焊接结构的装配与焊接工艺模板.doc

第五章 焊接结构装配和焊接工艺装配和焊接是焊接结构生产过程中关键，直接关系到焊接结构质量和生产效率。同一个焊接结构，因为其生产批量、生产条件不一样，或因为结构形式不一样，可有不一样装配方法、不一样焊接工艺、不一样装配焊接次序，也就会有不一样工艺过程。本章关键介绍装配和焊接工艺方法。 第一节 焊接结构装配装配是将焊前加工好零、部件，采取合适工艺方法，按生产图样和技术要求连接成部件或整个产品工艺过程。装配工序工作量大，约占整体产品制造工作量3040，且装配质量和次序将直接影响焊接工艺、产品质量和劳动生产率。所以，提升装配工作效率和质量，对缩短产品制造周期、降低生产成本、确保产品质量等方面，全部含相关键意义。一、装配方法分类装配方法可按结构类型及生产批量、工艺过程、工艺方法及工作地点来分类。1按结构类型及生产批量大小分类（1）单件小批量生产 单件小批量生产结构常常采取划线定位装配方法。该方法所用工具、设备比较简单，通常是在装配台上进行。划线法装配工作比较繁重，要取得较高装配精度，要求装配工人必需含有熟练操作技术。（2）成批生产 成批生产结构通常在专用胎架上进行装配。胎架是一个专用工艺装备，上面有定位器、夹紧器等，具体结构是依据焊接结构形状特点设计。2按工艺过程分类（1）由单独零件逐步组装成结构 对结构简单产品，能够是一次装配完成后进行焊接；当装配复杂构件时，大多数是装配和焊接交替进行。（2）由部件组装成结构 装配工作是将零件组装成部件后，再由部件组装成整个结构并进行焊接。3按装配工作地点分类（1）工件固定式装配 装配工作在固定工作位置上进行，这种装配方法通常见在重型焊接结构或产量不大情况下。（2）工件移动式装配 工件沿一定工作地点按工序步骤进行装配，在工作地点上设有装配用胎具和对应工人。这种装配方法在产量较大流水线生产中应用广泛，但有时为了使用某种固定专用设备，也常采取这种装配方法。二、装配基础条件在金属结构装配中，将零件装配成部件过程称为部件装配；将零件或部件总装成产品则称为总装配。通常装配后部件或整体结构直接送入焊接工序，但有些产品先要进行部件装配焊接，经矫正变形后再进行总装配。不管何种装配方案全部需要对零件进行定位、夹紧和测量，这就是装配三个基础条件。1定位定位就是确定零件在空间位置或零件间相对位置。图5-1所表示为在平台6上装配工字梁。工字梁两翼板4相对位置是由腹板3和挡铁5来定位，它们端部是由档铁7来定位。平台6工作面既是整个工字梁定位基准面，又是结构支承面。图5-1 工字梁装配1 调整螺杆 2垫铁 3腹板 4翼板5、7挡铁 6平台 890o角尺2夹紧夹紧就是借助通用或专用夹具外力将已定位零件加以固定过程。图5-1中翼板和腹板间相对位置确定后，是经过调整螺杆1来实现夹紧。3测量测量是指在装配过程中，对零件间相对位置和各部件尺寸进行一系列技术测量，从而判定定位正确性和夹紧力效果，方便调整。上述三个基础条件是相辅相成，定位是整个装配工序关键，定位后不进行夹紧就难以确保和保持定位可靠和正确；夹紧是在定位基础上夹紧，假如没有定位，夹紧就失去了意义；测量是为了确保装配质量，但在有些情况下能够不进行测量（如部分胎夹具装配，定位元件定位装配等）。零件正确定位，不一定和产品设计图上定位一致，而是从生产工艺角度，考虑焊接变形后工艺尺寸。图5-2所表示槽形梁，设计尺寸应保持两槽板平行，而在考虑焊接收缩变形后，工艺尺寸为204，使槽板和底板有一定角度，正确装配应按工艺尺寸进行。图5-2 槽形梁工艺尺寸三、定位原理及零件定位1定位原理零件在空间定位是利用六点定位法则（在第九章具体叙述）进行，即限制每个零件在空间六个自由度，使零件在空间有确定位置，这些限制自由度点就是定位点。在实际装配中，可由定位销、定位块、挡铁等定位元件作为定位点；也能够利用装配平台或工件表面上平面、边棱等作为定位点；还能够设计成胎架模板形成平面或曲面替换定位点；有时在装配平台或工件表面划出定位线起定位点作用。2定位基准及其选择（1）定位基准 在结构装配过程中，必需依据部分指定点、线、面来确定零件或部件在结构中位置，这些作为依据点、线、面，称为定位基准。图5-3所表示为容器上各接口间相对位置，是以轴线和组装面M为定位基正确定。装配接口、在筒体上相对高度是以M面为定位基准而确定；各接口横向定位则以筒体轴线为定位基准。图5-3 容器上各接口位置（2）定位基准选择 合理地选择定位基准，对于确保装配质量、安排零部件装配次序和提升装配效率全部相关键影响。选择定位基按时，应着重考虑以下几点：1）装配定位基准尽可能和设计基准重合，这么能够降低基准不重合所带来误差。比如，多种支承面往往是设计基准，宜将它作为定位基准；多种有公差要求尺寸，如孔心距等也可作为定位基准。2）同一构件上和其它构件有连接或配合关系各个零件，应尽可能采取同一定位基准，这么能确保构件安装时和其它构件正确连接和配合。3）应选择精度较高，又不易变形零件表面或边棱作定位基准，这么能够避免因为基准面、线变形造成定位误差。4）所选择定位基准应便于装配中零件定位和测量。在确定定位基按时应综合生产成本、生产批量、零件精度要求和劳动强度等原因。比如以已装配零件作基准，能够大大简化工装设计和制造过程，但零件位置、尺寸一定会受已装配零件装配精度和尺寸影响。假如前一零件尺寸精度或装配精度低，则后一零件装配精度也低。四、装配中测量测量是检验定位质量一个工序，装配中测量包含：正确、合理地选择测量基准；正确地完成零件定位所需要测量项目。在焊接结构生产中常见测量项目有：线性尺寸、平行度、垂直度、同轴度及角度等。1测量基准测量中，为衡量被测点、线、面尺寸和位置精度而选作依据点、线、面称为测量基准。通常情况下，多以定位基准作为测量基准。图5-3所表示容器接口、全部是以M面为测量基准，测量尺寸h1、h2和H2，这么接口设计标准、定位标准、测量标准三者合一，能够有效地减小装配误差。当以定位基准作为测量基准不利于确保测量精度或不便于测量操作时，就应本着能使测量正确、操作方便标准，重新选择适宜点、线、面作为测量基准。图5-1中所表示工字梁，其腹板平面是腹板和翼板垂直定位基准，但以此平面作为测量基准去测量腹板和翼板垂直度，则不是很方便，也不利于取得正确测量值。此时，若按图5-1所表示采取以装配平台面作为测量基准，用90角尺测量翼板和平台垂直度，既轻易测量，又能确保测量正确性。2多种项目标测量（1）线性尺寸测量 线性尺寸，是指工件上被测点、线、面和测量基准间距离。线性尺寸测量是最基础测量项目，其它项目标测量往往是经过线性尺寸测量来间接进行。线性尺寸测量关键是利用刻度尺（卷尺、盘尺、直尺等）来完成，特殊场所利用激光测距仪来进行。（2）平行度测量 关键有下列两个项目： 1）相对平行度测量。相对平行度是指工件上被测线（或面）相对于测量基准线（或面）平行度。平行度测量是经过线性尺寸测量来进行。其基础原理是测量工件上线两点（或面上三点）到基准距离，若相等就平行，不然就不平行。但在实际测量中为减小测量中误差，应注意：测量点应多部分，以避免工件不直而造成误差；测量工具应垂直于基准；直接测量不方便时，间接测量。图5-4是相对平行度测量例子。（a）图为线平行度，测量三个点以上，(b)图为面平行度，测量两个以上位置。5-4 相对平行度测量a)角钢间相对平行度 b)用大平尺测量相对平行度2）水平度测量。容器里液体（如水），在静止状态下其表面总是处于和重力作用方向相垂直位置，这种位置称为水平。水平度就是衡量零件上被测线（或面）是否处于水平位置。很多金属结构制品，在使用中要求有良好水平度。比如桥式起重机运行轨道，就需要良好水平度，不然，将不利于起重机在运行中控制，甚至引发事故。 施工装配中常见水平尺、软管水平仪、水准仪、经纬仪等量具或仪器来测量零件水平度。 用水平尺测量。水平尺是测量水平度最常见量具。测量时，将水平尺放在工件被测平面上，查看水平尺上玻璃管内气泡位置，如在中间即达成水平。使用水平尺要轻拿轻放，要避免工件表面局部凹凸不平影响测量结果。 用软管水平仪测量。软管水平仪是用一根较长橡皮管两端各接一根玻璃管所组成，管内注入液体。加注液体时要从一端注入，预防管内留有空气。冬天要注入不易冻酒精、乙醚等。测量时，观察两玻璃管内水平面高度是否相同，图5-5所表示。软管水平仪通常见来测量较大结构水平。用水准仪测量。水准仪由望远镜、水准器和基座组成，图5-6a。利用它测量水平度不仅能衡量多种测量点是否处于同一水平，而且能给出正确误差值，便于调整。图5-6b是用水准仪来测量球罐柱脚水平例子。球罐柱脚上预先标出基准点，把水准仪安置在球罐柱脚周围，用水准仪测视。假如水准仪测出各基准点读数相同，则表示各柱脚处于同一水平面；若不一样，则可依据由水准仪读出误差值调整柱脚高低。图5-5 软管水平仪测量水平图5-6 水准仪测量水平度（3）垂直度测量 关键有下列两个项目： 1）相对垂直度测量。相对垂直度，是指工件上被测直线（或面）相对于测量基准线（或面）垂直程度。相对垂直度是装配工作中极常见测量项目，而且很多产品全部对其有严格要求。比如高压电线塔等呈棱锥形结构，往往由多节组成。装配时，技术要求关键是每节两端面和中心线垂直。只有每节垂直度符合要求以后，才有可能确保总体安装垂直度。 尺寸较小工件能够利用90o角尺直接测量；当工件尺寸很大时，能够采取辅助线测量法，即用刻度尺作为辅助线测量直角三角形斜边长。比如，两直角边各为1000mm，斜边长应为1414.2mm。另外，也可用直角三角形直角边和斜边之比值为3：4：5关系来测定。对于部分桁架类结构上一些部位垂直度难以测量时，可采取间接测量法测量。图5-7是对塔类桁架进行端面和中心线垂直度间接测量例子。首先过桁架两端面中心拉一钢丝，再将其平置于测量基准面上，并使钢丝和基准面平行。然后用直角尺测量桁架两端面和基准面垂直度，若桁架两端面垂直于基准面，必同时垂直桁架中心线。图5-7 用间接测量法测量相对垂直度2）铅垂度测量。铅垂度测量是测定工件上线或面是否和水平面垂直。常见吊线锤或经纬仪测量。采取吊线锤时，将线锤吊线栓在支杆上（临时点焊上小钢板或利用其它零件），测量工件和吊线之间距离来测铅垂度。 当结构尺寸较大而且铅垂度要求较高时，常采取经纬仪来测量铅垂度。经纬仪关键由望远镜、垂直度盘、水平度盘和基座等组成，图5-8a所表示。它可测角、测距、测高、测定直线、测铅垂度等。 图5-8b是用经纬仪测量球罐柱脚铅垂度实例。先把经纬仪安置在柱脚横轴方向上，目镜上十字线纵线对准柱脚中心线下部，将望远镜上下微动观察。若纵线重合于柱脚中心线，说明柱脚在此方向上垂直，假如发生偏离，就需要调整柱脚。然后，用一样方法把经纬仪安置在柱脚纵轴方向观察，假如柱脚中心线在纵轴上也和纵轴重合，则柱脚处于铅垂位置。图5-8 经纬仪及其应用（4）同轴度测量 同轴度是指工件上含有同一轴线多个零件，装配时其轴线重合程度。测量同轴度方法很多，这里介绍一个常见测量方法。图5-9为三节圆筒组成筒体，测量它同轴度时，可在各节圆筒端面安上临时支撑，在支撑中间找出圆心位置并钻出直径为20-30mm小孔，然后由两外端面中心拉一细钢丝，使其从各支撑孔中经过，观察钢丝是否处于孔中间，以测量其同轴度。图5-9 圆筒内拉钢丝测同轴度 （5）角度测量 装配中，通常利用多种角度样板来测量零件间角度。图5-10是利用角度样板测量角度实例。 装配测量除上述常见项目外，还有斜度、挠度、平面度等部分测量项目。需要强调是量具精度、可靠性是确保测量结果正确决定原因之一。在使用和保管中，应注意保护量具不受损坏，并常常定时检验其精度正确性。图5-10 角度测量 五、装配用工夹具及设备1装配用工具及量具常见装配工含有大锤、小锤、錾子、手砂轮、撬杠、扳手及多种划线用工具等。常见量含有钢卷尺、钢直尺、水平尺、90o角尺、线锤及多种检验零件定位情况样板等。图5-11所表示是多个常见工具示意图，图5-12为常见量具示意图。图5-11 常见装配工具图5-12 常见量具2装配用夹具装配夹具是指在装配中用来对零件施加外力，使其取得可靠定位工艺装备。关键包含通用夹具和装配胎架上专用夹具。相关夹具专门知识将在第八章内详述，这里为装配工序需要，只作简单介绍。装配夹具按夹紧力起源，分为手动夹具和非手动夹具两大类。手动夹具包含螺旋夹具、楔条夹具、杠杆夹具、偏心轮夹具等；非手动夹具包含气动夹具、液压夹具、磁力夹具等。下面关键介绍装配过程中常见手动夹具：（1）螺旋夹具 螺旋夹具是经过丝杆和螺母间相对运动来传输外力，以紧固零件。依据其结构不一样，可分别含有夹、压、拉、顶和撑等功效。 1）弓形螺旋夹（又称C形夹）。它是利用丝杆起夹紧作用。常见弓形螺旋夹有图5-13所表示多个结构。 图5-13a弓形螺旋夹断面成丁字形，这种结构重量轻、刚性好。图5-13b弓形螺旋夹断面成工字形，其强度比丁字形断面高。大型弓形螺旋夹，为了减轻其重量，又不影响其强度，可在弓形板上开孔（图5-13c）。为提升弓形螺旋夹强度和刚度，断面可制成箱形结构（图5-13d）。图5-13 弓形螺旋夹工作尺寸及形式 2）螺旋拉紧器。它是利用螺母在丝杆上相对运动起拉紧作用，其结构形式有多个，图5-14a、b为常见螺旋拉紧器，旋转螺母，就能够起拉紧作用；图5-14a拉紧器有两根独立丝杆，丝杆上螺纹方向相反，两螺母用扁钢连成一体，当旋转螺母时，便能调整两丝杆间距离，起到拉紧作用。图5-14b为双头螺栓拉紧器，螺栓两端螺纹方向相反，旋转螺栓时，就能够调整两弯头距离。图5-14 螺旋拉紧器3）螺旋压紧器。图5-14c、d所表示是常见螺旋压紧器。通常是将压紧器支架临时固定在工件上，再利用丝杠起压紧作用。图5-15c借助L形铁达成调整钢板高低；图5-15d借助门形铁达成压紧作用。4）螺旋推撑器。它是起顶紧或撑开作用，可用于装配和矫正。图5-14e、f是简单螺旋推撑器，它由丝杆、螺母、圆管组成。图5-14e螺旋推撑器顶杆头部是尖，只适宜于顶厚板或较大型钢。图5-14f丝杆头部增加了垫块，顶压时不会损伤工件，也不会打滑。（2）楔条夹具 楔条夹具是用锤击或用其它机械方法取得外力，利用楔条斜面将外力转变为夹紧力，从而达成对工件夹紧。楔条夹具在使用中应能自锁，其自锁条件是楔条（或楔板）楔角应小于其摩擦角，通常采取楔角小于10o15o，图5-15所表示是楔条夹具应用示例。图5-15 楔条夹具应用（3）杠杆夹具 杠杆夹具是利用杠杆原理将工件夹紧。图5-16所表示为多个简易杠杆夹具形式及应用。图5-16 常见多个简易杠杆夹具 （三）装配用设备 3装配用设备 装配用设备有平台、转胎、专用胎架等，对装配用设备通常要求以下： 1）平台或胎架应含有足够强度和刚度。 2）平台或胎架表面应光滑平整，要求水平放置。 3）尺寸较大装配胎架应安置在相当坚固基础上，以免基础下沉造成胎具变形。 4）胎架应便于对工件进行装、卸、定位焊、焊接等装配操作。 5）设备结构简单，使用方便，成本要低。 （1）装配用平台 关键类型以下： 1）铸铁平台。它是由很多块铸铁组成，结构坚固，工作表面进行机械加工，平面度比较高，面上含有很多孔洞，便于安装夹具。常见于进行装配和用于钢板和型钢热加工弯曲。 2）钢结构平台。这种平台是由型钢和厚钢板焊制而成。它上表面通常不经过切削加工，所以平面度较差。常见于制作大型焊接结构或制作桁架结构。 3）导轨平台。这种平台是由安装在水泥基础上很多导轨组成。每条导轨上表面全部经过切削加工，并有紧固工件用螺栓沟槽。这种平台用于制作大型结构件。 4）水泥平台。它是由水泥浇注而成一个简易而又适适用于大面积工作平台。浇注前在一定部位预埋拉桩、拉环，方便装配时用来固定工件。在水泥中还放置交叉形扁钢，扁钢面和水泥面平齐，作为导电板或用于固定工件。这种水泥平台能够拼接钢板、框架和构件，又能够在上面安装胎架进行较大部件装配。 5）电磁平台。它是由平台（型钢或钢板焊成）和电磁铁组成。电磁铁能将型钢吸紧固定在平台上，焊接时能够降低变形。充气软管和焊剂作用是组成焊剂垫，用于埋弧自动焊，可预防漏渣和铁液下淌。（2）胎架 胎架又称为模架，在工件结构不适于以装配平台作支承（如船舶、机车车辆底架、飞机和多种容器结构等）或在批量生产时，就需要制造胎架来支承工件进行装配。胎架常见于一些形状比较复杂，要求精度较高结构件。它关键优点是利用夹具对各个零件进行方便而正确定位。有些胎架还能够设计成能够翻转，可把工件翻转到适合于焊接位置。利用胎架进行装配，既能够提升装配精度，又能够提升装配速度。但因为投资较大，故多为某种批量较大专用产品设计制造，适适用于流水线或批量生产。制作胎架时应注意以下几点： 1）胎架工作面形状应和工件被支承部位形状相适应。 2）胎架结构应便于在装配中对工件施行装、卸、定位、夹紧和焊接等操作。3）胎架上应划出中心线、位置线、水平线和检验线等，方便于装配中对工件随时进行校正和检验。 4）胎架上夹具应尽可能采取快速夹紧装置，并有合适夹紧力；定位元件需尺寸正确并耐磨，以确保零件正确定位。 5）胎架必需有足够强度和刚度，并安置在坚固基础上，以避免在装配过程中基础下沉或胎架变形而影响产品形状和尺寸。六、装配基础方法1装配前准备 装配前准备工作是装配工艺关键组成部分。充足、细致准备工作，是高质量高效率地完成装配工作有力确保。通常包含以下几方面： （1）熟悉产品图样和工艺规程 要清楚各部件之间关系和连接方法，并依据工艺规程选择好装配基准和装配方法。 （2）装配现场和装配设备选择 依据产品大小和结构复杂程度选择和安置装配平台和装配胎架。装配工作场地应尽可能设置在起重设备工作区间内，对场地周围进行必需清理，使之达成场地平整、清洁，人行道通畅。 （3）工量具准备 装配中常见工、量、夹具和多种专用吊具，全部必需配齐组织到场。 另外，依据装配需要配置其它设备，如焊机、气割设备、钳工操作台、风砂轮等，也必需安置在要求场所。 （4）零、部件预检和除锈 产品装配前，对于从上道工序转来或从零件库中领取零、部件全部要进行查对和检验，方便于装配工作顺利进行。同时，对零、部件连接处表面进行去毛刺、除锈垢等清理工作。（5）合适划分部件 对于比较复杂结构，往往是部件装焊以后再进行总装，这么既能够提升装配焊接质量，又能够提升生产效率，还能够减小焊接变形。为此，应将产品划分为若干部件。2零件定位方法在焊接生产中，依据零件具体情况选择零件定位和装配方法。常见定位方法有划线定位、销轴定位、挡铁定位和样板定位等。 （1）划线定位 就是在平台上或零件上划线，按线装配零件。通常见于简单单件小批装配或总装时部分较小零件装配。 （2）销轴定位 是利用零件上孔进行定位。假如许可，也能够钻出专门用于销轴定位工艺孔。因为孔和销轴精度较高，定位比较正确。 （3）挡铁定位 应用得比较广泛，能够利用小块钢板或小块型钢作为挡铁，取材方便。也能够使用经机械加工后挡铁，可提升精度。挡铁安置要确保构件关键部位（点、线、面）尺寸精度，也要便于零件装拆。（4）样板定位 是利用样板来确定零件位置、角度等定位方法，常见于钢板之间角度测量定位和容器上多种管口安装定位。3零件装配方法焊接结构生产中应用装配方法很多，依据结构形状尺寸、复杂程度和生产性质等进行选择。装配方法按定位方法不一样可分为划线定位装配，工装定位装配；按装配地点不一样可分为工件固定式装配，工件移动式装配。下面分别进行简单介绍： （1）划线定位装配法 划线定位装配法是利用在零件表面或装配台表面划出工件中心线、接合线、轮廓线等作为定位线，来确定零件间相互位置，以定位焊固定进行装配。 图5-17所表示，图5-17a是以划在工件底板上中心线和接合线作定位基准线，以确定槽钢、立板和三角形加强肋位置；图5-17b是利用大圆筒盖板上中心线和小圆筒上等分线（也常称其为中心线）来确定二者相对位置。图5-17 划线定位装配示例 图5-18所表示为钢屋架划线定位装配。先在装配平台上按1：1实际尺寸划出屋架零件位置和结合线（称地样）（图5-18a）。然后依据地样将零件组合起来（图5-18b）。此装配也称“地样装配法”。图5-18 钢屋架地样装配法 （2）工装定位装配法 关键有下列多个方法： 1）样板定位装配法。它是利用样板来确定零件位置、角度等定位，然后夹紧并经定位焊完成装配装配方法。常见于钢板和钢板之间角度装配和容器上多种管口安装。图5-19所表示为斜T形结构样板定位装配，依据斜T形结构立板斜度，预先制作样板，装配时在立板和平板接合线位置确定后，即以样板去确定立板倾斜度、使其得到正确定位后施定位焊。图5-19 样板定位装配 断面形状对称结构，如钢屋架、梁、柱等结构，可采取样板定位特殊形式仿形复制法进行装配。图5-20所表示为简单钢屋架部件装配过程：将图5-18中用“地样装配法”装配好半片屋架吊起翻转后放置在平台上作为样板（称仿模），在其对应位置放置对应节点板和多种杆件，用夹具卡紧后定位焊，便复制出和仿模对称另二分之一片屋架。这么连续地复制装配出一批屋架后，即可组成完整钢屋架。图5-20 钢屋架仿形复制装配 2）定位元件定位装配法。用部分特定定位元件（如板块、角钢、销轴等）组成空间定位点，来确定零件位置，并用装配夹具夹紧装配。它不需要划线，装配效率高，质量好，适适用于批量生产。图5-21所表示为挡铁定位装配法示例。在大圆筒外部加装钢带圈时，在大圆筒外表面焊上若干挡铁作为定位元件，确定钢带圈在圆筒上高度位置，并用弓形螺旋夹紧器把钢带圈和筒体壁夹紧密贴，定位焊牢，完成钢带圈装配。图5-21 挡铁定位图5-22为双臂角杠杆焊接结构，它由三个轴套和两个臂杆组成。装配时，臂杆之间角度和三孔距离用活动定位销1和固定定位销3定位，两臂杆水平高度位置和中心线位置用挡铁2定位，两端轴套高度用支承垫4定位，然后夹紧，定位焊完成装配。它装配全部用定位器定位后完成，装配质量可靠，生产率高。图5-22 双臂角杠杆装配应该注意是，用定位元件定位装配时，要考虑装配后工件取出问题。因为零件装配时是逐一分别安装上去，自由度大，而装配完后，零件和零件已连成一个整体，如定位元件部署不合适时，则装配后工件难以取出。 3）胎夹具（又称胎架）装配法。对于批量生产焊接结构，若需装配零件数量较多，内部结构又不很复杂时，可将工件装配所用各定位元件、夹紧元件和装配胎架三者组合为一个整体，组成装配胎架。图5-23所表示为汽车横梁结构及其装配胎架。装配时，首先将角形铁6置于胎架上，用活动定位销11定位并用螺旋压紧器9固定，然后装配槽形板3和主肋板5，它们分别用挡铁8和螺旋压紧器9压紧，再将各板连接定位焊。该胎架还能够经过回转轴10回转，把工件翻转到使焊缝处于最有利施焊位置焊接。图5-23 汽车横梁及其装配胎架a) 汽车横梁 b)焊接夹具1、2-焊缝 3-槽形板 4-拱形板 5-主筋板 6-角形铁 7-胎架 8-档铁 9-螺旋压紧器 10-回转轴 11-定位销 利用装配胎架进行装配和焊接，能够显著地提升装配工作效率，确保装配质量，减轻劳动强度，同时也易于实现装配工作机械化和自动化。 （3）工件固定式装配法 工件固定式装配方法是装配工作在一处固定工作位置上装配完全部零、部件，这种装配方法通常见在重型焊接结构产品和产量不大情况下。（4）工件移动式装配法 工件移动式装配方法是工件顺着一定工作地点按工序步骤进行装配。在工作地点上设有装配胎位和对应工人。这种方法不完全限于轻小型产品上，有时为了使用一些固定专用设备也常采取这种方法，在较大批量或流水线生产中通常也采取这种方法。4装配中定位焊 定位焊也称点固焊，用来固定各焊接零件之间相互位置，以确保整体结构件得到正确几何形状和尺寸。 定位焊缝通常比较短小，而且该焊缝作为正式焊缝留在焊接结构之中，故所使用焊条或焊丝应和正式焊缝所使用焊条或焊丝牌号和质量相同。 进行定位焊时应注意几点：1） 定位焊缝比较短小，而且要求确保焊透，故应选择直径小于4mm焊条或CO2气保护焊直径小于1.2mm焊丝。又因为工件温度较低，热量不足而轻易产生未焊透，故定位焊缝焊接电流应较焊接正式焊缝时大1015。 2）定位焊缝有未焊透、夹渣、裂纹、气孔等焊接缺点时，应该铲掉并重新焊接，不许可留在焊缝内。 3）定位焊缝引弧和熄弧处应圆滑过渡，不然，在焊正式焊缝时在该处易造成未焊透、夹渣等缺点。4）定位焊缝长度尺寸通常依据板厚选择1520mm，间距为50300mm。板薄取小值，板厚取大值。对于强行装配结构，因定位焊缝承受较大外力，应依据具体情况合适加大定位焊缝长度，间距合适缩小。对于装配后需吊运工件，定位焊缝应确保吊运中零件不分离，所以对起吊中受力部分定位焊缝，可加大尺寸或数量；或在完成一定正式焊缝以后吊运，以确保安全。七、装配工艺过程制订及经典结构件装配 1装配工艺过程制订（1）装配工艺过程制订内容 装配工艺过程制订内容包含：零件、组件、部件装配次序；在各装配工艺工序上采取装配方法；选择何种提升装配质量和生产率装备、胎卡具和工具。（2）装配工艺方法选择 零件备料及成形加工精度对装配质量有着直接影响，但加工精度越高，其工艺成本就越高。依据不一样产品和不一样生产类型条件，常见装配工艺方法，关键有以下多个： 1）交换法。交换法实质是用控制零件加工误差来确保装配精度。这种装配法零件是完全能够交换，装配过程简单，生产率高，对装配工人技术水平要求不高，便于组织流水作业，但要求零件加工精度较高。适适用于批量及大量生产。 2）选配法。选配法是在零件加工时为降低成本而放宽零件加工公差带，故零件精度不是很高。装配时需挑选适宜零件进行装配，以确保要求装配精度要求。这种方法对零件加工工艺要求放宽，便于零件加工，但装配时工人要对零件进行挑选，增加了装配工时和难度。 3）修配法。修配法是指零件预留修配余量，在装配过程中修去部分多出材料，使装配精度满足技术要求。此法零件制作精度可放得较宽，但增加了手工装配工作量，而且装配质量取决于工人技术水平。 在选择装配工艺方法时，应依据生产类型和产品种类等方面来考虑。通常单件、小批量生产或重型焊接结构生产，常以修配法为主，交换件百分比少，工艺灵活性大，工序较为集中，大多使用通用工艺装备；成批生产或通常焊接结构，关键采取交换法，也可灵活采取选配法和修配法，工艺划分应以生产类型为依据，使用通用或专用工艺装备，可组织流水作业生产。 2装配次序制订 焊接结构制造时，装配和焊接关系十分亲密。在实际生产中，往往装配和焊接是交替进行，在制订装配工艺过程中，要全方面分析，使所确定装配工艺过程对以后各工序全部带来有利影响。在确定部件或结构装配次序时，不能单纯孤立地只从装配工艺角度去考虑，必需和焊接工艺一起全方面分析，实际上就是装配焊接次序确实定。 装配焊接次序基础上有三种类型：整装整焊、零件部件装配焊接总装配焊接和随装随焊。（1）整装整焊 立即全部零件按图样要求装配起来，然后转入焊接工序，将全部焊缝焊完，此种类型是装配工人和焊接工人各自在自己工位上完成，可实施流水作业，停工损失很小。装配可采取装配胎具进行，焊接可采取滚轮架、变位机等工艺装备和优异焊接方法，有利于提升装配焊接质量。这种方法适适用于结构简单、零件数量少、大批量生产条件。（2）随装随焊 即先将若干个零件组装起来，随之焊接对应焊缝，然后再装配若干个零件，再进行焊接，直至全部零件装完并焊完，并成为符合要求构件。这种方法是装配工人和焊接工人在一个工位上交替作业，影响生产效率，也不利于采取优异工艺装备和优异工艺方法。所以，此种方法仅适适用于单件小批量产品和复杂结构生产。（3）零件部件装配焊接总装配焊接 将结构件分解成若干个部件，先由零件装配成部件，然后再由部件装配焊接成结构件，最终再把它们焊成整个产品结构。这种方法适合批量生产，可实施流水作业，多个部件可同时进行，有利于应用多种优异工艺装备、控制焊接变形和采取优异焊接工艺方法。所以，这类型适适用于可分解成若干个部件复杂结构，如机车车辆底架、船体结构等。 分部件装配焊接法优越性 ： 分部件装配焊接法能促进生产效率提升，改善产品质量和工人劳动条件，同时，对加强生产管理，协调各部件生产进度，以确保生产节奏起到很大促进作用。 1）分部件装配焊接法能够提升装配焊接质量，并可改善工人劳动条件。把整体结构划分成若干部件以后，它们就变得重量较轻、尺寸较小、形状简单，所以便于操作。同时把部分需要全位置操作工序改变为在便于操作位置施焊，尽可能降低立焊、仰焊、横焊，而且可将角焊缝变为船形位置。 2）分部件装配焊接法轻易控制和降低焊接应力及焊接变形。焊接应力和焊接变形和焊缝在结构中所处位置有着亲密关系。在划分部件时，要充足地考虑到将部件焊接应力和焊接变形控制到最小。通常全部将总装配时焊接量降低到最小，以降低可能引发焊接变形。另外，在部件生产时，能够比较轻易地采取胎架或其它方法来预防变形，即使已经产生了较大变形，也比较轻易修整和矫正。这对于成批和大量生产构件，显得更为关键。 3）分部件装配焊接法能够缩短产品生产周期。生产组织中各部件生产是平行进行，避免了工种之间相互影响和等候。生产周期可缩短1/31/2，对于提升工厂经济效益是很有利。 4）分部件装配焊接法能够提升生产面积利用率，降低和简化总装时所用胎位数。 5）在成批和大量生产时可广泛采取专用胎架，分部件以后能够大大地简化胎架复杂程度，而且使胎架成本降低。另外，工人有专门分工，熟练程度可提升。 部件划分 ： 部件合理划分是发挥上述优越性关键，划分部件装配焊接时应从以下几方面来考虑： 1）尽可能使各部件本身是一个完整构件，便于各部件间最终总装。另外，各部件间结合处应尽可能避开结构上应力最大地方，从而确保不因划分工艺部件而损害结构强度。 2）能最大程度地发挥部件生产优点，使装配工作和焊接工作方便，同时在工艺上易于达成技术条件要求，如焊接变形控制，预防因结构刚性过大而引发裂纹产生等。 3）划分部件时，还应考虑现场生产能力和条件对部件在重量上、体积上限制。如在建造船体时，分段划分必需考虑到起重设备能力和车间装配焊接场地大小。对焊后要进行热处理大部件，要考虑到退火炉容积大小等问题。 4）在大量生产情况下，考虑生产均衡性要求。 另外确定装配焊接次序时还必需考虑： 1）有利于施焊和质量检验，使全部焊缝能方便焊接和检验。 2）有利于控制焊接应力和变形，对焊后热处理是否方便。 3）有利于生产组织和管理，能提升生产率。4）避免强力装配。3经典结构件装配焊接结构装配方法选择应依据产品结构特点和生产类型进行。同类焊接结构能够采取不一样装配方法，即使是同一个焊接结构也能够按装配前后次序采取多个装配方法。 （1）钢板拼接 钢板拼接是最基础部件装配，多数钢板结构或钢板混合结构全部要优异行这道工序。钢板拼接分为厚板拼接和薄板拼接。在钢板拼接时，焊缝应错开，预防十字交叉焊缝，焊缝和焊缝之间最小距离应大于3倍板厚，而且大于100mm，容器结构焊缝之间通常错开500mm以上。 钢板拼接时应注意以下几点：1）按要求留出装配间隙和确保接口处平齐。 2）厚板对接定位焊，能够按间距250300mm用3050mm长定位焊缝焊固。假如局部应力较大，可依据实际情况合适缩短定位焊缝距离。 3）厚度大于34mm碳素结构钢和大于或等于30mm 低合金结构钢板拼接时，为预防低温时焊缝产生裂纹，当环境温度较低时，可先在焊缝坡口两侧各80100mm范围内进行预热，其预热温度及层间温度应控制在100150之间。 4）对于3mm以下薄钢板，焊缝长度在2m以上时，焊后轻易产生波浪变形。拼板时能够把薄钢板四面用短焊缝固定在平台上，然后在接缝两侧压上重物，接缝定位焊缝长为8mm，间距为40mm，采取分段退焊法，焊后用手锤或铆钉枪轻打焊缝，消除应力后钢板即可平直。 图5-24所表示为厚板拼接通常方法。先按拼接位置将各板排列在平台上，然后将各板靠紧，或按要求留出一定间隙。如板缝高低不平，可用压马调平，然后定位焊固定。若板缝对接采取埋弧焊，应依据焊接规程要求，开或不开坡口。如不开坡口，应须先在定位焊处铲出沟槽，使定位焊缝余高和未定位焊接缝基础相平，不影响埋弧焊质量。对于采取埋弧焊对接缝，则在电磁平台焊剂垫上进行愈加好。图5-24 厚板拼接 （2）T形梁装配型 T形梁是由翼板和腹板组合而成焊接结构，依据生产类型不一样，可采取下列两种装配方法：1）划线定位装配法。在小批量或单件生产时采取，先将腹板和翼板矫直、矫平，然后在翼板上划出腹板位置线，并打上样冲眼。将腹板按位置线立在翼板上，并用90o角尺校对两板相对垂直度，然后进行定位焊。定位焊后再经检验校正，才能焊接。2）胎夹具装配法。成批量装配T形梁时，采取图5-25所表示简单胎夹具。装配时，不用划线，将腹板立在翼板上，端面对齐，以压紧螺栓支座为定位元件来确定腹板在翼板上位置，并由水平压紧螺栓和垂直压紧螺栓分别从两个方向将腹板和翼板夹紧，然后在接缝处定位焊。图5-25 T形梁胎具装配 （