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)的過程。裝配時零件的固定常用定位焊、定位板、焊接夾具來實現(xiàn)。裝配時焊接結(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。裝配時一項繁重的工作，它約占總工時的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。 裝配時用定位焊和定位板固定零件時，其強(qiáng)度要求是，從裝配到焊接的運(yùn)送過程中不能開焊或超過規(guī)定的變形；并且對于減少焊接變形也有利。定位焊焊道的截面尺寸不宜過大，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。隨裝隨焊是對某些復(fù)雜結(jié)構(gòu)由單個零件組裝，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)。這一方式可實行流水生產(chǎn)，幾個部件同步加工，有利于應(yīng)用先進(jìn)的焊接工藝和工藝裝備，簡化了工藝裝備的設(shè)計和制造，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)行分部件時要充分考慮結(jié)構(gòu)、工藝和工廠條件。制定裝配工藝時要注意一些問題：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，在用一個有足夠剛度和精度的、專門的裝配-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)外表面的精度會影響裝配的質(zhì)量。筒體焊接時基準(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)在長內(nèi)試裝，將不可拆連接改為臨時可拆連接。 焊接方法分析對于同一種焊接材料而言，采用不同的焊接方法，表現(xiàn)出來的焊接性也有所差別。焊接方法對工藝焊接性的影響主要有兩個方面：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)的各項參數(shù)，如峰值溫度、高溫停留時間及相變溫度區(qū)間的冷卻速度等。另一方面是對熔池和接頭附近區(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?？臻g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，焊接過程中會燒損合金元素，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，可以分為自動焊和半自動焊兩種。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。同時由于埋弧焊熱效率高，熔深大，單絲埋弧焊不開坡口一次熔深可達(dá)20mm。（2）、焊縫質(zhì)量好。因為熔渣的保護(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渡一些合金元素，調(diào)整化學(xué)成分，提高力學(xué)性能。自動焊時，焊接工藝參數(shù)通過自動調(diào)節(jié)保持穩(wěn)定，對焊工操作技術(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出現(xiàn)焊縫成形不良、燒穿、氣孔、裂紋及夾雜等缺陷。（3）、勞動條件好。埋弧焊弧光不外露，沒有弧光輻射，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保證焊劑覆蓋焊縫區(qū)。（2）、焊接時不能直接觀察電弧與坡口的相對位置，不能在焊接時對焊機(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。對于厚度在12毫米下的板材可不開坡口。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；另一方面對熔化金屬進(jìn)行冶金處理，通過冶金反應(yīng)清除有害的雜質(zhì)和過渡有益合金元素。焊絲的作用是焊接時熔化浸入熔池，起到填充和合金化的作用，同時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)冶金過程，因此對焊縫的化學(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焊接質(zhì)量起著關(guān)鍵作用。對焊劑的要求: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，焊絲表賣弄無銹蝕、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)以下兩個方面一、 被焊材料的類別及對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)被焊材料的種類不同時，或?qū)附咏宇^的要求不同時，應(yīng)選擇不同的焊劑與焊絲組合。1、 在焊接低碳鋼和強(qiáng)度等級較低的低合金鋼時，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，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)度級別比較高的鋼時，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，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，改變焊接電流會改變焊縫的形狀和尺寸。無論是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。電流不能過小，也不能過大，電流小，熔深淺，余高和寬度不足，電流過大，熔深大，余高過大，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，所以埋弧焊時增加焊接電流的同時要增加電弧電壓，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，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，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。焊接速度隊焊縫斷面形狀的影響也較大，焊接速度過小的話，熔化金屬量多，焊縫成形差，焊接速度較大時熔化金屬量不足，容易咬邊。在實際的焊接生產(chǎn)中為提高生產(chǎn)效率，同時保持一定的熱輸入，在增加焊接速度的同時必須加大電弧功率，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，同時熔寬越小。五、 焊絲伸出長度在焊接開始時最好使伸出長度大約為焊絲直徑的8倍，隨著焊接過程的進(jìn)行，應(yīng)逐步調(diào)整伸出長度。增加伸出長度，會導(dǎo)致電弧電壓的下降。因此，在增加伸出長度時需要同時增加電源的電壓輸出，以保證焊縫成形質(zhì)量。當(dāng)焊接薄板時通過增加伸出長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，一般要開坡口并采用多層焊，因為多層焊焊接頭的顯微組織較細(xì)，熱影響區(qū)較窄。前一條焊道對后一條焊道起預(yù)熱作用，而后一條焊道對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4050mm的鋼板時，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