焊接課程設(shè)計(jì)說明書

1、1. 產(chǎn)品的技術(shù)要求及原始數(shù)據(jù)分析1.1 產(chǎn)品的技術(shù)要求(1整體加工后進(jìn)行適當(dāng)?shù)乃畨涸囼?yàn);對(duì)接接頭應(yīng)采用射線檢測(cè);由于結(jié)構(gòu)等 原因不能采用射線檢測(cè)時(shí),允許用可記錄的超聲檢測(cè)(2對(duì)角接接頭不能進(jìn)行射線或超聲檢測(cè)時(shí),應(yīng)做 100%表面檢測(cè)(3鐵磁性材料容器的表面檢測(cè)應(yīng)優(yōu)先選用磁粉檢測(cè)(4嚴(yán)格按照?qǐng)D紙施工,要保證根部焊透1.2原始數(shù)據(jù)、選材、機(jī)器選用軸套、按鈕座均采用 20#鋼,成分及性能如下 前蓋法蘭、加強(qiáng)筋、面板均采用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼簽 Q235成分及性能如下觀察孔座采用 ZG35成分及性能如下 對(duì)鋼材表面進(jìn)行去除鐵銹、 油污、 氧化皮清理等為后序加工做準(zhǔn)備的工藝稱 為預(yù)處理。 常用的預(yù)處理方法有

2、機(jī)械法和化學(xué)法。 由于化學(xué)法成本高, 并會(huì)對(duì)環(huán) 境造成一定的污染。 因此我們采用機(jī)械法。 噴砂或拋丸工藝是將干沙或鐵丸從專 門壓縮空氣裝置中急速噴出,轟擊到金屬表面,將其表面的氧化物、污物打落, 這種方法清理較徹底,效率也較高。采用 DT-4720P 移動(dòng)式噴砂機(jī),其主要技術(shù)規(guī)格如下 利用它可以進(jìn)行高效率的除銹清理,表面等級(jí)可達(dá) Sa2.5-Sa3 ;噴砂出口 速度可達(dá) 200M /S 以上,大大提高了噴砂效率和表面清理質(zhì)量。(1 W43 16×2500型板材矯平機(jī)W43 16×2500型板材矯平機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù) (2 GGK2 600型火焰切割機(jī)GGK2 600型火焰切割機(jī)技術(shù)

3、數(shù)據(jù) (3 Q34 16聯(lián)合沖剪機(jī)Q34 16聯(lián)合沖剪機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù) 2. 焊接材料加工工藝2.1 焊接材料的選擇焊接材料選擇如下表 2.2 焊接零件的裝配(1 觀察空座與面板的焊接裝配 (如圖 2.2-1a , 2.2-1b 圖 2.2-1a 圖 2.2-1b(2 面板與加強(qiáng)筋之間焊接裝配(如圖 2.2-2 圖 2.2-2(3前門法蘭與加強(qiáng)筋之間焊接裝配(如圖 2.2-3 圖 2.2-3(4前門法蘭與面板及加強(qiáng)筋之間的連接 如圖 2.2-4a 2.2-4b 圖 2.2-4a 圖 2.2-4b(5總焊接裝配 如圖 2.2-5圖 2.2-5 3. Q235鋼和 v20鋼以及 ZG35鋼的焊接性分析3

4、.1母材化學(xué)成分分析20鋼 Q235和 ZG35化學(xué)成分比較 見表 3.1-1 3.2 Q235鋼、 20鋼和 ZG35力學(xué)性能比較20鋼 Q235和 ZG35力學(xué)性能的比較 如表 3.2-1表 3.2-1 3.3 Q235鋼、 20鋼和 ZG35焊接性分析20鋼很少淬火,無回火脆性。冷變形塑性高,焊接性能好,氣焊時(shí)厚度小, 外形要求嚴(yán)格或形狀復(fù)雜的制件上易發(fā)生裂紋。 切削加工性冷拔或正火狀態(tài)較退火狀態(tài)好。為改善其切削性能需進(jìn)行正火或水韌處理適當(dāng)提高硬度。 20鋼的淬 透性,淬硬性低,韌性、焊接性好。ZG35鋼含碳量較高,已不適于滲碳,鋼的強(qiáng)度、硬度均較高,具 有較好的 塑性,焊接性中等,淬透

5、性仍低,一般在正火或調(diào)質(zhì)狀態(tài)下使用;力學(xué)性能要求 不高時(shí)也可在熱軋狀態(tài)下使用。4. 焊接工藝參數(shù)的選擇4.1 焊條選擇前門焊接的母材主要是 8mm 的薄板, 并且所用的鋼種焊接性較好, 所以主要 采用手工電弧焊。手工電弧焊焊條的直徑與板厚的關(guān)系 見表 4.1-1。表 4.1-1 焊 Q235鋼時(shí)選用 E4315焊條,直徑 3.2mm ,焊接電流 110A 。該焊條采用了 大量的金紅石、 大理石以及適量的云母、 長(zhǎng)石、 白泥等作為造渣、 造氣及穩(wěn)弧劑。 在焊接過程中采用氣渣聯(lián)合保護(hù)的方式,發(fā)塵量比堿性低氫型焊條少。焊接 20鋼時(shí)選用 E4316焊條, 直徑 2mm , 50A 的焊接電流。該焊條

6、焊渣流動(dòng) 性好, 其他工藝性能一般, 適用于全位置焊接。 熔敷金屬抗裂性能和機(jī)械性能較 好。焊接 ZG35鋼選用 E4303焊條,直徑 2mm ,鈦鈣型藥皮的碳鋼焊條,主要用 于空載電壓 36V 電源, 交直流兩用, 焊接工藝性好。 在低電壓下焊接薄板低碳鋼 和強(qiáng)度等級(jí)低的低合金鋼。4.2 焊接電流的選擇(見表 4.2-1表 4.2-1 4.3 焊接電源的選擇通過查常用交流弧焊變壓器型號(hào)及技術(shù)資料表,選用 BX1 300交流弧焊變 壓器。 采用直流正接焊接, 焊接電流 90A-100A , 焊接電壓 100 130V 。 焊速 10 20cm/min5. 前門裝配 -焊接工藝設(shè)計(jì)5.1 軸套、

7、 按鈕座、 觀察孔座和護(hù)圈與面板的焊接 (如圖 5.1-1 圖 5.1-1選用 E4301焊條。焊條直徑 3.2mm ,采用直流反接,選用 BX1 300交流弧焊變壓器,焊接電 壓為 24±2V ,焊接電流為 100110A,焊速為 1020 cm/min。5.2 加強(qiáng)筋與面板的焊接 (如圖 5.2-15.2-15.2.1 工藝選擇采用手工電弧焊, 中間兩塊加強(qiáng)筋用交錯(cuò)斷續(xù)角焊縫, 兩側(cè)加強(qiáng)筋用連續(xù)角 焊縫。選用 E4301焊條。焊條直徑 3.2mm ,采用直流正接焊接,選用 BX1 300交流弧焊變壓器,焊 接電壓為 100 130V ,焊接電流為 90 100A ,焊速為 102

8、0 cm/min。5.3 加強(qiáng)筋與前蓋法蘭的焊接(如圖 5.3-1圖 5.3-1采用手工電弧焊不開坡口。選用低氫型焊條 E4301。 焊條直徑 3.2,采用直流正接,選用 BX1 300交流弧焊變壓器,焊接電壓 為 100 130V ,焊接電流為 100110A ,焊速為 1020 cm/min。5.4 面板與前蓋法蘭焊接 (如圖 5.4-1 圖 5.4-1(1焊條直徑的選擇手工電弧焊時(shí) , 對(duì)于低碳鋼采用平敷焊時(shí) , 焊條直徑取決于焊件厚度 , 一 般的選用原則是焊件越厚 , 選擇的焊條直徑越粗。 直徑過小容易造成焊條藥皮發(fā) 紅脫落、 焊道狹窄等缺陷 ; 直徑過大會(huì)造成未焊透、 焊道堆積過高

9、、 成形不良等 缺陷。由表 5.4-1可知選擇焊條直徑為 3.2mm 。 (2焊接電流的選擇焊接電流是焊條電弧焊的主要工藝參數(shù) , 它直接影響焊接質(zhì)量。 總的原則是 在保證焊接質(zhì)量的前提下 , 盡量選用較大的焊接電流以提高生產(chǎn)率。 但是焊接電 流過大 , 焊條后部發(fā)紅 , 藥皮失效或崩落 , 保護(hù)效果變差 , 造成氣孔和飛濺 , 焊 接時(shí)出現(xiàn)咬邊 , 燒穿等缺陷 , 從而影響焊接接頭的質(zhì)量。焊接電流過小 , 則電弧 不穩(wěn) , 易造成未焊透、 未熔合等缺陷。確定焊條電弧焊焊接電流大小要依據(jù)焊條遼寧工程技術(shù)大學(xué) 材料成型機(jī)控制工程 紀(jì)玉生 類型、焊條直徑、焊件厚度、接頭形式等因素。其中最主要的是焊

10、條直徑和焊接 位置。一般碳鋼可根據(jù)焊條直徑按表 5.4-2 來確定焊接電流。 表 5.4-2 層數(shù) 1 2 3 4 5 （3）其余焊接參數(shù)的選擇 由于本次設(shè)計(jì)選擇開單面 V 型坡口， 角焊縫， 用手工電弧焊， 所以選擇 E4301 焊條。因?yàn)榈吞间摻Y(jié)構(gòu)抗拉強(qiáng)度平均值為 417.5N/mm2。E43 型系列焊條融敷金屬 抗拉強(qiáng)度不小于 420N/mm2 在力學(xué)性能上正好與之匹配。 采用直流正接焊接，焊接電流 90A-100A，焊接電壓 100130V ，焊速 10 20cm/min。 （4）焊縫形狀與尺寸（見表 5.4-3） 焊條直徑 3.2 3.2 3.2 4 4 焊接電流 90100 100

11、110 100110 160180 160180 表 5.4-3 定位焊縫尺寸（mm） 焊件厚度 定位焊縫高度 定位焊縫寬度 定位焊縫間距 4 4-12 12 4 3-6 3-6 5-6 10-20 15-20 50-100 100-200 100-300 - 11 - 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 材料成型機(jī)控制工程 紀(jì)玉生 （5）焊縫示意圖 6. 焊接技術(shù)要求 （1）必須按圖樣、工藝文件，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)施焊 （2）焊接環(huán)境 在出現(xiàn)下列任一情況時(shí)需采取有效防護(hù)措施否則禁止施焊 a、氣體保護(hù)焊時(shí)大于 2m/s，其他焊接方法大于 10m/s b、相對(duì)濕度大于 90% c、雨雪環(huán)境 d、焊件溫度低于-20當(dāng)焊件溫度

12、為 0-20時(shí)，應(yīng)在開始焊處 100mm 范圍 內(nèi)預(yù)熱道 15以上 （3）應(yīng)在引弧板或坡口內(nèi)引弧，禁止在非焊接部位引弧，焊縫應(yīng)在引出板 上收弧，弧坑應(yīng)填滿 （4）防止地線電纜線焊鉗與焊件打弧 （5）電弧擦傷處的弧坑需要打磨，使其均勻過度到母材表面，若打磨后的 厚度低于規(guī)定值則需要補(bǔ)焊 - 12 - 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 材料成型機(jī)控制工程 紀(jì)玉生 （6）角焊縫的根部應(yīng)保證焊透（受壓件） （7）接弧處應(yīng)保證焊透與融合 （8）層間溫度不超過規(guī)定范圍 （9）每條焊縫應(yīng)盡可能一次焊完 產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)。 7. 產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn) 7.1 外觀檢驗(yàn) 焊接接頭的外觀檢驗(yàn)是一種手續(xù)簡(jiǎn)便而又應(yīng)用廣泛的檢驗(yàn)方法， 是成品檢驗(yàn) 的一個(gè)重要內(nèi)容，主要是發(fā)現(xiàn)焊縫表面的缺陷和尺寸上的偏差。一般通過肉眼觀 察，借助標(biāo)準(zhǔn)樣板、