焊接结构课程设计

焊接结构课程设计说明书

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第1章总体焊接结构分析 (1)

1.1 泵站油箱的简介 (1)

1.2 油箱的主要参数设计 (1)

1.3 零件工艺分析 (2)

1.4 焊缝位置的确定 (2)

1.5 焊接结构装配分析 (2)

第2章母材的基本数据及性能分析 (3)

2.1母材的基本数据 (3)

2.2母材的焊接性分析 (4)

第3章焊接方法的选择和分析 (5)

3.1焊接方法的确定 (5)

3.2 埋弧焊的主要特点 (5)

3.3 埋弧焊的冶金特点 (6)

3.4 低碳钢焊接要点 (7)

第4章焊料、焊接设备的选择 (7)

4.1低碳钢埋弧焊焊丝和焊剂的配合 (7)

4.2埋弧焊设备的选择 (8)

第5章油箱焊接工艺设计 (9)

5.1确定焊接顺序 (9)

5.2下料、开孔、及表面处理 (10)

5.3油箱埋弧焊工艺 (10)

5.3.1焊前准备 (10)

5.3.2焊接材料 (11)

5.3.3焊接参数 (11)

5.3.4焊后检验 (12)

第6章焊接工艺规程 (13)

第7章焊接工艺卡 (14)

第8章个人心得 (15)

参考文献 (16)

1．总体焊接结构分析

1.1泵站油箱的简介

结构简图如下：

1—液位计2—吸油管3—空气过滤器4—回油管5—侧板6—入孔盖7—放油塞8—地脚9—隔板10—底板11—吸油过滤器12—盖板

泵站油箱的结构如图所示，主要是由是盖板、底板、左右侧板、前后板六块钢板焊接而成的长方体结构。是用于液压系统中储放液压油的箱体，在液压系统中的主要作用有：

1.贮存供系统循环所需的油液；

2.散发系统工作时所产生的热量；

3.释放混在油液中的气体；

4.为系统中元件的安装提供位置。

1.2 零件工艺分析

如零件图所示，其结构不复杂，是大量生产，体积适中，应选用焊接。

焊接制造该零件的过程中，虽然零件结构简单，在焊接过程中，主要考虑是零件的氧化和箱内表面防腐处理。为减小氧化可点焊装配后尽快施焊，以防止长时间放置变形或定位焊缝被氧化或破坏。焊前可对箱体内表面喷丸后涂防锈油处理，以内表面被矿物油腐蚀。为了减少焊接缺陷，焊件接缝附件必须严格清理铁锈、油污；为去除残余应力并改善焊接接头的组织与性能，瓶体焊接后应该进行整体正火处理，至少要进行去应力退火。

1.3焊缝位置的确定

油箱属长方体结构，故其焊缝为长方体各条棱边，焊接接头属角接接头，中间隔板的焊接属T形接头。

在设计焊接结构时，要注意把开孔、焊缝和转角错开，开孔边缘与焊缝的距离应不小于开孔处实际壁厚的3倍，且不小于100mm。开孔及焊缝不允许布置在部件转角处或扳边圆弧上，并应离开一定距离。

1.4焊接结构装配分析

焊接结构的装配是将已经加工好的零件组装成部件，再将部件组装成整体结构的生产过程。焊件的组装固定通常采用定位板、定位焊缝、装配平台、装焊工夹具和变位机械等。

焊件的组装不仅仅要求组件的尺寸与配合符号符合设计图样的要求，而且要保证接头的装配及定位焊缝的质量符合工艺要求。接缝间隙的大小与所采用的焊接工艺方法有关。板对板焊缝采用埋弧焊，所以焊缝间隙允差为焊接工艺规程规定值的3±0.5mm。装配焊件时要保证间隙均匀，高低平整，错边量小，以点焊定位，并且定位点焊质量与主焊缝质量要求一致。必要时采用专用工装、卡具。

在焊缝两端要加装引弧板和引出板，待焊后再割掉，其目的是使焊接接头的始端和末端获得正常尺寸的焊缝截面，而且还可除去引弧和收尾容易出现的缺陷。

1.5油箱的主要参数设计

1.体积参数的确定：

长*宽*高=1800mm*1100mm*800mm

2.壁厚的确定：

根据液压油箱的设计要求可知，当体积大于320L时，钢板厚度为4~6mm，本设计油箱体积将近1600L，故其钢板厚度可取6mm。

2.母材的基本数据及性能分析

2.1 材料的选择及其主要参数

生产实际中液压油箱的材料通常为不锈钢或碳素结构钢，综合考虑材料的焊接性及生产成本，选择Q235B作为箱体的材料。

Q235B的主要参数如下（GB/T 700-2006）：

2.2 母材的焊接性分析

碳当量法就是把钢中各元素都分别按照相当于若干含碳量的办法综合起来，作为判断钢材焊接性的标志。由国际焊接学会推荐的碳当量法计算公式如下：

CE=ω（C）+1/6ω（Mn）+1/5ω（Cr）+1/5ω（Mo）+1/5ω（V）+1/15ω（Ni）+1/15ω（Cu）+1/24ω（Si）+…（当CE小于0.40%时焊接性良好）

而Q235B的碳当量CE按上式计算在0.40%以下，故焊接性是良好的。一般情况下不必采取预热、控制层间温度和焊后保温措施。

由于低碳钢含碳量低，锰、硅含量也少，所以，通常情况下不会因焊接而产生严重硬化组织或淬火组织。低碳钢焊后的接头塑性和冲击韧度良好，焊接时，一般不需预热、控制层间温度和后热，焊后也不必采用热处理改善组织，整个焊接过程不必采取特殊的工艺措施，焊接性优良。

但在少数情况下，焊接时也会出现困难：

1)、采用旧冶炼方法生产的转炉钢含氮量高，杂质含量多，从而冷脆性大，时效敏感性增加，焊接接头质量降低，焊接性变差。

2)、沸腾钢脱氧不完全，含氧量较高，P等杂质分布不均，局部地区含量会超标，时效敏感性及冷脆敏感性大，热裂纹倾向也增大。

3)、采用质量不符合要求的焊条，使焊缝金属中的碳、硫含量过高，会导致产生裂纹。如某厂采用酸性焊条焊接Q235-B钢时，因焊条药皮中锰铁的含碳量过高，会引起焊缝产生热裂纹。

4)、某些焊接方法会降低低碳钢焊接接头的质量。如电渣焊，由于线能量大，会使焊接热影响区的粗晶区晶粒长得十分粗大，引起冲击韧度的严重下降，焊后必需进行细化晶粒的正火处理，以提高冲击韧度。

总之，低碳钢是属于焊接性最好、最容易焊接的钢种，几乎所有焊接方法都