設計成銅盤，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，導電裝置易失效。果不好，碳刷發(fā)紅，導電裝置易失效。(2)銅電刷式

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

15、圖見的示意圖見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)標準：行業(yè)標準：p198表表5-2焊接變位機應符合行業(yè)標準焊接變位機應符合行業(yè)標準(JBJ3300290)中規(guī)定的載重量的數值系列和有關中規(guī)定的載重量的數值系列和有關技術要求。型號中字母技術要求。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，數字表示最大負荷值。數字表示最大負荷值。焊接變位機行業(yè)標準中規(guī)定的主要技術要求如下：焊接變位機行業(yè)標準中規(guī)定的主要技術要求如下：(1)回轉驅動應實現(xiàn)無級調速，并可逆轉?；剞D驅動應實現(xiàn)無級調速，并可逆轉。 (2)傾斜驅動應平穩(wěn)，在最大負荷下不抖動，整傾斜驅動

16、應平穩(wěn)，在最大負荷下不抖動，整機不得傾覆。最大負荷機不得傾覆。最大負荷Q（變位機所允許承（變位機所允許承載的工件最大質量）超過載的工件最大質量）超過25 kg的，應具有自的，應具有自動功能。傾斜機構要具有自鎖功能，在最大動功能。傾斜機構要具有自鎖功能，在最大負荷下不滑動，安全可靠。應設有限位裝置，負荷下不滑動，安全可靠。應設有限位裝置，控制傾斜角度，并有角度指示標志?？刂苾A斜角度，并有角度指示標志。(3)變位機應設有導電裝置，以免焊接電流通過變位機應設有導電裝置，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) 最大負荷與偏心距及重心距之間的關系應在最大負荷與偏心距及重心距

17、之間的關系應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注意以下幾點。選用焊接變位機時應注意以下幾點。 (1) 應根據工件的質量、重心距和偏心距來選應根據工件的質量、重心距和偏心距來選擇適當噸位的變位機。擇適當噸位的變位機。 (2) 要在變位機上焊接圓環(huán)形焊縫時，應根據要在變位機上焊接圓環(huán)形焊縫時，應根據工件直徑與焊接速度計算出工作臺的回轉速度。工件直徑與焊接速度計算出工作臺的回轉速度。 (3) 工作臺的傾斜速度一般是不能調節(jié)的工作臺的傾斜速度一般是不能調節(jié)的,如在如在傾斜時要進行焊接操作傾斜時要進行焊接操作,應對變位機提出特殊應對變位機提出特殊要求。要求。 (4) 批

18、量生產定型產品時，可選用具有程序控批量生產定型產品時，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 焊接滾輪架按結構形式分為兩大類。焊接滾輪架按結構形式分為兩大類。 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，主要用于細長筒體工動機，另一排為從動輪，主要用于細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：雙

19、主動滾輪架、從動滾按傳動方式不同可分為：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、自調式滾輪架、可調中心高滾輪架和可輪架、自調式滾輪架、可調中心高滾輪架和可偏轉軸線滾輪架。偏轉軸線滾輪架。應用：當裝焊壁厚較小而長度很長的筒形工件時，應用：當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。 當裝焊壁厚較大、剛性較好的筒形工件時，當裝焊壁厚較大、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

20、組合。 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. 中心距的調節(jié)中心距的調節(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范圍內選用。范圍內選用。 太小筒體不穩(wěn)太小筒體不穩(wěn),太大轉距大。太大轉距大。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

21、滾輪交換式：見p200圖圖520自調式：自調式：p201圖圖5213. 滾輪結構滾輪結構 焊接滾輪架的滾輪結構主要有鋼輪、橡膠焊接滾輪架的滾輪結構主要有鋼輪、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要求焊接滾輪架的主要技術要求 焊接滾輪架的行業(yè)標準焊接滾輪架的行業(yè)標準(ZBJ3300390)中規(guī)定中規(guī)定了焊接滾輪架的技術要求了焊接滾輪架的技術要求。(1) 主動滾輪應采用直流電動機或交流寬調速電動機通主動滾輪應采用直流電動機或交流寬調速電動機通過變速箱驅動。過變速箱驅動。(2) 主動滾輪圓周速度應滿足焊接工

22、藝的要求，在主動滾輪圓周速度應滿足焊接工藝的要求，在660 m/h范圍內無級調速；速度波動量按不同焊接工藝范圍內無級調速；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），滾輪轉速應平穩(wěn)、均勻，不允許有爬行現(xiàn)象。轉速應平穩(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符合國標中的焊接滾輪架的制造和裝配精度應符合國標中的8級精級精度要求。滾輪架應采用優(yōu)質鋼制造，如用焊接結構的度要求。滾輪架應采用優(yōu)質鋼制造，如用焊接結構的基座，焊后必須進行消除應力熱處理。基座，焊后必須進行消除應力熱處理。(4) 滾輪架必須配備可靠的導電裝置，不允許焊滾輪架必

23、須配備可靠的導電裝置，不允許焊接電流流經滾輪架的軸承。接電流流經滾輪架的軸承。(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、最小許用直徑應符合工件的最大、最小許用直徑應符合p202表表5-4的規(guī)定。不同額定載重量下的驅動電機最小功的規(guī)定。不同額定載重量下的驅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的軸向竄動量應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筒焊接滾輪架每對滾

24、輪的中心距必須能根據筒體類工件的直徑作相應的調整，保證兩滾輪對體類工件的直徑作相應的調整，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)汽車裝焊構件是一個具有外形復雜的空間曲面結構汽車裝焊構件是一個具有外形復雜的空間曲面結構件，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)汽車構件的窗口、洞口和孔較多，因而常選用這些汽車構件的窗口、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)汽車生產批量大，分散裝配程度高，為了保證互換汽車生

25、產批量大，分散裝配程度高，為了保證互換性，要求保證同一構件的組合件、部件直至總成的裝性，要求保證同一構件的組合件、部件直至總成的裝配定位基準的一致性，并與設計基準配定位基準的一致性，并與設計基準(空間坐標網格空間坐標網格線線)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，隨行夾具與生產線汽車裝焊夾具以專用夾具為主，隨行夾具與生產線相匹配。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氣體保護焊，氣體保護焊，

26、裝焊夾具要與焊接方法相適應，保證焊接的可達性及裝焊夾具要與焊接方法相適應，保證焊接的可達性及夾具的開敞性。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。可密封縫隙示。可密封縫隙,防焊縫銹蝕。防焊縫銹蝕。二、車門裝焊夾具二、車門裝焊夾具其結構形式：可分為整體式和框架式兩種其結構形式：可分為整體式和框架式兩種整體式車門：整體式車門：p

27、204如圖如圖5-25 5-26（1）型面定位）型面定位, 采用采用8個定位支架進行空間型個定位支架進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)進行進行對孔定位，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,依樣件進行。加墊片。依樣件進行。加墊片。（5）骨架與底座采用轉動式結構。）骨架與底座采用轉動式結構。（6）夾緊機構）夾緊機構,氣動杠桿。氣動

28、杠桿。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、左側圍、前圍、后圍、左側圍、右側圍以及頂蓋。右側圍以及頂蓋。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氣體保護焊。氣體保護焊?？煞譃椋阂淮涡远ㄎ慌c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車身總成結構及裝焊過程車身總成結構及裝焊過程P206如圖如圖5-27所示所示部件：電阻點焊。部件：電阻點焊?？偝桑汗潭ㄊ窖b焊夾具，總成：固定式裝焊夾具，CO2氣焊成骨架，氣焊成骨架， 進入下一工位。進入下一工位。2車身

29、總成裝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：裝焊定位基準及其工裝設計基準應與車身原則：裝焊定位基準及其工裝設計基準應與車身的設計基準保持一致。車身總成及其零部件的的設計基準保持一致。車身總成及其零部件的設計基準均以設計基準均以x、y、z軸為坐標系間距為軸為坐標系間距為200mm的網格線作基準線。的網格線作基準線。裝焊夾具的設計基準：在裝焊夾具的設計基準：在x、z軸方向，與車身設軸方向，與車身設計基準完全一致。但該車的車架在生產中計基準完全一致。但該車的車架在生產中z軸軸方向的定位基準是以車架前后鋼板彈簧其中方向的定位基準是以車架前后鋼板彈簧其中4個吊耳孔進行定位制造的個吊耳孔

30、進行定位制造的,與設計基準不一致。與設計基準不一致。車架的定位：以車架的定位：以4個吊耳孔作為定位基準，采用個吊耳孔作為定位基準，采用定位銷進行定位。前吊耳孔采用削邊銷定位，定位銷進行定位。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、右側圍在總成裝焊夾具上的定位：左、右側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：快速螺旋夾緊器，氣缸夾緊。夾緊機構：快速螺旋夾緊器，氣缸夾緊。夾緊

31、器：通過螺栓與骨架連接，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, 壓頭適應工件表面形狀壓頭適應工件表面形狀 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構：夾具骨架結構主要取決于工件的形狀、尺結構：夾具骨架結構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。左右側圍骨架：左右側圍骨架：p208圖圖5-32（也為平面結合墊（也為平面結合墊板安裝）。板安裝）。5車身總成車身總成裝焊夾具導裝焊夾具導向系統(tǒng)向系統(tǒng)導向系統(tǒng)：車導向系統(tǒng)：車架的導向，架的導向，左右側圍的左右側圍的導向。導向。分為：平移式，分為

32、：平移式，鉸鏈式。鉸鏈式。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圍夾具骨架上已定位夾緊的車身左右側圍,導向導向-裝配裝配-焊接焊接,圖圖5-33鉸鏈式車身總成裝焊夾具：鉸鏈式車身總成裝焊夾具：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)學院為核

33、全自動焊管機是南昌航空工業(yè)學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備。合金管焊接而研制的專用設備。 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）對焊接過程進行全自動）對焊接過程進行全自動控制，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,能能進行直徑進行直徑916 mm、長度、長度7004200 mm管管材的環(huán)縫焊接，焊接轉速材的環(huán)縫焊接，焊接轉速220 r/min，生產，生產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。 該設備采用充

34、氬該設備采用充氬TIG焊，替代了真空電子束焊，替代了真空電子束焊，在國內首次成功地焊接了燃料棒和導向管，焊，在國內首次成功地焊接了燃料棒和導向管，滿足了產品的質量要求。滿足了產品的質量要求。 1. 設備組成設備組成 p211圖圖5-37 設備由焊倉、工件傳動機構、送料架、氣路設備由焊倉、工件傳動機構、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。控制系統(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)。 焊機基本結構示意圖焊機基本結構示意圖 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

35、接電源為模擬式晶體管電源，輸出恒流特性，用高頻振動器引弧，可進行直流或脈沖高頻振動器引弧，可進行直流或脈沖TIG焊。焊。 參數見參數見p211表表5-5 該電源設置了輸出短路截流保護，其引弧電流可該電源設置了輸出短路截流保護，其引弧電流可調，脈沖電流調，脈沖電流4個參數（峰值、基值、頻率、占空比）個參數（峰值、基值、頻率、占空比）均可獨立調節(jié)，具有獨特的焊接電流衰減功能。均可獨立調節(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，焊槍固定，充氬焊接。通過試焊接方式：為工件旋轉，焊槍固定，充氬焊接。通過試驗，擬定的自

36、動焊接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：進倉過程：進倉 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的接口設計的接口設計p213表表5-6 5-7 輸入端：手動、單步、單件、連續(xù)、復位輸入端：手動、單步、單件、連續(xù)、復位 輸出端：繼電器型輸出端：繼電器型5PC的程序設計的程序設計 p214如圖如圖5-40，控制系統(tǒng)梯形圖總體結構。，控制系統(tǒng)梯形圖總體結構。整個程序由手動、自動和復位程序組成。整個程序由手動、自動和復位程序組成。 符號為電子元器件。符號為電子元器件。(1)采用步進指令編制自動程序，將整個焊接工采用步進指

37、令編制自動程序，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 樣調試修改程序很方便。樣調試修改程序很方便。P214如圖如圖5-41(2)在焊接程序中，通過設計可保證焊接重疊量，在焊接程序中，通過設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，避免程序中保證了電弧不熄滅，工件不停轉，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)設置了自動復位程序。設置了自動復位程序。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、化工和電站設備的安裝制造過程在鍋爐、化工和電站設備的安裝制造過程中，管道對接和管板接頭環(huán)縫常常需

38、要全位置中，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，焊槍轉動，。工件不動，焊槍轉動，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 設備主要由晶體管脈沖設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，

39、峰值電流、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個參數分別獨個參數分別獨立可調。立可調。(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動。驅動。(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位置，亦即采用霍爾傳感器檢測機頭旋轉位置，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0

40、70。 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點數共點數共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)相當于平焊，區(qū)相當于平焊，2區(qū)相當于向區(qū)相當于向下立焊，下立焊，3區(qū)相當于仰焊，區(qū)相當于仰焊，4區(qū)相當于向上立焊。區(qū)相當于向上立焊。焊一圈：焊一圈：p217圖圖5-47 程序控制的基本要求

41、是焊程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)間相應切換，個區(qū)間相應切換，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的接的接口設計口設計 輸入端：輸入端：左左輸出端：輸出端：右右P217圖圖5-484. 軟件設計軟件設計 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

42、動焊程序包括：全位置自動焊程序包括：圈數設定、區(qū)間控制、圈數設定、區(qū)間控制、主控自動程序和調試主控自動程序和調試程序，其中調試程序程序，其中調試程序用于焊前調整機頭和用于焊前調整機頭和焊絲位置。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)圈數設定圈數設定p218圖圖5-49(2)圈數區(qū)分圈數區(qū)分 右圖右圖(3)區(qū)間控制區(qū)間控制 右圖右圖5. 管管焊接機頭設計管管焊接機頭設計(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型行星齒輪進行主減速，再加定軸輪系型行星齒輪進行主減速，再加定軸輪系減速的傳動方案，傳動系統(tǒng)簡圖

43、如減速的傳動方案，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的確定行星減速傳動齒輪主要參數的確定 材料：材料： 參數：參數： 傳動比：傳動比：（3）定軸系傳動齒輪主要參數）定軸系傳動齒輪主要參數 材料：材料： 參數：參數： 傳動比：傳動比：6. 管管板焊接機頭設計板焊接機頭設計（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 電動機轉速經定軸輪系減速電動機轉速經定軸輪系減速,再經諧再經諧波齒輪減速波齒輪減速(2)諧波齒輪傳動的主

44、要幾何參數諧波齒輪傳動的主要幾何參數 諧波齒輪傳動機構：波發(fā)生器、剛輪諧波齒輪傳動機構：波發(fā)生器、剛輪(一般為內齒輪一般為內齒輪)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：模數漸開線諧波齒輪傳動的主要嚙合參數：模數m、柔輪齒、柔輪齒數數ZF、剛輪齒數、剛輪齒數ZH、變位系數、變位系數xf、xh、基準齒形角、基準齒形角0等。等。 (3)柔輪的設計柔輪的設計 分類：柔輪分類：柔輪的結構形式的結構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、

45、齒式連接、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：制造柔輪的材料應具有較高的機械強度、高柔輪材料：制造柔輪的材料應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。 參數參數： P224表表5-8(4)柔輪的制造柔輪的制造p224表表5-97. 應用實例應用實例實例實例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

46、 脹管機脹管機實例實例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 噴嘴保護外噴嘴保護外,還借助托罩的局部、整體還借助托罩的局部、整體保護，否則焊縫吸氧、吸氫、吸氮。保護，否則焊縫吸氧、吸氫、吸氮。（2）焊接設備）焊接設備 在普通管板焊接接頭的基礎上對氣體保護、在普通管板焊接接頭的基礎上對氣體保護、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

47、定位器代替彈性套：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. 摩托車消聲器結構形式摩托車消聲器結構形式 各種摩托車上都采用不同結構與形式的消各種摩托車上都采用不同結構與形式的消聲器。消聲器筒體一般為聲器。消聲器筒體一般為1.0 mm薄板結構，薄板結構，筒體上的縱縫為卷邊或對接接頭形式，大多采筒體上的縱縫為卷邊或對接接頭形式，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：

48、消聲器體二縱縫：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成。和兩套條形電抗器及引弧裝置構成。 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,啟動工件旋轉啟動工件旋轉

49、,焊槍引弧焊槍引弧,焊接焊接。焊完：焊完：焊接工藝：焊接工藝：p228表表5-121導電裝置；導電裝置；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；托架升起限位開關；21托架升降氣缸；托架升降氣缸；22連桿架；連桿架；23旋轉軸杠；旋轉軸杠；24托架導向套；托架

50、導向套；25托架落下限位開關；托架落下限位開關；26導向柱；導向柱；27氣閥座板；氣閥座板；28主軸轉動記圈開關；主軸轉動記圈開關；29主動轉動凸輪；主動轉動凸輪；30擺動氣缸；擺動氣缸；31急停開關；急停開關；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)縫電阻縫焊設備四、特殊環(huán)縫電阻縫焊設備 P228 圖圖5-62：筒體鍛件底部焊一低碳鋼護片：筒體鍛件底部焊一低碳鋼護片1. 專用縫焊設備及其控制專用縫焊設備及其控制 專用縫焊機設計可以采取下述三種方案：專用縫焊機設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，下雙面縫焊方案，上面一個滾盤主動旋轉，下面工件

51、被動旋轉，也可以工件主動、滾盤被動，面工件被動旋轉，也可以工件主動、滾盤被動，或兩者均主動的方法。或兩者均主動的方法。 (2)單面縫焊方案，下面工件主動旋轉，上面兩單面縫焊方案，下面工件主動旋轉，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，因此滾盤既公轉又要自轉。焊圓片直徑，因此滾盤既公轉又要自轉。 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,

52、滾盤公轉自轉滾盤公轉自轉。 上電極為環(huán)形上電極為環(huán)形,既公轉又自轉既公轉又自轉,下電極為半圓柱形下電極為半圓柱形,配杠桿、螺旋夾緊器的側面夾緊。配杠桿、螺旋夾緊器的側面夾緊。 公轉軸由電動機減速和萬向軸接頭傳動公轉軸由電動機減速和萬向軸接頭傳動,無級調無級調速。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)可以克服鐵磁物質進入二次回路對焊接電流的影響?？梢钥朔F磁物質進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具有縫焊和點焊雙重功能，可以在同一臺焊機上進行定位點焊和縫焊兩用，提高勞動生產率。行定位點焊和縫焊兩用，提高勞動

53、生產率。(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。前者用于當焊到分流某個較大值，或減少直到零值。前者用于當焊到分流較大部位時將電流相應增大，以克服分流的影響。后較大部位時將電流相應增大，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。這也是控制焊接質量的一個關鍵點。處核心縮孔。這也是控制焊接質量的一個關鍵點。(6)控制箱操作方便，便于檢

54、查和維修?？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。周波數。(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，顯示故障性質或損壞芯片的障時，自動停機并報警，顯示故障性質或損壞芯片的編號。從而有效地防止質量事故，方便檢修工作。編號。從而有效地防止質量事故，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，由于在接合面兩側產生的熱量和散失的熱量不同，會形成面兩側產生的熱量和散失的熱量不同，會

55、形成熔化核心的偏移。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 產生工件的加熱不平衡產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，以減少厚件一側的電流密度。薄件一側采用由鉻鋯銅制成一側的電流密度。薄件一側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：薄板中嚴重分流。不形成熔核的現(xiàn)象：薄板中嚴重分流。規(guī)范參數與實驗檢驗：規(guī)范參數與實驗檢驗：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)學院研制的波紋管直該機是

56、南昌航空工業(yè)學院研制的波紋管直縫焊接專用設備，采用氣動琴鍵式夾具，搖臂縫焊接專用設備，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，生產效率高，適用于厚度調，生產效率高，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. 組成及結構組成及結構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?？煞謩e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行

57、）銅墊芯軸：與琴鍵式壓塊一起對焊件進行夾緊固定。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：直流伺服電動機、聯(lián)軸器、絲）傳動機構：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。）十字滑架：對焊槍水平垂直位置粗調。（6）焊槍支架：微調。）焊槍支架：微調。（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構如圖所示：其組成結構如圖所示： 機架機架焊接電源焊接電源傳動機構傳動機構支撐托架支撐托架銅墊芯軸銅墊

58、芯軸控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. 技術參數技術參數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. 技術要點技術要點(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3

59、00系列奧氏體不銹鋼，選用時應根據其工作介質、系列奧氏體不銹鋼，選用時應根據其工作介質、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，由于在波峰處介質流動不暢，易引起介質的濃縮，故應考處介質流動不暢，易引起介質的濃縮，故應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溫度范圍進行敏化處理時，由于過飽和的溫度范圍進行敏化處理時，由于過飽和的C向向晶粒界面的擴

60、散要比晶粒界面的擴散要比Cr擴散快，在晶界附近，擴散快，在晶界附近，C和和Cr結合成碳化物結合成碳化物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)，當該區(qū)的區(qū)，當該區(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的質量分數的質量分數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。反復多次的補焊會加的腐蝕而發(fā)生晶間腐蝕。反復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