【《车架焊接工艺及焊接方法概述》5200字】

PAGEPAGE13PAGEPAGE20车架焊接工艺及焊接方法概述目录TOC\o"1-3"\h\u4131车架焊接工艺及焊接方法概述 20117941.1车架焊接工艺流程 206061.2焊接工艺的设计原则 20143981.3焊接介绍 21121331.1.1氩弧焊 2134021.1.3点焊 23165121.4焊接工艺方案 23151991.4车架材质的焊接性分析 27234721.5小结 281.1车架焊接工艺流程车架上各零件之间的连接主要通过焊接,工件的焊接技术方法是选择焊条式电弧焊,采用间断连续焊接,主要是将工件接受到相反变形器的固定位置。焊接特性即是检测金属材料是否能够适应焊接加工所需要的材料,并且形成全新、具有一定的使用寿命和性能。也就是说,对于金属焊接特性的认识及其概念主要包括两个基本方面的内容:首先要看到金属在进行焊接和加工时是否很容易发生缺陷以及焊成的连接头是否在一定的条件下能够可靠地运行。焊接流程如下(1)确定焊接方法(2)选定焊接材料(3)确定焊接顺序：先工装固定工件，再配合机器人焊接，之后将底板和支撑板两侧焊接固定，然后将筒件之间焊接固定。(4)保证焊接质量1.2焊接工艺的设计原则（1）筒件、筋板和板的垂直度要求（2）公差要求：自由公差（3）焊接要求：①在电机焊接的进行过程中进行了一个相应的变形传动控制,焊后的最大变形控制量一般应不得小于2mm;②注意结构的合理性，装配方案的可行性；③装配过程要尽量方便易行；④装配成本应尽可能低。1.3焊接介绍焊接是一种制造工艺及技术，同时可以叫做熔接。焊接就是接合金属，它通过加热、高温或者高压等方法实现。焊接时可以加入填物帮助加热，在结合的地方工件之间小部分熔化成熔池，当熔池冷却后焊接完成。焊接时也可以利用焊接材料的毛细作用功能连接工件，因此当只有加热熔点低的焊料时，没有必要熔化被焊接的工件。焊接时,被焊接的这两个工件之间就可以进行相互渗入和接合。因为是在一定的工件受到熔点的情况下,可以采用高压挤塑、叠加挤塑或者是振动。焊接时，有气体焰、电弧、激光、电子束、摩擦和超声波等很多的能量散发。可以在多种环境里面用。但是,焊接仍然是一个比较危险的操作。因此,人们应该在进行焊接时就要有效地做好安全保护措施,防止烧伤、触电、视力受到损害等有害健康行为。金属的焊接，目前主要有熔焊,压焊和钎焊等三类：熔焊时，需要注意大气中的氧将要氧化金属，还有其它合金等。所以要避免大气与熔池接触，如果空气里面的氮汽、水进入熔池，会产生缺陷。压焊时，只需要加填充物，不要压力。压焊的安全卫生条件较好，因为它没有有害气体。压焊机也可以被广泛地用来在工件上进行焊接和连续使用,由于其具有高强度的焊接性,因此加热持续时间相对较短,并且受到热影响的范围很小。焊接时，把两个工件连接在一起的形成的缝称为焊缝。在焊接时由于温度过高，被焊接工件周围，因为受到高温的影响，它们的组织会发生变化，这种变化叫做热影响区。焊接时需要注意的事项非常多，比如焊接材料、电流、等。现代焊接技术已经非常成熟，可以焊接出来没有缺陷的焊缝，而且机械性能较高。焊接时，被焊接两工件在空间的位置叫做焊接头。焊接头很容易受影响，比如形状、尺寸、受力等。在钢板的焊接过程中,当两块钢板的厚度差异不同时,必须将较厚的板边逐步削薄,这样做的目的就是为了减少由于横截面的急剧变化而导致引起严重的应力集中。对接式连接头的优点凸显,因为其静强度与疲劳强度相比更高。所以比较常见的是对接焊缝连线,，特别是在有交变、冲击载荷下时。1.1.1氩弧焊氩弧焊用于外体合缝工序。钨极的形状钨极的焊接极端在首次投入使用前必须先对其进行一次磨光,如仪表图3-3-1所示,使得钨极电弧柱明显地横向扩散和极端飘荡不稳而严重地会影响使用到焊接零件进行焊接时的质量。实践证明,大型的电流钨极焊接时一般都是需要将焊接钨极的弧柱末端经过打磨后形成钝角的锥角(末端直径角度应不得小于90度),或者是末端带有一个平顶(如下表图3-3-1所示),这样就已经能够有效使得钨极焊接时的变形更加稳定,弧柱向外的温度扩散性大大降低。末端呈尖锥角末端成平顶角图3-3-1大电流焊接时钨极末端形状对弧态的影响电流种类和极性的选择参考表3-3-1：表3-3-1材料与电源类别和极性选择材料直流交流材料直流交流正极性反极性正极性反极性（厚<2.4mm）╳○△高碳钢、低碳钢、低合金钢△╳○铝（厚>2.4mm）╳╳△镁铸件╳○△铸铝╳╳△钛△╳○黄铜△╳○银△╳○铸铁△╳○合金钢堆焊○╳△异种金属△╳○无氧铜△╳△铝青铜△△△高合金△╳○注：△—最佳；○—良好；╳—最差可以看出,对于车架的内部和外体进行焊接,因为采用了低碳钢焊接,故选择了直流电磁铁的正极性。焊接工艺参数优化为了确保是否使焊接后材料质量能够达到其应有的标准,合理选择了焊接后的规范和参数。在车架外体焊接的工序中,我们主要采用的以下是焊接技术规范[7]：电流气体流量：电弧电压：；电弧长度：；焊接速度：；钨极直径：。1.1.2气体保护焊最初，我们主要使用的焊接工艺是采用纯C02气保护焊工艺，但是电动汽车的底盘框架是汽车作为外部直接被看到的部件，因此对车架的焊接外观要求较其他焊接外观有更高的要求，于此同时，参考以往的底盘车架可以知道大多数的相关的材料的厚度大多在l～2mm之间，如果直接采用纯C02焊接工艺，就很轻易的会使钢板出现烧穿的状态，这对于焊接来说是不可接受的缺陷。因此，针对不同的需求选择合适的焊接工艺来克服缺点显得尤为重要。1.1.3点焊在一些电动汽车底架的焊接实例中,点焊主要适合用于对车架内部和外体进行点衬圈的工序,可以了解到被焊的材料大都是一种含碳量比较低的钢,这类型的钢具有良好的焊接特性,因此我们可以考虑使用平常被广泛应用的普通点焊机,按照其相关的焊接技术和手法,并且只需要注意到零件的生锈问题,就能够获得一种品质超级好的焊接制成件。气焊：气焊主要应用于车架上的补焊,工艺相对比较简便,使用量也相对较少。1.4焊接工艺方案本次进行焊接工艺设计的目标零件为转向机构侧梁，该零件之间的组合主要是焊接，本次焊接工艺主要根据前文所述的焊机工艺设计原则进行焊接工艺设计主要分成以下几部分：1.4.1焊接制件的设计为了创造一个良好的制造焊接工艺条件,通常把各个孔洞全部进行补满,添加一个焊接工艺压料补充焊接面和一个焊接压料补充面,铺设一个用于焊接大的钢筋或一个小的焊接钢筋门槛,就这样可以直接构成一个完全具有良好制造焊接条件工艺材料。1.4.2焊接方向的选择选择的焊接方式和途径是否合理,不但会影响到在焊接的过程中对于金属的流动性和焊接夹具整体结构的设计,而且也从一定的程度上确立了焊接制作工艺的可行性,决定了是否有资源能够将焊接成为一个合格的焊接件。合理的焊接方位可以为其制备产品创造良好的焊接材料和条件,直接地影响焊接到压材表面的形状与其工艺补充段的多少,以及其焊接后的各个工序。因此一定要正确地选择正确的焊缝连接方式。焊接方向的选择原则有几点:（1）要保证待焊件需要焊接的位置不应该有焊枪或者焊丝接触不到的地方，并且保证相应区域的干净整洁，最好用压缩空气吹干净。（2）焊接的深度应该得到有效的降低，因为这个深度如果过于深的话肯定会对待焊件产生负面影响：待焊件破裂或待焊件起皱。焊件质量达不到要求也就失去了焊接的真正意义，所以焊接方向的选择应该相应的降低焊接的深度，起一个正反馈作用。（3）保证各个零件能很好的接触，好的焊接方向选择应该在待焊的各个零件之间很好接触的基础上来选择，这有利于焊件的形成与质量的提高。（4）当对于焊接工艺方向无所选择的余地,零件之间的接触状态又不理想时,应通过调整压料表面积大小等措施来提高和改善每一个零件之间的接触状态。通过改变压料面，使各零件的接触点增加，接触面积增大，能保证待焊件的成形质量。（5）有利于防止表面缺陷。对一些表面件，为了保证其表面质量，在选择焊接方向的时候，对重要的部分要保证不产生焊接时出现的偏移、颤动线等表面缺陷。1.4.3焊接顺序法兰组件法兰上的中心圆孔与梁上的圆筒相连部分焊接，该零件焊接后如图3-3-1所示，两个圆的尺寸一样，完整的焊接在一起。图3-3-1法兰焊接安装支架1该零件的圆弧部分与梁的圆柱侧面相切连接，焊接的也是与梁相切的圆弧部分，焊接后如图3-3-2所示图3-3-2安装支架1安装支架2该支架的焊机位置接近梁的弯曲处，零件的圆弧部分与梁的圆柱侧面相切连接，焊接的也是与梁相切的圆弧部分。焊接后如图3-3-3所示图3-3-3安装支架2遵循上述原则,为了获得良好的焊接条件,选择接近零件几何中心位置为焊接方向.焊接后如图3-3-4所示图3-3--4焊接图1.1.4工艺补充部分的设计焊接工艺的补充大体上分为两种，广义与狭义。广义工艺补充部分包括狭义工艺补充部分和压料面两部分；狭义工艺补充部分又称焊接台阶，是指为改善材料流动状况而添加的型面延伸部分和侧壁部分。工艺补充部分的主要目是实现焊接成形或为焊接成形创造良好的焊接条件。良好的焊接条件能使焊接件形状变得简单规范，从而降低材料流动时的阻力和不均匀程度，避免局部形成应力集中，影响零件的成形。工艺补充部分的设计原则如下：（1）内孔封闭补充原则。（2）简化焊接件结构形状原则。（3）保证良好的塑性变形条件。（4）外工艺补充部分尽量小。（5）对后工序有利原则。（6）双件拉伸工艺补充。1.1.5压料面的选择压料面主要从以下几个方面分析：（1）压料面对焊接件的影响（2）压料面的设计原则（3）压料面的创建方法1.1.6焊接筋的选择一般来说,车身上的转向传动机构进行侧梁焊接的过程往往是在外力的作用下才能成形。在汽车车身转向机构侧梁这样复杂的自由曲面板坯焊接成形件中,合理地设置焊接钢筋不但可以有效地降低板坯焊接成形过程中对于压边力的影响和依赖,即大大地降低了对于模具和装置的要求,而且还可以适当地调整板坯焊接阻力的变化和分布情况,从而有效地改善了板坯焊接过程中钢筋和材料之间流动的不均衡性,提高了转向机构侧梁的焊接成形质量和板坯焊接成形后的平衡稳定性。敷设焊接筋的主要作用增加了对压边进料的焊接阻力。（2）使这种坯体结构材料可以依靠着坯体材料本身的高度可塑性快速变形和高度伸展而快速扩张变形成型,而不仅仅依靠着挤压边圈外壳使材料的坯体水分快速流入和能量补充。（3）调节材料的流动情况。提高了在焊接过程中坯体材料流动的稳定性,而且还可以大大增加旋转轴承机构的侧梁。降低对压边面粗糙度的要求。纠正坯料的不平整缺陷，消除产生滑带的可能性。因为当坯料在通过焊接筋产生起伏后再流入凹模，相当于辊压校平。焊接筋的敷设原则（1）为了增加进料阻力，沿工件轮廓整圈或间断设置一条焊接槛或1-3条焊接筋。（2）为了增加径向拉应力减低切向压应力，在容易起皱的部位设置1-3条焊接筋。（3）为了调整进料阻力和进料量，在焊接深度大的直线部位设置1-3条焊接筋；在焊接深度大的圆弧部位不设焊接筋；当焊接深度较大时，深的部位不设焊接筋，浅的部位设置焊接筋。（4）根据工件的轮廓和几何形状不同,焊接钢筋的走向必须与坯体材料流动的方向相对应或垂直。1.4车架材质的焊接性分析作为市场上发展迅猛的各类电动汽车车辆的支撑式车架,一般所有使用材料的特点和性能都被认为是同类型材料中特点和性能最优良的,主要使用板材为35锻件钢板,其板材的厚度大多控制在0.8-1.2mm之间,悬挂板一般控制在3mm左右。其他的就是一些管件,这些管道的材料一般都会选择10钢,排气管的壁厚控制在2mm左右。其主要的化学组成和结构及其机械特性如下表3-4所示:表3-408Al、ST14、10的化学成分和机械性能牌号化学成分机械性能CSM酸溶AlFS<抗拉强度（sMPa）伸长率%屈服点（MPa）08Al0.08痕迹0.40.02-0.070.020.03225-33442206ST140.080.020.020.03270-35038210100.130.370.650.040.045295-41030

三种材料均属于低碳钢，其碳当量值分别为:由此可见,三种不同材料中碳当量平均值都要小于0.4%。由此,可见三种不同型号的不锈钢板冲压焊接设备工艺性能良好。一般来说,焊接并没有因为预热导致非常严重的焊接结构或者是对晶相造成组织上的损伤,塑性和高度抗冲击的焊接韧性也都比较高,所以在进行焊接的任何时候不必需要进行任何预热。但是,钢焊接中的各种化学杂质,如氧化硫、磷、氧、氮等对于钢焊接件和接头可能产生的各种裂纹运动灵敏度以及流体动力学稳定性能又均衡都具有重要的直接影响。如果不锈钢材料中的酸性硫、磷过多,则很快就有可能在两个结晶体系的边界上连接形成一种熔点较少的酸性硫、磷化合物,引起埋在焊缝上和融合线附近气体产生的酸性液化焊缝裂纹,甚至在多个焊缝连接处也会发生焊缝断裂。另外,含硫量降得太高也很可能