焊接课程设计---轴承座支架.docx

连接工程及自动化工装专业课程设计设计题目：轴承座支架院 系：材料科学与工程学院专业班级：材控0908姓 名：杨建将 樊亮 胡龙玉 董晔指导老师：吕卫文分工声明我们小组共有四个人，组长是杨建将，组员有樊亮、董晔、胡龙玉。具体分工如下：杨建将主要负责生产工艺，包括生产工艺说明书、生产工艺卡、焊接工艺卡以及最后的整理资料。樊亮主要负责画三维图，包括该零件的三维图和装配图。董晔主要负责焊接说明书。胡龙玉主要负责画二维图，包括坡口图和夹具图。三个礼拜以来，大家反复揣摩老师给的图并查阅很多资料。图0.1零件三维图图0.3零件俯视图图0.2零件侧面图目录一、生产制造技术文件51.零件的作用52.技术要求52.1材料52.2钢板的初步矫正62.4号料72.5下料72.6焊前装配定位焊112.7焊接122.8焊接结构件的尺寸公差132.9焊接件结构件的机加工余量152.10焊接变形的矫正162.11焊缝形状偏差和外部缺陷163.试验方法173.1 焊缝机械性能试验174.检验规则184.1检查部门184.2焊接件检查项目184.3焊缝的检验方法195.检验要求20二、生产工艺过程说明书211. 材料的储备212. 材料的复检213. 材料的除锈234. 材料的矫正235. 放样、划线和号料236. 下料：257. 坡口及边缘加工：258. 弯曲及成形：259. 零件的其他加工：2510. 焊前清理：2611. 焊接材料的储存:2612. 焊接结构的装配:2613. 焊接工艺方法2614. 焊前预热和焊后热处理2715. 检验与修整2716. 底漆:29第三章、热加工成形工艺（焊接）说明书30一、钢材焊接工艺性能评估30二、焊接方法的选择31三、焊材选用及焊接设备的选择33四、焊接结构及焊缝设计34五、焊接结构的装配36六、焊接工艺参数的选择36七、焊接工艺卡的制定377.1焊接工艺卡制定的具体内容377.2焊接工艺制定的原则：37九、焊接操作38第四章总结39参考文献40附录一.生产工艺卡附录二.焊接工艺卡一、生产制造技术文件1.零件的作用如图1.1所示，该零件是用来支撑轴的，其主要部分是轴承座。轴承座用来固定轴承的外圈，仅让内圈转动，外圈保持不动，始终与传动的方向保持一致（比如电机运转方向），并且保持平衡；轴承座的概念就是轴承和箱体的集合体,以便于应用,这样的好处是可以有更好的配合,更方便的使用,减少了使用厂家的成本。图1.1零件三维图2.技术要求2.1材料2.1.1用于制造焊接结构件的原材料（板材、型材等）的牌号、规格、尺寸应符合图样或技术文件的要求。2.1.2用于焊接件的材料（钢板、型钢、铸钢、焊条、焊丝等）购进时，应有质量证明书，并按材料标准规定检验合格后，方准入库使用。2.1.3对无牌号、无质证书的原材料和焊材，必须进行检验和鉴定。其成份和性能符合要求时方准使用。2.2钢板的初步矫正2.2.1钢板在划线前，不能有较大的变形，其形状公差不得超出下列规定：表1.1 钢板平面度公差值f 1000:f简 图测量工具厚度16f=21米平尺厚度16f=12.2.2钢材的矫正。可用机械矫正和火焰矫正，或在平台上锤击。矫正后的钢材，不得有明显的伤痕，其伤痕深度，钢板一般0.5mm。 2.3号料划线前的准备2.3.1划线或样板的制作，需考虑结构在焊接时所产生的收缩量，收缩量的大小，按工艺要求规定。2.3.2焊接结构件的装配间隙，在制作样板时应予以考虑。其间隙在图纸和工艺文件没有要求时，一般为1-2mm。2.3.3样板的外围尺寸偏差，应在-0.5-1.0范围内。2.3.4样板需经检验员验收合格后方可使用。2.4号料2.4.1单件小批生产的产品，可直接在钢材上按图进行划线，但必须根据工艺规定留出焊接收缩量。工艺无规定时，按2.3.1条规定生产。2.4.2划线时，应留出机械加工余量，余量多少由工艺文件规定。2.5下料2.5.1钢材可采用机械剪切、气割。等离子切割。零件切割后的尺寸偏差应符合下列规定：2.5.1.1机械切割的板材（剪板）零件尺寸的极限偏差按表3规定：表1.2 机械切割零件尺寸的极限偏差mm 板材厚度基本尺寸1010-20205001.51.52.0500-10001.72.02.51000-25002.02.53.02500-40002.53.03.54000-65003.03.54.06500-100003.54.04.5100004.04.55.02.5.1.2弯曲成型的弧形零件尺寸公差应符合表1.3规定表1.3弯曲成型的弧形零件尺寸公差弧长L样板长不接触间隙板厚18板厚18宽度250250宽度250250250全长1.01.21.51.72.5.2零件的形位公差应符合下列规定2.5.2.1板材零件表面的直线度与平面度公差应符合表1.4规定。直线度应在被测面全长上测量。表1.4板材厚度直线度t平面度M简图L1000 L1000任1000长度4t2.0t2/1000L且不大于5.0M2.04-12t1.5t1.5/1000L且不大于5.0M1.512t1.0t1/1000L且不大于5.0M1.02.5.2.2板材零件切割边棱的直线度不得大于边棱长度的2/1000，且最大不大于1.5mm。2.5.2.3板材零件刨边后，边棱的直线度不得大于边棱长度的0.5/1000，且最大不大于1.5mm。2.5.2.4板材与型材零件切割边棱与表面垂直度不得大于表1.5规定表1.5零件厚度垂直度N简图101.010-181.518-302.030-502.52.5.2.5板材零件边棱之间的平行度与垂直度，不得大于相应的公差之半，如图1.2图1.22.5.2.6型材零件切割断面，对其表面的垂直度，以及型材零件切割断面的平行度，不得大于型材零件切割断面之间的尺寸公差之半，如图1.3图1.32.5.2.7零件机械切割的边棱，不应有高度大于0.5mm的毛刺和深度大于1mm的划痕。2.5.2.8零件气割边棱，不应有裂纹、氧化渣、割痕深度，不得大于表1.6规定表1.6零件厚度mm割痕深度t不大于局部割痕深度不大于手工气割气割机气割201.00.52.020-301.51.02.530-502.01.53.02.5.2.9工件的对接头的坡口形式，应按图纸规定。2.6焊前装配定位焊2.6.1零件须检验合格后，方可装配定位焊2.6.2装配焊接零件的焊缝间隙按GB985-88气焊、手工电弧焊及气体保护焊缝坡口的基本形式与尺寸中的有关规定。焊缝间隙在其全长上的不均匀度，应在间隙量公差范围之内。2.6.3装配焊接零件时，两个焊件（或焊边）的相互位置偏差应符合下列规定2.6.3.1钢板对接，如图1.4 2.6.3.2对接接头的错边量，应小于板厚的10%，且最大不超过3mm，当两板厚不同时，应以两者中薄板计算，如图1.5 图1.52.6.3.3装配工字梁或箱形梁或类似结构，应符合表1.7规定表1.7型式简图偏差腹板偏移t2.0筋板距离当b80时，b3当b80时，b5腹板倾斜当H500时，t1.5当H500时，t2.0盖板倾斜t0.01b，且最大t2腹板距离2.6.4焊接结构件装配定位焊焊缝，应符合下列要求a. 定位焊缝的高度和宽度，不应超过焊接焊缝的尺寸，其长度和间距，根据焊接结构件的大小确定。b. 定位焊与正式焊接用相同型号的焊条。c. 若焊件焊接需要予热时，定位焊也应予热相同的温度。d. 定位焊缝有裂纹时，必须铲掉重焊。2.7焊接2.7.1应对装配定位焊的焊接结构件进行检验合格后，方可进行焊接。2.7.2焊接前应将焊缝处及两侧各20mm范围内工件表面的油、锈及其它污物清理干净。2.7.3焊接时，不得在非焊缝区引弧，对多层焊道，应每焊一层焊缝，彻底清渣后，检查无缺陷时，方可再焊。2.7.4焊接时的其它要求按焊接工艺守则。2.8焊接结构件的尺寸公差（焊件焊后要求）2.8.1焊接结构件的非机械加工面未注公差的尺寸的极限偏差应符合表1.8的规定 表1.8基本尺寸限偏差极基本尺寸限偏差极3152.08000-1250010.0315-10003.012500-1600012.01000-20004.016000-2000014.02000-40006.020000-2500016.04000-80008.02500018.02.8.2焊接结构件焊后须经机械加工面的尺寸的极限偏差应符合表1.9的规定，但尺寸偏差不得超过加工余量的2/3，且保证有不小于2mm加工余量。表1.9基本尺寸极限偏差基本尺寸极限偏差1801.01250-16002.60180-2501.151600-20003.00250-3151.302000-25003.50315-4001.452500-31504.00400-5001.603150-40004.50500-6301.804000-50005.00630-8002.05000-63005.50800-10002.206300-80006.001000-12502.408000-100007.002.8.3焊接结构件的角度偏差，根据产品精度不同，分A、B、C三级，列于表1.10，角度偏差可直接标注在基本尺寸上，也可在图样或技术要求中标注公差等级，凡无标注角度偏差者，按C级加工与检验。表1.10 焊接结构件角度偏差 精度等级尺寸LABC315451130315-100030451501000203012.8.4角度偏差规定以角的短边为基准边，其长度自规定的基准点，基准点必须在图样上绘出，其标准方法如图1.6中a、b图1.62.8.5焊接结构件平面的平面度，直线度公差应符合表1.11规定表1.11 焊接结构件平面的平面度、直线度公差基本尺寸公差基本尺寸公差1201.04000-80008.0120-3151.58000-1250010.0315-10003.012500-1600012.01000-16004.516000-2000014.01600-20005.02000016.02000-40006.02.8.6焊接件表面间的垂直度与平行度，不得大于相应尺寸公差之半，如图8图1.72.9焊接件结构件的机加工余量按表1.12规定表1.12焊接结构件机加工余量基本尺寸加工余量基本尺寸加工余量2503-44000-630012-16250-8004-66300-1000016-20800-16006-810000-1250020-221600-25008-1012500-2500022-262500-400010-122.10焊接变形的矫正焊接变形矫正可用人工、机械及火焰矫正，其要求同2.2.2条钢材的矫正。2.11焊缝形状偏差和外部缺陷应符合表1.13规定表 1.13项目简图偏差焊缝余高h焊接焊缝：手工焊，h=0-3 埋弧自动焊，h=0-2角焊缝：当K6时，h=11，K6-12时，h=1.51，K12时，h=21焊缝宽度沿长度方向的不均匀度当C20时，C=2+10当C20-30时，C=2.5+1-0.5当C30时，C=3+1-0.5焊缝焊脚尺寸不正确当K6时，K1.0当K6-12时，K1.5当K12时，K2.0焊波不均匀，高低不一致焊缝应在焊缝余高范围之内露出弧坑状缺陷不允许焊缝间断不允许裂纹：（1）纵向裂纹（2）横向裂纹（3）母材裂纹不允许咬边在焊缝全长的15%之内，咬边深度h不超过板厚的5%，最大不超过1.5焊瘤重要结构不允许气孔或夹渣（1）在焊缝任何100mm长度上，直径不大于2mm的气孔、夹渣，不得多于一个。在全长上不得多于3个。（2）承受内压的焊缝不允许有气孔或夹渣。未焊缝内部不允许根部未焊透深度不得超过母材厚度的15%，且最大不大于2mm3.试验方法3.1 焊缝机械性能试验，按如下规定3.1.1 焊接接头冲击试验，按GB2650-89焊接接头冲击试验法规定进行。3.1.2 焊接接头拉伸试验，按GB2651-89焊接接头拉伸试验法规定进行。3.1.3 焊缝金属拉伸试验，按GB2652-89焊缝及熔敷金属拉伸试验方法规定进行。3.1.4 焊接接头弯曲及压偏试验，按GB2653-89焊接接头弯曲及压偏试验方法规定进行。3.1.5 焊接接头硬度按GB2654-89焊接接头及堆焊金属硬度试验方法规定进行。3.1.6 焊缝金属和焊接接头疲劳，近GB2656-89焊缝金属和焊接接头的疲劳试验方法规定进行。4.检验规则4.1检查部门：焊件由本厂质量检验部门按图样及有关技术文件和本标准进行检查和验收。4.2焊接件检查项目如下a. 焊缝形状偏差和外部缺陷b. 焊缝内部缺陷c. 焊缝机械性能d. 几何形状尺寸重要件，应逐件进行焊缝缺陷及焊接件几何形状尺寸检验。一般件应进行焊缝缺陷检验和几何形状尺寸抽查。抽查数量不少于批量的20%，但不少于3件。若抽查有不合格者，则加倍抽查；仍有不合格者，则应逐件检查。焊缝的内部缺陷检验、密封性试验及机械性能试验，按图样及订货技术要求中的规定进行。4.3焊缝的检验方法a. 焊缝的外观缺陷，用肉眼或低倍（小于20倍）放大镜进行检验。有不符合质量要求的缺陷时，应铲除重焊。b. 焊缝的几何形状尺寸，用焊缝检验尺或样板、卡尺按图纸要求进行检验。c. 焊缝的内部缺陷用钻孔法检验。d. 机械性能试验。4.3.1焊缝的钻孔检验。43.1.1凡遇到下列情况之一，应进行钻孔检验a. 焊缝一面咬边，另一面焊漏。b. 焊缝表面多孔。c. 图样或订货要求对焊缝进行内部缺陷检验。d. 焊缝外部发现其它现象，质量检验部门认为需要者。4.3.1.2钻孔的位置和数量由质量检验部门决定。4.3.1.3当焊缝宽度小于或等于20mm时，钻头直径需使焊缝的横截面剖开，并包括每边母材金属1-1.5mm，当焊缝宽度大于20mm时，钻孔可在焊缝上进行，但需钻到熔合区为止。4.3.1.4钻孔检验中发现有不符合焊缝质量要求时，则应再钻孔，以确定缺陷的边界。缺陷处应铲除重焊。若钻孔处未发现不符合要求缺陷时，须将所钻之孔焊满。5.检验要求5.1质量检验课，对焊件的检验应作记录。5.2发现质量问题，应及时向质量部及有关部门反馈。二、生产工艺过程说明书1. 材料的储备：均为a3钢考虑中厚板供应的尺寸规格，宽度是450mm以上的整数，长度随便。 9mm板：1200600 , 270730 各一块 12mm板：10601030一块 20mm板：330450 一块 28mm板: 450200一块 30mm板：560400一块 轴承座：一副2. 材料的复检：检验材料化学成分、力学性能、表面积内部质量及进行金相组织复检，确保材料符合生产使用要求，标记备用。表2.1 A3钢的化学成分表钢号化学成分CSiMnSPCrMoVNiQ235A0.150.351.200.0500.045-表2.2 A3钢的力学性能表钢号热处理状态屈服强度s/MPa抗拉强度b/MPa伸长率5（%）Q235A热轧20533531材料的除锈：金属材料的除锈处理：为了降低成本，采用机械除锈的方法，具体的采用喷丸除锈，主要以颗粒喷射冲蚀作用构成，以达到表面清洁和适宜的粗糙度，设备采用敞开式喷丸除锈机。能够较为彻底的清除材料表面的所有杂质。机械程度高，除锈质量好。4. 材料的矫正：钢板的矫正采用7轴锟矫正机。5. 放样、划线和号料：放样是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的比例尺寸，画出实际零件的平面展开尺寸。图2.2 钢板划线图左图是12mm板的划线图，其余板料的放样图较简单，在此不显示。表2.3 划线明细表序号尺寸余量数量130mm220mm220mm1230mm225mm165mm2330mm160mm160mm349mm（598mm1190mm）159mm（245mm590mm）169mm（270mm724mm）1712mm100mm828mm1812mm160mm679mm3mm，3mm1912mm160mm345mm3.5mm,3.5mm11012mm125mm495mm2.5mm,2.5mm11112mm125mm400mm2.5mm,2.5mm11212mm125mm235mm2.5mm,2.5mm21312mm125mm135mm2.5mm,2.5mm11412mm180mm400mm2.5mm,2.5mm11512mm180mm275mm2.5mm,2.5mm11612mm245mm486mm21712mm125mm315mm2.5mm,2.5mm21912mm160mm350mm4mm,4mm12012mm245mm85mm22112mm245mm70mm12225mm170mm600mm12328mm（155mm180mm）12428mm（245mm190mm）12520mm160mm200mm2号料的目的是避免金属材料在搬运过程中将零件的轮廓线檫去，以致无法进行加工。放样、划线和号料的工作质量对最后加工出来的半成品或成品是否符合产品的技术条件有很大的影响。6. 下料：本次焊接工艺的板采用氧-乙炔焰切割7. 坡口及边缘加工：板7、8、9、10、11、12、13、14、15、17、19的两端要开单边50度，边长为10mm的坡口。板23要开单边50度，边长为12mm的坡口。8. 弯曲及成形：板7和19要进行弯曲成形。9. 零件的其他加工： 钻孔: 6块后端板要钻9个33的孔、3块后立板各钻1个20的孔，4块前端板各钻2个24的孔。轴承座上要钻4个22的孔，孔深25mm。 机加工： 前立板22是块特殊的板，因为该板有两种厚度，下部厚20mm，高520mm；上部厚25mm，高80mm。平板17要开一个宽为9，高为14的口子。 倒角: 肋板6、上盖板8和下盖板9要做5mm的倒角。 倒圆角: 两块耳板的孔径分别为140和70，都要倒圆5mm。10. 焊前清理：用砂轮及钢丝刷清理焊接接头部位及周围25 m m 范围内的油、锈与氧化皮等。11. 焊接材料的储存:（电焊条的牌号，焊丝牌号，焊剂牌号） 选用H08A焊丝和HJ431焊剂。焊丝选用1.6mm和4mm两种严格按照焊接材料使用说明书进行储存，焊丝使用时必须清洁无锈。12. 焊接结构的装配:使用的设备主要有翻转机构和楔块夹紧器、螺旋夹紧器等。13. 焊接工艺方法（焊机、电流、电压、焊速）焊接方法：自动埋弧焊 焊机为CH26-MZ-1250表2.4 焊接工艺参数层数焊接方法焊接材料电流（A）电压（V）焊接速度（cm/min）1自动埋弧焊H08A HJ431120-14025-2740-502自动埋弧焊H08A HJ431300-34033-3530-403自动埋弧焊H08A HJ431300-34033-3530-404自动埋弧焊H08A HJ431300-34035-3720-25 A3钢属于低碳钢，可焊性良好，焊接时一般不需要采取特殊的工艺措施，可采用各种焊接方法，有很宽的焊接规范，一般情况下都可以得到性能良好的焊接接头，热影响区的性能也不会发生明显变化。考虑到焊液的可达性，要用焊丝焊接，因此选择自动埋弧焊。该零件的焊接顺序：考虑到该零件的重点在于保证轴承座的精度，我们优先考虑板4的焊接，即先把板4与其周边的板先焊接在一起，以减少焊接带来的应力和变形对板4的影响。先把板4水平放置，固定，把与板4连接的8块板先与板4焊接；待固定后，翻面焊接。这是焊接的第一道工序，第二道工序则是把腹板和翼板焊到已焊好的零件上。第三道工序是把其余的板焊上。在同一道焊接工序中，先焊翼板，再焊腹板；先焊错开的短焊缝，后焊直通的长焊缝。因为在翼板中会出现压应力，而在腹板中会出现拉应力。当工字梁承受载荷时，下翼板受拉伸，可以与原来的压应力抵消一部分。而腹板上半部的压应力又可与原来的拉应力抵消一部分，从而减少腹板发生皱折的可能性。14. 焊前预热和焊后热处理:A3钢的焊接性能良好，且该零件就只起到支撑作用，无需焊前预热和焊后热处理。15. 检验与修整:焊接质量检验贯穿整个焊接过程，包括焊前、焊接过程中和焊后成品检验三个阶段。焊前检验焊前检验是指焊件投产前应进行的检验工作，是焊接检验的第一阶段，其目的是预先防止和减少焊接时产生缺陷的可能性。包括的项目有：检验焊接基本金属、焊丝、焊条的型号和材质是否符合设计或规定的要求；检验其他焊接材料，如埋弧自动焊剂的牌号、气体保护焊保护气体的纯度和配比等是否符合工艺规程的要求对焊接工艺措施进行检验，以保证焊接能顺利进行；检验焊接坡口的加工质量和焊接接头的装配质量是否符合图样要求；检验焊接设备及其辅助工具是否完好，接线和管道联接是否合乎要求；检验焊接材料是否按照工艺要求进行去锈、烘干、预热等；对焊工操作技术水平进行鉴定；检验焊接产品图样和焊接工艺规程等技术文件是否齐备。焊接生产过程中的检验焊接过程中的检验是焊接检验的第二阶段，由焊工在操作过程中，其目的是为了防止由于操作原因或其他特殊因索的影响而产生的焊接缺陷，便于及时发现问题并加以解决。包括：检验在焊接过程中焊接设备的运行情况是否正常；对焊接工艺规程和规范规定的执行情况；焊接夹具在焊接过程中的夹紧情况是否牢固；操作过程中可能出现的未焊透、夹渣、气孔、烧穿等焊接缺陷等；焊接接头质量的中间检验，如厚壁焊件的中间检验等。焊前检验和焊接过程中检验，是防止产生缺陷、避免返修的重要环节。尽管多数焊接缺陷可以通过返修来消除，但返修要消耗材料、能源、工时、增加产品成本。通常返修要求采取更严格的工艺措施，造成工作的麻烦，而返修处可能产生更为复杂的应力状态，成为新的影响结构安全运行的隐患。成品检验成品检验是焊接检验的最后阶段，需按产品的设计要求逐项检验。包括的项目主要有：检验焊缝尺寸、外观及探伤情况是否合格；产品的外观尺寸是否符合设计要求；变形是否控制在允许范围内；产品是否在规定的时间内进行了热处理等。成品检验方法有破坏性和非破坏性两大类，有多种方法和手段，具体采用哪种方法，主要根据产品标准、有关技术条件和用户的要求来确定。夹轨器支架焊后检测，采用破坏性和非破坏性相结合。利用超声波探伤仪，磁粉探伤仪检测焊接接头质量。焊接力学性能的检测则采用破坏性的取样做拉伸、弯曲、冲击试验。具体步骤如下：a、无损探伤前，焊缝应进行内外表面检查。b、垂直度和水平度的检验c、每条焊缝用磁粉探伤或者着色检查d、每条焊缝进行超声波探伤e、每条焊缝进行硬度检测f、力学性能检验：焊缝回火热处理后取样做力学性能检验，检验项目：屈服强度、抗拉强度、拉伸率等，使其合乎GB 2654-1989焊接接头及堆焊硬度试验方法标准。16. 底漆:根据JB3034-1993对加工完的支架结构进行除锈、氧化皮清理、酸洗、油漆防护等处理。然后包装、验收、入库。第三章、热加工成形工艺（焊接）说明书一、钢材焊接工艺性能评估A3是旧牌号，等同于现在的Q235-A表3.1 A3钢的化学成分表钢号化学成分CSiMnSPCrMoVNiQ235A0.150.351.200.0500.045-表3.2 A3钢的力学性能表钢号热处理状态屈服强度s/MPa抗拉强度b/MPa伸长率5（%）Q235A热轧20533531交货状态:一般以热轧（包括控轧）状态交货。根据需方要求，经双方协议，也可以正火处理状态交货。从材料的可焊性分析，各构件材料都具有良好的塑性与韧性，淬硬倾向性小.焊缝和近焊缝区都不易出现裂缝，焊接性能好。二、焊接方法的选择在支架制造中，生产中常用的焊接方法有焊条电弧焊、埋弧焊、电渣焊、熔化极气体保护焊、钨极惰性气体保护焊、药芯焊丝电弧焊和等离子弧焊等。拟采用的焊接方法主要根据被焊钢种、接头厚度、焊缝位置和坡口形式以及对接头的质量要求等来选择，同时还应考虑到该种焊接方法的效率和生产成本。由于支架材料为Q235A，大部分板都属于中厚板，通过分析各结构件的结构特点、焊缝形式以及焊缝强度要求, 选用自动埋弧焊的焊接方法，特点如下：电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法称为埋弧焊，其焊接过程见图3.1。图3.1埋弧焊原理图将焊接过程中的引弧、送丝、移丝和灭弧四个动作全部由机械来完成，通常称为自动埋弧焊。 埋弧焊的主要优点 (1)所用的焊接电流大，相应输入功率较大。加上焊剂和熔渣的隔热作用，热效率较高，熔深大。工件的坡口可较小，减少了填充金属量。单丝埋弧焊在工件不开坡口的情况下，一次可熔透20mm。 (2)焊接速度高，以厚度810mm的钢板对接焊为例，单丝埋弧焊速度可达5080cmmin，手工电弧焊则不超过1013cm/min。(3)焊剂的存在不仅能隔开熔化金属与空气的接触，而且使熔池金属较慢凝固。液体金属与熔化的焊剂间有较多时间进行冶金反应，减少了焊缝中产生气孔、裂纹等缺陷的可能性。焊剂还可以向焊缝金属补充一些合金元素，提高焊缝金属的力学性能。 (4)在有风的环境中焊接时，埋弧焊的保护效果比其他电弧焊方法好。 (5)自动焊接时，焊接参数可通过自动调节保持稳定。与手工电弧焊相比，焊接质量对焊工技艺水平的依赖程度可大大降低。 (6)没有电弧光辐射，劳动条件较好。 埋弧焊的主要缺点 (1)由于采用颗粒状焊剂，这种焊接方法一般只适用于平焊位置。其他位置焊接需采用特殊措施以保证焊剂能覆盖焊接区。 (2)不能直接观察电弧与坡口的相对位置，如果没有采用焊缝自动跟踪装置，则容易焊偏。 (3)埋弧焊电弧的电场强度较大，电流小于100A时电弧不稳，因而不适于焊接厚度小于1mm的薄板。三、焊材选用及焊接设备的选择焊接材料的选择依据是所焊焊缝与母材等强度等化学成分。焊接材料选择原则如下:结构钢焊接材料的选用主要考虑其熔敷金属的强度等于或略高于母材。但对于淬硬倾向较大的钢种，其底层焊缝或非主要受力焊缝，可以选用其熔敷金属强度略低于母材的焊接材料。对于耐热钢或不锈钢的焊接材料，主要考虑其熔敷金属的化学成份应与母材基本接近，同时要考虑到产品的工作条件和刚度大小及焊接工艺性能的因素。为了便于工厂对焊接材料的采购和管理，尽量简化品种。低合金钢与碳钢的异种钢焊，焊接材料选用基本原则是以机械性能达到较低一侧，而焊接工艺应按要求较高一侧。不锈钢与其他的异种钢焊接，焊接材料选用的基本原则是考虑过渡层的焊接特性。由于异种钢焊接情况比较复杂，某些情况下亦应通过焊接工艺试验或其它原则选定。选择CH26-MZ-1250型自动埋弧焊机作为焊接设备。埋弧焊时，被焊工件与焊丝分别接在焊接电源的两极。焊丝通过与导电嘴的滑动接触与电源联接。焊接回路包括焊接电源、联接电缆、导电嘴、焊丝、电弧、熔池、工件等环节，焊丝端部在电弧热作用下不断熔化，因而焊丝应连续不断地送进，以保持焊接过程的稳定进行。焊丝的送进速度应与焊丝的熔化速度相平衡。焊丝一般由电动机驱动的送丝滚轮送进。随应用的不同，焊丝数目可以有单丝、双丝或多丝。有的应用中采用药芯焊丝代替实心焊丝，或是用钢带代替焊丝。四、焊接结构及焊缝设计图4.1 图4.2图4.6图4.5图4.4图4.3 焊接结构的图像如上图所示结构中常见焊缝形式如下图4.7 5的角焊缝（肋板4、5、6与其他板的焊接）图4.9 单边坡口为10mm，边长为7mm的角焊缝图4.10 双边角焊缝，边长为12mm图4.8 单边坡口为10mm，一边为边长为7mm的角焊缝，一边为j形焊缝 图4.11 单边坡口为10mm的 j形焊缝图4.12 周边焊缝，坡口为12mm，长为10mm的角焊缝图4.13 周边焊缝，双边角焊缝，边长12mm五、焊接结构的装配由于是支架的焊接，主要装配设备为翻转机构，其次要楔块夹紧机构和螺旋夹紧机构等。考虑到该零件的重点在于保证轴承座的精度，我们优先考虑板4的焊接，即先把板4与其周边的板先焊接在一起，以减少焊接带来的应力和变形对板4的影响。先把板4水平放置，固定，把与板4连接的8块板先与板4焊接；待固定后，翻面焊接。这是焊接的第一道工序，第二道工序则是把腹板和翼板焊到已焊好的零件上。第三道工序是把其余的板焊上。在同一道焊接工序中，先焊翼板，再焊腹板；先焊错开的短焊缝，后焊直通的长焊缝。因为在翼板中会出现压应力，而在腹板中会出现拉应力。当工字梁承受载荷时，下翼板受拉伸，可以与原来的压应力抵消一部分。而腹板上半部的压应力又可与原来的拉应力抵消一部分，从而减少腹板发生皱折的可能性。六、焊接工艺参数的选择通过分析各结构件的结构特点、焊缝形式以及焊缝强度要求, 选用自动埋弧焊的焊接方法。焊接设备选用CH26-MZ-1250，焊接材料选用型号为H08A的焊丝以及型号为HJ431的焊剂。焊丝直径有1.6mm和4mm两种。由于钢板材料为Q235A，焊接性能好，又该零件只是起支撑作用，无需考虑保温、冷却等焊后处理。考虑到焊液的可达性，采用分层焊接。具体见焊接工艺卡。七、焊接工艺卡的制定7.1焊接工艺卡制定的具体内容（1）合理的选择焊接方法及相应的焊接设备与焊接材料。（2）合理地选择焊接工艺参数。（3）合理地选择焊接材料。（4）合理地选择焊接工艺措施。（5）选择或设计合理的焊接工艺装备。（6）合理地选择焊缝质量检验方法及控制焊接质量措施。7.2焊接工艺制定的原则：（1）技术上的可行性（2）经济上的合理性（3）技术上的可行性（4）良好的劳动条件八、焊前准备1) 按要求备制坡口，坡口及其对接边两侧20mm范围内的母材表面和焊丝表面必须将油污、氧化皮、铁锈斑、水