焊接工艺及工装设计基础(课堂PPT).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,焊接工艺及工装设计基础,适用专业：,材料成型及控制工程,主讲教师：,吉林大学焊接教研室,赵小辉,联系电话：,13,604314310,2014年9月,1,1.1,课程简介,1.1.1,课程的性质和任务,课程性质：材料成型与控制工程专业方向任选课；,课程任务：掌握有关焊接生产工艺及工装设计的基本知识、基本技能和基本经验，为以后从事焊接工艺或工装设计工作打下理论基础。,1.1.2,课程的基本要求,（,1,）初步建立工艺过程的基本概念；,（,2,）初步具有工艺分析工艺设计能力；,（,3,）初步具有设计各种工装夹具及选择能力；,第,1,章 绪论,2,第,1,章 绪论,课程简介,1.1.3,主要教学内容,(1),焊接生产领域的基本知识；,(2),焊接结构生产工艺过程；,(3),焊接结构生产的工艺分析与实例；,(4),焊接工艺装备的分类、设计及选用；,(5),初步了解焊接材料、工艺、检验等,生产过程所涉及的相关标准。,3,1.1.4,课程设置及考核方式,1.1.5,教学参考书,【1】,周浩森主编 焊接生产及工艺装备 上海交大,92.5,【2】,贾安东著 焊接结构生产与设计 天大出版,87,【3】,焦馥杰主编 焊接结构分析基础 上海科技版,91.6,【4】,田锡唐主编 焊接结构 机械工业出版社,1982.9,【5】,塔乌别尔著 陈利华译 装配,-,焊接夹具及机械装置,【6】,王云鹏编著 焊接结构生产 机械工业出版社,2002,【7】,邓洪军主编 焊接结构生产 机械工业出版社,04.2,【8】,甘肃工业大学焊接教研室 焊接机械装备图册 机械工业出版社，,1982,4,1.焊接工艺：,通常是指焊接过程中的一整套技术规定，,是焊接质量优劣的重要保证，故制定焊,接工艺的重要性可想而知。,（1）焊接方法；,（2）焊前准备；,（3）焊接材料；,（4）焊接设备；,（5）焊接顺序；,（6）焊接操作；,（7）工艺参数；,（8）焊后热处理。,焊接工艺和焊接工装,5,1.焊接工装：,顾名思义是焊接工装夹具。,焊接工装夹具的主要作用有以下几个方面：,（1）准确、可靠的定位和夹紧，可以减轻甚至取消下料和划线工作。减小制品的尺寸偏差，提高了零件的精度和可换性。,（2）有效的防止和减轻了焊接变形；,（3）使工件处于最佳的施焊部位，焊缝的成型性良好，工艺缺陷明显降低，焊接速度得以提高；,（4）以机械装置代替了手工装配零件部位时的定位、夹紧及工件翻转等繁重的工作，改善了工人的劳动条件；,（5）可以扩大先进的工艺方法的使用范围，促进焊接结构的生产机械化和自动化的综合发展,。,焊接工艺和焊接工装,6,1.2,焊接结构特点及应用前景展望,1.2.1,焊接结构生产工艺特点,自重轻,：,减少材料消耗-比铆接轻15,20%，比铸件轻50,60%，有利于实现产品的,轻量化,。,整体性强,：,具有,高刚性,、高密封性；适合制造,高压容器,。,不足：止裂性差,！,接头等强性差,：,焊缝与母材不同质，接头,组织,、,性能不均匀,。,（热影响区存在,淬硬,、,软化,等倾向！）,7,1.2.1,焊接结构生产工艺特点,存在多种原因导致的,应力集中：,-,工艺缺陷,：,咬边、裂纹、未熔合、未焊透、夹杂、气孔、焊瘤等等；,-,不合理设计,：,截面突变、凸起的角焊缝、较长的侧搭接焊缝、不等厚接头等等,；,-,不良的焊缝成形,：错边、角变形、余高过大等；,存在,焊接应力和变形：,焊接结构普遍存在残余应力和残余变形，情况,相当严重,！,8,1.2.1,焊接结构生产工艺特点,合理利用材料：,异种材料焊接，合金锯条、容器衬里、硬质合金刀具、金刚石钻具、采煤机械、喷涂、堆焊等。涉足到,表面工程,领域！,工艺灵活，适应性强：,大型复杂结构 采用分部件装焊、现场装焊,-,船舶、锅炉、桁架结构、石油管线、桥梁,特殊产品 电子束焊,复合齿轮,可实现空间上的,全位置,施焊！,焊接工作者既是,“,钢铁的裁缝,”,，,也是金属制品的,“,美容师,”,！,9,第,1,章 绪论,焊接结构特点及应用前景展望,1.2.2,焊接结构生产现状及前景展望,焊接结构用钢量（体现,生产规模,）,人均钢产量（揭示,发展潜力,）,机械化自动化程度,（展示,工业,技术水平,）,10,焊接结构用钢量,20,世纪,80,年代，工业发达国家（日本、美国、德国）约为,45%,，我国约为,25%,。,2005,年，我国焊接结构用钢量为,37%,工业发达国家达到,50%,以上。,同年，我国,钢产量,达到,3.49,亿吨，,成为世界,最大的钢材生产与消费国；,焊接结构的,用钢量,也突破,1.3,亿,吨。,11,鞍钢,攀钢夜景,新中国成立后，先后建起了鞍钢、宝钢、武钢等大型钢铁基地。钢产量由,49,年的,15.8,万吨上升到现在的四亿余吨。,12,型钢 热轧(hot-rolled section)、,焊接(welded section),I形，H形，T形，箱形，十字型,板材 热轧、冷轧,线材,轨道,13,人均钢产量,20,世纪,90,年代，重工业成熟国家人均钢产量为,600kg/p.y,，我国钢产量突破,6000,万,t,，人均,55kg/p.y,。,2006,年，,世界钢产量,为,12.39,亿吨，,我国钢产量为,4.2,亿吨，,占全世界钢产量的,34%,，,人均,300kg/p.y,。,2010,年,我国钢产量将达到,5,亿吨，,我国正在努力从,钢材大国,向,钢材强国,的方向发展。,14,机械化自动化程度采用的量化指标：,焊接机械化自动化率,=(,自、半自动焊形成的熔敷金属量,/,熔敷金属总量,),100%,美国,1978,年达到,55.6%,；德国,1980,年达到,64.2%,；我国,1985,年仅为,20%,左右。,现在日欧美使用的焊接材料中，手工焊比例小于,18%,焊接自动化和半自动化率已,大于,80%,。,2006,年我国消耗的焊材中，,手工焊,仍占,55,%,左右，焊接自动化率尚,不到,50%,。,少数行业的部分企业的焊接自动化率已到,70,%,以上。,预计几年后我国,焊接机械化自动化率可望达到,70%,。,机械化自动化程度,15,焊接结构应用的领域,压力焊、激光焊等,汽车车身车体,16,埋弧焊,自动焊接锅炉汽包,焊接结构应用的领域,17,焊接结构应用的领域,三峡水电站马氏体不锈钢转轮:,直径,10.7m,高,5.4m,重,440t,每个转轮焊接需要12t焊丝，耗时4个多月，为世界最大的铸,焊结构转轮。,18,加氢反应器,2005,年底由,第一重型机械集团,为神华公司制造的中国第一个煤直接液化装置的加氢反应器，直径,5.5m,长,62m,厚,337mm,重,2060t,，为当今世界最大、最重的锻焊结构加氢反应器,采用国内自主知识产权的全自动双丝窄间隙埋弧焊技术，,每条环焊缝需连续焊接,5,天,。,焊接结构应用的领域,19,加氢反应器的焊接,反应器由,10,多个大型整体锻造筒节焊接而成，采用中国自已的专利产品,全自动双丝,窄间隙,埋弧焊设备，每条环焊缝需连续焊接,5,天。,20,千吨级热壁加氢反应器,21,焊接结构应用的领域,神舟,7,号飞船航天员活动的返回舱和轨道舱都是铝合金的焊接结构，而焊接接头的气密性和变形控制是焊接制造的关键。,22,西气东输的管线长,4000km,，是中国第一条高强钢（,X70,）大直径长输管线，所用的螺旋钢管和直缝钢管全部是板焊形式的焊接管。,23,焊接结构应用的领域,西气东输工程,总长度为,4 300 km,，焊接接头数量达,35,万个以上，整个管道上焊缝的长度至少有,15000km,；,24,焊接结构应用的领域,奥林匹克主体育场的鸟巢式钢结构重,5,万吨，是世界之最。,25,焊接结构应用的领域,26,焊接技术在工程中重要作用,“,鸟巢,”,采用的十项焊接技术：,控制应力应变焊接技术,厚板高强钢（厚板、,Q460,高强钢）焊接技术,CO2,气体高能密度保护焊接技术,大规模采用仰焊技术,低温焊接技术,抗层状撕裂焊接技术,异种钢焊接技术,远红外预热焊接技术,自动焊接技术,宽间隙焊接处理技术,27,焊接结构应用的领域,28,焊接结构应用的领域,杭州湾大桥为全焊钢结构斜拉桥。,29,焊接结构应用的领域,船体是典型的板焊结构。,2005,年总吨位,12121,万吨，占世界造船总量的,17%,，居于日、韩之后，稳居世界第三位，正向年产,2500,万吨的世界水平迈进。,30,第,1,章 绪论,焊接结构制造工艺特点及前景展望,从,“,十一五,”,规划的二十项国家,重大技术装备的研制项目,可以看出，在百万千瓦级,核电机组,、百万吨级,大型乙烯成套设备,、百万吨级大型对苯二甲酸成套设备、大型煤制气成套设备以及大型煤矿综合采掘成套技术与装备中，,焊接制造都是关键制造工艺之一。,由此可见，焊接在国民经济发展和国防建设中具有非常重要的地位和作用。焊接生产前景远大。,31,焊接工程师的技术职责,焊接监督（,WS-,焊接主管,Welding Supervisor),焊接工艺师,(,WPS,-Welding Procedure Specification,WPQR,-Welding Procedure Qualification Record,焊工资格认定,),焊接质检师（,VT-,宏观,PT-,渗透,MT-,磁粉,UT-,超声,RT-,射线,）,焊接培训师（负责企业焊接人员培训）,培训的各类人员有：焊工，技师，工程师；,认证企业还要有相关资质的各类人员：,国际焊接工程师,(IWE)(international welding engineer),、国际焊接技术员,(IWT),、国际焊接质检师,(IWIP),、国际焊接技师,(IWS),、国际焊接技士,(IWP),、国际焊工,(IW),总体要求：,知设计，懂工艺，通标准，善管理。,32,IWE,证书,33,第,2,章 焊接结构生产工艺过程,内容提要：,生产领域基础知识,备料与装配工艺要点,焊接工艺要点,34,2.1,生产领域基础知识,2.1.1,基本概念,（,1,）生产过程,在工业生产中，把,原材料,或半成品加工成,产品,的,直接劳动,与,间接劳动,的,总和,称为生产过程。它包括：,生产技术准备,（产品设计或技术评审、工艺评定、工艺,规程、焊工考试、工作试件、首件、样件制作等）,生产物质准备,（原材料、焊材、焊机、工具工装、排烟,除尘设备安装、库房、车间及生产线布置等）,生产工艺过程,（备料、制孔、压型、装配（点固焊）、,焊接、检验、调修、返修、热处理、清理等）,包装运输,（建立产品标签、托运包装、装箱等等）,售后服务,（现场安装、调试、维护、培训等等）,35,2.1.1,生产工艺过程基本概念,（,2,）工艺过程,是指生产过程中的,直接劳动,部分，即直接改变原材料或零部件的形状、尺寸、性能、状态那部分生产过程。,具体产品要经过一种或几种加工工艺。譬如,轴类：,划线、切割、退火、锻打、机加、热处理等多个工序制作完成；,锅炉汽包的筒节：,平板、划线、下料、坡口加工、滚圆、组对、焊接、校圆（矫形）、清理等多个工序。,36,2.1.1,生产工艺过程基本概念,注意：,各种加工工艺之间要遵从一定的次序,各种焊接结构，主要的生产工艺过程为：,备料,装配,焊接,矫正,检验,后处理,（包括热处理、油漆、喷塑或热喷涂等）,轴类：,划线,切割,锻打,退火,机加,热处理,锅炉汽包的筒节：,平板,划线,下料,坡口加工,拼板,滚圆,组对,清理,焊接,矫正,检验,标记,37,2.1.1,生产工艺过程基本概念,（,3,）工艺流程,在具体完成产品工艺过程时，把以,工序,为基本划分而制定的,产品加工工艺顺序,称为,工艺流程,。它,是工艺过程的,有序化,，也叫,工艺路线,。,表现形式,图表形式（,框图,或表格）,作用,便于组织生产、便于生产调度和监督,工艺实施、车间分工、平面布置等。,举例,低压储气罐主要工艺流程,38,低压储气罐装配示意图,a),设计图,b),装配图,39,低压储气罐主要工艺流程,40,2.1.1,生产工艺过程基本概念,（,4,）工艺规程,（,WPS-Welding Procedure,Specification,）,概念：,在具体完成产品的工艺过程时，为防止盲目操作和野蛮生产而制定的产品加工的操作指令和技术法规。,作用：,产品加工的,技术文件,，,使生产,操作,有法可依,！保证产品质量的一致性。,安排计划、生产调度、质量检验、劳动组织、材料消耗、工时定额以及工具供应、设备选用的,技术依据,。,41,2.1.1,生产工艺过程基本概念,工艺规程的应用形式,预工艺规程（,pWPS,）,;,工艺规程（,WPS-Welding Procedure,Specification,）,应用关系：,pWPS,WPS,工艺评定,WPQR,42,2.1.1,生产工艺过程基本概念,工艺规程基本格式：,1,）工艺过程卡,：,也叫工艺路线卡，按每个零件编制，形式简练。,内容：包括经过车间及各道工序名称（工艺流程）、设备、工装、单件工时等,适用：单件小批或试制产品,43,44,2.1.1,生产工艺过程基本概念,2,）工艺卡片：按零件的工艺阶段编制。,内容：包括毛坯种类、尺寸、零件草图、各道工序名称、设备、工装、阶段工时、加工表面、工作等级等。,适用：单件小批重要零件、成批大量所有,零件。,45,46,2.1.1,生产工艺过程基本概念,3,）工序卡片：,按零件的每道工序编制，,是具体 指导工人操作的工艺文件。,内容：,包括该工序零件加工草图、详细工艺参数、基本作业程序、注意事项及辅助措施、主要技术要求、检测方法、所用设备工具工装、具体工时定额等。,适用：,单件小批特别重要零件、成批生产的,重要零件、大量生产的全部零件。,47,48,2.1.1,生产工艺过程基本概念,（,5,）生产纲领,工厂或车间被上级部门批准实施的生产计划，是生产部门的总目标。,详细生产纲领应注明：,产品名称,产品代号,产品数量、种类,49,2.1.1,生产工艺过程基本概念,（,6,）生产规模及生产类型,生产规模,主要依据相同周期内连续生产同一产品的数量和不同产品的生产变化周期来划分生产规模的大小。,机械行业一般分三种,生产类型,：,单件（小批）生产；成批生产；大量生产。,具有相对性和客观性，属于定性分类。,50,第,2,章 焊接结构生产工艺过程,生产领域基础知识,2.1.2,生产类型与工艺过程的关系,通过表格阐述生产类型对工艺过程的许多生产要素的影响规律，为组织生产及工艺设计提供参考。,表,2-1,定性说明：生产类型对生产方式、装配方式、设备选型、设备布局等诸多生产要素的影响。,51,生产类型,相关因素,单件生产,成批生产,大量生产,1.,产品数量,少,较多,很多,2.,生产重复性,差,/,经常变换产品,较好,/,周期重复,强,/,产品稳定,3.,装配方式,手工划线，修配（互换性差）,部分划线，选配,专用工装，工件互换性强,4.,设备选型,通用型,专用,/,通用,混合,专用型,5.,设备布局,机群式排列（一机多用）,交叉排列（部分倒流水）,顺序排列（严格正流水）,6.,生产方式,流水性差,-,顺序加工,部分流水,流水性强,-,各工序同步,表,2-1,生产类型与工艺过程的关系,52,生产类型,相关因素,单件生产,成批生产,大量生产,7.,工作地,不专一,/,经常变动,较固定,/,有中间存放地,专一,/,工件直接传送,8.,人员技术等级,高,/,经验丰富,中等,/,应变能力强,低,/,单一熟练,9.,单件成本,高,中等,低,10.,工艺过程严格性,粗略拟定工艺路线,工序分明，工艺路线明确,工序卡,11.,材料与工时定额,粗略估算,认真测算,精确计算,12.,机械化自动化程度,手工生产，通用夹具,部分机械化,局部连动,工装配套，自动化程度高,表,2-1,生产类型与工艺过程的关系（续）,53,第,2,章 焊接结构生产工艺过程,生产领域基础知识,2.1.3,产品特征与工艺过程的关系,通过表,2-2,来说明,产品特征,对生产工艺过程的,自动化程度,、,生产线格局,、,产品检验制度,的影响。,54,表,2-2,产品特征与工艺过程的关系,产品特征,/,类别,工艺过程特点,涉及,复杂程度,简单,不划分部件，在一条流水线上完成全部加工,装配,-,焊接方式,复杂,认真划分部件，平行流水作业,总装,外形尺寸,小,/,小巧,成批运送或加工，工件在生产线上流动,生产线格局,大,/,体笨,单间传输；回转空间大，不易翻转；考虑工件固定，现场安装,-,如造船,产品自重,轻,便于传送，可手工搬运，或用传送带，悬挂链等，气动传动,传输变位,重,滚道传送，机械变位翻转，液压传动,重要程度,一般,外观检验、抽样检验、某些部件检验,检验制度,重要,全面检验，制度严格,极重要,专用设备和工作场地，焊缝,100%,探伤,55,工序,是工艺过程的基本单元，是指在一个工作地，由一个或一组工人用一种设备加工一个或一组工件所进行的全部操作,2.1.4,工艺过程基本术语,56,安装,是工序的组成部分，泛指工件在一次夹固期间所完成的全部操作,2.1.4,工艺过程基本术语,57,工位,指工件在一次安装的情况下，工件或加工设备所处的加工位置,2.1.4,工艺过程基本术语,58,工步,指在一个工位内，对工件装备等在规范参数不变的情况下所完成的操作。,例如：多层焊时，,打底,焊道；,填充,焊道；,盖面,焊道。每完成一种焊道，可理解为进行了一个工步。,如果用解数学应用题来理解,“,工步,”,的概念，大概,“,列算式,”,和,“,具体计算,”,应该,算是,两个,工步。,2.1.4,工艺过程基本术语,59,操作,在工艺过程中某些不具有工艺过程特点的基本动作称之为,操作,，例如更换焊条、添加焊剂、敲渣等,.,这些,辅助操作,也是实现整个焊接工艺过程的必要环节。,2.1.4,工艺过程基本术语,60,（,1,）项目调研，进行,合同评审,;,（,2,）图纸审查,进行,技术评审,;,（,3,）工艺方案的认定,（,4,）,工艺评定,和,工作试件,（,5,）,工艺规程,及其它文件的制定,（,6,）,工艺装备,设计任务书,（,7,）,生产线平面布置,（,8,）技术总结,2.1.5,生产过程的技术准备,61,工艺方案的内容,规定新产品试制、生产时达到的技术指标,生产组织形式、工艺路线的安排原则,工艺规程编制原则、形式,工艺装备的选择与设计原则,关键工艺解决方案、工作试件计划,经济效果分析,工艺准备周期和工作量的估计,62,工作试件的意义,制作工作试件的,根本目的,：,检验接头,设计,的合理性；,检验,焊工,的技术水平；,检验,工艺规程,的正确性；,检验,焊缝质量,的可靠性。,工作试件可以同时具有多个目的。,主要针对,非规范性,接头，如单面可达的,非全熔透,HY,/,HV,焊缝。,63,（,1,）图纸准备（产品图、毛坯图等）,（,2,）文件准备（,wps,生产计划、检验计划）,（,3,）人员准备（焊工资质、检验监督人员）,（,4,）材料准备（母材、焊接填充材料、气体）,（,5,）设备准备（焊机、探伤机等）,（,6,）工装准备（各种胎夹具、变位机等）,（,7,）能源动力准备（压缩空气、液压站、电控等）,（,8,）生产线安装、调整,（,9,）工具准备（焊帽、工具、检具等）,2.1.6,生产前的人力物力准备,64,2.2,备料及装配 工艺要点,65,2.2.1,备料工艺,（,1,）备料工艺的目的及重要性,1,）概念：,为焊接结构提供,合格原材料,或,合格零件,的工艺过程。,2,）目的：,把住结构生产的源头！,3,）重要性：,备料工艺质量,直接或间接影响产品质量；,在重型机械的焊接结构中约占全部加工工时的,25-60%,；,改善备料加工方法、提高机械化水平，可有效提高零件加工质量和生产率。,66,2.2.1,备料工艺,（,2,）备料工艺的主要内容,金属材料的储存、复验、除锈、矫正、放样划线号料、下料、坡口及边缘加工、弯曲和成形、冲压及其它预加工方法等。,（,3,）备料工艺要点,1,）储存：,目的：保证物流顺畅，防止,“,等米下锅,”,！,注意事项：防混料、防变形、防腐蚀、可追溯！,相关标准：库房要达到,控温,、,控湿,标准；,设备：通风、供暖、焊条焊剂烘干等设备。,67,2.2.1,备料工艺,2,）复验,目的：对材质进行复核，确认材质的一致性。,内容：,化学成分、金相组织、力学性能、,冷热加工性能,3,）除锈,方法,化学,(,如酸洗,),机械（如喷砂、喷丸处理，钢丝刷等）,68,2.2.1,备料工艺,4,）矫正,原因：,钢在轧制过程中，可能产生残余应力而使钢材变形,钢在加工过程中，由于外力或不均匀加热造成变形,钢材因运输存放不当引起的变形,标准：,轧制钢材下料前允许偏差,69,2.2.1,备料工艺,表：一般轧制钢材下料前的允许偏差值,70,2.2.1,备料工艺,原理,通过外力或加热使材料产生塑性变形抵消原有变形,方法,人工、机械,设备,钢板矫平机、型材矫正机等,注意,冷热矫正量,71,2.2.1,备料工艺,图：钢板矫平机基本原理图,72,2.2.1,备料工艺,a）角钢矫正机,b）调直压力机,图：型材矫正机示意图,1-轴辊,2-角钢,3-固定支座,4-顶块,5-工字钢,73,2.2.1,备料工艺,5,）放样划线号料,概念,放样：在制造金属结构件以前，按产品零部件图纸的要求，在放样台上用,1,：,1,的比例（或一定比例），划出实际零部件的平面,展开尺寸。,划线：利用,工具,或,样板,等在金属材料上进行,实际轮廓线,的复制。,号料：根据放样的轮廓线用小锤和冲子在金属材料上打标记。,74,2.2.1,备料工艺,放样的目的：,检查设计图纸的正确性,确定零件毛坯的下料尺寸,制作样板,75,2.2.1,备料工艺,方法：,人工放样划线号料,光学号料：通过摄影制成小比例的投影底片，然后再光学投影放大装置上放大，在钢板上投射出1:1的构件图样。,电印号料：在光学投影号料的基础上，将放大成1:1的构件图形影像投射到覆盖有一层带负电的光导电粉末的号料钢板上，使其曝光，再经显影和定影处理，在钢板上留下号料的线条痕迹，实现自动号料。,数学放样：用数学方程定义物体型线或型面，建立数学模型，借助于电子计算机完成物体放样。,注意事项,（怎样做好放样划线号料工作）：,合理确定放样及样板制造公差,合理确定划线或号料公差,考虑加工余量,合理利用材料,76,2.2.1,备料工艺,表：放样及样板制造时的公差,77,2.2.1,备料工艺,表：划线或号料公差,78,2.2.1,备料工艺,表：制作样板号料或划线号料时的加工余量,79,6,）下料,概念：,将零件从金属材料上按照划线或号料标记切割下来的工序叫下料,常用下料方法：机械切割、热切割,机械切割：,剪切、锯切,(,如条锯、圆片锯、砂片锯等,),、铣切、水射流切割,热切割：,气体火焰切割、等离子弧切割和激光切割、碳弧气刨等,2.2.1,备料工艺,80,2.2.1,备料工艺,机械切割,剪切,剪切加工硬化,硬化区宽度：1.52.5mm,影响因素：材料塑性、板厚、刀刃锋度、力度、速度、间隙,消除方法：退火、刨边,设备,龙门剪、压力剪、圆盘剪,应用,中厚（,30,40mm）板材、型材,Q235、不锈钢等,81,82,83,机械切割,锯切,设备,带锯,依靠往复或旋转运动锯齿逐个切削，适用于切断大截面型材,圆盘锯,无齿锯,摩擦锯即砂轮切片机，切口有组织变化,应用：,生产率低于气割、剪切,2.2.1,备料工艺,84,85,2.2.1,备料工艺,其他切割方法设备,联合冲剪,水切割,86,87,热切割,气割,：气体火焰切割,概念：,气割是利用某些金属在纯氧中燃烧的原理来实现金属切割的方法。,气割条件：,金属材料的燃点必须低于其熔点；,金属氧化物的熔点低于被切割金属的熔点及切割温度，且流动性好；,金属燃烧时产生大量的热；,金属本身导热性要低。,2.2.1,备料工艺,88,2.2.1,备料工艺,适用范围：,适用,低、中碳钢和低合金钢,难以进行气割,-,高碳钢、铸铁、高合金钢及铜、铝等有色金属及合金,方法：,特点：,厚度大,5200,、形状灵活、可开坡口,切割薄板及直线工件效率、经济性低于机械切割,手工、半自动、自动气割,89,90,2.2.1,备料工艺,热切割,等离子弧切割,概念：,等离子弧切割是采用高温等离子弧焰流将切口金属熔化并吹除实现切割的方法,特点：,切割速度高，切口质量好,适用范围：,等离子弧切割,不锈钢,180mm,；铝合金,250mm,91,92,2.2.1,备料工艺,选择原则：,经常费用,直接成本、间接成本,投资费用,切割设备、辅助设备,生产效率,加工质量,一般：,20-25mm,短、直线剪切经济,12-16mm,长、曲线考虑气割。,93,2.2.1,备料工艺,7,）,坡口,及,边缘加工,坡口概念,根据设计或工艺需要，在焊件的待焊部位加工并装配成一定几何形状的沟槽称为坡口,坡口参数,：坡口角度、间隙、钝边。,坡口及边缘加工,目的,控制,间隙，,使接头,根部焊透；,留有,钝边,防止,焊漏,或,烧穿,；,提高组对精度，,使,间隙均匀,，防止焊漏或产生未焊透；,刨边：去除缺陷及组织性能变化区、保证边缘性能。,94,刨削宽度数据参考,材料,切割方法,钢板厚度,/mm,刨削（边）宽度,/mm,低碳钢,剪切,16,3,低碳钢,氧乙炔气割,各种厚度,4,低合金钢,剪切,3,2.2.1,备料工艺,95,2.2.1,备料工艺,坡口及边缘加工方法：,气割,切削加工（车或刨）,碳弧气刨,96,2.2.1,备料工艺,97,2.2.1,备料工艺,坡口基本形式 及特点：,I,、,V,、,X,、,U,、双,U,特点：,可焊性、焊材消耗、变形、加工 难易,选择依据：,板材厚度,坡口加工方法,焊接工艺性,考虑焊接方法、焊接位置、接头类型、变形大小、熔透要求、经济性等,98,2.2.1,备料工艺,手工电弧焊,焊缝坡口的基本形式和尺寸,标准：,GB985-88,，,GB,T3375,94,；,ISO2553-1992,，,ISO9692-1,依据：主要取决于焊件板材厚度,气焊：一般采用对接接头和角接接头,99,2.2.1,备料工艺,埋弧焊焊缝坡口的基本形式和尺寸,标准：GB986-88，ISO9692-2,埋弧焊的接头形式与手弧焊基本相同,12mm、采用I形坡口单面施焊,24mm、采用I形坡口双面施焊,24mm、需开坡口,电渣焊：,两工件之间的间隙一般应取2535mm,100,2.2.1,备料工艺,8,）弯曲成形,弯曲形式,:,钢板压弯、钢板滚弯、钢管弯形,方法,:,冷弯、热弯,设备：,三辊、四辊弯板机,101,102,2.2.1,备料工艺,9,）其它预加工方法,冲压,制孔,折边,翻边,弯管,10,）焊前清理,机械清理、化学清理,103,2.2.1,备料工艺,备料工艺小结：,备料工艺的主要内容、工艺流程及要点；,注意,下料方法,及相关设备及,性能,；,关注,坡口形式,及其,加工质量,；注意,下料反变形，,如：加,收缩余量,等！,控制零件尺寸,公差,及,标记、标识,等。,留意,工艺板,或,工艺跟踪试板,的制备。,注意,焊前清理及,质量跟踪控制等。,104,10月16号开始,105,2.2.2,装配工艺要点,106,2.2.2,装配工艺,（,1,）装配工艺的概念和基本程序,1,）什么是,装配,？,用点固焊或紧固装置将各构件按图纸要求连接与固定形成部件或结构的过程。,2,）基本程序,定位,-,夹紧,-,点固,3,）重视装配工艺的意义,保证产品质量和工作效率；,保证大量生产零部件的互换性。,107,2.2.2,装配工艺,装配图片,108,（,2,）装配定位方式,划线定位装配法；,定位器法；,专用胎卡具法；,装配孔法,.,109,（,2,）装配定位方式,1,）划线定位装配法,概念：,适用：,特点：,2.2.2,装配工艺,借助常规量具、规具等采用人工划线方式来确定零部件的相对位置。,单件小批生产、或大型结构、或周期重复的系列产品。,工作繁重，经验性强，必须熟练的钳工来完成，基本依托为,平台,。,110,2.2.2,装配工艺,（,2,）装配定位方式,2,）定位器法,概念：,利用专门设计的具有特定形状、特定分布的,定位器,、,压夹器,完成零件的装配。,适用：,批量生产,的中小型构件,特点：,定位可靠，重复性好，劳动量较轻。,111,112,113,114,115,2.2.2,装配工艺,（,2,）装配定位方式,3,）专用胎卡具法,概念：,适用：,特点：,利用专门设计的机构或装置完成的定位装配方式,批量生产的较复杂的控制精度较高的结构,质量可靠，重复性好，设置有专门的防变形功能，自动化程度较高,116,117,118,2.2.2,装配工艺,（,2,）装配定位方式,4,）装配孔或附件法,概念：,适用：,特点：,人为地在工件上加工某些装配用的孔（或焊上附件板），以便借助销轴或螺栓来完成零部件的可靠定位,不得已而为之,，,慎重采用！,制孔或焊板，劳动量大，有时需恢复原状,119,2.2.2,装配工艺,（,3,）装配工艺要点,1,）零件、组件、部件的装配次序,2,）在各装配工序上采用的装配方法,3,）选用合适的装备、胎夹具、工具等,120,2.2.2,装配工艺,（,4,）装配次序，装配,焊接顺序类型,1,）整装整焊,概念：,适用：,特点：,对整体结构,先,组对点固完毕后再实施焊接,结构简单，零件少,装配、焊接可在各自工位上进行，进行流水作业,121,2.2.2,装配工艺,（,4,）装配次序，装配,焊接顺序类型,2,）随装随焊,概念：先组装若干零件，焊接相应焊缝；然后再装配若干零件，随后再进行焊接；直至全部零件装焊完毕,适用：单件小批生产的较复杂结构,特点：装配工与焊工在一个工位上交替作业，效率较低,122,2.2.2,装配工艺,（,4,）装配次序，装配,焊接顺序类型,3,）分部件装焊,概念：根据结构特征将焊接结构划分成若干部件。先由零件装配,焊接成各个部件；最终再将各部件装配成总成（总装），并焊接各节点焊缝。,适用：大型复杂结构的批量生产,特点：有利于大型结构的装配、有利于控制焊接变形、有利于提高焊接质量、有利于提高焊接生产率。,123,2.2.2,装配工艺,（5）装配工艺的重要性与注意事项,1）装配工艺的重要性,同机械装配相比具有不可拆性；,选择科学合理的装配次序，及时控制焊接应力与变形；,占全部工时的25%,35%，即约1/3工作量，应注意提高效率，保证质量。,124,2.2.2,装配工艺,2,）装配工艺的注意事项,正确选择装配定位基面,a,）尽量选择加工精度较高的表面或边缘作为定位面；,b,）定位基面的设计应有利于结构尺寸、形状的控制，方便其余零件的装配（能够装配较多的工件）；,c,）尽可能与产品的设计基准或检测基准相统一。,125,2.2.2,装配工艺,合理控制装配,公,差,a.,保证重点部位的装配公差,;,b.,有计划、按步骤适时、适度地对主要技术指标进行控制,;,c.,严格控制装配公差标准有利于提高焊接部件在总装时的互换性，有利于提高生产率、保证产品质量。,126,2.2.2,装配工艺,机械加工滞后考虑,a.,焊后机加,对于有机械加工精度要求较高的孔或表面的零件，应尽可能最后安排机加工,;,b.,机加零件后焊,已加工好的零件应尽可能最后装焊到整体结构中，装配时应配合采用高刚度、精确的定位装配，保证装配精度。,127,2.2.2,装配工艺,注意焊前清理及点固焊质量,a.,清理坡口及焊缝两侧,;,b.,点固焊时焊接材料应一致，规范应严格,点固焊道的长度和位置要受控,.,注意采用工装来提高工效,工件的翻转,/,变位等应有可靠的工装,.,尤其要注意,装配反变形,！,128,2.3,焊接工艺要点,129,焊接工艺制定的总体思路,母材 选择焊接方法 拟定工艺方案,确定工艺参数 工艺评定,制定,WPS,确定操作人员 实施,工艺验证 工艺修订。,130,2.3.1,焊接管理人员的责任和义务,(1),引用标准,EN719:1994,ISO14731,(2),管理职责,每个生产企业应有一个或几个人承担焊接监督管理工作,焊接管理人员必须对与焊接有关的制造过程及相关的质量全面负责,包括,:,1,）计划,2,）生产,3,）监督,4,）检验,131,2.3.1,焊接管理人员的责任和义务,(3),人员资质：,对焊接管理人员的要求可由生产企业、合同或应用标准确定,焊接管理人员应通过学习、培训、生产经验积累掌握相关知识，取得相应资质,具备以下资质的人员可为焊接管理人员,a,焊接工程师（,IWE/EWE,）,b,焊接技术员,(IWT/EWT),c,焊接技师（,IWS/EWS),132,2.3.2,焊接工艺的内容,（,1,）制定配套合理的焊接方法和填充材料,1,）各种焊接方法标识,ISO4063/DIN1912/GB5185,311(,数字代号,),G(,德文缩写,),气焊,G,111,E,焊条电弧焊,SMAW(,手弧）,12,UP,埋弧焊,SAW,131,MIG,熔化极惰性气体保护焊,MIG,135,MAG,熔化极非惰性气体保护焊,141,WIG,钨极惰性气体保护焊,TIG,21,RP,电阻焊,RSP,133,23,焊接方法,材料尺寸,mm,批量,特点,手工电弧焊,3,30,单件小批,可全方位焊接，,3mm,以下用直流反接法，,6mm,以上开坡口,细丝,CO,2,焊,0.8,4,批量,可全方位焊接、有飞溅氧化,粗丝,CO,2,焊,5,30,批量,可全方位焊接、有飞溅氧化,非熔化极氩弧焊,4,各种批量,可全方位焊接、质量好、成本高,熔化极氩弧焊,1m,电渣焊,30,500,单件和批量,立焊，需焊后热处理,点焊,4,单件和批量,搭接，密封性差,缝焊,3,单件和批量,搭接，密封性好,电阻对焊,20,批量,对接，表面清理要求高,闪光对焊,各种,批量,对接，表面无需清理,摩擦焊,各种,批量,不适合焊非圆截面工件,搅拌摩擦焊,长焊缝,各种批量,铝合金,2,）各种焊接方法特点,134,2.3.2,焊接工艺的内容,各种焊接方法特点（,2,）,焊接方法,热影响区,变形,生产率,焊接位置,适用板厚（,mm,）,气焊,大,大,低,全,0.5,3,手弧焊,较小,较小,较低,全,可焊,1,以上，常用,3,20,埋弧自动焊,小,小,高,平,可焊,3,以上，常用,6,60,氩弧焊,小,小,较高,全,0.5,25,CO,2,气保焊,小,小,较高,全,0.8,30,电渣焊,大,小,高,立,可焊,25,1000,以上，,常用,35,400,等离子弧焊,小,小,高,全,可焊,0.025,以上，常用,112,电子束焊,极小,极小,高,平,5,60,点焊,小,小,高,全,可焊,10,以下，常用,0.5,3,缝焊,小,小,高,平,3,以下,135,埋弧自动焊,136,2.3.2,焊接工艺的内容,提高生产率，降低成本,若板材为中等厚度时，原则上选择焊条电弧焊、埋弧焊和气体保护焊均可。,如果是平焊长直焊缝或大直径环焊缝，批量生产，应选用埋弧焊。,如果是位于不同空间位置的短曲焊缝，单件或小批量生产，采用焊条电弧焊为好。,137,2.3.2,焊接工艺的内容,3,）焊接方法选择原则,接头使用性能及质量要符合结构技术要求,点焊、缝焊都适于薄板轻型结构焊接，缝焊才能焊出有密封要求的焊缝；,氩弧焊和气焊虽都能焊接铝材容器，但接头质量要求高时，应采用氩弧焊；,焊接低碳钢薄板，若要求焊接变形小时，应选用,CO,2,焊或点（缝）焊，而不宜选用气焊；,138,2.3.2,焊接工艺的内容,提高生产率，降低成本,氩弧焊几乎可以焊接各种的金属及合金，但成本较高，所以主要用于焊接铝、镁、钛合金结构及不锈钢等重要焊接结构。,焊接铝合金工件，板厚,10mm,采用熔化极氩弧焊为好，板厚,6mm,采用钨极氩弧焊适宜。,若是板厚,40mm,钢材直立焊缝，采用电渣焊最适宜。,139,2.3.2,焊接工艺的内容,焊接现场设备条件及工艺可能性,选择焊接方法时，要考虑现场是