浅谈焊接工艺装备的应用及设计原则

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焊接的设计规范

焊接的设计规范

焊接的设计规范焊接是一种常用的加工方法,广泛应用于汽车、机器设备等制造业领域。

在焊接过程中需要遵循一定的设计规范以保障焊接品质,提高产品的安全性和可靠性。

一、焊接材料的选择在进行焊接设计时,需要选择合适的材料。

一般来说,焊接材料的选择需遵循以下原则:1. 需要与被焊件材料相同、相似或可配对的材料进行焊接。

2. 焊接材料的强度、韧性、耐腐蚀性等性能应该符合焊接件的使用要求。

3. 焊接材料的加工性能应具有良好的焊接性能和可加工性。

二、焊接接头的设计1. 焊接接头的设计需要遵循工程力学原理,并根据实际应用情况进行考虑。

需要注意的是,焊接接头须具备足够的强度、韧性和耐腐蚀性。

2. 在焊接接头的几何形状设计上,人们一般采用T形、角向、对接等多种形式。

其中,对接焊接是一种常用的焊接方式,其优点在于焊件连接面积较大、接头强度高。

3. 焊接接头的设计应防止出现焊接接口处的裂纹。

三、焊接参数的控制在进行焊接设计时,焊接参数的控制十分重要。

焊接参数具体包括焊接电流、电压、焊接速度、焊接时间等。

1. 焊接参数的控制需要根据被焊件材料的性质、焊接接头类型、焊接方法等因素进行科学的调整与控制。

2. 应确保焊接过程中的电弧稳定,并实行恰当的焊缝间隙调整。

同时,要保证焊接底材保温充足,防止焊渣等杂质混入焊缝夹层和气孔内。

3. 焊接参数的控制除了要考虑焊接质量外,对于低碳钢、不稳定材料等易产生变形的材料还需注意控制热影响区,以减少焊接变形。

总之,科学的焊接设计可以提高产品的可靠性和安全性,而获得科学的焊接设计需要系统学习和实践,提高焊接操作人员的技能水平,并加强对焊接技术的研究和应用。

焊接技术的常见使用方法及选择准则

焊接技术的常见使用方法及选择准则

焊接技术的常见使用方法及选择准则焊接技术作为一种常见的金属连接方法,在工业生产和制造领域中起着重要的作用。

本文将探讨焊接技术的常见使用方法以及选择焊接方法的准则,帮助读者更好地理解和应用焊接技术。

一、常见的焊接方法1. 电弧焊接电弧焊接是最常见的焊接方法之一。

它通过电弧的热能将金属材料熔化并连接在一起。

电弧焊接的优点是操作简单、成本低廉,并且适用于各种金属材料。

常见的电弧焊接方法包括手工电弧焊、埋弧焊和气体保护焊。

2. 气体焊接气体焊接是利用气体燃烧产生的高温将金属材料熔化并连接在一起的焊接方法。

常见的气体焊接方法有氧乙炔焊接、氩弧焊接和氢气焊接。

气体焊接适用于各种金属材料,但需要使用特定的气体和设备。

3. 焊接熔覆焊接熔覆是一种将金属材料熔化并涂覆在工件表面的焊接方法。

它可以提高工件的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。

常见的焊接熔覆方法有喷焊、电弧喷焊和激光熔覆。

4. 摩擦焊接摩擦焊接是利用金属材料在摩擦热作用下产生塑性变形并连接在一起的焊接方法。

它适用于各种金属材料,具有焊接速度快、焊接接头强度高等优点。

常见的摩擦焊接方法有摩擦搅拌焊接和摩擦摩擦焊接。

二、选择焊接方法的准则1. 材料的选择在选择焊接方法时,首先需要考虑待焊接材料的类型和性质。

不同的焊接方法适用于不同的材料,如电弧焊接适用于钢铁材料,而氩弧焊接适用于不锈钢和铝合金材料。

因此,在选择焊接方法时,需要根据材料的特性来确定最适合的焊接方法。

2. 焊接接头的要求焊接接头的要求也是选择焊接方法的重要准则之一。

不同的焊接方法对焊接接头的要求不同,如电弧焊接适用于焊接较大的接头,而激光焊接适用于焊接细小的接头。

因此,在选择焊接方法时,需要考虑接头的大小、形状和精度等因素。

3. 焊接工艺的要求焊接工艺的要求也是选择焊接方法的重要考虑因素。

不同的焊接方法有不同的工艺要求,如电弧焊接需要电源和焊接电极,而激光焊接需要激光器和光束传输系统。

因此,在选择焊接方法时,需要考虑工艺要求和设备条件。

焊接技术的原理与应用

焊接技术的原理与应用

焊接技术的原理与应用随着工业化的发展,焊接技术作为一种重要的加工方式,逐渐被广泛应用于各个领域。

从工厂生产中的大型设备到家庭生活中的小物件,从制造业到修补业,焊接技术都扮演着不可替代的角色。

究竟什么是焊接技术?它的原理和应用又是如何的呢?一、焊接技术的概念焊接技术,简单来说,就是将两个或多个工件通过加热、压力等作用力使之接合成一个整体的过程。

焊接技术的主要作用是将金属材料加工成需要的形状和规格,并保证连接牢固、密封、可靠。

它和钉接、铆接、粘接等方式相比,具有加工效率高、效果好、成本低等优点。

二、焊接技术的原理焊接技术的原理主要涉及热力学、力学、材料学等方面的知识。

因为焊接过程中,需要对材料进行加热、冷却、挤压等处理,所以要了解物理热学的知识,这是焊接过程不可或缺的基础。

从力学的角度看,焊接技术的本质在于加工时的挤压力度。

在焊接中,需要对工件进行压力挤压,使得材料接触面产生变形,进而形成主要的连接力。

好的焊接技术和焊接设备必须要精准、可靠地控制这种挤压力度,以保证焊接接头的牢固性。

材料学是焊接技术的核心,因为在焊接时,原材料的物理特性和化学组成会发生巨变。

这些特性变化又与焊接的热处理方式有直接关系。

只有充分了解材料特性变化的规律,才能对焊接工件的性能进行准确的评估,从而为后续工作提供良好的基础。

三、焊接技术的应用焊接技术的应用范围广泛,在大型工业生产到小型家庭生活,都有着重要的位置。

下面来简单介绍几个典型的应用场景:1. 建筑业:焊接技术可以用于建筑结构的连接,包括钢结构、水暖系统等等。

通过焊接可以将各个部件连接在一起,使整个结构更加牢固、耐用。

2. 机械制造业:焊接技术是机械制造业中重要的加工方式之一。

比如,汽车、摩托车、飞机等机械制造中就广泛使用了焊接技术,不仅可以处理大型工件,还可以加工微小、复杂的零件。

3. 家庭生活:焊接技术也可以用于处理家庭生活中的物品。

比如,修理水管、自行车、门锁等等,都可以用焊接技术进行加工和修补。

焊接结构件设计原则

焊接结构件设计原则

焊接结构件设计原则焊接件结构设计概括起来讲就是要保证产品的制造合理性、经济合理性、使用安全性。

1.制造合理性1)焊接件应具有好的定位基准——保证组装的可操作性。

2)考虑焊接时操作方便,结构特殊更应考虑焊缝的布置,在设计图1 结构中应保证焊接作业时的最小间距L;在图2中(a)结构设计不合理,(b)结构设计合理。

3)毛坯上与其他件连接的部分应离开焊缝至少3mm4)焊缝的位置应使焊接设备的调整次数和工件的翻转次数为最少。

2.经济合理性方面1)考虑最有效的焊接位置,以最小量焊接达到最大量效果。

2)在不影响产品性能的前提下,长焊缝尽量采用间断焊缝。

3)根据产品机构特点,尽量设计为平焊、横焊,避免立焊、仰焊。

4)正确选用角焊缝的计算厚度。

角焊缝在较小的负载下,不必计算强度,可按经验确定焊角高度尺寸K,即按连接钢板中较薄的板厚考虑。

5)一般情况下尽量不要把焊缝布置在加工面上。

6)根据不同的焊接方法和板厚确定合理的坡口形式:如V型坡口焊缝制备简单,但焊接工作量大,使焊接成本提高;X型坡口焊缝,但制备较复杂,焊接工作量小,在对接焊缝中可适当选用,在角缝中双面角焊缝填充金属小,并能承受较高负载,变形也小,应优先采用。

3.使用安全性方面1)避免将焊缝设计在应力容易集中的地方,特别是重要部件或承受反复载荷的焊接件,更应注意这一点。

合理布置构件的相互位置,以保证焊接件的刚性。

2)焊缝的根部在避免处于受拉应力的状态3)直接传递负载的焊接件,采用整体嵌接为好,将工作焊缝转为联系焊缝。

4)箱形焊接结构件应设计为折弯件的拼焊。

5)避免焊缝过分集中,以防止裂纹、减少变形;同时,焊缝间应保持足够的距离。

6)焊接端部产生锐角的地方,应尽量使角度变缓;薄板筋的锐角必须去掉,因为尖角处融化。

焊接结构设计实例。

焊接工艺装备的作用及分类

焊接工艺装备的作用及分类

焊接工艺装备的作用及分类焊接工艺装备是在焊接结构生产的装配与焊接过程中起配合及辅助作用的夹具、机械装置或设备的总称,简称焊接工装。

其中夹具主要包括定位器、夹紧器、推接装置等;机械装置或设备主要包括焊件变位机、焊机变位机、焊工变位机等。

在现代焊接结构生产中,积极推广和使用与产品结构相适应的焊接工装,对提高产品质量,减轻焊接工人的劳动强度,加速焊接生产实现机械化、自动化进程等诸方面起着非常重要的作用。

一、焊接工装的地位和作用焊接结构生产全过程中,纯焊接所需作业工时仅占全部加工工时的25%~30%,其余是用于备料、装配及其他辅助工作。

这些工作影响了焊接结构生产进度,特别是伴随高效率焊接方法的应用,这种影响日益突出。

解决好这一问题的最佳途径,是大力推广使用机械化和自动化程度较高的焊接工装。

焊接工装的正确选用,是生产合格焊接结构的重要保证。

除解决上述谈到的对生产进度影响外,其主要作用还表现在如下几方面。

①准确、可靠的定位和夹紧,可以减轻甚至取消下料和装配时的划线工作。

减小制品的尺寸偏差,提高了零件的精度和互换性。

②有效地防止和减小焊接变形,从而减轻了焊接后的矫正工作量,达到减少工时消耗和提高劳动生产率的目的。

③能够保证最佳的施焊位置。

焊缝的成形性优良,工艺缺陷明显降低,焊接速度提高,可获得满意的焊接接头。

④采用焊接工装,实现以机械装置取代装配零部件的定位、夹紧及工件翻转等繁重的工作,改善了工人的劳动条件。

⑤可以扩大先进工艺方法和设备的使用范围,促进焊接结构生产机械化和自动化的综合发展。

二、焊接工装的分类焊接工装的形式多种多样,以适应品种繁多、工艺性复杂、形状尺寸各异的焊接结构生产的需要。

焊接工装可按其功能、适用范围或动力源等进行分类。

⑴焊接夹具主要是对工件进行准确定位和可靠夹紧作用。

功能单一,结构简单,多由定位元件、夹紧元件和夹具组成。

手动夹具便于携带和挪动,适于现场安装或大型金属结构的装配和焊接生产使用。

焊接工艺在工程制造中的应用

焊接工艺在工程制造中的应用

焊接工艺在工程制造中的应用焊接是一种重要的金属加工工艺,它可以将各种金属部件连在一起,形成强大的结构。

焊接的应用范围非常广泛,从船舶制造到桥梁建设,从汽车制造到航空航天,都需要焊接技术的支持。

本文将探讨焊接工艺在工程制造中的应用,包括焊接的基本原理、常用的焊接方法、焊接的优缺点以及焊接在不同领域的应用。

一、焊接的基本原理焊接的基本原理是在高温条件下,使两个或两个以上的金属部件相互结合。

一般来说,这个过程需要加热金属到熔点以上,然后让它们融合在一起。

在融合的同时,通常还需要填充额外的金属材料,以使焊接部位更加强大。

二、常用的焊接方法目前,在工程制造中使用的焊接方法有很多种。

其中,常用的焊接方法包括电弧焊、气体保护焊、激光焊、等离子焊、摩擦焊、爆炸焊等。

1. 电弧焊电弧焊是最常用的焊接方法之一,它使用电弧来加热和融化金属。

在这种焊接方法中,通常使用带芯焊丝或不带芯焊丝来填充焊缝。

电弧焊的优点是工艺简单,容易掌握和操作,适用于各种材料,但需要注意防止产生焊渣和气孔等缺陷。

2. 气体保护焊气体保护焊也是一种重要的焊接方法,它使用保护气体来保护焊接区域,防止氧气和其他杂质的影响。

在这种焊接方法中,常用的保护气体有惰性气体和活性气体等。

气体保护焊的优点是焊缝质量高,气孔和夹杂物较少,适用于高精度和高质量的焊接。

3. 激光焊激光焊是一种高能量密度的焊接方法,它使用激光束来加热金属并融化焊缝。

在这种焊接方法中,常用的激光源有CO2激光器、光纤激光器、半导体激光器等。

激光焊的优点是焊接速度快,热影响区小,适用于高难度和高精度的焊接。

4. 等离子焊等离子焊是一种高温等离子体加热的焊接方法,它使用气体等离子体来加热金属部件并融化焊缝。

在这种焊接方法中,常用的气体有氩气、氦气等。

等离子焊的优点是焊接速度快,热影响区小,适用于高难度和高精度的焊接。

5. 摩擦焊摩擦焊是一种无焊接材料的焊接方法,它使用摩擦热来加热和塑性变形金属,最终形成焊接部位。

焊接技术中的五个关键技巧与应用技巧解析

焊接技术中的五个关键技巧与应用技巧解析

焊接技术中的五个关键技巧与应用技巧解析焊接是一种常见的金属连接方法,广泛应用于建筑、制造业和航空航天等领域。

然而,要获得高质量的焊接接头,需要掌握一些关键技巧和应用技巧。

本文将介绍焊接技术中的五个关键技巧,并解析其应用技巧。

一、选择合适的焊接方法在焊接过程中,选择合适的焊接方法是至关重要的。

常见的焊接方法包括电弧焊、气体保护焊、激光焊等。

不同的焊接方法适用于不同的材料和工件厚度。

例如,电弧焊适用于焊接较厚的金属板,而激光焊则适用于焊接较薄的金属板。

正确选择焊接方法可以提高焊接效率和质量。

二、控制焊接电流和电压焊接电流和电压的控制是获得良好焊接接头的关键。

电流过大会导致焊接过热,引起熔渣和气孔等缺陷;电流过小则焊接接头强度不足。

因此,在焊接过程中,需要根据材料和工件的要求,合理调整焊接电流和电压,以确保焊接接头的质量。

三、保护焊接区域焊接过程中,焊接区域容易受到氧化、腐蚀和污染等因素的影响,导致焊接接头质量下降。

为了保护焊接区域,可以采用气体保护或药剂保护的方法。

气体保护焊使用惰性气体(如氩气)将焊接区域与空气隔离,防止氧化反应的发生;药剂保护则利用特殊的药剂涂覆焊接区域,形成保护膜,防止氧化和腐蚀。

四、控制焊接速度和温度焊接速度和温度的控制对焊接接头的质量起着重要作用。

焊接速度过快会导致焊接接头强度不足,焊接速度过慢则会引起过热和变形等问题。

同时,焊接温度也需要控制在合适的范围内,过高的温度会使焊接接头产生烧穿现象,过低的温度则会导致焊缝不完整。

因此,在焊接过程中,需要根据材料和工件的要求,合理调整焊接速度和温度,以获得理想的焊接接头。

五、焊接后的处理和检验焊接完成后,还需要进行后续的处理和检验工作。

处理包括去除焊渣、研磨焊接接头等,以提高接头的外观和质量。

检验则是通过非破坏性检测、金相分析等手段,对焊接接头进行质量检验,确保其符合要求。

只有经过严格的处理和检验,焊接接头才能达到高质量的标准。

综上所述,焊接技术中的五个关键技巧包括选择合适的焊接方法、控制焊接电流和电压、保护焊接区域、控制焊接速度和温度,以及焊接后的处理和检验。

焊接工艺的焊接接头设计原则

焊接工艺的焊接接头设计原则

焊接工艺的焊接接头设计原则焊接是一种常见的金属连接方法,广泛应用于制造业领域。

焊接接头设计是焊接工艺中至关重要的一环,它直接影响到焊接接头的强度、可靠性和寿命。

本文将介绍焊接接头设计的原则,以帮助焊接工艺专业人员提高焊接质量。

一、选择合适的焊接方法在进行焊接接头设计时,首先要根据焊接对象的材料类型、厚度和形状选择合适的焊接方法。

常见的焊接方法包括电弧焊、气体保护焊、电阻焊等。

不同的焊接方法适用于不同的材料和工件结构,选择合适的焊接方法可以提高焊接接头的强度和可靠性。

二、确定焊接接头的几何形状焊接接头的几何形状对于焊接接头的强度和寿命具有重要影响。

在设计焊接接头时,应根据焊接对象的应力条件和使用条件,合理确定焊接接头的几何形状。

一般情况下,焊接接头的几何形状可以选择为直角型、T型、搭接型等。

此外,还应考虑焊缝的长度和宽度,避免焊接接头出现应力集中和裂纹的问题。

三、保证焊接接头的质量焊接接头的质量直接影响到焊接接头的强度和可靠性。

在焊接接头设计过程中,应注意以下几点来保证焊接接头的质量:1. 选择合适的焊接材料和焊接电流。

焊接材料的选择应考虑其与焊接对象的相容性和强度。

焊接电流的选择应根据焊接材料和焊接接头的厚度来确定,过高或过低的焊接电流都会影响焊缝的质量。

2. 控制焊接温度和焊接速度。

焊接温度过高或焊接速度过快都会导致焊接缺陷的产生,应注意控制好焊接温度和焊接速度,确保焊接接头的质量。

3. 采取适当的焊接工艺措施。

在进行焊接接头设计时,应结合具体的焊接工艺要求,采取适当的焊接工艺措施,如预热、焊前清洁、后焊热处理等,以提高焊接接头的强度和可靠性。

四、考虑焊接接头的使用条件焊接接头在使用过程中会受到不同的力学和环境条件的影响,因此在焊接接头设计时需要考虑到这些使用条件。

具体来说,应根据焊接接头所在的工作环境、工作温度和工作负荷来选择合适的焊接材料和焊接方法,以确保焊接接头在使用过程中能够保持稳定的性能。

焊接工艺在施工中的应用与质量控制

焊接工艺在施工中的应用与质量控制

焊接工艺在施工中的应用与质量控制近年来,随着现代化建设的快速发展,焊接工艺在各个行业中的应用日益广泛。

本文将从焊接工艺的应用方面介绍其在施工中的重要性,并探讨相关的质量控制方法。

1.焊接工艺介绍焊接是将金属或其他材料连接在一起的方法,通过加热使材料熔化并形成连接。

它在建筑、汽车制造、航空航天等领域中担任着重要角色。

不同的焊接工艺包括气焊、电弧焊、激光焊等。

2.焊接工艺的应用焊接工艺在施工中应用广泛。

例如,建筑工程中的钢结构焊接用于连接大型钢梁和柱子,使建筑更加牢固。

汽车制造业中的焊接工艺用于连接汽车车身和其他零部件,提高汽车的结构强度。

航空航天领域中,焊接工艺被用于制造飞机和火箭的重要部件,确保其在极端环境下的可靠性。

3.焊接质量控制的重要性焊接质量直接关系到产品的安全性和可靠性。

焊接接头的质量问题可能导致结构松散、破裂甚至事故。

因此,焊接过程的质量控制十分重要。

良好的焊接质量控制不仅可以保证产品的寿命和性能,还可以减少废品和修补工作的发生。

4.焊接质量控制方法焊接质量控制需要严格的操作规范和检验手段。

首先,焊接操作者应具备专业技能和丰富经验,了解各种焊接方法和工艺参数的选择。

其次,在焊接过程中,应定期检查设备的运行状态,并确保使用高质量的焊接材料。

检验方面,可采用无损探伤、力学性能测试和焊接外观检查等方法,确保焊接接头的质量。

5.焊接工艺的优化为了提高焊接质量和效率,不断优化焊接工艺十分必要。

可以通过选择合适的焊接方法、调整焊接参数和改进材料等措施来实现。

芯片焊接技术可以提高电子器件的可靠性和紧凑性。

激光焊接技术具有高精度和高效率的优势,逐渐在工业制造中得到应用。

6.焊接工艺的发展趋势随着科技的不断进步,焊接工艺也在不断发展。

其中一个重要趋势是自动化和智能化的发展,通过机器人焊接和自动化设备的应用,可以提高焊接质量和生产效率。

另外,新材料的出现也对焊接工艺提出了更高要求,例如在高温、高压等极端环境下的焊接。

工艺装备设计知识点

工艺装备设计知识点

工艺装备设计知识点工艺装备设计是指为了实现工业生产过程的自动化、高效化和精确化,根据产品特性和生产需求,选择合适的设备、工艺流程和控制系统的过程。

下面将介绍工艺装备设计的主要知识点。

一、工艺装备设计的基本原则工艺装备设计需要遵循以下基本原则:1.适用性原则:选择适用于产品特性和生产需求的工艺装备,确保生产过程的稳定和高效。

2.安全可靠性原则:设计过程需要考虑设备的安全性和可靠性,以确保工作人员的安全和生产的连续性。

3.经济性原则:在满足产品质量和生产需求的前提下,选择经济效益最大化的工艺装备,降低生产成本。

4.可维护性原则:工艺装备设计应考虑设备的维修和保养,降低故障率,提高设备的可维护性。

二、工艺装备选择的关键因素在进行工艺装备设计前,需要考虑以下关键因素:1.生产能力和产量要求:确定工艺装备的规模和生产能力,以满足产品的产量需求。

2.产品特性:产品的材质、尺寸和工艺要求会影响到工艺装备的选择和设计。

3.自动化程度:根据工业生产的自动化程度要求,选择合适的自动化设备和控制系统。

4.环境要求:考虑工作环境的温度、湿度、压力等因素,选择适用的材料和设备。

5.能源消耗:对能源消耗进行评估,选择能效较高的设备,降低能源成本。

三、工艺装备设计的流程工艺装备设计一般包括以下几个步骤:1.需求分析:根据产品特性和生产需求,明确工艺装备的功能和性能要求。

2.方案设计:设计多个工艺装备方案,并进行评估和比较,选择最优方案。

3.设备选型:根据方案设计结果,选择合适的设备供应商,并进行设备的评估和筛选。

4.工艺流程设计:设计工艺流程,确定每个装备的工作顺序和工艺参数。

5.控制系统设计:设计设备的自动化控制系统,实现工艺参数的监控和调节。

6.布局设计:根据工艺流程和设备要求,确定设备的布局和空间需求。

7.设备安装和调试:进行设备的安装和调试工作,确保设备能够正常运行。

8.后期维护:制定设备的维护计划和保养规程,定期检修设备,延长设备的使用寿命。

焊接工艺规程的编制与应用指南

焊接工艺规程的编制与应用指南

焊接工艺规程的编制与应用指南焊接是金属材料连接的一种常见方法,具有广泛的应用领域。

为了确保焊接的质量和安全性,制定焊接工艺规程是至关重要的。

本文将探讨焊接工艺规程的编制及其在实际应用中的指导作用。

一、焊接工艺规程的编制焊接工艺规程是对焊接过程的详细描述和规范,包括焊接材料、设备、操作方法等方面的要求。

编制焊接工艺规程的基本步骤如下:1. 确定焊接任务:明确焊接的目的和要求,包括焊接材料的种类、焊接接头的形式、焊接方法等。

2. 材料和设备选择:根据焊接任务的要求,选择适当的焊接材料和设备,考虑到材料的强度、耐腐蚀性以及焊接设备的性能和灵活性。

3. 焊接参数的确定:确定焊接过程中的各项参数,如焊接电流、电压、焊接速度等。

这些参数会直接影响焊接工艺的质量。

4. 编写焊接工艺规程:根据实际情况编写焊接工艺规程,包括焊接参数、焊接顺序、焊接步骤等。

规程应详细描述每个操作步骤,以确保焊接的稳定性和一致性。

5. 试焊和评定:对编制好的焊接工艺规程进行试焊,评估焊接接头的质量。

如需要,对工艺规程进行调整和改进。

6. 工艺规程的备案:将编制好的焊接工艺规程备案,以备日后参考和使用。

二、焊接工艺规程的应用指南焊接工艺规程在实际应用中具有指导作用,有助于提高焊接质量和效率。

以下是焊接工艺规程在实际应用中的一些指南:1. 确保焊接质量:焊接工艺规程提供了一套标准化的操作方法,可以确保焊接接头的质量。

操作人员必须按照规程进行操作,严格控制焊接参数和步骤。

2. 提高生产效率:工艺规程确定了焊接参数和步骤,避免了操作人员的盲目调整,提高了焊接的一致性和效率。

这有助于减少生产时间和成本。

3. 防止焊接缺陷:焊接工艺规程规定了焊接参数的范围,避免了过高或过低的参数,从而减少焊接缺陷的出现。

规程还描述了焊接缺陷的检测方法和处理措施。

4. 管理和培训参考:焊接工艺规程备案后,可以作为管理和培训的参考资料。

新员工可以通过学习规程快速掌握焊接操作方法,提高工作效率。

焊接工艺装备的应用及设计原则

焊接工艺装备的应用及设计原则

焊接工艺装备的应用及设计原则本文从焊接工艺装备在金属结构件的装配焊接中的作用出发,阐述了焊接构件使用工艺装备的必要性,并论述了焊接工艺装备的特点、基本设计原则及要求。

焊接工艺装备简称焊接工装,它是用以安装焊接构件,使之占有正确位置的辅助器具。

焊接工装设计是焊接工艺的重要组成部分,在结构件生产中起着举足轻重的作用,可以说没有焊接工装就没有好的产品。

焊接构件种类繁多,专用性强,多数焊接工装属非标设备,一般是依据焊接构件的装配焊接工艺和产品结构特点、企业的生产条件以及实际需要而专门设计。

事实表明,通过使用设计合理工装进行装配焊接,能够满足图纸尺寸要求、方便操作、焊接可达性好,可以有效保证产品的质量,并极大地提高劳动生产效率。

1焊接工艺装备的作用1.1 提高焊接构件的精度,保证其互换性采用合理的焊接工装,不仅可以精确地保证焊接构件装配定位焊时各零件的相对位置,而且可以防止或减少工件的焊接变形,减少焊件尺寸偏差,从而保证产品质量,并使产品具有互换性。

1.2 提高生产效率,降低制造成本焊接构件的生产过程一般包括:焊前准备、装配、焊接、清理、校正、检验等工序,其焊前备料、装配及焊后等辅助工序所用时间远远超过工件焊接本身,因此针对焊接构件,提高其工效的最有效措施就是减少辅助工序的时间。

除采用自动化焊接工艺,提高焊接自身的效率外,还要采用先进的装配工艺,即使用灵活高效的焊接工装。

操作者可以直接在工装上快速装配、对位,免去了划线、弯尺对位等手工操作,节省了焊件装配定位和夹紧的繁锁工作,并可能减免焊后矫正变形和修补工序,同时也能简化检验工序,缩短了产品的生产周期。

尤其对于批量生产,会使产品的制造成本大辐度降低。

1.3 减轻劳动强度,保障安全生产采用合理的工装,工件定位迅速, 装夹方便、省力,减轻了焊件装配定位和夹紧时的繁重体力劳动,降低了对操作者技术水平的要求。

另外,焊件翻转可以实现自动化,变位迅速,能使焊接条件较差的空间位置焊缝变为平焊缝,改善了劳动条件,也有利于焊接生产的安全管理。

焊接工装设计的基本原则和要求

焊接工装设计的基本原则和要求

焊接工装设计的基本原则和要求
焊接工装设计的步骤与内容
尺寸链及其在结构设计中的应用
夹具的公差配合与技术条件
焊接工装夹具主体的基本要求
夹具体是夹具的基本件,它既要把夹具的各种元件、机构、装置连接成一个整体,而且还要考虑工件装卸的方便。

因此,夹具体的形状和尺寸主要取决于夹具各组成件的分布位置、工件的外形轮廓尺寸以及加工的条件等。

在设计夹具体时应满足以下基本要求:
1.具有足够的强度和刚度。

2.结构简单、轻便,在保证强度和刚度前提下结构尽可能简单紧凑,体积小、质量轻和便于工件装卸。

3.安装稳定牢靠。

4.结构的工艺性好,便于制造、装配和检验。

5.尺寸要稳定且具有一定精度。

6.清理方便。

夹具的定位方式及元器件选择
1.定位件的作用是要使工件在夹具中具有准确和确定不便的位置,在保证加工
要求的情况下,限制足够的自由度。

2.在焊接夹具设计中,按加工要求应限制的自由度而没有被限制的欠定位是不允许的;而选用两个或更多的支撑点限制一个自由度的方法称为过定位,过定位容易位置变动,夹紧时造成工件或定位元件的变形,影响工件的定位精度,过定位也属于不合理设计。

3.夹紧方式及元器件选择
夹紧机构的三要素是夹紧力方向的确定、夹紧力作用点的确定、夹紧力大小的确定。

对夹紧机构的基本要求如下:
①夹紧作用准确,处于夹紧状态时应能保持自锁,保证夹紧定位的安全可靠。

②夹紧动作迅速,操作方便省力,夹紧时不应损害零件表面质量。

③夹紧件应具备一定的刚性和强度,夹紧作用力应是可调节的。

④结构力求简单,便于制造和维修。

焊接结构设计的基本要求和基本原则

焊接结构设计的基本要求和基本原则

焊接结构设计的基本要求和基本原则1.强度要求:焊缝必须能够承受设计荷载,在额定载荷下不应产生变形、塑性破坏或断裂。

2.刚度要求:焊接结构的变形应受到控制,以确保结构的稳定性和使用性能。

3.耐久性要求:焊接结构应能够耐受外界环境的侵蚀、震动、振动等因素,保持设计寿命。

4.适应性要求:焊接结构要能够适应不同的工艺要求和施工条件,满足安装、运输和维护的需求。

5.安全性要求:焊接结构应符合安全设计规范,减少事故和潜在风险。

1.材料选择:应选用适用于具体焊接结构的材料,具备良好的焊接性能、力学性能和耐久性。

2.焊缝设计:焊缝的选择和设计应符合强度和刚度要求,考虑接触应力、应力集中和蠕变等因素。

3.焊接工艺:应根据焊接结构的要求选择合适的焊接工艺,确保焊缝质量,并避免热影响带的形成。

4.结构布局:焊接结构的布局应合理、紧凑,减少焊接长度和次数,提高生产效率。

5.质量控制:应对焊接结构进行质量控制,包括焊接材料的选择、预处理和检测,以及焊接工艺参数的调整和监测。

6.工作环境:焊接结构的设计应考虑到工作环境的特殊要求,如高温、低温、腐蚀等,选择合适的材料和相应的保护措施。

在具体的焊接结构设计中,还需要考虑以下因素:1.加工性:焊接结构的形状和尺寸应符合加工要求,便于操作和施工。

2.外观效果:焊接结构应具备良好的外观效果,减少焊接缺陷和瑕疵。

3.经济性:焊接结构的设计应尽可能减少材料的消耗和加工成本,提高生产效率和经济效益。

综上所述,焊接结构设计的基本要求和基本原则旨在确保焊接结构的安全、稳定和耐久,以及提高生产效率和经济效益。

设计师应考虑材料选择、焊缝设计、焊接工艺等因素,并根据工作环境和特殊要求进行合理布局和质量控制。

通过严格遵循这些原则和要求,能够使焊接结构具备合适的强度、刚度和耐久性,满足实际工程应用的需求。

焊接工艺中的焊接接头设计与优化

焊接工艺中的焊接接头设计与优化

焊接工艺中的焊接接头设计与优化焊接作为一种重要的连接工艺,在制造业中得到了广泛应用。

焊接接头作为焊接的核心部分,其设计和优化对焊接质量和工艺效率都具有重要意义。

本文将针对焊接接头设计和优化这一主题展开探讨,并提出相关的方法和策略。

一、焊接接头设计原则在进行焊接接头设计时,应考虑以下几个主要原则:1.强度和刚度:焊接接头应具备足够的强度和刚度,能够满足预期的工作载荷。

2.疲劳寿命:焊接接头应经受得住长期使用的疲劳载荷,避免出现断裂和开裂等问题。

3.尺寸和形状:焊接接头的尺寸和形状应符合设计要求,确保其在装配中的适配性和可靠性。

4.消耗和成本:焊接接头的设计应尽量减少材料的消耗和生产成本,提高经济效益。

二、焊接接头设计方法1.接头类型选择:根据不同的焊接条件和工件要求,选择适合的接头类型,如对接接头、角接接头、搭接接头等。

2.接头尺寸确定:根据焊接接头的受力情况和工作载荷,确定接头的尺寸大小,包括长度、宽度和厚度等。

3.接头形状设计:根据工件的形状和焊接要求,设计接头的形状,包括直线型、弧形、T型、角形等。

4.焊缝设计:确定焊缝的类型和尺寸,根据焊接工艺要求,确保焊缝的质量和可靠性。

5.接头几何优化:通过几何优化方法,改善接头的受力分布和应力集中情况,提高焊接接头的性能。

三、焊接接头优化策略1.材料选择优化:根据工件的要求和工艺条件,选择合适的焊接材料,如焊条、焊丝等,以提高焊接接头的强度和抗腐蚀性能。

2.焊接工艺优化:通过优化焊接参数和工艺流程,提高焊接接头的质量和生产效率,减少焊接变形和缺陷的发生。

3.焊接接头结构优化:利用结构优化方法,改善接头的受力分布和应力集中情况,提高焊接接头的疲劳寿命和强度。

4.焊接接头模拟与分析:利用焊接接头的模拟与分析软件,对接头进行力学性能和疲劳寿命的仿真分析,指导优化设计。

综上所述,焊接接头的设计和优化在焊接工艺中具有重要意义。

通过合理的设计原则、科学的设计方法和有效的优化策略,可以提高焊接接头的强度和疲劳寿命,减少焊接变形和缺陷的发生,提高焊接质量和工艺效率。

焊接技术在工程设计和制造中的应用

焊接技术在工程设计和制造中的应用

焊接技术在工程设计和制造中的应用近年来,随着科技的不断发展和工业的迅速发展,各种加工技术也在相应的发展。

而在工程设计和制造工业中,焊接技术无疑是其中的重要组成部分。

本文旨在深入探讨焊接技术在工程设计和制造中的应用。

一、焊接技术的概述焊接是指利用高温将两个或多个工件熔成一体的过程,通常用于连接金属和非金属材料。

目前最主要的焊接方法包括点焊、MIG/MAG焊、TIG焊、手工焊等。

焊接技术在工程设计和制造中的应用非常广泛,包括航空、汽车、电力、建筑、机械制造等领域。

例如,在汽车工业中,焊接技术主要用于车身制造;在航空工业中,焊接技术应用于航空发动机制造和飞机结构制造等;在机械制造中,焊接技术也可以应用于各种机械结构的制造和修理等。

二、焊接技术在工程设计和制造中的优点与局限1. 优点焊接技术具有高效、快速、节省材料、连接牢固、气密性好等优点。

与其他连接方式相比,焊接技术不仅可以节省大量材料,而且可以提高工件的强度和刚度,同时还可以承受更大的荷载。

因此,焊接技术被广泛应用于各种工程设计和制造中。

2. 局限虽然焊接技术在工程设计和制造中有着广泛的应用,但焊接的过程中也会出现局限。

焊接会产生较高温度,处理不当很容易导致材料变形和变质,从而影响工件的质量和强度。

此外,焊接过程中还会产生气孔、缺陷、裂纹等瑕疵,这些缺陷会降低焊接接头的强度和可靠性。

因此,在使用焊接技术时,要进行严格的质量控制,确保焊接接头符合规范。

三、焊接技术在工程设计和制造中的应用1. 焊接技术在汽车工业中的应用焊接技术在汽车工业中的应用非常广泛,主要用于车身的制造和修理。

汽车生产中,大多数焊接工作是使用现代的机器自动完成的,这样可以提高生产效率和质量。

在车身的打磨和抛光阶段,焊接技术也可以用于连接零部件,使得车身更加坚固和稳定。

2. 焊接技术在机械制造中的应用焊接技术在机械制造中也有着广泛的应用,主要用于连接和修复机床、机器和设备等零部件。

机械制造中,焊接技术可以实现快速和准确地连接零部件,并且可以承受较大的荷载,从而确保机械设备的强度和可靠性。

焊接工装夹具在生产中的应用与设计实践

焊接工装夹具在生产中的应用与设计实践

焊接工装夹具在生产中的应用与设计实践在现代制造业中,焊接作为一种重要的连接工艺,被广泛应用于各个领域。

为了确保焊接质量、提高生产效率、降低劳动强度,焊接工装夹具发挥着不可或缺的作用。

焊接工装夹具是指在焊接过程中,用于固定焊件位置、保证焊件相对位置精度、防止焊件变形的工具和装置。

它能够有效地控制焊接变形,提高焊接接头的质量和稳定性,同时也便于实现焊接过程的自动化和机械化,从而大大提高生产效率。

一、焊接工装夹具在生产中的应用1、保证焊接精度焊接工装夹具可以精确地定位焊件,确保焊件之间的相对位置和角度符合设计要求。

这对于一些对焊接精度要求较高的产品,如航空航天零部件、汽车车身结构等,尤为重要。

通过工装夹具的定位和夹紧,可以有效地减少焊接过程中的热变形和残余应力,从而保证焊接接头的尺寸精度和形位公差。

2、提高生产效率使用焊接工装夹具可以实现焊件的快速装卸和定位,减少了焊件在焊接过程中的调整时间。

同时,工装夹具还可以与焊接设备配合使用,实现自动化焊接,大大提高了焊接的生产效率。

例如,在汽车生产线上,采用自动化焊接工装夹具可以在短时间内完成大量车身部件的焊接工作。

3、减轻劳动强度传统的手工焊接需要工人长时间保持固定的姿势,劳动强度较大。

而焊接工装夹具可以将焊件固定在合适的位置,使工人能够在较为舒适的姿势下进行焊接操作,从而减轻了劳动强度。

此外,工装夹具还可以减少工人在焊接过程中的辅助操作,如搬运焊件、调整焊件位置等,进一步提高了工作的舒适度。

4、保障焊接安全焊接过程中会产生高温、强光、飞溅等危险因素。

焊接工装夹具可以将焊件固定在安全的位置,避免工人直接接触高温的焊件和飞溅的焊渣,从而保障了工人的人身安全。

同时,工装夹具还可以对焊接区域进行有效的防护,减少焊接过程中对周围环境的影响。

二、焊接工装夹具的设计原则1、功能性原则工装夹具的设计首先要满足焊接工艺的要求,能够有效地固定焊件、保证焊接精度和质量。

同时,还要考虑到焊件的装卸方便性、焊接操作的可达性以及焊接过程中的散热和排屑等问题。

焊接结构的设计原则

焊接结构的设计原则

焊接结构的设计原则焊接结构的设计原则是指在进行焊接工艺和焊接接头设计过程中,需要遵循的一些准则和原则。

这些原则能够确保焊接结构具有合适的强度、稳定性和可靠性。

下面将介绍一些重要的焊接结构设计原则,以便于更好地指导实际的设计工作。

1. 合理选择焊接方法:焊接结构的设计要根据实际情况合理选择焊接方法,常用的有手工电弧焊、气体保护焊、等离子焊等。

不同的焊接方法适用于不同的材料和接头形式,需要根据具体的要求和工艺条件来综合考虑。

2. 选择合适的焊接材料:焊接结构的设计还需要根据焊接接头的工作条件选择合适的焊接材料。

焊接材料的选择要考虑到材料的强度、韧性、耐腐蚀性等要求,并且要进行合理的材料配比和焊接试验,以确保焊接接头的性能满足设计要求。

3. 确保焊接接头的足够强度:焊接结构的设计中,要确保焊接接头具有足够的强度来承受外部载荷和环境条件的影响。

因此,在设计中需要考虑焊缝的尺寸、形状和焊接角度等因素,以提高焊接接头的强度和稳定性。

4. 避免应力集中:焊接结构在焊接过程中会产生应力,并且焊接接头处会出现应力集中的现象。

为了避免应力集中导致的裂纹和破坏,设计时需要合理设置过渡段,减少焊接接头的应力集中程度。

此外,还可以通过焊缝预热、热处理等方法来减少焊接接头的应力。

5. 控制焊接变形:焊接结构在焊接过程中会发生变形,影响接头的质量和稳定性。

为了控制焊接变形,可以采取适当的焊接顺序、合理设置支撑件和采用余弦指数曲线的焊接方法等。

此外,还可以通过预热和焊后热处理等措施来减少焊接变形。

综上所述,焊接结构的设计原则包括合理选择焊接方法、选择合适的焊接材料、确保焊接接头的足够强度、避免应力集中以及控制焊接变形等。

在实际的设计过程中,必须根据具体情况综合考虑各种因素,并结合实践经验和相关标准进行设计,以确保焊接结构具有良好的性能和可靠性。

焊接工装设计

焊接工装设计

二、六点定位原理的合理应用
应用六点定位原理分析工件在夹具中的定位问题时, 不能认为未夹紧前工件还可以相对定位元件反方向运 动而判断其自由度未被限制。在分析支承点起定位作 用时,不应考虑力的影响,因为我们说工件在某个方 向上的自由度被限制,是指工件在该方向上有了确定 的位置,并不是指工件在受到使它脱离支承点的外力 时也不运动,使工件在外力作用下也不运动的是夹紧 的结果,定位和夹紧是两个概念,不能混淆。
(3) 装配焊接工艺装备 在这类工装上既能完成整个 焊件的装配又能完成焊缝的焊接工作。这类工装通常 是专用焊接机床或自动焊接装置,或者是装配焊接的 综合机械化装置,如一些自动化生产线。
第一节 工件的定位原理
一、六点定位原理
刚体自由度: 一个刚体在空间直角坐标系中 具有六个自由度,p4如图1-1所示,沿X、Y、 Z三个坐标轴的移动自由度和绕X、Y、Z三个
3.减轻劳动强度,保障安全生产。
二. 焊接工装的分类 : 焊接结构种类繁多,形状尺寸各异,生产工艺过程
和要求也各不相同,相应的工艺装备在形式、工作原 理及技术要求上也有很大差别。 (1) 装配用工艺装备 这类工装主要任务是按产品图样 和工艺上的要求,把焊件中各零件或部件的相互位置 准确地固定下来,只进行定位焊,而不完成整个焊接 工作。这类工装通常称为装配定位焊夹具,也叫暂焊 夹具,它包括各种定位器、压夹器、推拉装置、组合 夹具和装配胎架。 (2) 焊接用工艺装备 这类工装专门用来焊接已点固好 的工件。例如,移动焊机的龙门式、悬臂式、可伸缩 悬臂式、平台式、爬行式等焊接机;移动焊工的升降 台等。
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2. 定位套和半圆孔定位器
定位套和半圆孔定位器都是以圆孔定位。图(a) 用于工件以端面为主要定位基准时,短定位套 孔只限制工件的两个移动自由度。图(b)中工 件以外圆柱表面为主要定位基准,长定位孔限 制了工件四个自由度。 图(c)所示为半圆孔定 位器,上半圆起夹紧作用,下半圆孔起定位作 用,下半圆孔的最小直径应取工件定位基准外 圆的最大直径。
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浅谈焊接工艺装备的应用及设计原则摘要:本文从工艺装备在金属结构件的装配焊接中的作用出发,阐述了焊接构件使用工艺装备的必要性,并论述了焊接工艺装备的特点、基本设计原则及要求。

焊接工艺装备简称焊接工装,它是用以安装焊接构件,使之占有正确位置的辅助器具。

焊接工装设计是焊接工艺的重要组成部分,在结构件生产中起着举足轻重的作用,可以说没有焊接工装就没有好的产品。

焊接构件种类繁多,专用性强,多数焊接工装属非标设备,一般是依据焊接构件的装配焊接工艺和产品结构特点、企业的生产条件以及实际需要而专门设计。

事实表明,通过使用设计合理工装进行装配焊接,能够满足图纸尺寸要求、方便操作、焊接可达性好,可以有效保证产品的质量,并极大地提高劳动生产效率。

1焊接工艺装备的作用1.1 提高焊接构件的精度,保证其互换性采用合理的焊接工装,不仅可以精确地保证焊接构件装配定位焊时各零件的相对位置,而且可以防止或减少工件的焊接变形,减少焊件尺寸偏差,从而保证产品质量,并使产品具有互换性。

1.2 提高生产效率,降低制造成本焊接构件的生产过程一般包括:焊前准备、装配、焊接、清理、校正、检验等工序,其焊前备料、装配及焊后等辅助工序所用时间远远超过工件焊接本身,因此针对焊接构件,提高其工效的最有效措施就是减少辅助工序的时间。

除采用自动化焊接工艺,提高焊接自身的效率外,还要采用先进的装配工艺,即使用灵活高效的焊接工装。

操作者可以直接在工装上快速装配、对位,免去了划线、弯尺对位等手工操作,节省了焊件装配定位和夹紧的繁锁工作,并可能减免焊后矫正变形和修补工序,同时也能简化检验工序,缩短了产品的生产周期。

尤其对于批量生产,会使产品的制造成本大辐度降低。

1.3 减轻劳动强度,保障安全生产采用合理的工装,工件定位迅速, 装夹方便、省力,减轻了焊件装配定位和夹紧时的繁重体力劳动,降低了对操作者技术水平的要求。

另外,焊件翻转可以实现自动化,变位迅速,能使焊接条件较差的空间位置焊缝变为平焊缝,改善了劳动条件,也有利于焊接生产的安全管理。

2焊接工装的特点焊接工装是由焊接件的结构及焊接工艺所决定的,其结构特点将受焊接方法、装配焊接顺序、母材材质及结构刚性的制约,同时也受着产品生产纲领、生产批量、生产条件等限制, 由于焊接构件的特殊性,焊接工装与普通的机床相比,其特点如下:2.1 必须与焊接工艺要求相适应由于焊接构件是多种零件的组合体,也就是说在同一焊接工装上装配的零件有多个,我们知道焊接顺序对工件焊接变形影响颇大,受组合体结构形式的限制,在复杂的构件装配过程中, 不可能将所有零件一次性全部装配完成,否则先装配的零件可能会直接影响后序装配零件的装配工作,有些结构件如果一次装配焊接完成,会产生较多缺陷或易产生较大焊接变形,复杂构件工艺上可能采取“先分部、后整体”的装配焊接方式,即先将部分零件装配、焊接、矫正完成形成部件,然后再进行后序零件的装配、焊接、矫正,这样可以避免造成一次装焊变形太大而难以矫正甚至无法矫正的后果。

根据上述几种状况,那么所设计的工装必须符合装配焊接工艺要求,可能是把多个零件按顺序逐个地在工装上定位和夹紧,也可能是边装边焊,其定位夹紧可以是分别的,抑或是一批联动进行的, 总之所设计的工装,其动作次序和功能要求要与制造工艺过程相吻合。

2.2 要考虑焊接过程中,不同零件因焊接加热、冷却而产生的应力和变形因为焊接是一个不均匀加热和冷却过程,焊接时加热速度快、温度高, 而在某一峰值温度和保温时间却十分暂短,甚至只有几秒到十几秒,这样必然造成焊缝和热影响区的组织和性能的不均匀性,因而必然要产生复杂的应力和变形。

不同的零、部件、不同的部位变形方向、大小都不尽相同, 因此在工装的设计中,要考虑焊接过程中,不同零件因焊接加热、冷却而产生的应力和变形。

比如设置定位元件时,要充分考虑焊接应力和变形方向,通常在焊件平面内的伸缩变形不作限制,一般都是通过留收缩余量方法让其自由收缩,而角变形、弯曲变形或波浪变形等需用夹具加以限制,有时还需要利用夹具采取反变形措施。

当焊接接头处于热状态时,焊件由于自身重力作用发生的变形也不容忽视。

同时又要考虑在焊后工件应力很大的情况下,工件取出方便。

一般在方便取装并保证焊件的主要精度要求的前提下,对参与组焊的个别零部件可以设计成欠定位,对一些本身要求精度较低的工件可以不作定位。

另外,不同的零件所受的夹紧力也不尽相同,要根据某一零件的刚度及变形方向等, 来确定各个零件的夹紧力,一部分工件需要设计较大的夹紧力,而另一部分工件则可以只定位不需夹紧。

有时还需要根据结构的具体情况,对某些零件给予反变形或作刚性固定。

一般情况下,应避免重复定位,但一些薄板件,由于刚性极差,为提高工件与定位件的接触刚度,防止工件变形,常有意识地采用重复定位,即另采用一些辅助定位点和辅助夹紧点来控制变形。

特殊情况下为提高装夹效率,在不影响装配质量的前提下,局部位置允许采用欠定位。

2.3 要与焊接方法相适应焊接方法不同,对工装结构和性能要求也不同,如薄板钨极氩弧焊要考虑在工装上设置铜垫板;焊接钛合金要考虑设置背面充氩保护装置;焊接高强钢则要考虑在工装上布设加热装置, 直流电弧焊要考虑磁偏吹状况等。

有些用电作热源的焊接方法,要考虑焊件本身作为焊接回路电极,焊接工装要有导电或绝缘的功能,当焊接电流很大时,导电部位还需采取散热措施。

3焊接工艺装备的设计要点焊接构件的种类多种多样,相应的工装也千差万别,生产中最常使用的是装配焊接夹具,它主要起定位与夹紧的作用,因此对于焊接夹具设计, 主要是从定位、夹紧和夹具体三方面进行考虑。

3.1 定位方案设计定位方案设计是夹具设计的关键, 其设计优劣将直接影响装配、焊接的质量和效率,因此,定位方案设计不仅要符合定位原理,而且应有足够的定位精度,同时还要从生产适应性、经济性等多方面进行综合分析,以便确定出最佳定位方案。

定位方案设计主要包括确定工件的定位基准;设置定位元件的结构及布局;确定必限的自由度;对定位元件材料选择及技术要求等。

3.1.1 定位基准的确定尽量使定位基准与设计基准重合, 以保证必要定位精度;尽量避免选择曲面作基准面,优先选择平面作为主要定位基准面;选择零部件窄而长的表面作为导向定位基准,窄而短的表面作为止推定位基准;尽可能利用零部件上经过机械加工的表面或孔作为定位基准。

3.1.2 定位元件的结构设置根据基准的结构形状和表面情况, 进行定位元件的设置,选择平面作为主要定位基准面时,常用的定位元件有挡块、支承钉、支承板等;当以孔作为定位基准时,常用的定位元件为定位销、定位插销和衬套式定位器等;当工件以外圆柱面作为定位基准时,常采用的定位元件有V形块、定位套、半圆孔定位器等。

通过这些定位元件对必限自由度进行限制,以达到定位稳定、安装方便、结构工艺性和刚性好的设计要求。

3.1.3 确定必限自由度依据制造工艺过程,正确地确定选择移动和转动必限自由度,以使工装定位可靠。

3.1.4 定位元件材料选择及要求定位元件的材料、硬度、精度及表面粗糙度要符合工装性能要求,一般可选用45、40Cr等优质碳素结构钢、合金钢或碳素工具钢制作,为提高表面硬度,保证装入夹具后,定位元件的刚度和强度满足使用要求,需对定位元件进行淬火处理。

也可采用20、20Cr钢,但要对其表面进行表面渗碳处理,一般表面渗碳深度为0.8~1.2mm, 表面淬硬层硬度为50~60HRC。

工装精度要高出工件精度3个等级,定位元件表面粗糙度比工件定位基准的表面粗糙度要好1~3级。

3.2夹紧装置设计为使工件与定位元件保持一定相对位置,防止装配、焊接过程中,工件在工装上移动和变形,保证工件的定位基准与夹具上的定位表面可靠接触,需要设置夹紧装置对工件进行夹紧。

3.2.1 对夹紧装置的基本要求正确选择夹紧力的方向和作用点, 以获得工件在定位元件上正确位置;夹紧力要适当、可靠,在保证工件装配焊接过程中不松动的同时,又不得使工件产生变形和表面损伤;为减轻劳动强度,缩短辅助时间,提高生产效率,夹紧装置应力求操作方便、安全省力、夹紧迅速;夹紧机构应简单、紧凑,并具有足够的刚性。

3.2.2 夹紧力方向和大小的确定夹紧力的方向应有利于减少工件变形和减少夹紧力,一般应选择垂直主要定位基准面。

夹紧力的大小应从以下几方面考虑:首先,夹紧力应能克服零件上的局部变形;其次,当工件在夹具上实现翻转或回转时,夹紧力能足以克服重力和惯性力,使工件仍牢牢地夹紧在转胎上。

另外,当需要在夹具上实现焊件预反变形时,夹具应具有使焊件获得预定反变形量所需要的夹紧力, 同时夹紧力要足以克服焊接过程热应力引起的拘束应力。

3.2.3 夹紧机构的种类常见的简单夹紧机构有楔式、螺旋式、偏心式、杠杆式、弹簧式、推拉式等。

其中楔式夹紧机构是利用斜面将楔块的推力转变为夹紧力从而将工件夹紧的一种机构,而螺旋式夹紧机构的特点是结构简单、夹紧可靠,通用性强,这两种机构在实际生产中较为多见。

3.3对夹具体的要求夹具体是夹具的基础件,主要起连接各定位元件和夹紧器的作用,同时还用于支承焊件。

夹具体设计必须满足以下要求:3.3.1 在保证足够刚度和强度的前提下,力求结构简单、轻巧灵活。

3.3.2 尽可能地选择制造成本低廉,重量较轻的焊接结构,但由于焊接结构有焊接变形大、焊后需进行回火消应力的缺点,如果是在批量大,结构复杂或振动大的场合,宜选用抗压强度、刚度和抗振性能好的结构。

3.3.3 尺寸稳定,结构工艺性能好,便于制造。

3.3.4 安装稳定可靠,同时要方便清理。

4 焊接工装的设计原则4.1实用性原则焊接工装既要有较好的使用性能, 又要保证装配工艺要求,同时力求结构简单、轻巧,操作时动作迅速,而且要便于制造。

4.2经济性原则在明确生产纲领的前题下,对产品进行焊接工艺分析,然后根据产品批量大小,制定工装设计方案。

实际应用的焊接工装并不一定机构如何复杂,要根据工件的具体情况,提倡小夹具大效益的效果。

比如有些工装可设计成只用于工件定位,其任务就是按产品图及工艺要求,把焊接件上的各零件或部件相互位置准确地固定下来,而勿需夹紧,装配工件时由对位操作者辅助焊工进行定位焊即可,此种工装既可以保证工件准确对位,又使工装制作复杂程度减少到最低。

另外在进行工装设计时,应尽量考虑采用通用标准化元部件,使之与夹具体有机组合,灵活应用这种设计方法,可以简化工装,降低工装制作成本,而且能很好地保证工装制作精度。

在可能的情况下,尽量设计通用焊接工装、组合夹具、可调夹具或柔性工装, 对这些工装无需调整或稍加调整,就能适用于相似类型构件的装配和焊接工作。

根据产品生产纲领,如果是大批量生产,可以针对具体结构件,将现有设备稍加改制成为专机,更可以收到显著的经济效益。

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