毕业设计（论文）-油管焊接加工工艺编制及夹具设计.doc

目 录摘要1引言2第一章 油管焊接的母材选用及加工31.1 母材的选用31.2 钢材的矫正原理及方法31.3 划线41.4 号料41.4.1号料的方法51.4.2样板的分类51.4.3号料的作用51.5成形方法51.6 气割圆筒61.7 钻孔61.8 Q235的热处理6第二章 油管焊接的装配工艺72.1 坡口形式与焊接技术72.1.1 坡口形式72.1.2 坡口的加工方法82.2 装配8第三章 油管焊接的焊接工艺133.1 Q235的焊接性133.2 焊接方法及设备的选择143.2.1 首选：手工电弧焊153.2.2 次选：CO2气体保护焊153.2.3 再选： 熔化极活性气体保护焊 （MAG焊）203.3、焊前的准备223.4 焊接工艺过程253.5 焊接接头的常见缺陷与危害和补救措施27第四章 夹具的设计284.1 焊接夹具的作用304.2 夹具设计的要求324.3 选择与设计焊接夹具类型的依据324.4 焊接夹具的使用344.5 焊接夹具的结构35第五章 焊接检验365.1 焊接检验的作用375.2 焊接检验方法的确定375.3 超声波检验的优点385.4 采用超声波探伤的方法及设备385.5 超声波探伤的实施步骤39结论：40致 谢29参考文献30摘要：箱体属于支架类零件，是减速器的包容件，对减速器的各零件起包容作用。它在减速器中是结构较复杂的零件。它不是传动件，受力不高。根据结构特点及使用性能选择Q235-A为盖板、轴承座及肋板等的材料。根据Q235-A钢选择合适的成型工艺以及焊接方法、编制合理的工艺规程、选择正确的装配方法、对焊接缺陷的预测、危害分析以及找出相关的补救措施。关键词：焊接工艺、焊接方法、焊接缺陷、焊接检验引言 毕业设计是焊接技术及自动化专业学生在学完基础理论课，技术基础课和专业课的基础上，所设置的一个重要实践性教学环节，其目的（1） 综合运用本专业所学课程的理论和生产实际知识,进行一次焊接的实际训练,从而培养和提高学生独立工作的能力（2） 巩固和扩充在学校所学的课程内容,掌握焊接的方法与步骤（3） 掌握焊接的基本技能,如计算,绘图,查阅设计资料和手册,熟悉标准和规范等 临近毕业，学校下放的毕业设计课题为：油管焊接的焊接制作工艺。通过任务书，我了解了这次设计的主要内容：母材选择及相关热处理、焊接方法和设备的选择、焊接材料、设计焊接夹具、确定焊接结构工艺路线、确定焊接检验的方法及实施步骤、对可能出现的重要缺陷进行预见和危害分析。 第一章 油管焊接的母材选用及加工1.1 母材的选用 根据油管焊接的结构强度要求及经济因素选择母材：Q235-A钢：化学成分（%）牌号CMaSiSPQ235-A0.140.220.300.650.300.0500.045表（一）母材的化学成分力学性能牌号b/MPas/MPas（%）Q235-A37546023526表（二）母材的力学性能1.2 钢材的矫正原理及方法： 矫正就是采用加或加热的方式，把已伸长的纤维缩短，把缩短的纤维伸长，最终使钢板厚度方向的纤维趋于一致。 方法：油管焊接的矫正方法为机械矫正 矫正过程：钢板矫正机如图所示，下派轴辊是主动轴辊，由电动机带动旋转。上排轴辊是从动轴辊。能作上下调节以适应矫正不同厚度的钢板，油管焊接矫正时，先将箱体压在下排轴辊上，调节上排轴辊至合适高度，然后启动电动机带动旋转。油管焊接的矫正采用机械矫正例图图（1-1）1.3 划线根据图样和技术要求，在毛坯或半成品上用划线工具画出加工界线，或划出做为基准的点、线的操作过程称为划线。划线分为平面划线和立体划线两种。只需要在工件一个表面上划线后即能明确表明加工界限，称之为平面划线；需要在工件几个互成不同角度（一般式互相垂直）的表面上划线，才能明确表明加工界限的，称为立体划线。対划线的基本要求是线条清晰匀称，定型、定位尺寸准确。由于划线的线条有一定宽度，一般要求精度达到0.25-0.5mm。应当注意，工件的加工精度不能完全有划线确定，而应该在加工过程中通过测量来保证把后板展开再按图纸设计图样上的图形和尺寸，按1：1的比例在待下料的钢材上画出加工界限，再经过加工做出样板，用样品进行划线。1.4 号料在成批生产和重复次数较多时，为了提高生产率和节约原材料，一般先做成样板，用样板进行划线，即为号料。1.4.1号料的方法号料的方法有很多，常用的有样板号料和草图号料。当图形比较复杂、曲线较多时，通常利用样板号料以提高质量和效率。而形状比较规则的矩形板、肋板等，则按草图号料或按号料卡片直接在钢材上号料。1.4.2样板的分类样板按其用途可分为划线样板和检测样板两种。划线样板按其用途可分为展开样板、划孔样板和切口样板。1.4.3号料的作用1) 节约原材料2) 提高生产率1.5成形方法对于成形方法我采取的是锻压成形，它是金属压力生产中的一部分。所谓金属压力加工即对胚料施加外力使其产生塑性变形，改变尺寸形状以及改善性能用以制造机械零件或毛胚的成形加工方法。此次用的就是其中锻压成形工艺，它是锻压和冲压的总称。按图样将材料锻压成形。1.6 气割圆筒气割圆筒时，一般选切内圆，然后再切外圆。切割时首先要在钢板上割个孔，切割方法是先对钢板进行预热，嘴头要垂直于钢板，至钢板暗红达到切割温度时，将割嘴倾斜一些，便于氧化铁渣的吹出，此时打开高压氧将铁渣吹出。开始切割时高压氧不要开得太大，随着割炬逐渐往后拖，将割嘴倾斜相反方向的熔化金属吹出。当氧化铁渣的火花不再上飞时，说明正将钢板切透。这时将嘴头和钢板垂直，割炬延内圆线切割。为了保证切口质量，切割速度不宜过快。 1.7 钻孔钻孔的时候需要考虑孔的加工精度，对于成形方法我采取的是锻压成形，它是金属压力生产中的一部分。所谓金属压力加工即对胚料施加外力使其产生塑性变形，改变尺寸形状以及改善性能用以制造机械零件或毛胚的成形加工方法。此次用的就是其中锻压成形工艺，它是锻压和冲压的总称，按图纸要求在各零件上钻出相应的孔，并攻出相应的螺纹。1.8 Q235的热处理Q235是低碳钢，而低碳钢中含碳量较低，含锰、硅又少，所以通常情况下不会因焊接而一起严重硬化组织和淬火组织，这种钢材的塑性和冲击韧度优良，焊成的接头塑性和冲击韧度也很好，焊接时一般不需要预热、控制层间温度和后热，焊后也不采用热处理来改善组织，可以说整个焊接过程中不需要特殊的工艺措施，其焊接性优良，可以采用各种焊接方法焊接。但根据双工位封头抛磨机除尘罩子图纸上的技术要求说明，除尘罩子在焊接前可以不需要热处理，在焊接后应该进行退火处理，退火处理其主要用于去掉焊接结构的焊接残余应力。第二章 油管焊接的装配工艺2.1 坡口形式与焊接技术2.1.1 坡口形式坡口指的是为了保证焊接质量,在焊接前对工件需要焊接处进行的加工，可以气割，也可以切削而成，一般为斜面，有时也为曲面。开坡口可保证电弧能深入焊缝根部，保证焊缝焊透，便于消除夹杂，获得较好的焊缝成行，而且能调节母材和填充金属的融合比例。在焊接时改变坡口的大小可以改变焊缝金属的化学成分，因此，对焊接质量有很大的影响。在保证焊接质量的前提下坡口角度开的小点为好，这样，可以减少工作量。坡口根据需要，有Y型坡口，型坡口，型坡口，型坡口等坡口形式，但大多要求保留一定的钝边。根据设计的需要，在焊件的待焊部位加工一定的几何形状的沟槽，即是坡口。手弧焊的坡口形式，应根据结构的形式、工件厚度、技术条件的要求而选择。选择坡口的形式时，在保证工件焊透的前提下，需考虑焊缝的融合比，坡口的形式是否容易加工，以及焊接生产率高低和和焊件变形大小等。手弧焊与气体保护焊的坡口的基本形式如表3-1所示序号工件厚度（mm）坡口形式坡口尺寸（mm）13I形坡口b:0-1.523I形坡口 b:0-231.8 I形坡口 b:0-243I形坡口b:0-2 2.1.2 坡口的加工方法根据设计或工艺要求，在焊件的待焊部位加工成一定几何形状和尺寸的沟槽，叫坡口。作用是：(1)使热源(电弧或火焰)能保人焊缝根部，保证根部焊透。(2)便于操作和清理焊渣。(3)调整焊缝成型系数，获得较好的焊缝成型。(4)调节基本金属与填充金属的比例。2、选择坡口的原则 为获得高质量的焊接接头，应选择适当的坡口型式。坡口的选择，主要取决于母材厚度、焊接方法和工艺要求。选择时，应注意以下问题：(1)尽量减少填充金属量。(2)坡口形状容易加工。(3)便于焊工操作和清渣(4)焊后应力和变形尽可能小。V、U、X型坡口的比较坡口形式比较条件加工焊缝填充金属量焊件翻转焊后变形V方便较多不需要较大U复杂少不需要小X方便较少需要较小（1）刨削。 刨削加工是用刨刀对工件作水平相对直线往复运动的切削加工方法，主要用于零件的外形加工。有角度要求的坡口，可用刨床或刨边机对钢板边缘做刨削。（2）车削。 圆形工件或管子开坡口，可用车床或管子坡口机、电动车管机等将边缘车削。车床加工主要用车刀对旋转的工件进行车削加工。在车床上还可用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具等进行相应的加工。车床主要用于加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件，是机械制造和修配工厂中使用最广的一类机床加工（3）剪切。 对I形接头较薄的钢板，用剪切机剪切。剪切过程可分为两步，即刀片压入金属（包括弹性压入和塑性压入）和金属滑移直至断裂。刀片采用碳素工具钢、合金工具钢或热模具钢制成。剪切机除用电动机传动外，也有采用液压传动的。剪切机的布置由各类剪切机的用途和生产需要决定（4）气割。 它是应用较多的坡口加工方法，可以得到直线形与曲线形任何角度的各种类型的坡口。但是，手工气割焊件的尺寸和形状精度较差，表面粗糙，需尽可能用半自动或自动化的切割方法。焊前的清理，焊前，对熔化极惰性气体保护焊应严格清楚金属表面的氧化膜、油脂和水分等赃物，所有方法因材质不同而不同。(5)碳弧气刨：主要用于清理焊根时的开槽，效率较高、劳动条件较差。(6)铲削或磨削：用手工或风动、电动工具铲削或使用砂轮机(或角向磨光机)磨削加工，效率较低，多用于焊接缺陷返修部位的开槽。坡口加工质量对焊接过程有很大影响，应符合图纸或技术条件要求。机械清理对不锈钢一般用纱布打磨清理，然后用丙酮或汽油去除油污。2.2 工艺路线2.2.1定位基准的选择 精基准的选择：夹具体的结合既是装配基准，又是设计基准，用它们作精基准，能使加工遵循“基准重合”的原则，实现箱体零件“一面两孔”的典型定位方式；其余各面和孔的加工也能用它定位，这样使工艺路线遵循了“基准统一”的原则。此外，结合面的面积较大，定位比较稳定，夹紧方案也比较简单、可靠，操作方便。粗基准的选择：按照有关粗基准的选择原则，当零件有不同加工表面时，应以这些不加工表面作粗基准；若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准。现选取两个未铸造孔12.5孔的下表面，R12外圆的圆弧不加工外轮廓表面作为基准，此外还应能保证定位准确、夹紧可靠。最先进行机械加工的表面是精基准面-结合面。方案一： 用两支承钉支撑两个未铸造孔25孔的下表面，限制Z的移动和X的旋转这两个自由度；用对活动动V型块夹紧R12.5的外圆表面，限制Y、X的移动Z、Y的旋转这四个自由度。用粗铣的方式加工连杆体结合面。以上端面为基准，对25孔的加工是先钻孔再扩孔，然进行与连杆盖配对加工其它孔和端面。方案二：用两支承钉支撑连杆体的下表面，并预留出25孔的位置，限制Z的移动和X的旋转这两个自由度；用对活动动V型块夹紧R12.5的外圆表面，限制Y、X的移动，Z、Y的旋转这四个自由度。以粗铣的方式加工连杆体结合面，以先钻孔后扩孔的方式加工25的孔和前后端面。对于方案二：这样加工，虽然减少了几次装夹，可减少装夹辅助时间。但是以初基准面加工25的孔和前后端面，会产生较大误差，不能保证钻孔时孔与结合面的垂直度。且装夹时需预留25孔的位置，反而增加了装夹难度，同时使装夹工具复杂化，降低了工作效率。方案一：完全克服了方案存在的缺点，减小了加工误差，降低了对工人技术的要求和工人的劳动强度，使制造夹具的成本降低了。同时也大大提高了加工效率，提高了效益。第三章 油管焊接的焊接工艺3.1 Q235的焊接性 Q235AF中含碳量较低、含锰硅有少，所以，通常情况下不会因焊接而引起严重硬化组织和淬火组织，这样钢材的塑性和冲击韧度优良，焊接成的街头塑性和冲击韧 度也很好，焊接时一般不需要特殊的工艺措施，其焊接性优良。3.2 焊接方法及设备的选择 用于低碳钢的焊接方法很多，如氧乙炔焊、手工电弧焊、埋弧焊、气体保护电弧焊、等离子弧焊、电渣焊、电阻焊、摩擦焊、热剂焊、钎焊等，几乎涉及所有的焊接方法。近年来，开发呢各种高效率、高质量的焊接工艺和方法，如单面焊双面成行，高效率铁粉焊条和重力焊条电弧焊、氩弧焊封底-焊条电弧焊联合实用法，采用烧结焊剂和快速焊剂的埋弧焊、窄间隙埋弧焊、药芯焊丝气体保护电弧焊、旋转电弧加热焊等。这些高效率、高质量的焊接方法在低碳钢结构中获的了日益广泛的应用，下面主要从经济效益、效率、设备复杂程度、操作方便等方面来选择焊接方法：3.2.1 首选：手工电弧焊 手工电弧焊的焊接参数包括焊条种类和牌号、焊条直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度焊条电弧焊的优点 （1）工艺灵活、适应性强 对于不同的焊接位置、接头形式，只要焊条所能达到的任何位置，均能进行方便的焊接。 （2）应用范围广 焊条电弧焊的焊条能够与大多数金属性能相匹配，因而接头的性能可以达到被焊金属的性能。 （3）易于分散焊接应力和控制焊接变形 由于焊接是局部的不均匀加热，所以在焊接过程都存在着焊接应力和变形。采用焊条电弧焊，可以通过改变焊接工艺，如采用跳焊、分段退焊、对称焊等方法来减少变形和改善焊接应力的分布。 （4）设备简单成本低 焊条电弧焊所用的设备结构都比较简单，维护保养也方便，设备轻便而且易于移动，且焊接中不需要辅助气体保护，并具有较强的抗风能力。投资少，成本相对较低。（1）焊条种类和牌号的选择焊条的选择因考虑焊缝金属力学性能和化学成分，焊接构件使用性能和工作条件，焊接结构特点及受力条件以及施工条件和经济效益。低碳钢Q235-A是一种普通结构钢，它要求焊缝金属和母材等强度，而从使用性能和工作条件考虑，支架要承受动载荷和冲击载荷，除强度要满足外，还要保证焊缝金属具有较高的冲击韧性和塑性，所以要选抗裂性好、工艺性好的酸性焊条。焊条牌号等如表3-3牌号国标药皮类型焊接电流主要用途J422E4303钛钙型交直流焊接重要的低碳钢结构和同强度等级的低合金钢（2）焊条直径的选择根据焊件厚度选择焊条直径，焊条直径焊件厚度的关系如表3-4 焊件厚度/mm234-56-1213焊条直径/mm23.23.2-44-54-16 在板厚相同的条件下，平焊位置的焊接所选用的焊条直径比其他位置大一些，立焊，横焊和仰焊应选用较细的焊条，一般不超过4.0mm。第一层焊道应选用小直径焊条焊接，以后各层可以根据焊件的厚度选用较大的焊条。T形接头、搭接接头都选用较大直径的焊条。（3）焊接电流的选择a根据焊条直径选择焊接电流。每种直径的焊条都有合适的电流范围。表3-5就是各种直径焊条合适的焊接电流参考值焊条直径/mm1.62.02.53.2456焊接电流/A25-4040-6550-80100-130160-210200-270260-300b根据焊接位置选择焊接电流。平焊可选择较大的电流焊接，横焊、立焊、仰焊，其焊接电流较平焊位置小10%-20%。（4）电弧电压的选择 选择电弧电压，主要由电弧长度决定。电弧的长度一般等于焊条直径的1/2倍至1倍，相应的电弧电压则为16-25v。酸性焊条弧长等于焊条直径，碱性焊条弧长则为焊条直径的1/2。（5） 焊接速度的选择 焊接速度应该均匀适当，既要保证焊透又要保证不烧穿，同时还要使焊缝宽度和高度符合图样设计要求。手工电弧焊焊接工艺卡油管焊接焊接工艺卡片产品型号零件名称零件图号零件名称共1页第1页 主要组成件序号图号名称材料件数11接头1Q235A122接头2Q235A133油管Q235A144管套Q235A1工序号工序名称工序内容设备工艺装备焊接电流电弧电压气体流量焊条焊接速度工时型号直径00焊前清理清理待焊处工件表面的铁锈、油、水等钢丝刷10焊前预热将焊件待焊处预热至250左右20定位焊工件按零件图装配好后施定位焊，定位焊长度5-8mm,间距 30-50mmBX3-300工作平台装配工具焊钳面罩铁锤90-120A16-20VE43033.225m/h30焊接BX3-300工作平台装配工具焊钳面罩铁锤固定夹具100-130A16-25VE43033.225m/h40焊后处理清除焊缝边缘的焊渣等50检验检验焊缝是否符合技术要求3.2.2 次选：CO2气体保护焊 CO2气体保护焊的特点 1.焊接成本低 CO2气体来源广、价格低廉，而且消耗的焊接电能少，所以CO2焊的成本低，仅为埋弧焊及电弧焊的30%-50%。 2.生产率高 由于CO2焊的焊接电流密度大，使焊缝厚度增加，焊丝的熔化率提高，熔敷速度加快；另外，焊丝又是连续送进，且焊后没有焊渣，特别是多层焊接时，节省了清洁时间。所以生产率比焊条电弧焊高1-4倍。 3.焊接变形和焊接应力小 由于电弧热量集中，焊件加热面积小，同时CO2气体具有较强的冷却作用，因此，焊接应力和变形小。 4.操作性能好，适用范围广 焊丝型号 送气速度 电压 送丝速度 ER49-1 6-12L/min 17-30V 1.5-9m.min-1 =1.0-2.0mm 拉丝式 焊丝R=0.8mm 伸长长度8mm 短路过度=2.0-12 拉丝式 焊丝R=1.2mm 伸长长度12mm 短路过度焊接参数包括焊丝直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝伸出长度、电源极性、气体流量、装配间隙与坡口尺寸、喷嘴到焊件的距离。（1）焊丝直径 焊丝型号：ER49-1 焊丝直径一般根据焊件厚度、焊接空间位置及生产率的要求来选择。当焊接薄板或中厚板的立、横、仰焊时，多采用直径1.6mm以下的焊丝；在平焊位置焊接中厚板时，可以采用直径1.2mm 以上的焊丝，焊丝直径的选择如表3-6：焊丝直径/mm熔滴过渡形式焊件厚度/mm焊缝位置0.5-0.8短路过渡1.0-2.5全位置颗粒过渡2.5-4.0平焊1.0-1.4短路过渡2.0-8.0全位置颗粒过渡2.0-12.0平焊1.6颗粒过渡3.0-12.0全位置1.6颗粒过渡6.0平焊（2）焊接电流。它的大小主要由送丝速度决定，送丝速度越快，则焊接电流越大。电流为：60-250A（3）电弧电压。短路过渡时，电弧电压计算式如下： V=0.04I-16+20+/-2.0(A) 焊接电流和电弧电压最佳配合值如表3-7 平焊 立焊 仰焊焊接电流（A）701301802201819.52021181818 -电弧电压（V）12017021026021.5232425192122 - （4）焊接速度。半自动焊时，熟练焊工的焊接速度为18-36m/h；自动焊时，焊接速度可高达150m/h。（5）焊丝伸出长度。焊丝伸出长度一般约为焊丝直径的10倍，且随焊接电流的增加而增加。（6）电源极性。焊接一般结构用直流反极性。（7）气体流量。CO2气体流量因根据焊接电流、焊接速度、焊丝伸出长度及喷嘴直径等选择。在细丝CO2焊时，气体流量约为8-15L/min,粗丝CO2焊时，气体流量约为15-25L/min。（8）装配间隙及坡口尺寸。由于CO2焊焊丝直径比较细，电流密度大，电弧穿透力强，电弧热量集中，对于8mm的焊件不开坡可焊透，对于必须开坡口的焊件，一般坡口角度可由焊条电弧焊的60左右减至30-40，钝边可相应增大2-3mm，根部间隙可相应减少1-2mm。（9）喷嘴到焊件的距离喷嘴与焊件间的距离应根据焊接电流来选择，如下图油管焊接焊接工艺卡片产品型号零件名称零件图号零件名称共1页第1页 主要组成件序号图号名称材料件数11接头1Q235A122接头2Q235A133油管Q235A144管套Q235A1工序号工序名称工序内容设备工艺装备焊接电流电弧电压气体流量焊丝焊接速度工时型号直径00焊前清理清理待焊处工件表面的铁锈、油、水等钢丝刷10焊前预热将焊件待焊处预热至250左右20定位焊工件按零件图装配好后施定位焊，定位焊长度5-8mm,间距 30-50mmKR-500工作平台固定夹具装配工具送丝机焊丝60-200A27V8-15L/minER49-11.618-36m/h30焊接KR-500工作平台装配工具送丝机焊丝固定夹具60-250A29V8-15L/minER49-11.618-36m/h50焊后处理清除焊缝边缘的焊渣等60检验检验焊缝是否符合技术要求CO2气体保护焊焊接工艺卡3.2.3 再选： 熔化极活性气体保护焊 （MAG焊） MAG是熔化极活性气体保护焊的简称，是采用在惰性气体氩中加入少量的氧化性气体（CO2、O2或其他混合气体）的混合气体作为保护气体的一种熔化极气体保护焊方法。MAG焊的特点1.MAG焊的熔池、熔滴温度较高，电流密度大，焊缝厚度大，熔敷效率高，有利于提高焊接生产效率。2 . MAG焊具有一定的氧化性，克服了纯氩保护时表面张力大、液态金属黏稠、易咬边及斑点漂移等问题。同时改善了焊缝成形，接头力学性能好。3.MAG焊由于电弧温度高，易于形成喷射过渡，其电弧燃烧稳定，飞溅减少，熔敷系数提高，节省焊接成本。MAG焊用的设备MAG焊的设备与CO2气体保护焊的设备类似，它只是在CO2气体保护系统中加入了氩气源和气体混合配比器。其型号为ZPG1500。 MAG焊设备由氩气瓶、二氧化碳气瓶、干燥器、送丝小车、焊接电源、混合气体配比器、焊枪、减压流量计等组成。MAG焊接参数的选择MAG焊的工艺参数主要有焊丝的选择、焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝伸出长度、气体流量、电源种类极性等。 1.焊丝的选择 MAG焊时，由于保护气体有一定的氧化性必须使用含有Si、Mn等脱氧元素的焊丝。又因为支架1的母材为低碳钢，则选用ER491的焊丝，其直径为1.2mm。2.焊接电流 焊接电流的大小应根据工件的厚度、坡口形状、所采用的焊丝直径以及所需要的熔滴过渡形式来选择，又支架1所用的材料厚度为8mm,所以焊接电流在200A左右。3.电弧电压 电弧电压的高低决定了电弧长短与熔滴的过渡形式。只有当电弧电压与焊接电流有机地匹配，才能获得稳定的焊接过程。当电流与电弧电压匹配良好时，电弧稳定、飞溅少、声音柔和，焊缝熔合情况良好。根据材料厚度等选定电弧电压为23V左右。4.焊丝伸出长度 焊丝伸出长度一般为焊丝直径的10倍左右，则伸出长度为10-15mm。5.气体流量 流量太小，起不到保护作用；流量太大，由于紊流的产生，保护效果亦不好，而且气体的消耗太大，成本升高。一般对1.2mm的焊丝，选择气体流量为15L/min左右。6.焊接速度 焊接过快可以产生很多缺陷，如未焊透、熔合情况不佳、焊道太薄、保护效果差、产生气孔等；焊接速度太慢则又可能产生焊缝过热、甚至烧穿、成形不良、生产率太低等。因此，焊接速度确定应由操作者在综合考虑板厚、电弧电压及焊接电流、层次、坡口形状及大小、熔合情况和施焊位置等因素来确定并时调整，选定焊接的速度为250mm/min左右。7.电源种类极性 为了减少飞溅，一般均采用直流反接性焊接，即焊件接负极，焊枪接正极。油管焊接焊接工艺卡片产品型号零件名称零件图号零件名称共1页第1页 主要组成件序号图号名称材料件数11接头1Q235A122接头2Q235A133油管Q235A144管套Q235A1工序号工序名称工序内容设备工艺装备焊接电流电弧电压气体流量焊丝焊接速度工时型号直径00焊前清理清理待焊处工件表面的铁锈、油、水等钢丝刷10焊前预热将焊件待焊处预热至250左右20定位焊工件按零件图装配好后施定位焊，定位焊长度5-8mm,间距 30-50mmZPG1500工作平台装配工具送丝机焊丝200A23V8-15L/minER49-11.2mm250mm/min30焊接ZPG1500工作平台装配工具送丝机焊丝固定夹具190A22V8-15L/minER49-11.2mm250mm/min50焊后处理清除焊缝边缘的焊渣等60检验检验焊缝是否符合技术要求 MAG焊焊接工艺卡 3.3、焊前的准备1、板材准备：领取符合国家标准的母材试板、焊接气体、焊丝、焊条等。2、焊前准备工具：手套、面罩、榔头、凿子、尖嘴钳、三角铁、锉刀、钢刷，记录笔和纸、计时器等。3、器材准备：手工电弧焊、切割机、台虎钳、碳弧气刨 、装配平台 、起重机、 滚轮架、卷板机 、螺旋夹紧器等。4、测量工具：坡口角度尺、焊缝测量尺、划针 、钢尺 、卷尺等。5、板材定位焊前有以下要求：（1）坡口表面要求 坡口表面不得有裂纹、分层、夹杂等缺陷；（2）施焊前 ，应清除坡口及母材两侧20mm范围内的氧化物、油污、熔渣及其他有害杂质。3.4 焊接工艺过程表3-2工序号工序名称工序内容工艺装备及设备辅助材料工时定额0检验材料应符合国家标准要求的质量证书10划线号料、划线，按图纸尺寸要求的尺寸在原材料上划线20切割下料按划线尺寸切割下出所有配件的坯料CG2型摇臂式仿形气割机30刨边按图要求刨坡口、加工边缘刨边机40成形将已下料的钢板卷制成所需板样卷板机50装配定位按零件图样进行装配并施定位焊，定位焊长度为5-8mm,间距为30-50mm焊机焊丝、焊条、保护气体60预热一般情况下不预热，若在寒冷条件下，预热至25070焊接将已装配的焊件施连续焊焊机焊丝、焊条、保护气体80检验1. 检测焊缝的密封性2. 焊缝外观合格，按国家标准进行超声波探伤A型脉冲反射法探伤仪90焊后处理清除焊件上的所有焊渣角向打磨机100涂漆将规定的油漆涂于产品上110包装3.5 焊接接头的常见缺陷与危害和补救措施常见的缺陷为气孔、夹渣、未焊透、未熔合和裂纹等。产生气孔的原因是在焊前未烘干焊条、焊件表面污物清理不净。产生为焊透未熔合的主要原因是电流过小、运条太快。夹渣是由于焊接电流过小、速度太快、清理不净，致使渣或非金属夹杂物来不及浮出而形成。分为点状和条状。裂纹可分为热烈纹、冷裂纹和再热裂纹等。热裂纹是由于焊接工艺不当在施焊时产生的。冷裂纹是焊接应力过高焊条中含氢太高或焊件刚性差异过大造成的。再热裂纹一般是再次加热而产生的。 气孔和夹杂是焊接生产中常遇到的典型焊接缺陷，它不仅削弱焊缝的有效工件断面，同时也会带来应力集中，显著降低焊缝金属的强度和韧性，对动载强度和疲劳强度更为不利。在个别情况下，气孔和夹杂会引起裂纹。裂纹的危害是可能导致破坏事故的发生，造成严重的事故性后果。未焊透、未熔合的危害是：未焊透和未熔合处易产生应力集中，使接头力学性能下降。 为保证焊接结构的性能与质量，防止裂纹发生，改善焊接接头的韧性、消除焊接应力，可进行适当的热处理。热处理工艺可处于焊接工序之前或之后，主要包括预热、后热及焊后热处理。通过适当的热处理，可以充分发挥钢材的潜力，显著提高钢的力学性能延长零件的寿命; 还可以消除铸、锻等热加工工艺造成的各种缺陷为后续工序做好组织准备。因此热处理在机械制造中占有十分重要的地位第四章 夹具的设计4.1具的简介夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。在现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等，故机床夹具设计在企业的产品设计和制造以及生产技术准备中占有极其重要的地位。机床夹具设计是一项重要的技术工作。4.1.1夹具的概念在机械制造厂的生产过程中用夹安装工件使之固定在正确的位置上，完成其切削加工、检验、装配、焊接等工作，所使用的工艺装备称为夹具。4.2 焊接夹具的作用1. 提高产量方面，可以省去很多辅助工作的时间2. 提高质量方面，一个焊件在自由状态下焊接，焊后一般都会发生变形，如果变形超出技术要求，就会影响到后面的装配工作，或者影响到产品将来的工作性能。利用焊接夹具，可以精确地对焊件定位和牢靠的夹紧，焊接时，它的变形就受到限制3. 扩大焊机的工作范围，一台效率高的埋弧自动焊机，如果没有夹具配合使用，它只能焊接平焊位置的直线焊缝4. 改善劳动条件，手工装配的劳动强度大，焊接时靠人力去翻转工件是不可能的，也不安全，而焊接夹具可以轻而易举的做到 4.3 选择夹紧机构 紧力的方向、作用点的同时，要确定相应的夹紧机构。确定夹紧机构要注意以下几方面的问题：安全性 夹紧机构应具备足够的强度和夹紧力，以防止意外伤及夹具操作人员。手动夹具夹紧机构的操作力不应过大，以减轻操作人员的劳动强度。夹紧机构的行程不宜过长，以提高夹具的工作效率。手动夹紧机构应操作灵活、方便。确定夹紧力的方向、作用点，以及夹紧元件或夹紧机构，要选择和设计动力源。夹紧方案也需反复分析比较，确定后，正式设计时也可能在具体结构上作一些修改4.4 夹具设计的要求 1.保证夹具有一定的使用寿命 2.夹具本身必须有良好的制造工艺性和较高的机械效率 3.夹具的设计应保证标准化、规格化，以提高夹具的可维护性 4. 夹具设计须使被装配酌零件或部件获得正确的位置和可靠的夹紧，并且在焊接时它能够防止焊件产生变形 5.夹具工艺性能应优良，零部件装配要容易，取出要方便 6.夹紧单元要灵活、可靠、拆卸方便，夹紧力适中，夹紧应一次到位，不能碰伤及损坏零部件 7.夹具结构合理，工人操作方便、安全，有足够的操作空间及良好的视野4.4.1 夹具体主要技术条件及优缺点的分析 夹具体的上平面与底面的平行度要求较高，主要是为了防止装夹后工件倾斜。 （1）.保证加工质量： 使用机床夹具的首要任务是保证加工精度，特别是保证被加工工件加工面与定位面之间以及被加工表面相互之间的位置精度。使用机床夹具后，这种精度主要靠夹具和机床来保证，不再依赖工人的技术水平。（2）.提高生产效率，降低生产成本： 使用夹具后可减少划线、找正的辅助时间，且易实现多件、多工位加工。在现代机床加工中，广泛采用气动、液动等机动加紧装置，可是辅助时间进一步减少。（3）.扩大机床工艺范围： 在机床上使用夹具可使加工变得方便，并可扩大机床的工艺范围。例如，在机床或钻床上使用镗模，可以代替镗床镗孔。又如，使用靠模夹具，可在车床或铣床上进行仿形加工。（4）.减轻工人劳动强度，保证安全生产。优点：V形块和定位销是可换的。在多次装夹、拆装后，由于V形块是定位和加紧的，频繁使用会导致精度降低，当加工出的零件达不到要求时，换V形块就行。缺点：工作时间长了或者切削力太大可能引起夹具体整体变形，达不到要求。这是就需要重新设计。4.5 夹具的设计步骤1.明确设计任务，收集研究原始材料再接到夹具设计任务书后，首先要仔细阅读加工件的零件图和与之有关的部件装配图，了解零件的作用结构特点和技术要求;其次，要认真研究加工件的工艺规程，充分了解本工序的加工内容和加工要求，了解本工序使用的机床和刀具，研究分析夹具设计任务书上所选用的定位基准和工序尺寸。2.拟定夹具结构方案，绘制夹具草图拟定夹具的结构方案时，主要解决如下问题，确定工件的定位方式，设计定位装置。对定位元件的技术要求：足够的精度。较好的耐磨性。足够的强度和刚度。较好的工艺性。便于清除切屑。确定工件的夹紧方案，设计夹紧装置。对夹紧装置的技术要求：加紧过程可靠。夹紧力大小适当。结构工艺性好。使用性好。确定对刀或引导方式，选择或设计对刀装置或引导元件。对刀装置由对刀块和塞尺组成。对刀块是用来确定夹具和刀具的相对位置，使用塞尺是为了防止对刀时碰伤刀刃和对刀块工件表面。确定其它元件或装置的结构形式，如定位键，分度装置等。（5）确定夹具的总体结构及夹具在机床上的安装方式。在确定夹具结构方案的过程中，应提出几种不同方案，画出草图，经比较分析，选出最佳方案。3.绘制夹具总图夹具总图绘制比例除特殊情况外，一般按1:1绘制，以使所设计夹具有良好的直观性。绘制夹具配置图可按如下顺序进行：用双点化线画出工件的外形轮廓和定位面加工面；画出定位元件和导向元件；按夹紧状态画出夹紧装置；画出其它元件或结构；最后画出夹具体，把上述各组成部分连接成一体，形成完整的夹具。在夹具装配图上，被加工件视为透视体。4,确定并标注有关尺寸和夹具技术要求夹具总图上应标注轮廓尺寸，必要的装配尺寸检验尺寸及公差，零件与零件之间的配合尺寸，标注主要元件装配之间的相互位置精确要求等。当加工的技术要求较高时，并进行工序精度分析。5.绘制夹具零件图夹具中的国标零件都必须绘制零件图。在确定这些零件的尺寸公差或技术要求时，应注意使其满足夹具总图的要求。4.6 焊接夹具的使用 减速器的焊接夹具有2个，分别为盖板和轴承座、轴承座和肋板的焊接所用 1.工件在夹具上要装夹牢靠，如盖板和肋板的焊接，这是角焊缝，应保证其的垂直度 2.焊接未完成时，一般不允许拆除夹具，以防焊件产生变形，影响装配精度 3.当多人同时操作时，应注意操作安全4.焊件在夹具上要夹紧，牢靠，不能有松动4.7 油管结构 油管的结构如图3-1所示，主要是有接头1，接头2，管套和油路组成，焊接时需要对四个部分进行定位和夹紧，保证焊接能够准确无误地进行。图3-1 油管结构图设计的夹具要求结构简单，且能实现上述功能，现设计的油管焊接夹具结构图如图3-2所示。图3-2 油管焊接夹具结构图油管焊接夹具轴测图如图3-3所示，主要由水平板和垂直板组成，水平板对下面两个零件进行定位并夹紧，垂直板对上面两个零件进行定位并夹紧，此夹具能够对油管的接头1，接头2，管套和油路四个零件进行很好的焊接，且设计的夹具简单，紧凑。图3-3 油管焊接夹具轴测图第五章 焊接检验5.1 焊接检验的作用为了确保焊接结构的完整性、可靠性、安全性和使用性。焊接检测在生产中具有保证生产正常进行的职能，既有预防焊接缺陷的职能，具有提供质量管理信息的职能。5.2 焊接检验方法的确定支架1焊接的焊缝大多为直焊缝和角焊缝，首先采用最为简单方便的外观检测，其次超声波探伤灵敏度高、设备轻巧、操作方便、探测速度快、成本低、对人体无害，是之为第二选择，因此选择的焊接检验方法首选外观检测，次选超声波探伤检验。5.3 超声波检验的优点1. 作用与材料的超声强度足够低，最大作用应力远低于弹性极限2. 可用于金属、非金属、复合材料制件的无损评价3. 对确定内部缺陷的大小、位置、取向、埋深、性质等参量较之其他无损方法有综合优势4. 仅需从一侧接近焊件5. 设备轻便，对人体及环境无害，可作现场检验6. 所用参数设置及有关波形均可存储供以后调用5.4 采用超声波探伤的方法及设备超声波探伤的方法：直接接触法射线探伤的设备：A型脉冲反射法探伤仪;其操作方便、探伤图形简单、判断容易且探伤灵敏度高5.5 超声波探伤的实施步骤 1.对焊缝外观和尺寸进行检测 2.超声波探伤检验等级的确定 3.超声波探伤面及探伤方法的确定 4.探头的选择。探头的选择包括探头形式的选择、晶片尺寸的选择、频率的选择以及探头角度或K值的选择。对支架焊缝的检验，采用频率为2-2.5MHz、小晶片、大K值的斜探头。 5.超声波探伤仪的调节1 探伤范围和扫描速度的调节2 探伤灵敏度的调节6. 现场粗探伤以发现缺陷为主要目的，包括探测纵向、横向缺陷和其他取向缺陷，以及鉴别假信号等7. 现场精探伤针对粗探伤中发现的缺陷，进一步确切的测定缺陷的有关参数8. 评定焊接缺陷9. 探伤记录和报告结论随着工业生产的发展，对焊接技术提出了多种多样的要求。一方面由于工业生产的发展对焊接技术提出了高要求，另一方面由于科学技术的发展又为焊接技术的进步开拓了新的途径。为适应我国现代化建设的需要，相信焊接技术必将得到更迅速的发展，并在工业生产中发展发挥出更重要的作用。另外我们也在不断探索新的焊接方法，从以前的几种焊接方法到现在的很多中，从最原始的手工电弧焊到现在的窄间隙埋弧焊、机器人焊接，从以前的焊工保护差到现在的焊工保护好，种种的种种都可以看出，我们国家在发展，我们的焊接技术同样在发展，在不久的将来更高端的焊接技术将被发现，该焊接技术价廉、劳动强度小，焊出来的东西更好更完美。 在此次设计中，我对焊接方法及设备、焊接结构生产等知识又加深了印象。以前学习时很少把它们联系在一起，都是学一门想一门，但是这次设计涉及了每门课程，从而把它们紧密的联系在一起。这次设计对我今后的工作有很大影响，让我学会系统分析问题，并一步一步解决问题。 这次设计