IWE-3.4.14-15焊接车间设备总结.ppt

1、焊接车间设备IWE-3/4.14-15 授课教师: 元哲石,焊接车间设备（IWE-34.14-15）,焊接车间的设备配置应按相应标准、规程和要求进行，同时也要考虑到经济性。 在实施计划前，应确定最佳的焊接车间使用面积及所需设备，同时设立相应的部门：科技开发、结构设计、预制件加工及生产，质量检验及人事等部门。 按欧洲标准对焊接车间设计的质量保证方面应考虑如下几点： 生产方式：单件或批量生产 组装能力：车间面积，起吊及运输设备的种类及能力 材料种类：焊接工艺、焊件预制及焊后加工处理设备 焊接工艺：结构形式及施焊 焊接人员培训：考试资格 质量保证：设备、人员 应变能力：在供货条件下处理特殊情况下的能

2、力，设计应变能力 材料焊接技术：新型材料的焊接，不同材料的焊接,主要内容,1） 相关标准和规程 2） 焊接制造质量保证的条件 3） 车间布置 4） 加工、生产流程框图 5） 焊材存放 6） 材料存放 7） 表面处理 8） 机械加工及预制 9） 焊接方法 10）焊接工位,1.相关标准和规程,焊接车间平面布置和设备配备按下述序列进行： 法规 条例 规程 标准 说明 与此同时考虑经济性。 除通用规程以外工作场所说明（ASR）对焊接车间具有特殊重要性，它须符合下列要求。 工作范围 附近道路和交通 周围环境 工作场所说明必须符合事故预防措施条例（UVV）有关规定，此外还应注意： 关于危险工作物质条例 射

3、线防护规定,2.焊接制造质量保证的条件,以标准为基础 焊接车间应按相同规格加工产品 应清楚了解有关标准 此点不是指 *用户 *债主 *检验站 而是所有 *制造者 了解工作质量要求 DVS-规程 DIN EN 719/729的全部要求 重要的DVS规程是： 0702规程1/9.86 德国焊接技术应用对企业/人员的要求 0711规程3.94 主管范围的焊接人身安全规定按DIN EN 719 0712 / 7.94规程 熔化焊质量要求按DIN EN 729 0716 / 2.96 按欧洲规程和标准对焊接企业的要求,3.车间布置,属所需空间场地有： 材料仓库（自由储存式） 成品库（通风式，包括中间仓库

4、） 通风的工作场地 属所需装备有： 用于运输和组装的起吊装置 悬臂和移动式吊车 起重工具 地面输送设备 工序转送所须装置 小型装置 转送工具 符合射线防护规定的X光室 焊接件准备所须装置 坡口加工装置和设备 切割装置和设备,焊接设备和装置 焊接与切割夹具 用于焊接填充材料和辅助材料的烘干装置 组装工夹具 用于预热和热处理的设备和装置 对于流水生产，从原材料到最终产品制造所要求的全部设备均应配置在工位中。 质量保证体系要求： 有关设备 有关人员 检验设备 * 材料 * 焊接接口 检验方法 * 无损检验 * 破坏检验 均符合有关标准和规程的规定。,车间布置应 根据产品结构尽 量达到流水作业 程序，

5、以减少不 必要的工件转换 运输。,钢结构制造车间的布置简图,车间的布置举例,在车间布置设计时除应尽量作到流水作业外还须考虑： 按结构件的重量安排生产加工流程 露天材料库及预制工位设备、吊装设备 生产制造车间的墙壁及屋顶采用消音及保温材料 车间内应配备通风设备,4.加工、生 产流程框,本图所给出的加 工、生产流程图是针 对一般的钢结构焊接 车间而言的。 对每一具体的应 用场合还应依产量及 质量要求来确定。,5.焊材存放,焊接填充材料和辅助材料的存放首先应符合 下列通用要求 尽可能少量存放 经检验合格的 均匀摆放 按品种和应用分类摆放 库存时还应按照焊接目的进行分类 * 连接 * 涂覆 按焊材直径

6、和供货日期分类摆放 焊材库的温度应18，相对湿度60% 应具备相应的温度计和干湿计等,6.材料存放,棒材库可存放： 管材 型钢 实芯材料 自动仓库存放与下列因素有关： 种类 数量 * 薄板和中板（至5） * 实芯材料 自动仓库的构成： 剪床 锯床 连接装置 滚道,板材料存放： 中薄板 * 卧式 * 包装方式 厚板 * 卧式叠放 * 立式 板材定货分： 固定规格 特殊规格,材料分为棒材和板材。,7.表面处理,为了焊接及防腐保护，半成品钢材在加工之前进行表面处理，钢材的表面处理即为表面清理， 其目的： 为焊接作准备； 为产品最后的防腐涂层做准备。,表面处理的工艺方法为： 打磨 喷丸 酸洗,表面处理

7、程度的选择取决于： 抗腐蚀能力 防腐期限 防腐涂层材料等因素,目前最常用的表面处理方法为喷丸处理，而针对不同的材料应采用相应的喷丸介质。 铁素体+珠光体钢 钢砂或丝粒 奥氏体材料 金刚砂 非铁金属玻璃珠或果核（仁）,由于钢材喷丸处理后的部位极易受到氧化，故应在处 理后及时地进行涂料层保护，涂层保护按DIN55928第五部 分进行，涂层厚度在15-25m之间，涂层不得对焊接质量 产生不利影响（涂料按DVS规程0501进行检验）。该涂层 不能作为产品最后防腐涂层使用，在该涂层上进行焊接时，应满足DASt规范006项的条件。 从事带有涂层材料焊接的企业，应具备按EN18800进 行“大型企业验证”的

8、资格。,8.机械加工及预制,机加及预制设备的选择取决于产品种类及材料类别。 主要工作为： 下料、去除飞边及毛刺、成型及校正。 在焊接产品中，焊接坡口的制备是一项重要的任务。 选择坡口加工工艺方法及设备取决于下列因素： 材料 材料厚度 焊接方法 焊接位置 焊接时，坡口部位可接近程度 8.1 焊接坡口制备的工艺方法及设备： 机械加工： 边缘车铣床、龙门刨、切管倒角机、剪床、锯床等。 热切割： 火焰切割机、数控等离子切割机、激光切割机等。,8.2 去毛刺工序及设备,大多数热切割工艺都存在飞边和挂渣，采取工艺措施如下： 高合金和有色金属的等离子切割，应采用水下切割方法。 毛刺必须清除，因为它将对随后的

9、防腐蚀保护涂层起破坏作用 须长时间采用砂轮清除毛刺工位可安装砂带磨床，对焊缝坡口进行 打磨和去除毛刺，但必须防止噪音产生（特别是至90dB（A）时） 同时安装粉尘和切屑回收器以对操作者进行防护。 对毛刺长度超过2000的工件应采用毛刺清理机清理。 飞边清除采用： 旋转清刷机或砂带清理机，或两者同时采用对飞边进行清除。 清理机内装粉尘回收器，并使噪音控制在70dB（A）以下。,9.焊接方法（根据DIN 1910第2部分，ISO 4063焊接方法数字标记方法）,钢结构焊接车间通常采用熔化焊焊接方法，其可分为： 金属极弧焊方法 （11） 手工电弧焊 （111） 药芯焊丝电弧焊（无气体保护） （114

10、） 埋弧焊 （12） 气体保护焊 （13） 金属极活性气体保护焊 （135） 药芯焊丝活性气体保护焊（带保护气体）（136） 钨极气体保护焊 （14） 钨极惰性气体保护焊 （141） 螺柱焊（销钉焊） （78）,10.焊接工位,焊接工位在平面布置时应考虑具备如下设施： 1）护目镜 2）排烟除尖装置 3）工作台 4）焊接设备和电源 5）焊接填充材料和辅助材料 6）工具 7）接口和插座 电源 气体 8）工件吊装设备（如工件重量在20以上时） 9）附加设施 预热装置 矫正装置 退火炉 10）其它必要的设施,10.1 焊接设备及焊接电源,为确保在使用焊接设备及电源时的安全性 ，应注意在 任何情况下均不

11、得使用没有DIN、GS 或 VDE标准的焊接设备 及电源。 对于气焊其焊矩应符合DIN8543标准的要求，喷咀尺寸 的选择取决于被焊材料的厚度。 焊接电源在使用时应考虑到周转环境下的许用空载电压。 在电弧焊中通常采用焊接变压器、旋转发电机及整流 电源作为焊接电源。 电流种类为： 对重金属要求用直流电。 对轻金属（一般情况）要求用交流电。,几种主要焊接方法的电源外特性,需要时也可采用既可用于手工电弧焊，又可用于气体保护焊的焊接电源。 焊接变压器： 特点：结实耐用，价格便宜，但不能进行网压补偿，电源单相联接。 应用场合：铝及铝合金的焊接，手工电弧焊（不适于碱性焊条） 旋转发电机： 特点：结实耐用、

12、可靠；适于所有类型的焊条。 应用场合：对网络电压波动可进行补偿的施工地点。可作为发电设 备用于辅助机具，照明及退火设施。 该发电机由柴油或奥托发动机驱动。 整流电源 通过采取保护措施，整流电源已与其它焊接电源同样安全可靠。 作为用于气体保护焊的新型弧焊整流电源，其焊接电压、电流 强度、焊丝直径、送丝速度、保护类型及保护气体流量均是可以进 行选择的。,针对不同类型药皮的焊条，可选择焊接电流强度。,对于焊丝来说，其焊接参数可按应用情况选择。 焊接电流范围：50500A；焊接电压范围：1444 V 同时还应了解如：材料种类，焊丝直径，应用场合（暂载率），保护 气体成份及机械化程度等因素。 按板厚（钢

13、材）选择焊接电源的依据（DVS规程0926）,10.2 保护气体,由于He气与Ar气的价格差别较大，故在钢TIG和MIG的焊接中，已用 Ar气取代于He气作为保护气体，而在Al及Al合金的焊接中仍采用Ar或He 气或He/Ar混合气体作为保护气体。 用于不同材料及不同焊接方法中的保护气体分类见表4。 详见ISO14175 (EN439),MAG焊和CO2气体保护焊的优缺点,10.3 焊接填充材料及辅助材料,焊接填充材料及辅助材料的选择基于材料和焊接工艺二个方面： 材料： 必须通过对母材和焊缝之间的机械及工艺性能进行对比后，才可进行 选择。 对比的常规方法是： 焊缝金属的性能至少应达到母材金属的

14、最低性能要求。,药皮焊条的推荐烘干温度,10.4 焊工的装备,焊工的装备包括： 手锤（500-1000克）、渣锤、扁铲、钢丝刷、扳手、 电焊手套、保护罩、及护目镜。 对手工电弧焊的要求为： 完全绝缘的电焊钳（100-400A）， 容量足够的焊接电缆线（最小为252）。 对气体保护焊的要求为： 带有大约3米长软管导线的焊矩、端面切刀、 保护气喷咀、喷咀清理工具。,10.5 电 源,电源分为三部分： 照明电源 焊接电源 其它用途电源。 照明电源：通常用220V额定电压， 在特殊环境下采用24V或48V的安全电压。,几种焊接方法使用电源的额定电压和电流,其它用途电源： 加工设备230V/16A 烘干

15、炉230V/16A 400V/16A 手动加工设备230V/16A,焊接电源：,10.6 气 体,焊接车间常用气体为： 乙炔、液化气、CO2、O2、N2、Ar、He气体等。 其供货状态为： 气态、高压气态、高压液态、液态及深冷状态。 但所用的气体通常均是在气态下使用。 气体的储存及供气： 管道供气 储罐 容器 压缩气体钢瓶 * 集中式 * 编组式 * 单个式,焊接车间常用的供气方式为： 单个工位供气和集中供气。 采用何种方式供气主要取决于实际使用量。,焊接及切割用气体,焊接车间供气系统,10.7 设 施,设施选择原则： 成本的降低 所要求的质量 根据所选择设施的用途不同，它的经济性可以是单一的

16、，或者是多种的，设施的采用从降低成本和节省时间方 面的措施有以下几点： 标记 演示 起吊设施 矫正 焊接 设备可分： 组装用 变位用,用于组装的设施及定位装置,螺旋定位夹紧装置,角度调正装置,定位机或定位装置,用机械化改变焊接位置，当焊缝要求处于船形位置或水平位置焊接时，采用变位机可使焊接位置处于如下几种状态： 平行移动 旋转移动 平行和旋转移动 当采用螺旋变位机时，工件应置于万能回转工作台上，此时它可同时实现平行和旋转移动。 容器变位装置可用于以下工件的变位： 容器 管道 轧辊,万能回转变位机,容器滚轮架,容器操作架,钢结构焊接操作架,上述设施的应用可以达到： 变位器、操作架和滚轮架的应用可

17、以进一步 提高效率和降低成本； 可以使工件始终处于水平位置进行焊接。 在进行车间总体布置时应注意： 焊接设施位置的确定以及所利用的空间是否足够， 与此同时还应注意以下二点： 企业承受能力和获取利润； 有关设施是否最大程度满足加工流程需要。,局部热处理适用于： 预热 控制焊接时的热循环 -合金钢 -较高C当量钢种 局部热处理可采用： 气体火焰加热 电加热,关于予热温度和正确选择可参照： SEW088 DIN EN 1011-2 制造厂家技术条件 专业参考资料 焊接工艺软件 有关温度测量 可按照DIN EN ISO 13916 温度测量手段有： 测温笔（TS） 接触式测温计（CT） 热电偶（TE）

18、 非接触式光电测温仪（TB）,关于预热设施的应用： 考虑避免或者 减少内应力 考虑焊接可能 产生冷裂纹,10.8 校型,一般情况下，焊接结构和构件可采取火焰校型，以便 消除产生的变形。 多数材料可适用于火焰校正，但应注意每种材料性能 和特点，校正时采用集中的热输入。 火焰枪的型号及开关可根据应用条件及材料厚度来选 择，而所需的气体量则根据枪的尺寸而定，乙炔及氧气均 可采用多瓶集中供气。火焰可调至硬或中性焰，火焰核心 应尽可能靠近工件表面。,几种校型常用气体 性能和经济性,10.9 焊后热处理,为了获得良好的材料性能及消除焊后内应力可采用退火 处理，退火可在加热炉中进行或采用局部退火，局部退火工 艺适用于工地、安装现场及不能进行炉中退火的较大工件。 采用退火炉可以达到： 获得和保证材料的相关性能 消除内应力 如果焊接部分焊后需要进行机械加工时，建议表面进行 退火处理： 进炉 焊接表面局部退火 局部退火适用于： 结构件和安装组装件 特大构件,退火炉的购置应根据构件最大空间尺寸，有关 设施应简便和易于操作，在进行合金钢和有色金属 退火时，应注意炉内温度