摩托车车架的焊接!

常州机电职业技术学院 毕业设计 论文 作 者 乔东升 学 号 21330121 系 部 模具技术系 专 业 焊接技术及自动化 题 目 铃木摩托车车架的焊接 指导老师 骆敏 毕业设计 论文 中文摘要 本论文主要研究的内容是摩托车车架的焊接工艺及出气孔的设计与成型 摩 托车车架主要经过选材 冲压 装配 焊接等工艺来完成的生产 焊接时由于焊 接材料的物理及化学性能不同进而对焊接电流 电压有不同的选择 焊接时的速 度也会因为板材的厚度而改变 焊接前要对焊缝的布置进行考虑 焊缝的清理对 焊接也有重要的影响 出气孔的设计与成型主要通过排除气体的温度的高低对板 材的选择 进而对其进行设计 在焊接时采用的是 GMS 308 直径为 1 0mm 的焊 丝 大多数的焊接方法采用的是 Mag 焊 也可以使用 CO2 保护焊进行焊接 电源 极性为交流 焊接电流 110 130A 电压为 14 17V 有机器人焊接时 焊接速度 为 15 22 cm min 氩气流量为 13 18 L min 二氧化碳气体流量为 4 8 L min 用氩弧焊焊接时 焊丝 电源极性与 Mag 焊一样 焊接电流为 90 100A 电压为 16 25V 焊接速度为 15 22 cm min 气体流量为 15 L min 等 通过一系列的焊接工艺达到成型的目的 关键词 摩托车车架选材 设计与焊接 出气孔 目录目录 1 绪论 1 1 1 摩托车车架的发展前景 1 1 2 摩托车车架的焊接技术 1 1 3 本论文研究的内容及写作思路 1 2 材料的性能分析 3 2 1 母材简介 3 2 2 力学性能 3 2 2 1 抗疲劳性能 3 2 2 2 硬度 3 2 2 3 强度 3 2 2 4 韧性 4 2 2 5 抗高温性能 4 2 3 化学性能 4 2 3 1 耐蚀性 4 2 4 焊接性能 5 2 4 1 裂纹 5 2 4 2 高温脆性 5 2 4 3 相脆化 5 3 摩托车车架结构与机械加工 7 3 1 摩托车车架结构 7 3 1 1 排气歧管 7 3 1 2 摩托车车架 7 3 1 3 法兰 7 3 1 4 消音器 7 3 1 5 触媒转化器 8 3 1 6 吊板 8 3 2 摩托车车架的机械加工 9 3 2 1 钢材的矫正 9 3 2 2 冲压 9 3 2 3 筒体的弯曲 10 4 摩托车车架的焊接 12 4 1 外筒的焊接 12 4 2 前盖的焊接 13 4 3 触媒的焊接 14 4 3 1 有孔管件部焊接 14 4 3 2 零部件焊接 15 4 3 3 有孔管部件与零部件焊接 16 4 5 外筒焊接 19 4 6 排气歧管焊接 20 4 7 吊板的焊接 20 4 8 焊接问题及改善措施 22 4 8 1 Mag 焊优缺点 22 4 8 2 焊接过程中容易出现的问题 22 4 9 摩托车车架检验 23 4 9 1 水压测试 23 4 9 2 外观检测 23 4 9 3 尺寸检测 24 5 摩托车出气孔的设计与成型 25 5 1 出气孔材料 25 5 2 出气孔的设计 25 5 3 出气孔焊接 26 5 3 1 后盖与尾管焊接 26 表 5 1 出气孔焊接 26 5 3 2 后盖与垫圈焊接时采用的是氩弧焊 28 结论 31 致谢 32 参考文献 33 0 1 1 绪论绪论 1 11 1 摩托车车架的发展前景摩托车车架的发展前景 在对前几年摩托车车架市场的发展进行分析总结后 国家有关部门和专家 提出了以下观点 未来几年中国摩托车市场发展将呈现五大特点 1 摩托车车架生产企业之间的竞争将在规模 价格大战的基础上展开一场比品 牌 质量 价格 售后服务 销售方式等方面的综合竞争 2 生产将更集中 市场将由 10 多个大企业 大集团的产品所占领 3 摩托车车架生产企业将从注重规模效益转为更加注重经济效益 产品的开发 和生产将严格按市场的需求来决定 4 销售渠道将从目前的多层次分销渠道转为代理制 专卖店将成为摩托车车架 销售的主要场所 5 低污染 低噪音 低价格的 三低 摩托车车架将大受市场的欢迎 1 21 2 摩托车车架的焊接技术摩托车车架的焊接技术 摩托车车架焊接时主要采用二氧化碳和氩气的混合气体进行焊接 焊接时由 于摩托车车架的材料的不同 焊接时要考虑材料的物理及化学性能对焊接电流 电压的影响 进而对焊接电流电压进行选择 在对摩托车车架的出气孔进行焊 接时要采用氩弧焊进行焊接 由于出气孔薄 当采用氩弧焊进行焊接时才能达 到质量好 焊缝平滑 外观美观的双重效果 1 31 3 本论文研究的内容及写作思路本论文研究的内容及写作思路 摩托车车架的焊接工艺及出气孔的设计与成型 根据摩托车车架的整体外 观的要求对板材进行各部件的冲压 通过对摩托车车架的材料的选择 进而分 析材料的物理及化学性能从而对焊接时的电流和电压进行选择和调整 由于各 部件板材厚度的不同 焊接速度也会因此而改变 焊接电流 电压也会因为速 1 度的改变而改变 摩托车车架出气孔是在摩托车车架的尾部位置 因此应用材 料轻的板材 对出气孔的形状进行设计从而达到成型的效果 图 1 1 摩托车车架 2 2 2 材料的性能分析材料的性能分析 2 12 1 母材简介母材简介 409 钢种是耐热铁素体不锈钢 用以保证摩托车排气部件具有良好的耐氧化 和腐蚀性 1961 年开发出这种合金用作摩托车的消音器 从那以后这种通用的 不锈钢被用于摩托车的管道歧管 摩托车车架 催化转化器 消音器和尾管 409 钢种突出的可成性 可焊性和耐腐蚀性已使其在其他许多方面得到广泛应 用 2 22 2 力学性能力学性能 2 2 1 抗疲劳性能 退火后的 409 合金钢带的弯曲疲劳试验表明 1000 万次循环的疲劳 持久 极限为 30000 34000psi 这和其他表明铁素体不锈钢的持久极限的典型值为其 抗拉强度 50 55 的数据是一致的 2 2 2 硬度 409 钢主要用于摩托车车架的制造 它的硬度值不大 只有 120 长期的挤 压 或者大力的冲压会使其变形 所以在制造过程中 尽量不要砸伤 掉落 板材在冲压时也要保持清洁 防止在冲压时因杂物而划伤或有压痕 2 2 3 强度 由于外力作用随时间的增加而发生变形的现象称之为蠕变 在一定温度下 特别是在高温下 载荷越大则发生蠕变的速度越快 在一定载荷下 温度越高 和时间越长则发生蠕变的可能性越大 与此相反 温度越低蠕变越慢 再低至 一定温度时 蠕变就不成问题了 与其他钢一样 熔炼方式 脱氧方法 凝固 方法 热处理和加工等对不锈钢的蠕变有很大的影响 取自同一种钢锭同一部 位的试料的蠕变断裂时间的标准偏差的平均值约 11 取自不同部位的标准偏 差则达到两倍之多 3 2 2 4 韧性 和其他铁素体不锈钢一样 在冲击负荷下 温度下降时会经历从延性向脆 性的转变 延性 脆性转变温度 是许多因素的函数 包括热处理 微型结构 应力状态 加载速率 缺口尖锐度 厚度及材料的均匀性 通常 厚度在 3 16 4 77mm 及以上的 409 不锈钢板 其 DBTT 值为高于室温 即 150 250 F 66 121 表明板材可能因出现脆裂而难以加工 409HP 薄板 3 16 4 77mm 显示出相当接近或低于室温的 DBTT 值 0 079 2mm 的 409HP 合 金 其纵向和横向的 DBTT 都为 50 F 46 该值大大低于典型的加工和使 用温度 表明是以延性方式加工的 可预计更薄的板材或带材有更低的 DBTT 值 2 2 5 抗高温性能 409 不锈钢属于铁素体不锈钢 409 型铁素体不锈钢抗高温氧化性能试验结 果如表 2 1 所示 从表中数据可见 双稳定 409 型铁素体不锈钢的抗氧化能力 明显高于传统的 Ti 单稳定 409 型铁素体不锈钢 表 2 1 409 型铁素体不锈钢抗高温氧化性能试验结果氧化膜质量 g m2 4h 温度 类型 550650750850 Ti 单稳定 0 110 230 382 24 Ti Nb 双稳定 0 060 190 351 91 2 32 3 化学性能化学性能 2 3 1 耐蚀性 409 不锈钢能够具有很好的耐蚀性 主要原因是不锈钢表面形成了一种厚 度非常薄的无色 透明且非常光滑的一层富铬的氧化物钝化膜 为了在氧化性 环境中太高铁素体不锈钢的耐蚀性 采用高铬铁素体不锈钢的成本 因此 人 们研究发现加入少量的 Mo Cu Ti 和 Nb 等合金元素能够很大程度地提高铁素 体不锈钢的耐蚀性能 降低铁素体不锈钢的铬含量 从而控制铁素体不锈钢成 本 摩托车车架 7 个主要组成部分除排气歧管外 包括前置管 挠性管 转换 4 剂转化器 中心管 消声器和尾喷管的外表面均要求具有耐盐腐蚀性能 特别 是消声器和尾喷管处于摩托车车架的低温端 内表面很容易遭受排气冷凝液的 侵蚀 因此还要求具有很好的抗排气冷凝液侵蚀的性能 409 不锈钢的含量为 11 与碳钢相比 其耐蚀性有相当大的提高 其他 Cr 含量 特别是 Mo 含量较 高的高价不锈钢相比 它的耐蚀性比较低 尽管如此 该合金在许多摩托车车 架中可提供充分的耐蚀性和氧化性 2 42 4 焊接性能焊接性能 2 4 1 裂纹 由于 409 不锈钢的线膨胀系数较小 其焊接热裂纹和冷裂纹的问题并不突出 因此可采用各种焊接方法焊接 不易产生热裂纹 冷裂纹倾向也比低合金钢小 具有良好的工艺焊接性 这类钢对焊接热循环敏感 焊接接头塑性 韧性显著 降低 焊后冷热变形 冲压容易开裂 焊接性较差 不宜在高温 低温下使用 在厚壁焊接结构中使用受限制 2 4 2 高温脆性 409 不锈钢焊接接头加热至 950 1000 以后急冷至室温 焊接热影响区的 塑性和韧性显著降低 称为 高温脆化 其脆化程度与合金元素碳和氮的含量 有关 碳 氮含量越高 焊接热影响区脆化程度就越严重 焊接接头冷却速度 越快 其韧性下降值越多 如果空冷或缓冷 则对塑性影响不大 这是由于快 速冷却过程中 基体位错上析出细小分散的碳 氮化合物 阻碍位错运动 此 时强度提高而塑性明显下降 缓冷时 位错上没有析出物 塑性不会降低 这 种高温脆性十分有害 同时耐蚀性也显著降低 因此 减少碳 氮含量 对提 高焊缝质量是有利的 出现高温脆性的焊接接头 若重新加热至 750 850 则可以恢复其塑性 2 4 3 相脆化 409 不锈钢中 Wcr 21 时 若在 520 820 之间加热 即析出 相 相的 形成与焊缝的化学成分 组织 加热温度 保温时间以及预先冷变形等因素有 关 钢中促进铁素体形成的元素如铝 硅 鉬 钛和铌均能强烈地曾大产生 5 相的倾向 锰能使高铬钢形成 相所需铬的含量降低 而碳和氮能稳定奥氏体 相并能与铬形成化合物 会使形成 相所需铬含量增加 铬能使形成 相需 温度提高 3 摩托车车架结构与机械加工 3 13 1 摩托车车架结构摩托车车架结构 3 1 1 排气歧管 排气歧管是与发动机气缸相连的 将各缸的排气集中起来导入排气总管的 带有分歧的管路 对它的要求主要是 尽量减少排气阻力 并避免各缸之间相 互干扰 排气过分集中时 各缸之间会产生相互干扰 也就是某缸排气时 正 好碰到别的缸窜出来的没有排尽的废气 目前大多数的排气歧管选用的是不锈 钢材 不锈钢材摩托车车架质量轻 耐久性好 同时内壁光滑 排气阻力小 3 1 2 摩托车车架 图 3 1 摩托车车架 3 1 3 法兰 法兰是管子与管子之间相互连接的零件 用于管端之间的连接 摩托车车 架的法兰是通过焊接完成的 3 1 4 消音器 摩托车车架消音器的作用就是通过降低 衰减排气压力来消除噪声 摩 6 托车消声器用镀铝钢板或不锈钢制造 通常的消声器由共振室 膨胀室和一组 不同长度的多孔管构成 有的还在消声器内填充耐热的吸音材料 吸音材料多 为玻璃纤维 钢纤维或石棉 如图 2 2 所示 图 3 2 消音器 3 1 5 触媒转化器 触媒转换器 涉及一种与动力装置排气结合有关的装置 包括外壳和转换 器本体 本体设置于外壳内 本体的环壁为实心体 中央沿排气方向设流通孔 流通孔的孔径为本体管径的 1 2 1 3 本实用新型可使废气排出时将余热集结在 转换器本体的环壁 而达到将废气中未完全燃烧的油气予以完全燃烧 减少废 气的排放量 并可因流通孔的扩大而增进废气排放的顺畅性 不会造成堵塞 从而增加车辆的马力 如图 2 3 所示 图 3 3 触媒 3 1 6 吊板 筒体加强板是一个不规则的外协零件 但是它的安装孔是自己用国标丝锥 7 钻孔而成 并且零件要先进性涂装 不然内部会生锈 影响摩托车车架整体的 材质 它的焊接要将焊接部分打磨掉 且它的位置不能错位 应筒体的装配位 置焊接在一起 且它的装配孔里不能有杂物 丝锥使用后要先实验 如图 2 4 所示 图 3 4 吊板 3 23 2 摩托车车架的机械加工摩托车车架的机械加工 3 2 1 钢材的矫正 摩托车车架所用的不锈钢板材有时会因存放不妥和其他的因素的影响 会 使钢材的表面产生氧化皮 这将影响零件和产品的质量 因此 必须对变形钢 材进行矫正及预处理 钢材预处理是把钢材在下料装焊之前进行抛丸清理 喷 保护漆 烘干等的处理工艺 而矫正是使材料在下料装焊之前保持一种良好的 平直状态 以利于零件的加工 3 2 2 冲压 将 1 2mm 的不锈钢钢板和 0 8mm 的钢板按照模具冲压 所有冲压过的钢板表 面必须是光滑无杂质 凹坑 并将所有压好的 1 2mm 0 8mm 的钢板在冲压机上 压上产品的图号 生产日期标注和公司标识 如图 3 5 3 6 所示 8 图 3 5 冲压 图 3 6 冲压 3 2 3 筒体的弯曲 将冲压好的 1 2mm 0 8mm 的内筒与外筒进行弯曲 下表 3 1 所示 9 表 3 1 筒体加工工艺卡 零 部 件图号共 1 页 常州机电学院 筒体加工 工艺过程卡零 部 件名称筒体第 1 页 工序 号 工序过程注意要点 0 用抹布擦拭芯棒 防止凸起 10 材料用抹布擦拭之 后放置在作业台上 防止凸起 20 启动 按下绿色按钮 启动后不要被安全 机夹手 30 插入材料 有刻印的一面在下方 材料与芯棒 之间不要有间隙 40 脚踩一次脚踏开关 启动 动作后将手放开 50 在动作过程中投下 一张材料 60 取出已经卷好的材 料 材料不要碰到设备上 70 目视对光检查 是否有伤痕或凸起 仔细看 A 面 80 放置于专用台车统一朝向 90 重复 20 80 顺序 10 11 4 4 摩托车车架的焊接摩托车车架的焊接 4 14 1 外筒的焊接外筒的焊接 焊前准备 1 将外筒擦拭干净 尤其是坡口处 2 确保外筒上的刻印在外筒外侧 3 外筒在往焊接装备上放置时 确保刻印一方在下面 4 调整好钨棒与外筒的角度 表 4 1 外筒焊接 工程名称外筒工艺卡编号 材质 409 规格 mm 3800 2400 1 2 焊接方法氩弧焊焊工资格 焊评编号无损检测 PT 合格等级 适用范围适用于板厚为 12mm 的氩弧焊 层 数 焊接 方法 焊材及 规格 电源 极性 焊接 电流 A 焊接电 压 V 焊接速度 cm min 气体流量 L min 焊接工艺 参数 1 氩弧 焊 1 0 交流 90 10016 25 15 22 15 12 表 4 2 外筒加工工艺过程卡 零 部 件图号共 1 页 常州机电学院 外筒加工工艺过 程卡 零 部 件名称外筒第 1 页 工序 号 工序名称工序内容车间 设备及工艺 装备 10 装件 将外筒放置在焊 接夹具上 装配工装夹具 20 夹紧 将夹具与焊件加 紧 工装夹具 30 焊接 将外筒进行氩弧 焊 焊接氩弧焊 40 检验 检验焊缝有无偏 焊 漏焊 夹钨 等 检验 焊后修补 若有焊缝未焊透 偏焊 漏焊 夹钨等情况发生 应用氩弧焊进行 修补 并进行检测 13 4 24 2 前盖的焊接前盖的焊接 表 4 3 前盖的焊接 工程名称前盖工艺卡编号 材质 409 规格焊接方法Mag 焊焊工资格 焊评编号无损检测 PT 合格等级 适用范围适用于板厚为 8mm 的前盖与管子 MAG 焊 层 数 焊接 方法 焊材及 规格 电源 极性 焊接电 流 A 焊接电 压 V 焊接速度 cm min 气体流量 L min 焊接工艺 参数 1 Mag 焊 GMS 308 1 0 交流 100 130 14 17 15 22 氩气 13 18 二氧化碳 4 8 注意要点 1 将模具清理干净 2 将前盖与管子按装配与生产要求进行装配 并注意管子上方与模具持水平 方向 夹具与中心圆柱无高度差 3 在管子与前盖的交接处均匀的焊两道焊缝 焊缝长度为 10mm 4 34 3 触媒的焊接触媒的焊接 4 3 1 有孔管件部焊接 1 管套的焊接 焊前准备 将两个盖子的表面清理干净且将夹具清理干净 将两个盖子按 照尺寸要求装配在一起 并采用压焊将装配好 的盖子焊接在一起 14 焊接工艺 将压焊好的盖子装在工装夹具上 焊接时采用的是 Mag 焊 电 流为 100 130A 电压 12 17V Ar 气体流量 13 18L min 二氧化碳气体流量 4 8L min 使用的焊丝为 GMS 308 直径为 1 0mm 焊接速度为 3cm min 采用的 是环焊缝进行焊接 焊后处理 焊接后检查焊缝是否有偏焊 未焊透 焊穿等缺陷出现 如果 有则因立即用氩弧焊进行修补 并进行检测 直到焊缝质量达到要求为止 2 孔管焊接 焊前准备 检查各个管子的尺寸 并对管子的表面进行焊前清理 将夹具 清理干净 焊接工艺 将管子在夹具上装配好 并卡死在模具上 焊接时采用 Mag 焊 电流为 100 130A 电压 12 17V Ar 气体流量 13 18L min 二氧化碳气体流量 4 8L min 使用的焊丝为 GMS 308 直径为 1 0mm 焊缝长度为 10mm 总共焊接 6 处 图 4 1 孔管焊接 焊后处理 1 焊后检查焊缝是否符合质量要求 如有焊接缺陷 则进行修补 2 检查焊缝表面有无焊渣 如有则应将其敲掉 3 将盖子与管件部焊接 15 将盖子与管件部按要求装配在一起 放在模具上并卡死 焊接时采用 Mag 焊 电流为 100 130A 电压 12 17V Ar 气体流量 13 18L min 二氧化碳气体流 量 4 8L min 使用的焊丝为 GMS 308 直径为 1 0mm 焊缝长度为 10mm 总共焊 接 8 处 4 3 2 零部件焊接 将管子管套装配起来 接头形式采用搭接接头 焊接时采用 Mag 焊 进行圆 周自动焊 电流为 80 110A 电压 12 17V Ar 气体流量 13 18L min 二氧化碳 气体流量 4 8L min 使用的焊丝为 GMS 308 直径为 1 0mm 焊接速度为 4cm min 焊前准备 将触媒与零部件组装在一起 要注意的是触媒上的箭头朝上 管套的缺口与模具上的线对齐 夹具与中心圆柱无高度差 焊接工艺 焊前一定要进行喷防渣液 焊接时采用 Mag 焊 电流为 100 130A 电压 12 17V Ar 气体流量 13 18L min 二氧化碳气体流量 4 8L min 使 用的焊丝为 GMS 308 直径为 1 0mm 焊缝长度为 10mm 在下方的管套进行点 焊 焊两个点焊 上方的管套焊四道长度为 10mm 的焊缝 将点焊的焊缝进行全 周焊接工序 焊后处理 检查焊缝是否达到质量要求 没有则进行焊补 检查焊缝表面 有无焊渣 有焊渣则将其敲掉 4 3 3 有孔管部件与零部件焊接 焊前准备 1 将模具及工状台清理干净 2 将焊件夹紧 并喷涂防渣液 表 4 4 触媒焊接 工程名称触媒焊接工艺卡编号 材质 409 规格焊接方法Mag 焊焊工资格 焊评编号无损检测 PT 合格等级 16 适用范围触媒焊接 道 数 焊接方 法 焊材及规 格 电源 极性 焊接电流 A 焊接电压 V 气体流量 L min 焊接工艺 参数 2 Mag 焊 GMS 308 1 0 交流 100 13014 17 二氧化碳 4 8 氩气 13 18 表 4 5 触媒加工工艺卡 零 部 件图 号 共 1 页 常州机电学院 触媒加工 工艺过程卡零 部 件名 称 内筒体第 1 页 工 序 号 工序名称 工序内 容 车 间 设备及 工艺 装备 0 检验 材料应符合 国家标准要 求的质量证 书 检 验 10 装配 将焊好的零 件加紧在夹 具上 装 配 20 检查 检验焊件与 夹具的位置 是否对准 检 查 30 喷防渣液 将焊件表面 进行喷防渣 液 喷 涂 40 焊接将焊件焊接 焊 接 Mag 焊 17 50 检验 检验 2 条 10mm 焊缝 检 验 焊后处理 1 检查焊缝有无焊穿 未焊透等问题存在 若有 则进行修补 2 有焊渣则进行清除 4 44 4 触媒与内筒的焊接触媒与内筒的焊接 焊前准备 1 将工装钛及焊件清理干净 2 焊枪清理干净并在枪口喷防渣液 焊接工艺 如表 4 6 4 7 所示 表 4 6 触媒与内筒焊接 工程名称触媒与内筒编号 材质 409 规格 mm 3200 2000 0 8 焊接方法Mag 焊焊工资格 焊评编号无损检测 PT 合格等级 适用范围触媒与内筒焊接 道 数 焊接 方法 焊材及规 格 电源极性焊接电流 A 焊接电压 V 气体流量 L min 焊接工艺 参数 2 Mag 焊 GMS 308 1 0 交流 100 13014 17 二氧化碳 4 8 氩气 13 18 表 4 7 触媒与内筒加工工艺卡 零 部 件图号共 1 页 常州机电学院 触媒与内筒 加工工艺过程 卡 零 部 件名称内筒体第 1 页 工 序 号 工序名称工序内容车间 设备及工 艺 装备 0 检验 材料应符合国 家标准要求的 质量证书 检验 18 10 装配 一定要将焊件 与夹具的刻线 对齐 装配好 一定要夹紧 装配 20 检查 检验焊件与夹 具的位置是否 对准 检查 30 喷防渣液 将焊件表面进 行喷防渣液 喷涂 40 焊接 将内筒与触媒 焊接 焊两个 点焊与 6 个 10mm 的塞焊 焊接Mag 焊 50 检验 检验 2 个点焊 是否焊劳以及 6 个塞焊有无 焊接缺陷 检验 4 54 5 外筒焊接外筒焊接 焊前准备 1 将外筒与内筒表面清理干净 2 将夹具清理干净 表 4 8 外筒焊接 工程名称外筒工艺卡号 材质 409 规格 mm 3800 2400 1 2 焊接方法Mag 焊焊工资格 焊评编号无损检测 PT 合格等级 适用范围外筒焊接 速 度 道 数 焊接 方法 焊材及 规格 电源 极性 焊接电流 A 焊接电压 V 气体流量 L min 焊接工艺 参数 37 秒 周 2 Mag 焊 GMS 308 1 0 交流 100 13017 22 二氧化碳 4 8 氩气 13 18 焊接工艺 焊接时将前盖与后盖分别装在外筒的两侧 并用夹具将其夹紧 喷 19 防渣液 采用 Mag 焊进行全周焊接 焊后处理 检查全周焊有无焊偏 漏焊等现象出现 若果有则用二保焊或氩弧 焊进行修补 图 4 1 外筒焊接 4 64 6 排气歧管焊接排气歧管焊接 排气歧管的焊接包括三个方面 法兰的焊接 两半管焊缝的对接和加强点 的焊接 法兰的焊接是将法兰夹焊在摩托车车架进气口处 使用二保焊焊接 只要保证法兰的方向正确 两半管焊缝的对接就是将冲压好的两个半管在夹具 下 将两个管子对接 这个焊接的角度很难控制 所以使用机器人焊接 要确 保两个半管装配时上下半管的区别 加强点的焊接就是确保内部触媒位置的固 定 使用二保焊 这是一个 10mm 的孔 不能焊穿和焊偏 不然影响性能和外观 的美观 如图 4 2 所示 20 图 4 2 排气歧管 4 74 7 吊板的焊接吊板的焊接 焊前准备 确保吊板的尺寸合格 将吊板与筒体通过夹具夹紧在一起 清 理工装台 由于在焊接时特别容易出现偏焊与焊穿一定要注意装配间隙与尺寸 焊接工艺 表 4 9 吊板焊接 工程名称吊板工艺卡号 材质 409 规格 mm 焊接方法Mag 焊焊工资格 焊评编号无损检测 PT 合格等级 适用范围吊板焊接 21 道 数 焊接 方法 焊材及规 格 电源 极性 焊接电流 A 焊接电压 V 气体流量 L min 焊接工艺 参数 2 Mag 焊 GMS 308 1 0 交流 100 13017 22 二氧化碳 4 8 氩气 13 18 表 4 10 吊板加工工艺过程卡 零 部 件图号共 1 页 常州机电学院 吊板加工工 艺过程卡 零 部 件名称吊板第 1 页 工 序 号 工序名称工序内容车间 设备及工 艺 装备 10 装配 一定要将焊件 与夹具的刻线 对齐 装配好 一定要夹紧 装配 20 检查 检验焊件与夹 具的位置是否 对准 检查 30 喷防渣液 将焊件表面进 行喷防渣液 喷涂 40 焊接 将吊板与筒体 焊接 焊两道 焊缝 焊缝长 度 15mm 焊接Mag 焊 50 检验 检验焊缝有无 漏焊 偏焊等 缺陷 检验 焊后处理 在焊接吊板时特别容易焊穿与焊偏 可以通过二保焊与氩弧焊进行 修补 修补后要用打磨机进行磨平 4 84 8 焊接问题及改善措施焊接问题及改善措施 4 8 1 Mag 焊优缺点 Mag 焊的优点 1 加入少量氧化性气体 能够降低液体金属表面张力 从而能降低射流 22 过渡临界电流 提高熔滴过渡的稳定性 2 稳定阴极斑点 由于在熔池上不断生成新的阴极斑点 所以电弧不飘 摆 主要落在熔池上 提高电弧燃烧的稳定性 3 由于电弧稳定和提高了熔池金属的流动性 从而改善焊缝熔深形状及 外观成形 4 增大电弧的热功率 5 控制焊缝的冶金质量 减少焊接缺陷 6 降低焊接成本 Mag 的焊缺点 1 容易出现层间缺陷 2 气孔 3 焊缝表面缺陷 4 8 2 焊接过程中容易出现的问题 1 焊缝尺寸不符合要求 角焊缝的 K 值不等一般发生在角平焊 也称偏下 偏下或焊缝没有圆滑过 渡会引起应力集中 容易产生焊接裂纹 另外 在 K 值较大时 尽量采用斜圆 圈型运条方法 焊缝宽窄不一致 一是运条速度不均匀 忽快忽慢所致 二是 坡口宽度不均匀 焊接时没有进行调整 三是在熔池边缘停留时间不均匀 解决措施 采用均匀的焊接速度 考虑坡口宽度 熔池边缘停留时间合适 保持一定的弧长 是防止焊缝高低不一致的有效措施 2 弧坑 息弧时过快 与焊接电流过大 收弧方法不对有关 解决措施 平焊缝可以采用多种收弧方法 例如回焊法 画圈法 反复息弧法 3 未焊透与未熔合 未焊透一般产生在坡口根部 与焊接电流过小 焊接速度快 坡口角度过小 反面清根不彻底有关 未熔合一般发生在坡口边缘 与电弧在坡口边缘停留时 23 间短 清渣不够 焊接电流过小 焊接速度过快有关 解决措施 在焊的时候应调整好焊接电流和电压 以及停留的时间 4 气孔 类型 一般容易产生氢气孔 氮气孔 CO 气孔 单个气孔 密集气孔 链状气 孔 缩孔等类型 原因 气体流量不够 焊接电流 电压没有调节好 焊接速度过快 措施 根据所焊的工件的工艺要求 调节好气体流量 电流和电压 焊接速度 做适当的调整 5 裂纹 在焊接过程中一般容易出现热裂纹 而不锈钢在焊后不容易出现冷裂纹 而 对冷裂纹的敏感性小 措施 适当提高线能量 采用较高预热温度 避免 600 度敏感温度 减少咬边 等焊接缺陷 4 94 9 摩托车车架检验摩托车车架检验 4 9 1 水压测试 摩托车车架焊接完成后进行的是水压测试 如果摩托车车架没有焊接缺陷 的话 在水中停留时间 5 6 分钟不会有水泡冒出 如果有水泡冒出 则要用氩 弧焊进行修补 4 9 2 外观检测 目测一下摩托车车架表面有无焊渣 如有 则用焊锤敲掉 如果焊渣很大 则用打磨机打磨平滑 4 9 3 尺寸检测 将摩托车车架整体放在检验台上 主要检查两吊板之间的距离是否达到要求 以防在装配使用时装配不上 摩托车车架下面与夹具的距离尺寸是否达到要求 24 摩托车车架上方也是如此检验 25 5 5 摩托车出气孔的设计与成型摩托车出气孔的设计与成型 5 15 1 出气孔材料出气孔材料 出气孔所选用的材料是铁素体不锈钢 铁素体不锈钢具有导热系数大 线膨胀系数小 抗氧化性好 抗应力腐蚀优良 等优点 正满足了摩托车出气孔耐大气 水蒸气 水及氧化性酸腐蚀的性能 铁素体不锈钢不含镍 主要元素为铬和铁 铬是不锈钢特别耐腐蚀的元素 5 25 2 出气孔的设计出气孔的设计 出气孔是将后盖与尾管装配起来进行焊接 在装配的时候有一定的装配要求 图 5 1 后盖与管子设计图 26 图 5 2 后盖设计图 5 35 3 出气孔焊接出气孔焊接 5 3 1 后盖与尾管焊接 表 5 1 出气孔焊接 工程名称出气孔工艺卡编号 材质 409 规格焊接方法Mag 焊焊工资格 焊评编号无损检测 PT 合格等级 适用范围适用于板材壁厚等于 4 5 的管子与其它后盖壁厚大于等于 5 的盖子相连的全周 焊 不考虑管子外径 层 数 焊接 方法 焊材及 规格 电源 极性 焊接电流 A 焊接电 压 V 焊接速度 cm min 气体流量 L min 焊接工艺 参数 1 Mag 焊 GMS 308 1 0 交流 90 12016 25 15 22 15 27 表 5 2 出气孔加工工艺卡 零 部 件图号共 1 页 常州机电学院 出气孔加工工艺 过程卡 零 部 件名称出气孔第 1 页 工 序 号 工序名称工序内容车间 设备及工艺 装备 0 检验 材料应符合国家 标准要求的质量 证书 检验 10 装件 将后盖与尾管装 配在一起 装配工装夹具 20 夹紧 将夹具与焊件加 紧 工装夹具 30 焊接 将后盖与尾管焊 接 焊接 Mag 焊 全周 自动焊 手动 焊 40 检验检验全周焊检验 焊接时的注意事项 1 由于后盖与尾管在装配的时候有一定的间隙 而且有一定的弧度 这 就要求在焊的过程中一定要注意焊枪与焊件之间的角度 并且焊件较薄 如果 角度不对 会将焊件焊穿 2 由于焊件较薄 在焊前一定要将电流 电压与转速结合起来调节 当 电流 电压较大时 转速一定要快点 反之则慢 3 在焊前必须对材料进行严格的清理 清除填充焊丝和坡口两侧至少 20mm 的范围内的油污 水分 灰尘 氧化膜等 并且一定要喷适量的防渣液以 防焊缝存在夹渣和未焊透等焊接缺陷 28 4 后盖在装上夹具的时候一定要注意后盖的开口要与夹具的线对上 以 防焊出来的出气孔与管体装配不起来 5 焊后检查焊缝 确保焊缝没有裂缝 缺口 漏焊 偏焊等 5 3 2 后盖与垫圈焊接时采用的是氩弧焊 钨极氩弧焊的特点 1 焊接质量高 氩气是惰性气体 既不与任何金属反应 也不溶于任何金属 焊接过程基 本上是金属熔化和洁净的简单过程 2 适应性好 由于热源和填充焊丝分别控制 热量调节方便 使焊缝的热输入更容易控制 因此 适用于各种位置的焊接 也容易实现单面焊双面成形 3 焊接变形小 与气焊相比钨极氩弧焊焊接电弧热量集中 温度高 所以其焊接热影响区 窄 焊接变形小 4 电弧稳定 由于氩气的导热性差 对电弧的冷却性作用小 所以电弧稳定 当焊接电 流小于 10A 时 电弧仍能稳定燃烧 因此特别适用于薄板焊接 焊接工艺参数的选择 1 焊接电流 焊接电流一般根据工件的材料来决定 主要根据工件的材料 厚度 接头 形式 焊接位置等因素 2 钨极直径以及端头形状 小电流焊接时选用小直径钨极和小锥角 大电流时增大锥角 3 气体流量和喷嘴直径 29 一般时候手工氩弧焊喷嘴直径为 5 20mm 保护气的流量为 5 25L min 4 喷嘴至工件的距离 喷嘴至工件的距离越大 气体保护效果越差 但该距离太近会影响焊工视线 且容易使钨极与熔池接触 产生夹钨 一般喷嘴至工件的距离为 8 14mm 5 电弧长度 当电弧长度太长时 焊缝容易产生未焊透和氧化等缺陷 因此 在保证电 弧不短路的情况下 应尽量采用短弧焊 这样气体保护效果好 热量集中 电 弧稳定 焊缝均匀且焊件变形最小 表 5 3 出气孔焊接 工程名称出气孔工艺卡编号 材质 409 规格焊接方法氩弧焊焊工资格 焊评编号无损检测 PT 合格等级 适用范围适于板材壁厚等于 4 5 的垫圈与其它后盖壁厚大于等于 5 的盖子相连的点焊 层 数 焊接 方法 焊材及 规格 电源 极性 焊接电 流 A 焊接电压 V 焊接速度 cm min 气体流量 L min 焊接工艺 参数 1 氩弧焊 1 0 交流 90 10016 25 15 22 15 30 表 5 4 出气孔加工工艺卡 零 部 件图号共 1 页 常州机电学院 出气孔加工工 艺过程卡 零 部 件名称出气孔第 1 页 工 序 号 工序名称工序内容车间 设备及工艺 装备 0 检验 材料应符合国家 标准要求的质量 证书 检验 10 装件 将后盖与垫圈装 配在一起 装配工装夹具 20 夹紧 将夹具与焊件加 紧 工装夹具 30 焊接 将后盖与垫圈焊 接 焊接 氩弧焊 点 焊 40 检验检验点焊检验 焊接接头的选择 在进行尾盖与垫圈焊接时 焊接接头选用的是搭接接头进行焊接 焊接检验 1 确保尾盖与垫圈焊接在一起 并且每 90 焊一个点 共焊四个点 2