常用焊接方法手册.doc

H:精品资料建筑精品网原稿ok（删除公文）建筑精品网5未上传百度常见焊接方法手册一、 什么是钎焊? 钎焊是如何分类的? 钎焊的接头形式有何特点? 钎焊是利用熔点比母材低的金属作为钎料, 加热后, 钎料熔化, 焊件不熔化, 利用液态钎料润湿母材, 填充接头间隙并与母材相互扩散, 将焊件牢固的连接在一起。 根据钎料熔点的不同, 将钎焊分为软钎焊和硬钎焊。 ( 1) 软钎焊: 软钎焊的钎料熔点低于450C, 接头强度较低(小于70 MPa)。 ( 2) 硬钎焊: 硬钎焊的钎料熔点高于450C, 接头强度较高(大于200 MPa)。 钎焊接头的承载能力与接头连接面大小有关。因此, 钎焊一般采用搭接接头和套件镶接, 以弥补钎焊强度的不足。二、 电弧焊的分类有哪些, 有什么优点? 利用电弧作为热源的熔焊方法, 称为电弧焊。可分为手工电弧焊、 埋弧自动焊和气体保护焊等三种。手工自动焊的最大优点是设备简单, 应用灵活、 方便, 适用面广, 可焊接各种焊接位置和直缝、 环缝及各种曲线焊缝。特别适用于操作不变的场合和短小焊缝的焊接; 埋弧自动焊具有生产率高、 焊缝质量好、 劳动条件好等特点; 气体保护焊具有保护效果好、 电弧稳定、 热量集中等特点。 三、 焊条电弧焊时, 低碳钢焊接接头的组成、 各区域金属的组织与性能有何特点? ( 1) 焊接接头由焊缝金属和热影响区组成。 1) 焊缝金属: 焊接加热时, 焊缝处的温度在液相线以上, 母材与填充金属形成共同熔池, 冷凝后成为铸态组织。在冷却过程中, 液态金属自熔合区向焊缝的中心方向结晶, 形成柱状晶组织。由于焊条芯及药皮在焊接过程中具有合金化作用, 焊缝金属的化学成分往往优于母材, 只要焊条和焊接工艺参数选择合理, 焊缝金属的强度一般不低于母材强度。 2) 热影响区: 在焊接过程中, 焊缝两侧金属因焊接热作用而产生组织和性能变化的区域。 ( 2) 低碳钢的热影响区分为熔合区、 过热区、 正火区和部分相变区。 1) 熔合区 位于焊缝与基本金属之间, 部分金属焙化部分未熔, 也称半熔化区。加热温度约为1 4901 530C, 此区成分及组织极不均匀, 强度下降, 塑性很差, 是产生裂纹及局部脆性破坏的发源地。 2) 过热区 紧靠着熔合区, 加热温度约为1 1001 490C。由于温度大大超过Ac3, 奥氏体晶粒急剧长大, 形成过热组织, 使塑性大大降低, 冲击韧性值下降25%75%左右。 3) 正火区 加热温度约为8501 100C, 属于正常的正火加热温度范围。冷却后得到均匀细小的铁素体和珠光体组织, 其力学性能优于母材。 4) 部分相变区 加热温度约为727850C。只有部分组织发生转变, 冷却后组织不均匀, 力学性能较差。 四、 什么是电阻焊? 电阻焊分为哪几种类型、 分别用于何种场合? 电阻焊是利用电流经过工件及焊接接触面间所产生的电阻热, 将焊件加热至塑性或局部熔化状态, 再施加压力形成焊接接头的焊接方法。 电阻焊分为点焊、 缝焊和对焊3种形式。 ( 1) 点焊: 将焊件压紧在两个柱状电极之间, 通电加热, 使焊件在接触处熔化形成熔核, 然后断电, 并在压力下凝固结晶, 形成组织致密的焊点。 点焊适用于焊接4 mm以下的薄板(搭接)和钢筋, 广泛用于汽车、 飞机、 电子、 仪表和日常生活用品的生产。 ( 2) 缝焊: 缝焊与点焊相似, 所不同的是用旋转的盘状电极代替柱状电极。叠合的工件在圆盘间受压通电, 并随圆盘的转动而送进, 形成连续焊缝。 缝焊适宜于焊接厚度在3 mm以下的薄板搭接, 主要应用于生产密封性容器和管道等。 ( 3) 对焊: 根据焊接工艺过程不同, 对焊可分为电阻对焊和闪光对焊。 1) 电阻对焊 焊接过程是先施加顶锻压力(1015 MPa), 使工件接头紧密接触, 通电加热至塑性状态, 然后施加顶锻压力(3050 MPa), 同时断电, 使焊件接触处在压力下产生塑性变形而焊合。 电阻对焊操作简便, 接头外形光滑, 但对焊件端面加工和清理要求较高, 否则会造成接触面加热不均匀, 产生氧化物夹杂、 焊不透等缺陷, 影响焊接质量。因此, 电阻对焊一般只用于焊接直径小于20 mm、 截面简单和受力不大的工件。 2) 闪光对焊 焊接过程是先通电, 再使两焊件轻微接触, 由于焊件表面不平, 使接触点经过的电流密度很大, 金属迅速熔化、 气化、 爆破, 飞溅出火花, 造成闪光现象。继续移动焊件, 产生新的接触点, 闪光现象不断发生, 待两焊件端面全部熔化时, 迅速加压, 随即断电并继续加压, 使焊件焊合。 闪光对焊的接头质量好, 对接头表面的焊前清理要求不高。常见于焊接受力较大的重要工件。闪光对焊不但能焊接同种金属, 也能焊接铝钢、 铝铜等异种金属, 能够焊接0.01 mm的金属丝, 也能够焊接直径500 mm的管子及截面为20 000 mm2的板材。五、 激光焊的基本原理是什么? 有何特点及用途? 激光焊利用聚焦的激光束作为能源轰击工件所产生的热量进行焊接。 激光焊具有如下特点: 1) 激光束能量密度大, 加热过程极短, 焊点小, 热影响区窄, 焊接变形小, 焊件尺寸精度高; 2) 能够焊接常规焊接方法难以焊接的材料, 如焊接钨、 鉬、 钽、 锆等难熔金属; 3) 能够在空气中焊接有色金属, 而不需外加保护气体; 4) 激光焊设备较复杂, 成本高。 激光焊能够焊接低合金高强度钢、 不锈钢及铜、 镍、 钛合金等; 异种金属以及非金属材料(如陶瓷、 有机玻璃等); 当前主要用于电子仪表、 航空、 航天、 原子核反应堆等领域。六、 电子束焊的基本原理是什么? 有何特点及用途? 电子束焊利用在真空中利用聚焦的高速电子束轰击焊接表面, 使之瞬间熔化并形成焊接接头。 电子束焊具有以下特点: 1) 能量密度大, 电子穿透力强; 2) 焊接速度快, 热影响取消, 焊接变形小; 3) 真空保护好, 焊缝质量高, 特别适用于活波金属的焊接。 电子束焊用于焊接低合金钢、 有色金属、 难熔金属、 复合材料、 异种材料等, 薄板、 厚板均可。特别适用于焊接厚件及要求变形很小的焊件、 真空中使用器件、 精密微型器件等。车架的焊接变形及减小变形的措施摩托车车架多数采用复杂管、 板式焊接结构, 是摩托车的支撑骨架, 在整车中既要满足众多车体零件安装的要求, 又要保证车辆行驶平稳, 因此对车架的结构尺寸和形状精度要求较高。摩托车车架焊接后往往会出现变形, 不但直接影响整车装配及整车性能, 还可能降低车架结构的承载能力引发事故, 因此制造中限制和消除焊接变形非常重要。控制摩托车车架的焊接变形主要从设计和工艺2个方面解决, 现探讨如何控制车架焊接变形的措施。影响车架变形的因素和焊接变形的种类1、 影响因素影响车架焊接变形的因素有很多, 主要有以下几点: a)焊接工艺方法: 不同的焊接方法将产生不同的温度场, 形成的热变形也不相同。一般来说自动焊比手工焊加热集中, 受势区窄, 变形较小; CO2气体保护焊焊丝细, 电流密度大, 加热集中, 变形小, 比手工焊更适合于车架焊接。b)焊接参数( 焊接电流、 电弧电压、 焊接速度) : 焊接变形随焊接电流和电弧电压增大而增大, 随焊接速度增快而减小, 其中电弧 电压的作用明显。因此低电压、 高速大电流密度的自动焊变形较小。c)焊缝数量和断面大小: 焊缝数量愈多, 断面尺寸愈大, 焊接变形愈大。d)施焊方法: 连续焊、 断续焊的温度场不同, 产生的热变形也不同。一般连续焊变形较大, 断续焊变形较小。e)材料的热物理性能: 不同材料的导热系数、 比热和膨胀系数等均不同, 产生的热变形不同, 焊接变形也不同。f)焊接夹具的设计合理性: 采用焊接夹具, 增加了构件的刚性, 从而影响到焊接变形。g)构件焊接程序: 焊接程序能引起构件在不同组合阶段刚性变化和质心位置改变, 对控制构件焊接变形有很大影响。2、 车架焊接变形的种类车架结构的焊接变形分为整体变形和局部变形, 整体变形是焊接以后, 整个构件的尺寸或形状发生变化, 包括纵向和横向收缩, 弯曲变形和扭曲变形等; 局部变形是指焊接后构件的局部区域出现变形, 包括角变形和波浪变形等。设计措施1、 合理的焊缝尺寸和形式焊缝尺寸直接关系到车架的焊接工作量和焊接变形大小, 焊缝尺寸大, 焊接工作量大, 焊接变形也大。因此, 在保证车架承载能力的情况下, 应尽量减小焊缝尺寸, 但并不是说焊缝尺寸越小越好, 焊缝尺寸太小, 冷却速度快, 容易产生裂纹、 热影响区硬度过高等焊接缺陷; 应在保证焊接质量的前提下, 按板厚( 管壁厚) 来选取工艺上允许的最小焊缝尺寸。2、 合理的焊缝数目在车架结构中力求焊缝数量合理, 焊缝不宜过分集中, 尽量避免2条或3条焊缝垂直交叉。有时为了减小车架质量, 采用壁厚较薄的钢管加筋板来焊接车架, 以提高车架的稳定性和刚性, 其实这样既增加了构件和焊接的工作量, 还因焊接变形大增加校正工时。因此, 适当增加管壁厚或管径, 减少筋板, 车架质量稍大一些也是比较经济的。另外, 合理选择筋板形状, 适当安排筋板位置, 也能够减少焊缝达到提高筋板加固的效果。3、 合理的焊缝位置设计车架时, 尽可能将焊缝对称于截面中性轴, 这样能使焊缝引起的挠曲变形互相抵消; 或者使焊缝接近断面中性轴, 以减少焊缝引起的挠曲。工艺措施1、 反变形法反变形法是事先估计好焊接结构变形的大小和方向, 然后在组合( 点固焊) 时给予一个相反方向的变形来抵消焊接变形, 这是使焊后构件保持设计要求的一种工艺方法, 也是车架生产中较常见的一种控制变形方法。因焊接变形影响因素很多, 包括焊接顺序、 拘束度、 焊接条件和接头特征等, 焊接手册中的变形估算公式及有关图表只能提供一个大致数值, 有关变形量的确定能够参考文献。在实际生产的工艺规范和相同条件下经过试验来实测确定, 再根据所得数据确定反变形量, 并在焊胎制造中应用, 可获得比较好的效果。2、 刚性固定法当不便采用反变形时, 将零部件加以固定来限制焊接变形。车架生产中普遍采用焊接夹具定位和紧固, 装夹的刚度越大, 变形越小。3、 合理施焊CO2气体保护焊与其它电弧焊相比, 具有生产率高、 焊接成本低、 能耗低、 适用范围广、 抗锈能力强、 焊后无须清渣等优点, 因此车架采用CO2气体保护自动( 半自动) 焊接。同时由于CO2气体保护焊电弧热量集中, 加热面积小, 以及CO2气流的冷却作用, 因此, 工件的焊接变形也较小。另外, 在焊接时适当降低规范, 选用较低的线能量, 能够有效地防止焊接变形, 但线能量不能过低, 否则影响焊接质量。4、 合理的焊接顺序焊接顺序对焊接结构的变形有很大影响。焊接顺序合理, 焊接变形能够经过自由收缩, 互相抵消; 焊接顺序不合理, 焊接变形将互相叠加。为便于控制焊接变形, 尽量采用对称焊接, 以使焊缝引起的变形相互抵消。焊缝不对称的, 先焊焊缝少的一侧, 因为焊缝越长, 变形越大, 先焊焊缝少的一侧, 能够增大焊缝多的一侧施焊时焊件的结构刚度和反变形能力。焊接变形的矫正车架焊接过程中, 虽然在车架结构设计和工艺上采取多种措施来控制施焊过程中所产生的焊接变形, 但由于焊接过程的特点和车架焊接工艺的复杂性, 还或多或少产生焊接变形, 为此必须矫正超过设计要求的焊接变形。矫正工艺只限于矫正焊接构件的局部变形, 如角变形、 弯曲变形和波浪变形等, 对于车架结构的整体变形如纵向和横向收缩( 总尺寸缩短) , 只能经过下料或装配时预放余量来补偿。机械矫正法是在室温条件下, 对焊接施加外力, 使构件压缩塑性变形区的金属伸展减少或消除焊缝区的塑性变形, 达到矫正变形的目的; 如车架焊完后能够在矫正整形胎上矫正整形, 以保证车头管中心线与车架中心平面的垂直度。另外各部件焊完后也整形, 以避免产生综合效应。实际操作中还应注意自然时效的作用, 必须经过经验积累和严格检验手段保证矫正的精度。结论综上所述, 车架在制造过程中, 焊接变形是不可避免的, 只能采取有效的设计和工艺措施控制焊接变形, 并对超出公差要求的焊接变形进行矫正, 才能达到车架强度、 使用性能及经济性能的要求。实际生产中, 只有对焊接进行全过程控制, 才能更有效控制车架的焊接变形, 达到保证车架尺寸精度和装配要求的目的。Q345的焊接工艺编订一、 材料介绍 1. Q345化学成分如下表( %) : 元素 C Mn Si P S Al V Nb Ti 含量 0.2 1.0-1.6 0.55 0.035 0.035 0.015 0.02-0.15 0.015-0.06 0.02-0.2 Q345C力学性能如下表( %) : 机械性能指标 伸长率( %) 试验温度0 抗拉强度MPa 屈服点MPa 数值 522 J34 b( 470-650) s( 324-259) 其中壁厚介于16-35mm时, s325Mpa; 壁厚介于 35-50mm时, s295Mpa 2. Q345钢的焊接特点 2.1 碳当量(Ceq)的计算 Ceq=C+Mn/6+Ni/15+Cu/15+Cr/5+Mo/5+V/5 计算Ceq=0.49%, 大于0.45%, 可见Q345钢焊接性能不是很好, 需要在焊接时制定严格的工艺措施。 2.2 Q345钢在焊接时易出现的问题 2.2.1 热影响区的淬硬倾向 Q345钢在焊接冷却过程中, 热影响区容易形成淬火组织-马氏体, 使近缝区的硬度提高, 塑性下降。结果导致焊后发生裂纹。 2.2.2 冷裂纹敏感性 Q345钢的焊接裂纹主要是冷裂纹。 二、 焊接施工流程 坡口准备点固焊预热里口施焊背部清根( 碳弧气刨) 外口施焊 里口施焊自检/专检焊后热处理无损检验( 焊缝质量一级合格) 三、 焊接工艺参数的选择 经过对Q345钢的焊接性分析, 制定措施如下: 1. 焊接材料的选用 由于Q345钢的冷裂纹倾向较大, 应选用低氢型的焊接材料, 同时考虑到焊接接头应与母材等强的原则, 选用E5015 ( J507) 型电焊条。 化学成分见下表( %) : 元素 C Mn Si S P Cr Mo V Ti 含量 0.071 1.11 0.53 0.009 0.016 0.02 0.01 0.01 0.01 力学性能见下表: 机械性能指标 b( Mpa) s( Mpa) 5( %) ( %) AkvJ-30 数值 440 540 31 79 164 114 76 2. 坡口形式: ( 根据图纸和设备供货) 3. 焊接方法: 采用手工电弧焊( D) 。 4. 焊接电流: 为了避免焊缝组织粗大, 造成冲击韧性下降, 必须采用小规范焊接。具体措施为: 选用小直径焊条、 窄焊道、 薄焊层、 多层多道的焊接工艺( 焊接顺序如图一所示) 。焊道的宽度不大于焊条的3倍, 焊层厚度不大于5mm。第一层至第三层采用3.2电焊条, 焊接电流100-130A; 第四层至第六层采用4.0的电焊条, 焊接电流120-180A。 5. 预热温度: 由于Q345钢的Ceq0.45%, 在焊接前应进行预热, 预热温度T0=100-150, 层间温度Ti400。 6. 焊后热处理参数: 为了降低焊接残余应力, 减小焊缝中的氢含量, 改进焊缝的金属组织和性能, 在焊后应对焊缝进行热处理。热处理温度为: 600-640, 恒温时间为2小时( 板厚40mm时) , 升降温速度为125/h 。 四、 现场焊接顺序: 1. 焊前预热 在翼缘板焊接前, 首先对翼缘板进行预热, 恒温30分钟后开始焊接。 焊接的预热、 层间温度、 热处理由热处理控温柜自动控制, 采用远红外履带式加热炉片, 微电脑自动设定曲线和记录曲线, 热电偶测量温度。预热时热电偶的测点距离坡口边缘15mm-20mm。 2. 焊接 2.1 为了防止焊接变形, 每个柱接头采用二人对称施焊, 焊接方向由中间向两边施焊。在焊接里口时( 里口为靠近腹板的坡口) , 第一层至第三层必须使用小规范操作, 因为它的焊接是影响焊接变形的主要原因。在焊接一至三层结束后, 背面进行清根。在使用碳弧气刨清根结束后, 必须对焊缝进行机械打磨, 清理焊缝表面渗碳, 露出金属光泽, 防止表层碳化严重造成裂纹。外口焊接应一次焊完, 最后再焊接里口的剩余部分。 2.2 当焊接第二层时, 焊接方向应与第一层方向相反, 以此类推。每层焊接接头应错开15-20mm。 2.3 两名焊工在焊接时的焊接电流、 焊接速度和焊接层数应保持一致。 2.4 在焊接中应从引弧板开始施焊, 收弧板上结束。焊接完成后割掉并打磨干净。 3. 焊后热处理: 焊口焊接完成后应在12小时内进行热处理。如不能及时进行热处理应采取保温、 缓冷措施。在进行热处理时, 应采用两根热电偶测温, 热电偶点焊在焊口的里外侧。 Q345钢的焊接温度曲线如下图 4. 焊接检验 根据钢结构工程施工及验收规范的要求, 焊口采用超声波探伤法进行检验, 检验比例为100%。 五、 现场技术管理 1. 编制详细的焊接施工作业指导书。 2. 全过程控制焊接工艺是确保质量的核心。 每个柱接头的焊接时, 应有专人监控焊接工艺, 如焊工不按作业指导书施工应立即终止焊接。在焊接过程中, 热处理人员应全程监控层间温度, 如超标应立即通知焊工暂停。 3. 提高施工人员质量意识是贯彻焊接工艺的关键 在施工前, 进行全员交底, 而且开取施工工艺卡。交底中详细讲解焊接工艺特点及严格控制现场焊接工艺的必要性和控制要点。 六、 结论 按此焊接工艺措施施工, 在现场共焊焊口102道, 经无损检验一次合格率达到100%。经过实际施工的验证, 此焊接工艺措施不但能在现场指导对Q345钢的焊接, 而且能够保证焊接质量。金属焊接性及其试验方法1焊接性概念 金属的焊接性是指在一定的焊接工艺条件下, 获得优质焊接接头的难易程度。其内容包括两个方面: 一是金属在经受焊接加工时对缺陷的敏感性, 即工艺焊接性; 二是焊成的接头在使用条件下可靠运行的能力, 即使用焊接性。 1) 工艺焊接性 工艺焊接性是一个相正确概念, 如果一种金属能够在很简单的工艺条件下焊接而获得完好的接头, 能够满足使用要求, 就能够说是焊接性良好。反之, 如果必须保证很复杂的工艺条件, 如高温预热、 焊后复杂热处理等, 或所焊的接头在性能上不能很好地满足要求, 就能够认为焊接性差。工艺焊接性就是指金属在一定的工艺条件下, 能得到优质焊接接头的能力。它不是金属本身固有的性能, 而是随焊接条件的变化而变化。 2) 使用焊接性 使用焊接性是指整个焊接接头或整体结构满足技术条件规定的使用性能的程度。包括力学性能、 缺口敏感性、 耐腐蚀性等。 2焊接性试验方法 评价焊接性的方法是多种多样的, 每一种试验方法都是从某一特定的角度来考核或说明焊接性的某一方面。因此, 往往需要进行一系列的试验才可能较全面地说明焊接性, 从而有助于确定焊接方法、 焊接材料、 工艺规范及必要的工艺措施等。 焊接性试验的内容主要有: 热裂纹试验、 冷裂纹试验、 脆性试验、 使用性能试验等。其实施的方法分模拟、 实焊、 理论计算三大类。最常见的是斜Y坡口裂纹试验、 插销试验、 刚性固定对接裂纹试验、 可变拘束裂纹试验、 碳当量法等。零件设计与自动化焊接你的零件是否适应自动焊接? 不是所有的零件都适合自动焊接, 可是下面这张检查表会帮助你决定是否利用好自动焊接。 从开始准备采用自动焊接工艺这一时刻起, 你就应首先问自己, ”我的零件是否适应自动焊接? ”这一关键问题可能引导你找出答案以利用好自动焊接。 一个零件怎样适用焊接包括下列问题: 1) 如果一个零件原先使用手工焊接, 如何确保其适用自动焊接? 2) 如果是一个新零件, 该怎样设计才能使其适用自动焊接? 3) 现行的焊接工艺是什么( 气保焊、 钨级气保焊或埋弧焊等等) , 适用自动焊接吗? 焊接工艺中有操作者需要填充的间隙吗? 有变形的问题吗? 4) 焊接工艺如果有填充间隙和变形的问题, 是一直存在的或可预见的吗? 5) 焊接要求是什么? 6) 焊接有特殊的外观要求和强度要求吗? 从自动焊接的角度回答这些问题。 1) 是否能够改变焊接工艺? 2) 当从手工焊接转到自动焊接工艺时, 有什么途径来改进焊接工艺吗? 如果一个零件的实际问题诸如装夹、 变形或重复精度等问题未在工艺设计的考虑之内, 就会给自动焊接带来很多问题。计划的全面, 投资回报也是必须考虑的。 决定性因素 在自动焊接中还要考虑其它因素: 1) 零件设计 取决于自动焊接中心和变位机的选型, 变位机决定零件相对于自动焊接中心的焊接位置。有些零件要求多轴运动的变位机以协调焊接; 有些零件在焊接时则要求单轴的变位机来重复定位; 还有零件不需配置变位机。 2) 焊缝接头设计 自动焊接需要优先考虑的是焊缝设计。在零件设计( 或工艺设计) 阶段, 需要对焊缝接头进行评价, 目的是保证焊缝接头容易重复和容易焊接。例如, 搭接接头和角焊缝是较多的焊缝形式, 因为这样焊缝和熔滴易控制。外角焊则较困难, 因为产生裂缝或零件产生滑动。开坡口的焊接较少考虑, 因为零件的定位、 焊接量的变化和焊缝等不易控制。 3) 重复精度 零件和焊缝接头的重复精度是重要的因素。零件的重复精度的变化会明显放大焊缝接头的重复精度的变化。典型的焊缝接头重复精度可节约一半的焊丝。1.2的焊丝是自动焊接中心常见的焊丝, 焊接接头的重复精度要求是0.584mm, 重复精度的变化要求自动焊接中心控制或改变焊接工艺来适应。适应性包括焊丝导嘴探测、 焊缝跟踪、 起弧或断弧缺陷或使用先进的夹具进行多步焊接。 4) 焊接机头连接 焊接中心尽可能地考虑交替使用焊接机头进行焊接, 焊接臂上的焊接机头不一定能焊接所有的零件的所有位置。 零件重复精度的制造过程 需要自动焊接的零件的另一个因素焊接前的零件制造。制造工序一般包括激光、 等离子或氧切割, 冲压、 锯割、 剪切、 折弯等。 使用氧切割, 零件有3mm的尺寸公差, 氧切割成的零件装夹在夹具时, 公差较大, 会出现间隙, 焊缝接头会明显地变化。 等离子切割可使零件的公差在1.6mm内。其公差比氧切割要小。 激光切割或其它高精度切割是更好的切割方法。因为其公差更小, 可控制在0.125mm范围内。切割公差越小, 零件的可重复精度就高越高。 一个简单的零件也能够经过冲压机冲压成型。这种工艺制造的零件一般重复精度高, 但也会因冲压回弹而产生变形。可经过折弯机或压力机反向加压零件以减少变形。 滚压是大尺寸零件成型的常见工艺, 也会产生回弹变形, 其变形比冲压要小, 以避免产生焊缝接头的定位问题。 锯割和剪切是两种简单零件的成型工艺方法。剪切可生产出很好的零件, 也可生产出很差的零件, 这取决于所使用的设备。一台好的剪切设备但没有正确地调整好, 也可使零件批量性地产生公差或变形。 正确使用锯割也可获得高质量精度的切割长度。当你为了提高效率进行成捆切割时会产生窜动, 其切割的质量就不好。 因此, 设计零件时要考虑上述零件加工工艺因素对其焊接工艺的影响。解决这些因素, 就可提高零件的成型质量, 就可更容易地实现在自动焊接, 保证焊接零件的尺寸和规范要求。 设计影响装夹 零件的设计直接影响其在自动焊接中的装夹, 一个简单零件的尺寸规定需要试制才能确定。如果零件设计使装夹变得复杂, 装夹成本就会增加, 零件调整位置和焊缝接头的接缝变得更加困难。 另外要考虑的因素是当决定是否使用自动焊接中心取决于该零件是否可组合式装夹。部件的组合式结构可使大零件分解成小零件, 便于装夹、 装夹编程, 而且在自动焊接中心上可连续作业。 当零件比较大、 比较复杂时, 定位预焊也是一种途径。即预焊后再由自动焊接进行。 操作者和自动焊接之间的平衡点 操作者和自动焊接之间的平衡点优化可节省时间。在这种情况下, 大零件的自动焊接需要的周期也长, 操作者可选择手工焊接, 再用自动夹具或其它工艺手段进行定位焊接或精密焊接。这样, 自动焊接中心也具有了一定的柔性。 达到这种平衡仅靠自动焊接设备对该焊接零件的适应能力, 这就需要对自动焊接设备的配置、 焊接的可重复性、 焊接间隙大小对自动焊接设备的影响等进行评估。 比较好的平衡点是80/20分配, 即操作者操作占20%, 以解决设计无法解决的的间隙等所产生的焊接质量问题, 自动焊接解决其余80%的焊接工作量。 实现目标 不是每一个零件都能进行自动焊接。自动化的优先目标是减少成本、 增加生产量, 改进焊接质量和焊接一致性。CO2焊丝中所含合金元素对焊接性能的影响CO2气体保护焊镀铜焊丝是一种高效、 节能、 节材的焊接材料, 焊锋成型美观, 适用于低碳钢和低合金钢的焊接。执行标准为GB/T8110-1995, 其型号为H08Mn2SiA、 H04Mn2SiTiA、 H04Mn2SiAlTiA等。CO2焊丝, 其含碳量都较低, 大多都在0.1%以下, 同时含有Si、 Mn、 S、 P、 Cr、 AI、 Ti、 Mo、 V等合金元素。这些合金元素对焊接性能有何影响, 下面分别说明; 硅( Si) 元素对焊接性有何影响? 硅是焊丝中最常见的脱氧元素, 它能够防止铁与氧化合, 并可在熔池中还原FeO。可是单独用硅脱氧, 生成的SiO2熔点高( 约1710) , 且生成物的颗粒小, 难以从熔池中浮出, 易造成焊缝金属夹渣。锰( Mn) 元素对焊接性有何影响? 锰的作用与硅相似, 但脱氧能力比硅稍差一些。单独用锰脱氧, 生成的MnO密度较大( 1511gcm3) , 也不易从溶池中浮出。在焊丝中含锰, 除了脱氧作用外, 还能和硫化合生成了硫化锰( MnS) , 并被除去( 脱硫) , 故可降低由硫引起的热裂纹的倾向。由于单独用硅和锰脱氧, 都难以除去脱氧的生成物。故当前多采用硅锰联合脱氧, 使生成的SiO2和MnO复合成硅酸盐( MnOSiO2) 。MnOSiO2的熔点低( 约1270) 且密度小( 约36g / cm3) , 在熔池中能凝聚成大块熔渣而浮出, 达到良好的脱氧效果。 锰也是钢材中的重要合金元素, 也是重要的淬透性元素, 它对焊缝金属的韧性有很大影响。 当Mn含量005时焊缝金属的韧性很高; 当Mn含量3后又很脆; 当Mn含量 = 0618时, 焊缝金属有较高的强度和韧性。硫( S) 元素对焊接性有何影响? 硫在钢中常以硫化铁的形式存在, 并呈网状分布在晶粒边界, 因而显著地降低钢的韧性。铁加硫化铁的共晶温度较低( 985) , 因此, 在进行热加工时, 由于加工开始温度一般为11501200, 而铁和硫化铁共晶已经熔化, 从而导致加工时开裂, 这种现象就是所谓”硫的热脆性”。硫的这种性质使钢在焊接时产生热裂纹。因此, 一般在钢中对硫的含量都严格加以控制。普通碳素钢、 优质碳素钢以及高级优质钢的主要区别就在于硫、 磷含量的多少。 前面提到, 锰有脱硫作用, 这是因为锰可与硫形成高熔点( 1600) 的硫化锰( MnS) , 它呈粒状分布于晶粒内。在热加工时, 硫化锰有足够的塑性, 因而消除了硫的有害作用。因此钢中保持一定的含锰量是有益的。磷( P) 元素对焊接性有何影响? 磷在钢中能全部溶于铁素体内。它对钢的强化作用仅次于碳, 使钢的强度和硬度增加, 磷能提高钢的抗腐蚀性能, 而塑性和韧性则显著降低。特别在低温时影响更为严重, 这称为磷的冷跪倾向。故它对焊接不利, 增加钢的裂缝敏感性。作为杂质, 磷在钢中的含量也要加以限制。 铬( Cr) 元素对焊接性有何影响? 铬能提高钢的强度和硬度而塑性和韧性降低不大。铬具有很强的耐蚀、 耐酸的能力, 因此奥氏体不锈钢中一般都含有较多的铬( 13%以上) 。铬还具有很强的抗氧化能力和耐热性。因此, 铬在耐热钢中应用也很广, 如12CrMo、 15CrMo 5CrMo 等钢中都含有一定量的铬。铬是奥氏体钢的重要组成元素和铁素体化的元素, 它在合金钢中能提高在高温时的抗氧化能力和机械性能。在奥氏体不锈钢中, 当铬镍的总量为40, CrNi = 1时, 有热裂缝倾向; 当CrNi = 27时, 就没有热裂缝倾向。因此一般188型钢中CrNi = 2223左右时, 铬在合金钢中就容易产生碳化物, 使合金钢导热变差, 容易产生氧化铬, 使焊接造成困难。铝( AI) 元素对焊接性有何影响? 铝是强烈的脱氧元素之一, 故用铝作脱氧剂, 不但可少产生FeO, 且易于使FeO还原, 有效地抑制在熔池中产生的CO气体的化学反应, 提高抗CO气孔的能力。另外, 铝还能和氮化合而起固氮作用, 故也能减少氮气孔。可是用铝脱氧, 生成的AI2O3熔点很高( 约2050) , 以固态存在熔池中, 容易引起焊缝夹渣。同时, 含铝的焊丝容易引起飞溅, 铝的含量过高还会降低焊缝金属抗热裂能力, 因而焊丝中含铝量必须严格控制, 不宜过多。若在焊丝中含铝量控制适当, 则在焊缝金属的硬度、 屈服点、 抗拉强度均稍有提高。钛( Ti) 元素对焊接性有何影响? , 钛也是一种强烈的脱氧元素, 且也能和氮化合成TiN而起固氮作用, 提高焊缝金属抗氮气孔的能力。 若Ti和B( 硼) 在焊缝组织中含量适当, 能够使焊缝组织得到细化。钼( Mo) 元素对焊接性有何影响? 钼在合金钢中能提高钢的强度、 硬度, 细化晶粒, 防止回火脆性和过热倾向, 提高高温强度、 蠕变强度及持久强度、 含钼小于06时, 能够提高塑性, 减少产生裂纹的倾向, 提高冲击韧性。钼有促进石墨化的倾向。故一般含钼的耐热钢如16Mo、 12CrMo、 15CrMo等含钼量约在05左右。钼在合金钢中的含量在06 10时, 钼会使合金钢的塑性和韧性下降, 增加合金钢的淬火倾向。钒( V) 元素对焊接性有何影响? 钒可提高钢的强度, 细化晶粒, 降低晶粒长大倾向, 提高淬硬性。钒是较强烈的碳化物形成元素, 所形成的碳化物在650以下都是稳定的。有时效硬化作用。钒的碳化物具有高温稳定性, 因而能提高钢的高温硬度。钒能够改变碳化物在钢中的分布状况, 可是钒容易生成难熔的氧化物, 增加了气焊和气割的困难。一般焊缝中含钒量在011左右时, 能够起到固氮作用, 变不利为有利。