焊接加工十篇

焊接加工篇1

1焊接球阀密封面加工工艺难点

对于技术人员来讲,在进行焊接球阀结构以及其整体球阀的过程中,不仅仅在焊接的方面有较大难点,同时在球阀封面加工方面也存在很多难点。在进行焊接球阀封面加工时的难点主要存在以下两个方面,即阀体与球芯之间密封面同轴高度的保证和阀体封面在焊接之前与之后密封面能否在同一个高度的保证。

2焊接球阀密封面加工工艺难点分析

在进行焊接球阀密封面加工的过程中,需要对不同结构和性质的球阀封面进行对比和分析工作,从而得出焊接球阀在加工的过程中难以解决的问题,进而提出对策进行解决。进而保证焊接球阀的球芯以及球阀阀体的密封面在进行加工之后还能够的同轴度仍然能够符合预先图纸设计的要求。在阀体与球芯进行同车密封面加工的工艺方法,需要保证阀体与球芯的密封面满足同轴度的要求。在球阀的部分,除了需要球阀结构之外,同时需要进行结构球阀的整体焊接工作。焊接结构的球阀方面,需要进行阀体合缝面在焊接之前与之后的热处理工作,这时阀体会存在较大的变形,并且在阀体的上游或者是下游的内侧其同轴度是无法保证的。这时就不能将同轴度作为阀体与球芯的密封面的定位基准来看。如果是采用下面的方法来解决焊接球阀的密封面问题,将能够保证阀体与球芯密封面的同轴度在合理的范围内。在进行工艺加工时,需要运用到转换和互换的原则,深入进行分析,有效解决焊接球阀的阀体与球芯的密封面。

3焊接球阀密封面加工工艺难点解决方法

3.1阀体密封面堆焊前和堆焊后密封面同轴度保证

在焊接球阀密封面的加工方面,最重要的就要保证焊接前与焊接后密封面同轴度的保证。首先,球芯加工球阀在装配之前,需要进行球芯的单独加工步骤,进而保证球芯面的圆柱度,也有利于球芯面与球芯的两端密封面的相对位置确定。其次,要做到以下两个方面的保证,即阀体密封面堆焊前同轴度保证和阀体密封面堆焊后同轴度保证。一方面,阀体与球芯在装配和焊接处理过程之后,整个阀体的密封面在焊接之前的加工流程主要有以下几个,首先要将球芯旋转到全开的状态,并以球芯过流面内圆的大小作为基准,同时调整阀体的下游与上游,尽量保持均匀,同时要保证球芯过流面内圆的大小基本同心,然后将阀体的内圆与球芯过流面的内圆进行焊接,使之固定牢固,最后将阀体的上游面朝上来放置,然后通过球芯过流面的内圆大小为基准来找正确的位置,进而保证阀体内圆同轴度达到标准。另一方面,焊接过程中阀体密封面在堆焊后同轴度的保证。一般情况下,在密封面的堆焊工作之后,阀体会因为焊接而出现变形的现象,同时阀体密封面由于原先的加工基准不存在而不能进行深度的加工。为了能够保证阀体堆焊之后,阀体密封面的两端同轴度达到预先的精度标准,需要继续使用球芯过流面的方法进行加工,阀体密封面堆焊之前的加工流程与工艺流程相似,也就是球芯需要转到全开的状态,同时进行阀体上游侧的调整以及下游侧内圆的深度加工。

3.2球芯与阀体密封面的同轴度保证

在上述研究的解决方法中,需要将球芯进行加工进而找到基准,再转换到阀体两端的封面上,进而保证球芯密封面与后浅析焊接球阀密封面加工工艺姜铭华军（浙江三方控制阀股份有限公司浙江抗州311400）摘要:近年来,我国的焊接工艺有了飞速的发展。尤其是焊接球的工艺取得了较大的进步。虽然有很大的进步,但是在进行焊接结构的整体球阀过程中,仍存在的难点有两个方面,即焊接技术和球阀密封面的加工工艺,尤其是在焊接球阀密封面的加工工艺方面存在较多难点。该研究详细的分析了焊接球阀密封面的加工的工艺特点以及工艺的难点,针对难题提出了焊接球阀密封加工工艺难点的解决办法,尤其是运用到转换和互换的原则,深入进行分析,有效解决焊接球阀的阀体与球芯的密封面。希望对于该领域进一步的研究提供强有力的理论依据。关键词:焊接球阀密封面加工工艺中图分类号:TG6文献标识码:A文章编号:1672-3791(2015)03(a)-0080-01阀之间同轴的精度。球芯与阀体密封面的加工流程主要以下几个步骤,首先将球芯旋转到全关的状态,同时调整阀体内圆与球芯密封面外圆之间的同轴度,然后需要调整阀体平面与球芯密封面,使之相互平行,再将定位块来将阀体与球芯进行有效固定,下一步是以阀体的内圆作为基准进行同轴度的校准,使阀体内圆与球芯密封面的尺寸达到图纸的要求,使用配车定位块,进一步将阀体与球芯来固定,同时反过来按照阀体密封面来找到基准面,使球芯密封面与另一侧的阀体达到图纸设计的要求。如果是采用下面的方法来解决焊接球阀的密封面问题,将能够保证阀体与球芯密封面的同轴度在合理的范围内。在进行工艺加工时,需要运用到转换和互换的原则,深入进行分析,有效解决焊接球阀的阀体与球芯的密封面。根据上文提到的改进方法,即阀体与球芯同轴密封面的加工工艺研究,这样能够保证在焊接的过程中,能够保证阀体与球芯密封面同轴度的要求。

4结语

焊接加工篇2

【关键词】微型汽车；后桥；加工；焊接工艺

进行技术改造之前，汽车的后桥壳全是通过焊条电弧焊焊接的，这样的焊接方式需要进行两次，并且这种焊接劳动强度较大、速度较慢、以及焊接质量较差。基于汽车后桥壳的总体焊接质量关系到后桥装配整体的质量，所以，焊缝成形良好、力学性能、以及水压同密封试验等各项技术的指标应该全部达到后桥壳技术的需求，这样可有效的避免汽车后桥在运行中出现异响或者是漏油等异常现象。反之，就很容易出现漏油或者是异响现象，甚至是汽车后轿的壳体出现断裂现象，严重影响汽车后桥的质量。并且焊条电弧焊这种焊接工艺需求的劳动强度较大，既不容易实现生产自动化和机械化等，这严重阻碍了后桥制造的进一步发展。基于这种现象，应该采用符合微型汽车后桥制造的新的焊接工艺。在制造过程中通过CO2气体保护焊，显著提高后桥焊接工艺的整体性能，并成功的实现了对汽车后桥的大批量生产。

1.微型汽车后桥

微型汽车的后桥一般是采取冲压焊接这种结构。钢板在经过冲压之后形成半桥壳，将这样的两个半桥壳进行焊接之后形成后桥壳，最后将半轴套管同后桥壳进行焊接形成桥壳体。这种结构具有独特的优点，如，重量轻及结构简单等。

微型汽车后桥包括，两端的半轴套管以及接口法兰，左、右半轴套管，油箱后盖，油箱上、下壳和其他小部件。现在采用的CO2气体保护焊是明弧焊，是低成本、高效率的焊接方法，这种焊接技术便于控制及监视，在焊接过程中有利于成功的实现自动化和机械化，基于这种因素，在生产汽车后桥壳焊接线上，应该相应的选择采用CO2气体保护焊这种焊接工艺，以确保汽车后桥的整体质量。

2.微型汽车中油箱上、下壳焊接工艺

对微型汽车中油箱上、下壳进行焊接时，采用的设备是KR350型号的操作机构及CO2气体保护焊机相互组成。其中，操作机构通过气压装置实施定位夹紧，机械转动驱动，进而可以准确、灵活及方便地调整好工件同焊枪之间的焊接角度及位置。除此之外，可通过控制台来设定O2气体保护焊进行焊接的相应参数，并调整焊接的位置，进而开始焊接动作。并且这种设备的自动化程度较高，操作也比较简单。

微型汽车油箱上、下壳体中的材料通常为20钢，焊丝一般是H08Mn2Si，其厚度为3mm，包括四段直焊缝，它们分别位于油箱上、下壳体组成之后的两个壳面之上。这四条焊缝通过两把焊枪进行焊接，且需一次成形。对其进行焊接时，焊接工艺的步骤为，第一、将油箱上、下壳零件放入定位夹紧装置中，并将其夹紧；第二、采用两把焊枪，将它们分别对准油箱上、下壳零件的正面焊缝端口进行送丝及引弧，此时，焊枪应该沿着焊缝的位置继续运弧，直到对焊缝终端的送丝停止，将O2气体保护焊熄弧、抬起焊枪，这样对其第一面的焊缝就进行完毕。第三、定位夹紧油箱机构，翻转油箱上、下壳体的零件，重复第二个步骤中的动作，最终完成油箱上、下壳体的焊接。且这一焊接过程是在夹具上来完成对油箱上、下壳体的焊，具体的焊接工艺参数如下。

微型汽车油箱上、下壳体焊接工艺参数：

气体流量Q/（L·min-1）：20-25

焊丝直径d/mm：1.2

电弧电压U/V：20-24

焊接电流I/A：120-160

3.微型汽车油箱后盖、接口法兰及油箱上、下壳体焊接工艺

在进行完微型汽车油箱上、下壳体中的四段直焊缝之后，应该对微型汽车的油箱后盖、接口法兰及油箱上、下壳体中的两条环形焊缝进行焊接。

微型汽车邮箱后盖中的材料通常为20钢，其厚度为3mm；微型汽车接口法兰中的材料通常为20钢，其厚度为2.5mm。这两个需进行焊合件均由KR350型CO2焊机配合两台悬臂式专用设备进行焊接的。进行焊接时，采取焊枪固定、旋转零件的焊接方式进行焊接。这种焊接工艺为，将零件放入定位装置之后，下降焊枪，变位旋转零件同时将焊枪起弧进行相应的焊接，在焊缝焊接完成之后搭接收弧，恢复零件的位置，之后上升焊枪。因为这种焊接是一种环焊缝，所以应该相应的增大电流电压。

4.微型汽车半轴套管法兰、半轴套管同油箱壳体焊接工艺

这一工序主要是将两端的半轴套管同油箱壳体、半轴套管同半轴套管法兰焊接，这一过程采用NZ3-4×500B 型号的CO2自动焊机进行焊接。焊枪具有自动调节及快速到位的功能，并且其工作效率较高。这一过程为，将零件放入定位夹紧装置之中，在焊枪送丝起弧之时，旋转零件，在焊缝焊接之后搭接收弧。微型汽车半轴套管中的材料一般为钢管冷20，其规格为6cm×0.4 cm；微型汽车半轴套管法兰中的材料通常为20钢，其厚度为0.4cm，具体工艺参数见下。

微型汽车半轴套管法兰、半轴套管同油箱壳体焊接工艺参数：

气体流量Q/（L·min-1）：20-25

焊丝直径d/mm：1.2

电弧电压U/V：22-30

焊接电流I/A：220-260

5.结束语

通过上述研究证明，在对微型汽车的后桥进行制造时，采用相应的设备及焊接工艺，增加后桥制造的批量，提高对其进行焊接额质量；同时改善工作人员进行工作的环境，相对的降低工作人员劳动强度，降低生产后桥成本、节约能源、减少材料消耗。这种焊接技术的运用，促进后桥焊接的自动化及机械化进程，同时保障后桥制造的质量。

【参考文献】

[1]李林.后桥壳总成生产线焊接工艺及关键设备[J].现代零部件，2011，27（04）：48-53.

[2]李伟吾.微型汽车后桥焊接工艺[J].焊接，2005，42（12）：71-72.

[3]杨阳，贺德方，佟贺丰.北京市私人载客小型和微型汽车的仿真模型及政策模拟[J].中国软科学，2012，26（06）：78-89.

焊接加工篇3

关键词：超声波焊接 焊接质量 影响因素分析

引言

1956年超声波焊接技术被首次提出，此后几十年超声波焊接作为一种新颖的塑料加工技术，凭借其焊接速度快、焊缝质量好、易于自动化、适合于大批生产的优势而在汽车、电子、化工、医药、机械等行业得到了极为广泛的应用[1，2，3]。随着塑料材料大量应用于工业生产和日常生活中， 对其焊接技术的要求也越来越高，这是因为实际加工中很多结构复杂的塑料产品由于其工艺限制等原因而不能一次加工成型，通常需要采用焊接的方法来将零部件无缝连接到一起，构成一个完整的塑料零件，其焊接质量的好坏直接影响到产品的质量。塑料材料焊接当前采用最多的焊接方法即是超声波焊接，如何进一步提升塑料超声波焊接的焊接质量即成为制约塑料材料应用的重要因素之一。基于此，本文详细介绍了塑料超声波焊接的原理及构成并对影响其焊接质量的因素做了详尽的分析。

1 超声波焊接原理

超声波通常是指频率在20KHz 以上的弹性机械振动，其最明显的特性是方向性好，能量高，可以定向传播。基于此特性，当超声波垂直加到待焊接的塑料表面上时， 焊接面上的质点就会因超声波激发而快速振动， 使其连续交替地受压和解压， 在界面上因强烈振动而产生摩擦， 释放出大量的热。超声波引起的摩擦分为两部分即分子间内摩擦和表面剪切摩擦，分子间内摩擦是由于塑料材料内部分子因声波激发振动而产生的，而表面剪切摩擦是由于接触面在振动过程中产生滑移引起周期性结合与分离产生的。分子间内摩擦和表面剪切摩擦的综合效应称为聚合物振动摩擦，振动摩擦使机械能转换为热能，加之塑料导热性差，热量不易散发，便在焊接处形成局部高温，使结合处的材料迅速融化，振动停止后， 熔融的塑料在一定的压力下定形并构成坚固的分子链，达到焊接的目的。[3，4]

2 超声波焊接加工质量的影响因素分析

影响塑料超声波焊接加工质量的因素大致可以分为三大类：超声波焊接机对加工质量的影响、工艺优化对加工质量的影响以及塑料材料对加工质量的影响，现分别从这3点进行说明。

2.1 超声波焊接机对焊接质量的影响

超声波焊接机主要由超声波发生器、换能器、变幅杆、焊头及配套的夹具组成，焊接机的好坏是决定能否成功焊接的前提。

超声波发生器作为超声波焊接机的核心组成部分，其性能的好坏对焊接质量有着决定性的影响。超声波发生器的作用主要是用于将工频电流转变为超声波频率的振荡电流，其核心要求之一即是要求能频率自动跟踪控制，即要求其能对在工作中变化的换能器谐振频率进行跟踪，以保证整机工作在谐振频率内，这是因为系统振动一旦失谐，直接将导致振幅降低，造成焊接质量不稳定甚至失败。其次超声波发生器还应具有功率自适应功能，能在工作中根据负载的变化来调节输出的功率，以实现焊接机的高效率与高稳定性[5]。

换能器是用来将发生器产生的高频电能转换为弹性机械能的装置，是超声波声学系统的关键部件之一，其原理是利用单晶体材料的逆压电效应将输入的电功率转换为机械功率。换能器与超声波发生器之间的匹配是保证焊接质量的要点，必须保证两者之间的谐振，否则易导致换能器发热、温度过高、易损坏，同时也可能导致发生器电源的损坏。

超声波的原始振幅一般很小，通常只有几微米，而实际加工应用中所需要的振幅在几十到几百微米左右，所以通常需要通过变幅杆将其振幅放大，并且变幅杆还可以起到机械阻抗的作用，在换能器与负载之间进行阻抗匹配，使超声波能量更有效地从换能器向待焊接面传递。对变幅杆的主要要求是在工作频率内材料损耗小，传递效率高，同时其疲劳强度要高而声阻要小，以获得较大的振动速度和振幅位移。

超声波焊头是超声波能量传递的最后一个环节，它将超声波产生的高频振动传递到待焊接的表面上，因其要传递超声波，所以焊头一定要工作在谐振状态下，即焊头的固有谐振频率要与换能器匹配，其次还要求其振幅均匀，焊头端面形状适应被焊接工件的形状。

超声波焊接夹具主要起定位和承载的作用，夹具的加工精度对焊接产品的形状和精度有直接的影响，夹具与焊接产品的角度和弧度不吻合时易造成产品焊接后尺寸偏差甚至发生变形。夹具按照焊接产品仿形加工完后还需要微调其固有频率，使其频率与超声波焊接机吻合，以达到最佳的焊接效果[6]。

2.2 工艺优化对焊接质量的影响

塑料超声波焊接的工艺优化主要包括加工参数优化与焊接工艺优化。

工艺参数优化，适宜的加工参数是保证超声波焊接质量的关键条件之一，超声波焊接主要的可调参数有频率、振幅、焊接压力、焊接时间及保压时间。

常用的超声波频率范围有15、20、30及40KHz，针对不同的焊接材料特性所需的频率也各不相同，例如对于薄壁件焊接则宜采用较大的振动频率，这是因为在功率一定的情况下，提高频率可以降低振幅，从而可以降低薄壁件因交变应力而产生的疲劳破坏；而对于较厚的焊件，则宜采用较低的振动频率，这是由于振动频率对焊点的剪切强度有影响，材料越厚、越硬，其影响越大，因而较高的振动频率反而不易焊接成形。对于同一种焊接材料，随着焊接频率的提高，其所需的振动速率与振幅均变小，焊接面温升变快，焊接强度变大，但其传递损耗也变大。

振幅的大小直接影响到塑料材料的熔化程度，对于需要焊接的材料来说是一个关键参数。振幅的选用与被焊接材料的性质和厚度有关，其范围一般在5～25μm，振幅选用太小易产生不均匀的初始熔化及过早的熔体凝固，而振幅太大时又易使焊接面加热速度过快，导致熔化材料流动速度较快而产生大量的飞边并降低焊接强度[1]。在适宜的振幅范围内，增加振幅有利于超声波能量的扩散，缩短焊接时间，提高焊接效率，同时也能提高焊接接头的强度。

焊接压力有两个作用，一是提供焊头与零件间耦合所需的静压力，以便超声波传能量传递到焊接面，二则是在振动结束后提供必要的保持压力以确保接头处材料凝固，使零件连成一体。焊接压力过低时，超声波几乎不能被传递到焊接面上，大多数能量都损耗在焊头与零件之间，造成塑料材料熔融不充分，从而导致需要更多的焊接时间；而如果焊接压力过大，则会增加所需要的功率，造成熔体过流，导致熔融层材料严重挤出，减少熔融层厚度，降低焊缝强度，同时也会产生零件压痕，极端情况下还可能造成过载使焊头停止工作。在其他焊接条件不变的情况下，适当提高焊接压力可以在保证焊接强度的前提下缩短焊接时间，这是因为较高的焊接压力更易在较低温度下产生塑性变形，同时也能在较短的时间内达到最高温度。

焊接时间对接头质量影响很大，焊接时间过短会导致焊不上或焊缝强度不够，而焊接时间过长则会导致塑料熔融过剩，焊线以外的材料熔化且易产生压痕降低焊接质量。对于不同的焊接压力，达到所需焊接强度的时间各不相同，增大焊接压力可以在一定条件下缩短焊接时间。

保压时间即是指振动停止后零件在一定压力下凝固和结合的时间，在大部分情况下，其并不是一个关键的参数，一般取0.3-0.5s即可[1]。

上述各参数是相互影响、相互关联的，通常需要综合调节各参数以达到最佳的焊接质量，例如针对焊接加工中焊缝挤出的问题，这通常是因为焊接振幅过大、焊接时间过长而使振动产生的热量超出熔融焊线所需的热量，导致焊线以外的材料熔化而从焊缝中挤出。当出现这种现象时，应适当降低焊接振幅与焊接时间，保证材料不被过多的熔化，其次也要降低焊接压力，避免材料挤出量过大。

焊接工艺优化主要是指焊接焊线的优化设计，焊接线的设计是影响产品焊接精度的一个重要因素，焊线设计不合理易使产品在焊接过程中因受力不均而发生滑移，造成焊接产品偏位或尺寸偏差。依据不同的焊接接口以及焊接材料特性，应选用不同的焊接线形式。超声波焊接中常使用的焊接线结构类型有三角形焊线、围边式焊线、峰谷式焊线和台阶式焊线，实际加工中可以根据需要进行优化选取[6]。

2.3 塑料材料对焊接质量的影响

塑料材料对焊接质量的影响主要分为塑料材料的可焊性与塑料材料表面状态对焊接质量的影响。

塑料材料的可焊性可以用公式G = K・E・λ・μ/ρ・C・t （ W/m2・K）来表征。

其中：

G――塑料材料的可焊性；K――焊件形状因子，取决于焊件的壁厚、尺寸大小及焊头的形状尺寸；E――塑料的弹性模量（ GN/m2 ）；λ――导热系数（ W/m・K）；μ――塑料的摩擦系数；ρ――塑料的密度（ kg / m3 ）；C――比热（J /kg・K）；t - 熔点（ K）。

从上式可以看出塑料材料的可焊性与其弹性模量、导热系数、摩擦系数成正比，而与其密度、比热容及熔点成反比。

正确选用塑料材料是保证焊接质量的首要条件，一些常见的各种同种塑料和异种塑料的可焊性分析表格在文献[1]中已有详细的介绍，这里就不再赘述。

塑料材料的表面状态则包括了材料的表面粗糙度，焊接搭接宽度及导能筋等对焊接质量的影响。塑料材料表面粗糙度越大越有利于降低声阻，提高表面能流密度，进而提高焊接质量。焊接搭接面越宽，其焊接接头强度越低，这是因为搭接宽度越大，焊接接头边缘应力集中越大，越易出现微裂纹，从而降低接头强度[6]。导能筋通常是一个铸在零件配合面的小三角形隆起，用于将焊接初始接触限制在一个非常小的区域内从而将超声波能量集中在三角形顶部，其次它还可以为熔融的塑料在温度和压力共同作用下铺展提供空间，避免应力集中，从而实现精密焊接，其三角形顶部角度是一个关键参数，常用的角度通常为90°或60°。

结语

塑料超声波焊接技术凭借其焊接速度快、焊缝强度高、焊缝质量好的优点而越来越受到广泛的应用，其应用前景也必将随着塑料材料的进一步推广使用而不断扩大，与此同时对其焊接质量的要求也必将越来越高。塑料超声波焊接焊接机理复杂，受到众多因素的影响，这包括焊接机设备、焊接工艺参数、焊接工艺及塑料材料特性等多个方面，理解并弄清上述各因素对焊接质量的影响是进行成功焊接的前提。

参考文献

1. 张胜玉. 塑料超声波焊接技术（上）[J]. 橡塑技术与装备， 2015（08）：50-54.

2. 冉茂杰. 热塑性塑料的超声波焊接[J]. 工程塑料应用， 1986（04）：36-36.

3. 陶永亮. 塑料焊接加工几种方法[J]. 塑料制造， 2011（12）：75-79.

4. 陈振伟. 超声波发生器的研究[D]. 浙江大学电气工程学院 浙江大学， 2007.

5. 王叶， 陈斌. 超声波焊接原理及其工艺研究[J]. 科技创业家， 2013（07）.

6. 陈源， 丁斌. 贯流风叶超声波焊接机的工艺优化[J]. 中国包装工业， 2015（Z1）：101-102.

基金项目

家电送风系统设计及制造的数字化、智能化技术研究与应用项目（2013CXTD01）；贯流风扇叶超声波焊接机器人研发及柔性生产线示范（2013AH100013）。

作者简介

焊接加工篇4

【关键词】电加热单元；接管；定位工装

Research and Application on Positioning Tooling for The Electric Heater Welding to Sleeve

YU Jun-gangXU Jian-mei

（Harbin Electric Corporation（QHD） Heavy equipment company limited，Qinhuangdao Hebei，066206，China）

【Abstract】To ensure the welding quality, the assembly precision of connecting piece, sleeve and consumable insert is very strict when welding the electric heater to sleeve. According to the special structure，designed a positioning tooling and completed the exactitude assembly of Electric Heater to sleeve before welding. This article also describe the principle and usage of positioning tooling.

【Key words】The electric heater ; Sleeve; Positioning tooling

0引言

电厂系统稳压设备下封头上布置了多支电加热单元，电加热单元通过接管与下封头贯穿，电加热单元与接管的焊缝为产品压力边界焊缝。受结构限制，电加热单元与接管焊缝空间狭小返修困难，返修不当易造成电加热单元的损伤，甚至需更换新的电加热单元重新焊接，返修成本高，因此焊接质量决定产品质量。为保证产品焊缝质量，对电加热单元、接管、嵌环的装配、定位精度要求极高，拟设计开发一种接管对接焊用定位工装，来完成电加热单元与接管焊接前的准确定位，实现电加热单元、嵌环、接管三者同轴固定。

1产品结构及焊接要求

电加热单元连接件、接管的连接为不开坡口的小直径管对接接头，对接接头处贯穿了电加热单元，接管与连接件之间预置焊接用等径嵌环，为两侧平齐无定位台阶的缺圆环。连接件外圆柱面短且有内凹槽，可利用卡位非常有限，不足10mm。电加热单元接管、连接件、嵌环三者焊接时要求必须同轴，错变量须控制在0.10mm之内。

2定位工装的设计方案及定位原理

1.底座；2.支撑架；3.压板；4.锁紧螺母；5.挂钩

图1定位工装示意图

根据电加热单元与接管点焊对中要求，研究设计出定位工装，如图1所示。其主体结构自下而上由底座、支撑架、压板、锁紧螺钉、挂钩五部分组成。定位工装各部分结构及功能说明如图1。

底座，为带凸缘U形结构。底座上两处与工件接触处均为圆角结构，避免划伤管子。与工件不接触的最底部开槽，保证有焊接空间能将电加热单元连接件、嵌环、接管点焊固定。两侧凸台分别为前后各两处，一侧两处凸台背面带一定斜度与挂钩配合；另一侧两处凸台设计成开槽结构与支撑架上两处支腿形成铰链接。

支撑架，为两面体框架结构，一面为两侧内凹的平顶结构，一面为两支腿结构。两支腿与底座上相应凸缘处槽铰链接；平顶结构一侧的凸缘部分开槽与挂钩铰链接，位置与底座上带斜度凸台对应。

压板，为U形槽结构。压板宽度远小于底座宽度，其上两处与工件接触处均为圆角结构，同样为避免划伤管子。在中间位置处加工出螺纹孔，与锁紧螺母配合。

锁紧螺钉，为平端压紧式结构。锁紧螺钉将支撑架、压板连接在一起，当拧紧它时，其上抬肩压紧压板，使压板上圆角结构与工件接触，锁紧螺钉端部不与工件接触。

挂钩，为L形机构。挂钩共2支，其一端与支撑架铰链接，另一端与底座上凸缘背侧斜面接触，在锁紧螺钉动作时或紧或松，起到定位或拆卸的功能。

通过以上定位结构，一方面，通过底座上定位面和压板上定位面形成三点定位，将电加热单元连接件、嵌环、接管三件轴线锁定在同一个中心线上，实现了三者的定位，并且通过锁紧螺钉调整接管和连接件的错边，满足焊接对错边的要求；一方面，通过底座上两支腿之间形成焊接空间，同时另一侧两挂钩之间也形成了点焊空间，加上底座底部预先设计的槽，总共在近似120°分布位置形成三处较大的点焊空间，满足焊接要求，同时，工装整体结构小巧，不受其他电加热接管和电加热单元的空间限制。

3工装的使用及应用效果

该定位工装使用时，需将锁紧螺钉松开，打开挂钩，从电加热单元侧面套在已装配的接管和连接件相应的位置，合上挂钩，紧固锁紧螺钉，直到电加热单元连接件、嵌环、接管在轴线不发生移动，检查三者错变量，满足错边要求即可进行点焊固定。

利用上述定位工装对电加热单元的连接件、嵌环、接管进行轴向固定，定位前根据操作空间进行焊枪试装以确定焊枪装卡方位，在保证点焊位置及起弧位置能够满足焊接要求的情况下，再将定位工装紧固，装配后调整连接件和接管对接间隙、错边量满足要求后进行点焊，拆下工装进行管管全自动焊接，保证焊接质量满足产品要求。

目前，定位工装已应用于多台产品的连接件和接管焊接前的定位、固定，其焊接质量全部满足要求。

4结束语

电加热单元与接管焊接定位工装在结构上小巧精致，重量轻，操作方便，通用性强；在制造上取材容易，加工方便，造价低廉。定位工装不仅将电加热单元连接件、嵌环、接管三件连接固定在一起，而且保证了三件同轴要求，有效的保证了电加热单元与接管焊接质量。

【参考文献】

焊接加工篇5

【关键词】 加热减应区法；铸件；焊接修复；应用

近年来，随着社会经济的快速发展和工业化建设进程的不断加快，铸件在现代化生产中的应用范围也越来越广泛，但同时也容易产生一些问题，国内的铸造水平还和国际上发达国家的铸件差距较大。特别是对铸件的焊补， 技术比较落后，因此在当前的形势下，加强对铸件焊接修复工艺及其应用问题研究，降低不必要的损失，具有非常重大的现实意义。

铸件的焊补图片如下：

1、加热减应区法基本原理分析

所谓加热减应区法，实际上就是在待焊铸件上选择一处、多处位置点，在焊前、焊接过程以及焊后进行适当的加热，以确保该位置与焊补点的伸长同步，而且在冷却过程中也会作一样的收缩变形，以此来减小铸件焊接应力的操作方法。通常情况下，我们将预加热位置点称作加热减应区，采用该焊接方法，要与氧一乙炔气焊、以及电弧焊等配合使用。从本质上来讲，该铸件焊接方法，是严格遵循焊接内应力规律进行的，利用了金属物件热胀冷缩的自然特性，利用焊缝加热膨胀产生一点的力，来减小压缩塑性形变两，进而降低拉应力，以免出现裂纹、裂缝病害。在此，以Ⅱ形铸件框边焊接为例，对加热减应区焊接法原理进行全面的认识。如图下图所示，Ⅱ形框架框边上出现了严重的断裂现象。

据以往经验，上图中的断裂口若不采取有些的措施进行处理，而是直接焊接修补，则该位置可能会因焊接过程中的不断加热而出现严重的膨胀现象。同时，框边两边原本是一致的，左边若受热膨胀，则右边必然受到拉紧作用力的影响，因其难以随之膨胀，而容易导致焊口位置产生严重的压缩塑性变形。当焊接完成后，焊口冷却后又会因收缩而缩短，右边会再次受到拘束，结果焊缝中就会产生较大的横向拉应力，一旦超过材料自身的承载强度，将会在焊缝位置出现新的裂痕。然而，焊前若以上图中的另一条边框阴影部分为减应区，对其进行适当的加热，则可使左右两边同时伸、缩，这样就可以有些减小焊接应力，即加热减应区法焊接修复原理。

2、铸件加热减应区法焊接工艺

基于以上对铸件加热减应区法基本原理的分析，其焊接修复工艺主要表现在以下几个方面：

第一，焊接加热温度控制。实践中可以看到，减应区的实际加热温度关系着铸件缺陷部位的修复治理，同时也是实现减应与否的关键因素。一般而言，减应区的加热温度和铸件自身的塑性、承载强度等母材材质、构件刚性以及铸件故障位置和大小等因素存在着密切的关系，通常情况下，铸件修复过程中所需要的加热温度应当严格控制在600至700摄氏度范围内。温度太高，可能会影响铸件焊接位置的伸长；温度太低，则难以起到焊接修复效果。

第二，焊接加热时间控制。铸件焊接修复前加热过程中，应当先对减应区进行适当的加热操作，保证加热量能够慢慢传至预焊接位置，即对焊接修复区进行预热。铸件焊补过程中，减应区温度若上升到600至700摄氏度，而且焊接位置的受热温度也上升至400摄氏度，则可对缺陷焊接区进行及时的修复和焊补。铸件焊后加热过程中，焊接前不对该区域进行加热，待焊接完成后才对该区域进行加热操作。若铸件焊接温度为650至700摄氏度，可通过焊后加热方法，将焊缝位置的应力有些低引至减应区，并利用塑性变形有效减小焊补区位置的收缩。对于联合加热而言，焊前、焊后同时加热。铸件焊接修复过程中，焊前可将焊区加热至400至500摄氏度，然后再实施焊补操作。

第三，焊区加热方式。首先是线状加热方式。焊接过程中，火焰沿着直线移动、或者横向摆动，从而形成带状减应区。该加热方式，多用于那些刚性比较大的铸件焊接修改工艺；其次是三角形加热方式。焊接过程中，可对加热区进行三角状加热操作。实践中，因铸件加热面积相对较大，所以收缩量可能会比较大，采用该加热方式可取的较好的减应效果，而且该方法经常作为工件边缘减应区加热方式。然而需要注意的是，采用该加热方式，其底边应处于铸件边缘位置，这样方便操作。最后，带状加热方式。实践中，对铸件焊接表面采取带状加热方式，可促使加热区两侧位置在没有任何约束的条件下，可实自由的伸缩。一般而言，该加热方法比较适合于铸件故障问题处于铸件中部位置的情况，比如柱体焊接修复。

3、铸件加热减应区法应用实践

通过以上分析可知，铸件加热减应区法具有非常明显的应用优势，因此在当前铸件缺陷修复工艺中的应用范围非常的广泛。对于球铁的补焊，对于在焊缝及近缝区，如果有镁和稀土元素等含量比较高， 容易产生白口现象或马氏体产生，同时使区域的内应力增加，甚至产生裂纹；反之，如果镁和稀土元素不足时，对于铸件的补焊焊缝，将会出现灰铸铁组织，使力学性能降低。因此，球墨铸铁焊补时所用电焊条为特殊焊条，焊条及气焊丝需要按国家标准BG10044-88执行。

以下是该方法的应用实例。日字形铸件边角出现裂纹时，其焊接修复过程中采用的是加热减应区法。如下图所示，日字形铸件的边角位置出现了一道裂纹，为确保铸件正常应用，需对其进行适当的修复。

对于该铸件而言，由于其自身的刚性强度非常的大，若采用传统的方法对其进行直接焊接，则焊缝位置可能会产生较大的横向应力，严重时可能会产生新的裂缝。基于这一问题的思考，实际焊接过程中选用的是加热减应区法。

第一，为准确定位加热减应区，可将焊缝位置的横向应力进行分解，即水平、垂直两个方向上的残余应力，因此焊缝点的伸缩也就分成水平、垂直两个方向上的伸缩。实践中可以看到，该铸件自身的刚性强度较大，无论哪个方向上的伸缩，都会受上部及右边框的影响。基于此，应当以上图中所示的阴影部分作为焊接减应区，然后对其进行适当的加热，此时焊缝位置的水平伸缩限制就会因上部水平框边的逐渐变热而消除；同时，垂直方向上产生的伸缩约束，也会因右边框温度的不断升高而逐渐消除。在该种条件下，焊接修复区、焊接减应区的加热、冷却等环节，基本上可以保持同步，因此也就大幅度降低了逐渐焊接应力的影响。

第二，日字形铸件裂纹的具体焊接修复工艺。首先，借助磨光机、氧一乙炔等，在铸件裂纹位置开一个70度的V字形坡口，然后将坡口位置的油污、铁锈以及其他杂质等，彻底的去除。其次，选择焊接材料和方法。本铸件裂纹处理过程中，采用的是气焊焊接法，以HS401焊丝、CJ201熔剂等为焊接材料，加热火焰是弱碳化焰；最后，焊接修复过程中，应当注意的是，焊接修复之前，应当用焊炬对减应区进行适当的加热，并且要确保温度控制在600至700摄氏度范围之内，焊缝间隙逐渐增加至1至1.5毫米时，可对铸件进行焊接操作；实际焊接修复过程中，应当注意对加热减应区进行间断性的加热，并且要确保该位置的温度持续性；当焊接完成后，还有将焊接减应区的温度逐渐加热到600至700摄氏度，并确保焊接修复区与减应区冷却的同步性。

第三，焊补后，对铸件焊补区，进行锤击（要有防护措施），以降低焊接内应力。如果有条件，可以采用超声波冲击处理。

第四，金相组织

由上图（X500）分析看出，焊补的焊缝区石墨为星状和枝星型，机体为铁素体和珠光体。

上图为球墨铸铁加热补焊缝的热影响区，所得到的图片（X100），由上图分析看出，上部分区域为铸件区；下部分区为补焊区。

经过上述介绍得出结论：加热感应法对铸件整体明显降低了焊补产生的内应力，优化了铸件的组织结构。

第五，使用国产YJ-10型静态电阻应力变化仪器，灵敏度系数K=1.5-2.0，测量各五组预先制作的样品：

σ1的方向平行于焊缝，σ2方向垂直于焊缝

第六，焊补后，加热的方法可以减应力，同时可以用来控制变形

铸件的塑性没有钢件的好，但承压承载能力优于钢件，所以对于冷态矫正非常困难或对厚大变形铸件无矫正设备时，需要进行热态矫正。

热态矫正又可分成局部加热矫正和整体加热矫正两种。局部加热矫正，是以气体火焰或其他热源将铸件变形的局部加热，使之发生热塑性变形，然后再施加外力进行矫正。对于壁厚在60mm以下中型铸件以及塑性变形较差的中小型铸件，一般通过整体加热矫正；而对壁厚>60mm的大中型铸件用局部加热后矫正。

局部热态矫正时，应先确定加热部位、清理该部位，确定加热温度及加热的速度、加热后要施加外力，看看如何施加外力，判断施加外力的方向和大小。例如，对于自由状态的铸件要校正变形，加热部位和施力位置应在最大弯曲处；对一端固定的铸件的偏斜变形，加热部位应选在变形点，施力位置选择在在变形量最大的部位。如果铸件材料热塑性越好，施力位置方便，应该比较容易得到好的矫正效果。

整体加热矫正，一般采用热处理，就是在完全退火或正火过程中进行变形矫正。当铸件在热处理炉内时就施加外力或铸件上面堆放重物。随着炉温的升高，铸件随着温度的升高，而恢复。也可以在铸件的下面加适当重量的角铁或支承来矫正。装压时基本平面向下，用垫铁垫，V与铸件间的空隙为该处的变形尺寸。由于铸件的自重，同时随着温度的升高，铸件的变形消失。

第七，铸件焊补后，需要采用喷砂或喷丸清理铸件表面，重要的铸件需要超声波探伤仪探伤。

上述为日字形铸件裂纹处理工艺，其采用的是加热减应区法进行焊接修复，从效果上来看，该方法的应用，较之于传统的焊接操作工艺，可谓有过之而无不及，因此在当前铸件缺陷修复过程中，可广泛应用和推广。

结语：总而言之，加热减应区法对于有效减小焊接应力效果非常的明显，实践中比较适合于各种铸件，比如铸钢、铸铁等强度较大构件的修补。因此应当对其加强重视和不断创新，以期能够为我国工业发展做出更大的贡献。

参考文献

[1] 王新彦 解海滨 胡芸.镁合金铸件缺陷的焊补[J].热加工工艺，2012（13）

[2] 杨鹏 邸会敏.不锈钢铸件低温焊接工艺[J].甘肃科技，2011（03）

焊接加工篇6

【论文摘要】传统的加劲环焊接工作多采用手工焊，但是面对越来越大的加劲环直径，传统手工焊生产效率已难以满足生产进度的需要。本文介绍一种将一般埋弧自动焊滚焊台车改进成为满足角焊缝自动焊的工装技术，并在实践中成功应用。

1问题的提出

波波娜水电站位于新疆和田市喀拉喀什河上，电站共3台机组，总装机容量l5万kw，水头200m，钢管材质为q345r，内径4600mm，板厚22mm～42mm不等。加劲环板厚同主管壁厚，焊缝为不开坡口角焊缝，焊脚高度为16mm一28arm。压力钢管总长910m，加劲环分布问距：下弯段1m，其他段2m。

以板厚34ramjjl1劲环焊接为例，图纸要求焊脚高度24ram，单节钢管长度2m，加劲环数量为2件，单道焊缝长14665mm，单节钢管加劲环焊缝总长58660mm。如若采用传统手工焊焊接，每道焊缝约需5个工日，58660mm的焊缝约需20个工日，生产效率极为低下，在焊工数量不足的情况下难以满足工期要求。因此，压力钢管加劲环的焊接需采用生产效率较高的自动焊接方法。

2自动焊接的方案选择

要实现压力钢管加劲环的自动焊接，有两种方法可以使用：一是二氧化碳气体保护焊，二是埋弧自动焊。二氧化碳气体保护焊由于焊丝直径过小，想堆焊出大的焊脚尺寸非常困难，并且项目所在地和田没有二氧化碳气体出售，只能从700km外的喀什运输，成本太高。加之施工现场地势开阔，多风沙，二氧化碳气体的保护效果也不可能理想。所以，采用二氧化碳气体保护焊存在诸多困难，不易实现优质高效，经比较决定采用埋弧自动焊。

3工装设计

如果想要实现压力钢管加劲环的埋弧自动焊，首先需要解决以下两个问题：

(1)由于埋弧自动焊单位时问内热输入量巨大，同样是直径4mm的埋弧焊丝和焊条，埋弧焊的焊接电流是焊条的近4倍，单位时间内热输入量非常大，对焊枪及焊件的角度要求苛刻。如图1所示的传统手工焊位置进行埋弧自动焊，会造成母材融化后熔池金属受重力影u向往下流动，来不及填充融化部分母材，咬边现象及焊脚不对称现象严重。要焊接出符合规范规定的焊缝，必须采用如图2所示的焊接位置，即以竖直焊枪为对称，实现船型位置焊接。

(2)实现压力钢管加劲环角焊缝和埋弧焊机的相对转动，但由于埋弧焊的工艺特点(熔池必须有焊剂覆盖及焊剂的松散性)，只能使加劲环施焊部位角焊缝实现相对转动，埋弧焊机焊枪保持不动。

针对以上情况，我们设计了如图3所示的一套工装解决了上述两个问题。

(1)滚焊台车轴线倾斜成与地面成45。夹角将压力钢管吊放到台车上，在高度较低的管口一端加装三个导向轮，同时起导向作用和防止钢管在转动过程中发生轴向窜动，加劲环角焊缝此时成船型位置，与竖直焊枪左右对称。

(2)设计制作一个可移动龙门架，上面搭设焊接平台，焊接时埋弧焊机固定在平台上，压力钢符及加劲环随台车转动，实现船型位置焊接。

4加劲环埋弧焊工艺

加劲环材质为q345r低合金高强钢，对于板厚大于30mm的加劲环，应主要注意防止焊接冷裂纹，严格控制焊前预热温度和层间温度。厚度大于38mm的需要做后热处理。焊接材料选用h08mna和hj43l，焊丝规格为直径4mm，焊接工艺参数见表1。

焊接加工篇7

【关键词】灰口铸铁；焊接性；焊接工艺

1.铸铁的焊接性

铸铁含碳量高，组织不均匀，石墨呈片状结晶，故而抗拉强度低、脆性大，可塑性及焊接性较差。由于碳、硫含量高，组织疏松，偏析严重，导热性能差，对冷却速度很敏感，且铸铁液固相温度比较接近，焊接过程中焊缝产生的变形力大，易形成气孔。零件焊缝处由于局部加热，焊接热循环不均匀，不利于石墨析出，极易在焊缝区形成白口铁。其焊接产生的应力扩散不均，如焊接应力超过铸铁强度，就会在焊补区出现新的裂纹或焊道剥离现象。所以，在焊补时应防止：焊缝区内的白口化及夹杂气孔，焊缝及零件上产生新的裂纹，焊接过程中产生难熔的氧化物及发生零件自身变形等问题。

2.常用焊接方法

为改善铸铁零件的焊补质量，可采取热焊法和冷焊法。热焊法指焊前将工件整体或局部预热到600-700℃，补焊过程中不低于400℃，焊后缓慢冷却至室温。采用热焊法可有效减小焊接接头的温差，从而减小应力，同时还可以改善铸件的塑性，防止出现白口组织和裂纹。常用热焊法是气焊和焊条电弧焊。冷焊法指焊前不对工件进行预热，或预热温度不超过300℃。常用手工电弧焊进行冷焊。

2.1气焊热焊法

2.1.1焊接工艺

气焊热焊方法适于补焊小型薄壁灰铸铁零件。焊接时，为了保证气焊的焊缝处不产生白口组织并有良好的切削加工性，铸铁焊丝的成分应具有高的含碳量和含硅量，并配合适当焊剂。常用铸铁气焊焊丝，如HS401或HS402，配用焊剂CJ201。

焊接工艺流程图如下：

2．1．2 焊接技术

（1）焊前准备:

用氧-炔火焰中性焰，加热到100～150℃，清除缺陷周围的油污。用碳弧气刨开坡口，一般坡口深度为焊件壁厚的2/3，角度为70℃～12℃.然后用碳弧气刨去除氧化皮，露出基体的金属光泽。所开坡口顶部宽度超过30mm，且裂纹℃较长时，应预栽M8螺丝，每间隔30mm栽一根，对称预栽。然后将焊件放放炉中缓慢加热至600～700℃（不可超过700℃）。

（2）施焊:

采用中性焰或弱碳化焰，选用左向焊法。起焊时，由于刚开始加热，焊炬倾斜角应大些，一般为50～70℃。同时在起焊处应使火焰往复运动，保证焊接区加热均匀。焊接时，要在基本金属熔透后再加入焊丝金属，以防止熔合不良；加入焊丝时，经常用焊丝轻轻搅动熔池，促使气体、夹渣浮出；发现熔池中出现白亮点时，停止填入焊丝金属，加入适量焊剂。焊完时，应使焊缝稍高于焊件表面，并用焊丝刮去杂质较多的表层面。

（3）焊后冷却:

工件应随炉缓慢冷却至室温（一般需48h以上），也可用石棉布（板）或炭灰覆盖，使焊缝形成均匀的组织，可防止产生裂纹。

2．1．3气焊特点

气焊火焰温度比电弧温度低得多，焊件的加热和冷却比较缓慢，这对防止灰铸铁在焊接时产生白口组织和裂纹都很有利，而且气焊质量较好，易于切削加工。

2.2手工电弧焊热焊法

2.2.1焊接工艺

手工电弧热焊主要用于补焊厚度较大（大于10mm）的铸铁零件。焊条电弧焊选用铸铁芯铸铁焊条Z248或钢芯铸铁焊条Z208。

2．2．2 焊接技术

（1）对缺陷所在的部位进行清理，将油、锈、杂质等清除干净；检查裂纹的长度，查清走向、分支和端点所在的位置；为防止裂纹扩展，应在裂纹端部处钻止裂孔3～5mm，深度应比裂纹所在的平面深2～4mm。将工件放入加热炉中预热600～700℃。

（2）为使焊接缝能自由收缩，采用分散、间断、交替施焊的方法。先焊中间，后焊两边。以最快的速度间断、交错进行封底焊接，焊接电流约100A。焊条与工件夹角在35°～45°之间，电弧始终对准前面的熔敷金属，不得使其指向母材，以防止母材过多地熔入焊缝。同时焊条不要做大的摆动，以直线窄焊道为宜。每次焊道长度不得超过50mm，熄弧时应填满弧坑。

（3）焊后冷却：

工件焊后应随炉缓慢冷却至室温，也可用石棉布（板）或炭灰覆盖。

2．2．3 焊接特点

手工电弧焊热焊可有效地防止白口、淬硬组织及裂纹的产生，接头切削加工性好。但需加热设备，成本高、生产效率低、劳动条件差。主要用户小型、中等厚度（大于10mm）的铸铁件和焊接后需要加工的复杂、重要的铸铁件，如汽车的汽缸体、缸盖等。

2.3手工电弧焊冷焊法

2.3.1焊接工艺

根据铸铁工件的要求，可选用不同的铸铁焊条，例如补焊一般灰铸铁零件非加工面，可选用Z100焊条。补焊高强度灰铸铁及球墨铸铁零件，可选用Z116或Z117焊条。冷焊法可以使用普通的电弧焊设备。

2.3.2焊接技术

（1）焊前准备:

首先清除焊修表面的油污及杂质，使其露出基体的金属光泽。如果存在裂纹，应在裂纹两端各钻一个止裂孔，以免施焊时裂纹延伸。沿裂纹开出坡口，其型式和大小由焊接部位的厚度和工艺要求而定。如果是大型铸件，还可以在焊缝处拧上一定数量的螺钉，使接头得到加强。

（2）焊条直径由焊修部位的厚度确定，一般应尽量选用小直径的焊条，以减少输入焊件的热量；在保证焊条金属与基体溶合的情况下，焊修电流也应尽量选用小的，以免焊件温度过高产生应力；一般应遵循“先内后外（先孔内，后机体外侧，再后机体上平面）、短段、断续、分散焊、多层多道、小电流、锤击焊缝”的原则。第一层焊完后，用砂轮在整个焊缝上磨去一些焊肉，检查确实不存在气孔、裂纹后再焊第二层；每层先从坡口两侧焊起，后焊中间；每段焊完后，应冷却至室温再焊下一段；每个小焊波不要横跨到坡口两侧，这样有利于未焊部分自由收缩，并避免电弧在坡口两侧停留太久。施焊中以直线划小圈式运条手法为佳，焊缝应与母材呈圆滑过渡，以利于焊缝应力分布。

（3）应在焊后金属温度在800℃左右时，用小锤锤击焊缝，使其表面呈麻点状，以松弛焊接应力，清除裂纹和气孔。若温度已经冷却到低于300℃时，则不能在锤击，以免产生冷脆裂纹。

2．3．3焊接特点

冷焊前由于不需要进行高温预热，焊后在室温下自然冷却，依靠焊条来调整焊缝处的化学成分，以防止产生或减少白口和裂纹。此方法焊接工艺简单，工作效率高，维修费用低。但焊补质量不如热焊法，焊接切削加工性较差。冷焊法主要用于焊补要求不高的铸件及非加工表面和怕高温预热引起变形的工件。

3.结束语

（1）灰口铸铁在工程施工中，应根据工件的切削加工性、体积、形状、厚度、颜色、强度等，选择合适的焊接方法。

（2）焊条电弧焊热焊法对于要求质量高、切削加工性好的铸件最适合。

（3）焊条电弧焊冷焊法则适宜于非机加工的表面及不便于预热的大型铸件。

（4）对于中小型薄壁零件采用气焊、冷焊、热焊均可；对于较大的零件应采用气焊热焊法。

焊接加工篇8

SC型施工升降机的齿条安装精度质量，直接关系升降机吊笼运行的平稳性。而齿条长度与标准节等长，为1508mm。标准节是由4个立柱、3个方框、部分腹杆和齿条等焊接而成。结构如图1所示。在GB10054中规定，标准节轴线对端面的垂直度公差不得大于节长的1/1500，所以垂直度不得大于1.005mm[1]。传统焊接是先焊接好方框，然后在焊接专用工装内将立柱、腹杆和齿条焊接成一体。因为焊接工艺与人员操作的关系，在焊接过程中容易造成焊接变形。

2改进前焊接工艺及问题

目前的工艺过程是焊接框架、切削加工框架、加工立柱圆管、加工腹杆，配件安放在专业焊接工装上，进行焊接[2]，如图2所示。制造过程中，方框组焊过程中由于焊接的问题也会造成焊接变形。如图3所示，由于方框是由角钢拼焊成一个整体框架的，焊缝存在平焊缝和角焊缝。不同焊缝的收缩系数不同[3]，特别是目前采用的焊接工装不能保证焊缝交错焊接，从而造成焊接变形量大的问题。齿条是通过螺栓连接块焊接在方框上的，并与立柱平行。在拼装组焊过程中，用焊接工装将齿条固定在相对位置上然后进行焊接。所以，方框焊接变形就会影响到齿条的位置精度[4]。同时，齿条和方框也会因为螺栓预紧力产生变形，进一步加大了齿条的制造误差。图2常见标准节加工工艺过程

3改进后的焊接工艺

3.1对方框焊接工艺的改进

由于升降机生产批量大，为了减小焊接变形，可以采取两次装夹焊接的方法。第一次装夹焊接所有的平焊缝，焊后进行处理整形，消除焊接变形。第二次装夹焊接所有角焊缝。这样在一个工序只焊接一种焊缝，工人操作简便，工作效率高，焊接变形量也会减小。

3.2对齿条焊接的工艺改进

实践中，齿条焊接变形的主要原因是：方框焊接变形和连接螺栓预紧力造成角钢拉弯变形。针对上述原因，可采取如下改进。第一，改进标准节工装，使工装可以自由旋转，且便于工人进行翻转操作，在焊接过程中实现对称焊接，以减小焊接方框变形。第二，为减少螺栓预紧力造成的齿条变形，采取分步焊接的方法，即在工装上将所需焊接件安装完成，分别焊接方框与立柱圆管。焊接完连接块和部分水平焊缝后，将螺栓松开，并将夹具松开，消除焊接变形和螺栓连接变形。然后，再次夹紧工装，拧紧齿条螺栓，焊接完剩下的垂直焊缝。由于垂直焊缝对齿条影响小，此时即可将焊接变形和螺栓预紧变形消除到最小。

4改进前后的工艺对比

改进前，产品制造精度不足，产品质量不稳定，工人工作效率较低。经过改进，将变形量大的焊接部分进行分步焊接，从而减小了变形。利用螺栓二次预紧，消除螺栓预紧力造成的变形，之后再通过在焊接工装上的二次夹紧，分步焊接，消除变形。这种方法将常规工艺方法改进为分步焊接。可见，通过合理制定的工艺过程和操作方法，能够有效消除变形，提高产品质量，也可以减小由于制造误差引起的齿轮磨损和运动抖动问题。

5结语

对于施工升降机齿条焊接工艺的改进，针对工艺过程，充分利用分步焊接，实现焊接变形最小化，将焊接工序分解成多步完成。改进工艺既方便工作操作又减小变形，提高效率的同时，提高了齿条安装的精度。

作者:王峰 单位:滁州市特种设备监督检验中心

参考文献

[1]安雁秋，戴光群.SC200型施工升降机导轨架焊接方法的改进[J].黑龙江科技信息，2005，（5）：4.

[2]陆秀凤.人货两用施工升降机标准节焊装设备简介[J].建筑机械，1994，（8）：37-38.

焊接加工篇9

关键词：自动焊接；工程机械焊接；发展

科学技术是保障产品质量和提高生产效率的基础，也是促进国家各方面事业迅猛发展的源泉和动力，对于工程机械焊接这个行业来说也不例外。自动焊接技术可以有效提高产品的密度和精度，而且还能够延长产品自身的使用寿命，进一步降低企业在产品生产方面的投资成本，这样可以进一步提升企业整体的经济效益以及市场竞争力。目前我国操作人员的整体素质和科学技术水平仍然处于落后地位，因此，在工程机械焊接领域更应该选择更加先进、科学的自动焊接技术。

1自动焊接技术所具备的主要特点

（1）能源消耗降低，节省能源。与其他类型的焊接设备相比，自动化焊接设备能够将产生的热量进行集中，而且很少会出现热量分散的现象，所以其产生的热量不会在短时间内消失，这样能够有效地降低焊接设备对于电能的损耗。同时，使用自动焊接设备进行薄板的焊接和加工时，由于自动化焊接设备不需要和传统的焊接设备一样开坡口，这使得金属材料不会发生到处溅出的现象，这样能够在很大程度上节省原材料[1]。（2）工作环境良好。通常，使用自动化焊接设备都会配备隔离罩，这样能够有效地隔离焊接时所产生的烟雾，而且有些自动化的焊接设备在使用时不会产生强光，也几乎不会产生烟雾，操作人员在日常工作中操作自动化焊接设备时，不需要进行长时间作业，只需要输入几个操作指令就能够完成整个焊接工作[2]。（3）经济性和可靠性较高。目前国内有越来越多的厂家开始生产自动化的焊接设备，厂家会拥有对焊接结构和焊接操作有深入了解的研究人员，而且具备较为成熟的配套技术。一般而言，这种类型的厂家生产出的自动化焊接产品就能够满足建设普通轨道的施工要求。另外，自动化的焊接设备具有很高的可靠性，而且加工和设计成本较为廉价，一般造价在30万元左右，和造价在百万元以上的焊接机器人进行比较，其设备对于实际物质和外观的要求不高，这能够吸引不少工人专业技术水平较低的机械生产加工企业。因此，自动化的焊接设备可以说在工程机械焊接领域有着十分重要的地位，而且实用性和可靠性较强[3]。（4）操作十分简便且方便维护。自动化焊接设备一般是针对特定的焊接形式、焊接结构和焊接工艺进行专门设计的，因此，这种焊接设备所具有的功能比较单一，其设备结构也比较简单，进行作业的人员仅需要搞清自动化焊接设备的内部结构和操作性能，就可以对整台设备进行日常操作以及维护。（5）技术水平较高。自动化焊接设备可以对薄壁材料和要求加工精度较高的零部件进行焊接，由于不是采用手动焊接的方式进行操作，这使得自动化焊接设备能够选择多种介质的焊源。例如，可以运用激光来加工出宽度小、深度高的焊缝，由于激光技术，可以造成很小的热影响，这使得零部件仍然能够保持加工以前的形状，而且运用激光进行焊接具有较高的速度，这使得焊缝的外形也十分美观。

2自动焊接技术对于工程机械焊接行业的意义

由于我国进行钢材焊接工作需要损耗数量巨大的原材料，运用自动焊接技术可以有效地提升进行焊接的效率，采用自动焊接技术已经成为工程机械焊接行业的关键组成部分。与其他类型的焊接技术相比，自动焊接技术具有十分明显的优势，可以提升焊接操作人员整体的工作效率，也能够在一定程度上缓解工程企业内部的人才矛盾，进一步降低人力资源方面的成本和企业整体的投资成本。在传统的焊接作业过程中，不仅劳动强度很大，而且还会产生对人体有伤害的弧光，自动焊接具有较高的安全性，而且不会产生损害工人健康的弧光。另外，现阶段进行焊接加工的产品都是重机械，对于机械的精度以及焊接质量方面有着越来越高的要求，而传统的手工焊接无法完成这种类型的重机械焊接作业。在科技迅猛发展的现在，企业要想在市场竞争中占据优势地位，就需要不断创新生产和加工技术。因此，在工程机械焊接领域中应用自动化的焊接技术是十分具有必要性，而且符合时展潮流的[4]。

3自动化焊接在工程机械制造领域的发展趋势

（1）智能化方向。在工程机械加工领域应用自动化焊接技术应当朝智能化方向发展，因为使用智能化产品可以有效提升产品的生产效率，而且能够保障产品的生产质量，做到省时省力。为了使自动化焊接技术可以向智能化方向不断发展，相关企业应当在机器人和焊接专机等设备上不断创新。一旦设备落后，那么将无法进一步提升进行焊接作业的效率。通过不断创新和改善硬件，能够使得工程机械领域的焊接加工操作变得更具智能化。自动化焊接系统向智能化方向发展，可以帮助操作人员进行随时随地的控制，而且可以有效地监督和管理产品的焊接质量，及时发现问题和解决问题。（2）在社会的多领域进行广泛应用。焊接技术的改进，使得其在社会的多领域开始被广泛应用，例如建筑行业、电力设备和汽车制造加工业、铁路建设、船舶制造业等行业。自动化焊接设备逐渐朝高品质的方向发展，同时焊接的自动跟踪技术也逐渐成为自动化焊接技术的热点发展方向。这种焊缝的跟踪技术蕴含了诸多学科的专业技术，包括焊接、流体、计算机、结构和材料等专业领域的学科技术。焊缝的跟踪技术可以说进一步的推动了自动焊接这项技术的发展，而且可以大大减少进行自动焊接作业的准备工作，进一步提升了焊接产品的质量和加工精度。（3）生产企业加大对自动焊接技术的需求。随着工程焊接领域的快速发展，客户也更加注重焊接产品的质量，生产企业开始加大对自动化焊接技术的需求。为了使焊接质量能够得到保证，这些企业加大了对自动化焊接设备方面的需求。另外，由于在工程机械焊接领域自动化焊接设备得到了广泛应用。所以焊接结构的设计标准和制造标准也需要统一，这样有利于焊接设备能够稳定、高效地进行作业。

焊接加工篇10

摘要：随着我公司承接高层项目增多，厚板焊接越来越普遍，确定厚板焊接通用合理的焊接工艺，对提高生产效率和焊接质量，降低生产成本具有非常重要的意义。Q345GJB80MM钢板焊接施工工法依据宁波嘉裕酒店箱型斜柱80mmQ345GJB板焊接实践，经完善总结形成，可以指导类似工程焊接施工。

关键词：焊接；工艺；施工

Abstract: Along with our company to undertake high-rise projects increased, the welding is more and more widespread, determine the welding general reasonable welding process, to improve production efficiency and welding quality, has very important significance to reduce the production cost. Welding construction method based on Ningbo Jiayu Hotel box type inclined column80mmQ345GJB plate welding practice of Q345GJB80MM steel plate, the perfect summary form, it can guide the similar project welding construction.

Key words: welding technology; construction;

中图分类号：P755.1文献标识码：A文章编号：

工法特点

焊缝质量一次合格率达到99%以上，返工极少。

2适用范围

本工法适用于相同供货条件下Q345(A、B、C、D)GJ，Z向性能要求钢材，厚度≥60mm板衬板对接GMAW-CO2。

3工艺原理

Q345GJB碳当量。

化学成分见表1。

表1化学成分表

Ceq%=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15(%)=0.41%

当碳当量≤0.4%时，淬硬倾向较小，焊接性能良好；当碳当量为0.4～0.6%时，钢材易淬硬，说明焊接性已变差，焊接时需预热，随着板厚的增加，预热温度也适当提高.Q345GJB钢碳当量略大于0.4%,淬硬倾向大，焊接性能已变差，抗裂性能也差，故焊接时应采取预热，控制焊接性能量，后热缓冷或消除扩散氢等措施。

4施工工艺流程及操作要点

4.1施工工艺流程：见表5.1.1现场焊接施工流程

4.2 焊前工作

4.2.1焊工培训，凡参加本工程施工的焊工进行模拟工程所有焊接位置强化培训，并考试，达到合格要求后才可上岗。

4.2.2焊接工艺评定，针对本工程重要性，特殊性，所有焊接项目须进行焊接工艺评定，评定项目必须覆盖本工程所有焊接项目，工艺评定试件由合格焊工施焊。

5.2.3技术交底，组织所有焊工进行焊接技术交底，让每个焊工清楚本工程焊接工艺要求。

5.3焊接工艺

5.3.1焊接方法与设备。采用CO2气体保护焊，NBC-500焊机，直流反接。

5.3.2焊接材料选择：焊丝φ1.2ER50-6；CO2气体纯度≮99.9%、水蒸汽与乙醇总含量≯0.005%。CO2气体必须有预热干燥器，不能检测出液态水。

5.3.3箱型柱组合焊缝坡口型式如下：

5.3.4焊接参数

表5.1.1现场焊接施工流程

5.4焊接操作

5.4.1焊前清理，坡口范围清理，坡口50mm范围内氧化皮、锈蚀、油污、水分、割渣等清理干净.

5.4.2检查设备。检查电源线是否破损，地线接地是否可靠；导电嘴是否良好；送丝机构是否正常；极性是否选择正确。

5.4.3气路检查。CO2气体气路系统包括CO2气瓶、预热器、干燥器、减压阀、电磁气阀、流量计。使用前检查各部连接处是否漏气，CO2气体是否畅通和均匀流出。

5.4.4引弧板、引出板设置，其厚度、坡口与正式接头坡口一致，长度大于25mm.

5.4.5焊前预热，预热的主要目的是减少冷却速度，以防止大厚度结构钢构件产生冷裂纹。《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002,焊前预热规定：低合金高强度结构钢Q345厚度大于25mm,都必须进行焊前预热。环境温度为常温时80MM钢板接头预热温度100℃.预热采用火焰加热，并用专门测温仪器测量温度;预热加热区应在焊缝两侧，加热宽度为焊件板厚1.5倍以上（120mm）;预热温度应在焊件受热面背面测量，测量点应在离电弧经过前的焊接点各方向不小于75mm处，正面测温应在火焰离开后进行。

5.4.6焊接环境要求。相对湿度80%以上时，须对焊接部位母材采取加热去潮方可施焊；气温在-5℃下，原则上不得进行焊接，需要采取相应措施方可施焊：CO2气体须加热，保证液态CO2汽化。气体纯度达不到要求时必须提高预热和后热温度，才能保证接头的质量和结构安全；提高预热温度20℃和扩大加热范围至2倍板厚，并在焊后立即用防火岩棉覆盖；长焊缝不能及时连续施焊下一道焊缝时报随时覆盖已焊而未焊完成的焊缝。环境风速大于2m/s时，应采取适当的挡风措施。

5.4.7正式焊接，正式焊接前，其焊口接头质量和预热温度应经过质检认可，方可正式焊接。

5.4.7.1不允许在焊道以外的母材表面引弧、熄弧。特别注意焊把拖动时对母材的电焊擦伤。

5.4.7.2打底焊，先焊坡口角度小的边，再焊大坡口边，前两道摆动幅度＜4mm,第二、三层摆动幅度为与坡口内侧同宽。

5.4.7.3焊接时应采取多层多道焊接，每层厚度不超过5mm,除立焊位置可摆动15-20mm,其他位置尽量避免摆动操作（低合金高强钢焊接技术的精髓《葵花宝典》）

5.4.7.4每一层焊道焊完后及时清理并检查，如发现有影响焊接质量的缺陷，应清除后再施焊。焊道层接头应平缓过渡并错开。

5.4.7.5填充焊至母材表面2mm开始盖面。

5.4.7.6焊缝长度＞1500mm时，应采取多人分段焊接方法，为防止接头重叠，防止发生未熔合等缺陷，确保焊接质量，采取如下措施：

（1）同一条焊缝施焊的焊工速度基本一致；

（2）分层分道接头，相邻两接头位置距离100mm以上；

（3）分段接头需进行搭接，即在前一名焊工的焊道上起弧，使接头处充分熔合，搭接长度10-20mm.

5.4.7.7焊接完毕，焊工应清理焊缝区的熔渣和飞溅物，并检查焊缝外观质量，合格后应做好焊工标识。

5.4.8层间温度。层间温度最低值与预热温度相同，其最高值不超过250℃.采用电加热来保证层间温度。

5.4.9保温缓冷，焊接完毕即刻进行保温缓冷

5.4.10连续焊：每条焊缝一旦开焊，必须连续焊接完，中间不得有中断。否则需重新预热，方可开始焊接。

6、材料与设备

6.1主要材料为气保焊丝ER50-6和CO2气体。

6.2施工机具

7、质量控制

7.1加强焊工的焊接工艺及焊接知识教育；针对焊接出现的问题焊接工程师及焊接技师组织所有焊工进行焊接技术总结会。

7.2保证焊道清理干净措施，给每个焊工配备磨光机、风铲、敲渣锤、毛刷等清理工具。

7.3焊接防风措施做到位，杜绝焊接时风速对焊接的影响。

7.4低温焊接时，按要求搭建保温棚，并随时监控室温。

7.5焊工焊完要立即通知质量检查人员进行检查，并及时做好保温。

7.6根据本工程特点，最好定制一套焊接监控记录表，细致到每条焊缝可追踪记录。

8、安全措施

8.1凡进入施工现场人员戴好安全帽，参与焊接施工人员穿戴好劳保用品。

8.2遵守焊工操作安全技术规程。

8.3由于构件质量较大，而且构件不规则，翻转构件务必焊设专门吊耳，遵守“十不吊”规定。

8.4焊接现场电缆线路较多，电源接线必须由专门电工完成。线路布置流畅，施工过程始终保持不缠绕错结。

8.5焊接过程现场派专人监护，尤其是在箱型柱体内部焊接。

9、环保措施

9.1经常对焊接现场进行通风换气，保证空气质量达到要求。

9.2使用环保型空压机，减少噪音污染。

9.3节约用电，焊接结束，关闭电源。

10、效益分析

10.1经济效益，通过此工法实施焊接，焊缝一次探伤合格率达到99%，比原合格率70%提高29%，按返工一条焊缝是2倍（实际远远超过）成本计算，整个工程焊接成本降低达到37%。

10.2工期效益，科学合理焊接工艺，减少了返工，从而大大缩短了施工周期。