车架焊接过程焊接变形控制方法
汽车车架焊接过程焊接变形控制方法
焊接的位置要尽量控制在结构截面的中性轴上或靠近中性轴 边，这样就能够最大程度保证车架两边的焊接呈现对称状态，这样 就能够有效抵消焊接引起的挠曲变形。
语
设计合理的焊接尺寸和形状、控制整个汽车车架焊接的总量 和位置、采用反变形法和刚性固定法、设计合理的工艺参数、严格 按照科学顺序焊接，是保证整个焊接质量的关键，也是降低整个焊 接变形的基础。焊接变形有着不可预测性，在实际焊接过程中容易 出现各种不可控因素影响，因此焊接人员要不断积累经验，掌握规 律，采用相应措施更好的控制焊接变形。
【参考文献】 [1]陈嫒媛,徐浩,魏庆丰. 汽车车架的焊接变形控制[J].汽车与配件,2014,(06):5961.
作者简介: 李卫华（1984—）男，焊接工艺工程师，本科。
2017.07
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反变形法就是在分析焊接可能产生变形方向和大小的基础上， 在焊接前使得焊接发生大小相同，方向相反的变形，以抵消或补偿 焊接之后发生的变形，以达到控制焊接变形的方法。在实际焊接操 作过程中，要求焊接人员严格按照汽车车架设计要求，合理设计反 变性参数，才能保证焊接变形的有效控制。 2.2 刚性固定法
在车架焊接过程中不方便使用反变形法的情况下，可以采用刚 性固定法对其焊接变形进行控制。利用夹具将需要焊接的地方进行 固定，固定的夹具刚度越大，焊接变形越小，这就是刚性固定法的 优势。但也有一定缺陷，在夹具取出后焊件有回弹现状，因此将刚 性固定法与反变形法结合在一起使用能够取得更好的控制效果。 2.3 工艺参数
1 焊接设计控制 1.1 焊接尺寸和形状
车架焊接尺寸设计直接关系到整个焊接工作量和焊接变形大 小，焊接设计尺寸越大焊接工作量越大、相应的焊接变形就越大， 因此设计人员在保证车架承载力的前提下，尽量减小焊接尺寸。将 焊接尺寸和形状控制在工艺允许的最小范围内，避免焊接尺寸过小 产生裂纹等焊接缺陷。 1.2 焊接总量
焊接结构件焊接变形的控制
焊接结构件焊接变形的控制摘要：焊接是通过加热或加压的方式，将两个工件的原子进行结合，使工件连接到一起的一种加工艺。
焊接在人们的生产生活中应用较为广泛，无论对于金属物质还是非金属物质都可应用。
内应力指的是物体在没有收到外力的情况下，自身存在的应力，它在物体内部自相平衡，也就是说，物体内部的应力相加为零；而焊接应力指的是在焊接过程中，焊件内存在的应力；焊接变形指的是在进行焊接时，由于焊件受热不均匀或温度场不均匀导致焊件发生形变。
基于此，本文将对焊接结构件焊接变形的控制对策进行分析。
关键词：焊接变形；机械制造；措施1焊接变形的机理在众多的焊接方法当中，电弧焊由于设备轻便，搬运灵活，适合于钢结构的施工作业等特点，成为主要的焊接方法。
电弧焊就是在钢构件连接处，借助电弧放电所产生的高温，将置于焊缝部位的焊条或焊丝金属熔化，同时将工件的表面熔化，形成焊接熔池，将两块分离的金属熔合在一起，从而获得牢固接头的焊接方法。
在施焊过程中，焊件会发生变形，这种变形是暂时性的。
当焊接完毕以后，构件完全冷却，会有一部分变形残留下来，形成焊接变形。
焊接变形的实质取决于两个方面，一是焊缝区的熔融焊缝金属在冷却凝固收缩时产生了变形，导致构件发生纵向、横向或者角变形；二是焊缝区以外的焊件区域。
由于熔融焊缝金属会将高温传递到焊件上，在焊件上形成热影响区，焊件在被加热和随后冷却的过程中产生变形，这种变形是一种单纯的热变形，如果焊件的热变形受到本身的刚度限制，就会引起焊件的变形。
2焊接变形产生的影响首先，对静载荷的影响。
在焊接构件中，当纵向拉伸的残余应力较高时，可以拉近某些材料的屈服强度。
当受到外在工作应力时，同方向的应力会进行相互叠加，就会使该区域发生变形，导致工件不能继续承载外力，使焊接构件的有效承载面积减少。
其次，对刚度的影响。
在焊接构件中，如果内应力方向与外载荷方向是一致的，当受到外载荷作用时，焊接工件的刚度就会下降。
并且焊接工件所发生的变形在卸载之后是无法进行恢复的。
汽车车架焊接变形及控制方法
汽车车架焊接变形及控制方法摘要：焊接变形经常出现在汽车车架生产过程中，对产品外观产生影响的同时还有可能给企业带来损失。
本文主要对焊接变形的种类以及产生的原因进行解析，并提出几点焊接变形的控制方法供大家参考。
关键词：汽车车架；焊接变形；控制abstract: the welding deformation is often in automobile frame production process, the influence of product appearance at the same time and may brings to the enterprise loss. this paper focuses on the welding deformation’s type and the causes for the occurrence of analytical, and puts forward some of the welding deformation control method for your reference.keywords: auto frame; the welding deformation; control 中图分类号：f407.471文献标识码：a 文章编号：一、绪论焊接技术在汽车工业中广泛应用，然而焊接技术为汽车工业做出巨大贡献的同时也给技术人员带来一些困扰，那就是焊接变形，焊接变形有许多种类，不同种类的焊接变形所产生的原因也不尽相同。
二、焊接变形的种类以及产生的原因现阶段，在汽车车架生产中焊接结构的零件厚度一般为2～4mm，通常采用co2气体保护焊，该种方法的特点有成本低、变形小、生产效率高、抗锈、易操作、焊后不清渣、抗氢和抗裂纹能力强、适合全位置焊及易于实现焊接过程的机械化及自动化等。
所以，co2气体保护焊被广泛应用于汽车车架的焊接中。
此外，co2气体保护焊的热量较为集中、热影响去较窄，但是因为母材较薄且焊缝较多，其焊接变形比汽车车身薄板点焊要大。
浅谈汽车副车架的焊接工艺
浅谈汽车副车架的焊接工艺李萌浩金超长城汽车股份有限公司技术中心，河北省汽车工程技术研究中心，河北保定 071000摘要：在汽车中，副车架作为汽车悬架的重要组成部分，同时也是汽车中底盘零部件的关键零件，它的焊接工艺是和它的整体质量有着密不可分的关系的。
本文就对汽车中的副车架的焊接定位和其焊接工艺进行深入的探讨。
关键词：汽车；副车架；焊接工艺中图分类号：TG44 文献标识码：A 文章编号：1671-5810(2015)60-0100-021 前副车架的分类按照前副车架的结构形式可分为2大类。
1.1 整体开放式结构焊接件的大块为大板型的结构，多为冲压板件合成焊接，承载和传递主要的负荷，其组成中有带稳定杆的连接支架、摆臂安装支架、转向器安装支架、差速器支架等结构件，完成前副车架的功能性作用，安装时四周辅以衬套管或衬套管支架与车身装配连接。
1.2 框架式封闭结构在前副车架主体上增加前横梁、纵梁，以增加防撞吸能的功能，功能更强。
广泛用于SUV的车型上，实际上是第一类前副车架的一种变型。
2 副车架制造工艺分析2.1 工艺流程在工艺流程和工序编排上，副车架架构清晰，分总成少，生产线多采用主体式一字线流水布局，过程清晰、分支少、过程稳定，过程能力指数ＣＰＫ值高，有着很强的过程稳定性。
焊装工艺流程为：分总成焊接→主体焊装单元1→主体焊装单元2→主体焊装单元3→主体焊装单元n→焊后处理单元→补焊清渣单元→检测单元→成品打标。
2.2 焊接工艺成型要点2.2.1 副车架主体是大板冲压件的合成焊接，主体关键焊装工序采用上下板扣合的方式，先行将上下板扣合后进行焊接，上下板形成一个整体，因此焊接工艺采用焊接完成后待其有一定的焊接伸缩，释放部分的内应力，再与其他零件进行焊接。
工艺上要考虑焊接变形的影响，这种零件往往在上下板搭接处形成一条长焊缝，有的多达1ｍ，甚至更长。
焊接完成后焊接变形不可避免，焊接变形按下式进行估算计算。
式中：k1为修正系数，与焊接方法和材料有关，见表1；aw为焊缝截面积，mm2；L为焊接长度，mm；A为构件截面积，mm2；△Ｌ为纵向总收缩变形量，mm。
车架焊接工艺规范
车架焊接⼯艺规范本守则适⽤于车架车间⽣产的四轮车车架、三轮车车架的装焊。
3 引⽤⽂件3.1 Q/FTB026-1999 四轮农⽤运输车车架总成技术条件3.2 GB6417-86 ⾦属熔化焊焊缝缺陷分类及说明3.3 GB8110-95 ⼆氧化碳⽓体保护焊⽤钢焊丝3.4《焊接⼿册》机械⼯业出版社3.5《焊接技术⼿册》⼭西科学技术出版社4 焊接设备4.1各车型车架焊接均采⽤CO2⽓体保护焊。
4.2焊接设备由电源与控制系统、送丝机构、供⽓系统、联接电缆、送⽓管道、焊枪、调节旋钮及指⽰表组成。
4.3焊接设备及其配套装置上的仪表、开关、按钮、旋钮、阀门、指⽰灯等元件必须完好，设备调节灵活，指⽰数据清晰、准确，使⽤⽅便。
4.4焊接设备的外壳必须有良好的接地，且地线截⾯积⼤于12mm2，其接地线不能随意拆除，并应经常检查接地的可靠性。
4.5焊机接到配套装置和⼯件的电缆线、送丝软管、⽓管等附件应保持完好，联接牢固，并便于操作和检查。
编制（⽇期）校对（⽇期）审核（⽇期）标准化（⽇期）会签（⽇期）批准（⽇期）件号签字（⽇期）奔驰汽车股份有限公司北京汽车⼚车架装焊通⽤⼯艺守则第2页共6页4.6经常检查导电嘴、送丝滚轮的磨损情况，导电嘴内径过⼤与焊丝接触不良、送丝滚轮过度磨损都会影响焊接质量和正常送丝，必须更换。
4.7要随时检查、及时清理喷嘴内部附着飞溅物，以免喷嘴与导电嘴短路⽽烧损元件。
4.8应经常保持焊接设备的清洁完好，并有⽇保记录，保持⼯作环境良好，满⾜焊机的使⽤要求。
5 ⼯装焊胎5.1焊胎必须保证焊合件的装配尺⼨，使⽤安全、可靠，操作要灵活、⽅便。
5.2焊胎上的定位元件应正确牢固、夹紧装置动作正常。
5.3夹具、⽓缸上的夹紧和定位部件应经常紧固，防⽌松动，未经维修⼈员同意，不得随意拆除。
5.4夹具的⽓缸及滑动部件应经常维护，并添加润滑剂。
5.5严禁在焊胎上试焊或引弧。
5.6焊胎中⽓路、阀门不得漏⽓，若有漏⽓应及时处理。
常见副车架(厚板件)焊接基本技术
焊接的本质
焊接实质上利用局部加热或局部加压，或两者兼用的方法，使被连接的金属 融化或达到塑性状态，以促使两种金属的原子相互渗合并接近到一定的金属晶格距离， 原子之间的结合力就可以把两个分离的金属构件连接成一体。
熔化焊一般都要经历下列几个过程，加热-------熔化-------冶金反应------结晶-----固态相变------形成接头。
焊点结构如图所示：
R总
电极
ew w c
w
被焊工件
ew
电极
焊点结构示意图
δ——焊件板厚，d——电极直径， dn——熔核直径，dr——塑性环直径， hn——熔核高度，△——压痕深度。
点焊的原理图
其中R总——焊接区总电阻 Rew——电极与焊件之间接触电阻 Rw——焊件内部电阻 Rc——焊件之间接触电阻 电阻焊产生的热量公式：Q=I2Rt
1）焊条电弧焊:外部涂有涂料的焊丝熔化,产生熔渣漂浮于 熔池的表面,防止焊缝金属与周围气体相互作用.熔渣还有 一个重要的作用是可以添加合金元素改善焊缝性能.
2）熔化极气体保护电弧焊:焊丝本身充当电极,被电弧热熔 化,焊炬喷嘴喷出气体保护焊接区域.根据所喷气体的不同 又分为:MIG(一般是惰性气体氩气),MAG(惰性气体氩气与 氧化气体的混合物),CO2气体保护焊(熔池较其他保护气体 熔池宽.但易引起飞溅,焊缝不美观);氩气与CO2的理想配 比是1:4,既能得到理想的熔化宽度又可以得到较好的工件 外管)
点焊接头必须以搭接基本形式（如图），有两个或两个以上等厚或 不等厚的工作组件组成。点焊设计应考虑一下几方面内容：
点焊的基本接头形式 其中b——边距，c——搭接量，e——点距
点焊工艺参数参考表
板厚（mm）
汽车起重机副车架焊接变形的原因及预防工艺
文 章 编 号 ：０ ５ １ ９ （０ ２ ０ —０ ９０ １０ — ０ ０ ２ ０ ） ５０ ２ — ２
汽 车起 重 机 副 车 架焊 接 变 形 的 原 因及 预 防 工 艺
钟 安 庆 ， 维 斌 郭
（ 州 重 型 机 械 股 份 有 限 公 司 ， 宁 锦 州 １ １ ０ ） 锦 辽 ２ ０ １
图 ２ 温 度 应 力 及 残 余 应 力 分 布 示 意 图
收 稿 日期 ：２ ０ — ４２ ０ ２０ — ０
作 者简 介 ：钟安 庆 （ ９ ７ ） 男 ， 宁锦 州人 ， 州 重型机 械股份 有 限公 司工程 师 。 １ ５一 ， 辽 锦
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３ ０
辽 宁 工 学院学报 （ 自然 科 学 版 ）
第 ２ 第 ５期 ２卷
平 整性 和连 接 的稳 定性 。这是 在 焊 接两 道环 焊缝 过 程 中 ， 由
２ 纵 向弯 曲
在焊 接 过 程 中 ， 不按 副 车 架 结 构 特点 确 定 工 艺 方法 ， 如 会 出现纵 向弯 曲 。 （） 车 架上 盖板 是 由三 块 厚 度 不 同的 钢 板 拼 接 而成 ， １副 见 图 ３ 因为上盖 板有 两道 横焊 缝 ， 车架 纵截 面上 焊缝分 布 ． 使
摘
要 ：从汽 车起 重机 副车 架 的两种 焊接 变形 ， 析其 变形 的原 因 ， 提 出相应 的工 艺措施 。 分 并
文献标 识 码 ： Ｂ
关键 词 ：副车 架 ； 焊接 ； 变形原 因 ； 艺措施 工
中 图分 类 号 ： ＴＧ４ ４ ０
Ｃａ ｅ ｅ ｄ ｎｇ Ｄ ｅ ｏ ｍ ａ ｉ ｎ ａ ｃ ｕｓ ｓ ｏｆ Ｗ ｌ ｉ ｆ ｒ ｔｏ ｎｄ Ｔｅ ｈｎ０ｌ ｇ ｃ ｌ ０ ｉａ
汽车副车架装焊要点及其调整方法
汽车副车架装焊要点及其调整方法概述：副车架在整车性能的一个关键部件，装焊出质量符合要求的副车架是保证整车的调试的前提，在整车中车的动力部分安装在副车架上它又和车架紧固连接,我们知道车架是整车的承重部分而副车架连接在车架的底部承担着整车的全部重量，副车架的强度是由结构设计和焊接方法及其焊接质量来保证的，这里不在详加分析，现在我们主要来阐述副车架在装焊中的调整方法，如何在工装夹具上装焊出符合设计要求的副车架，供参考借鉴。
副车架属于承重受力结构，一般采用中厚板CO2焊组焊构成，除的合理的安排装焊工艺外，在装焊的各道工序中施加预制其变形量，工装夹具如何调整十分重要，只靠三座标的精度检测标定副车架夹具，忽略了焊接变形的影响是装焊不出质量达标的副车架的。
焊接结构的副车架大多采用管梁拼焊和板件拼焊形式，大同小异结构不尽相同，这里重点介绍副车架工装夹具调整方面的方法。
板件拼焊形式副车架对于非配合安装面非一般可以不做过多的要求，从副车架分析它的主体作用只是承重过渡到每个安装点的连接，主体并不与车的动力配合，只要副车架和车的动力底盘部分的安装点面准确就不会影响整车的技术参数性能，因此夹具三坐标标定精度后，如何根据副车架总成检具调校修正焊接变形保证各安装点、面的准确，达到副车架的技术质量要求是副车架夹具调整的关键环节。
下面分别介绍副车架各道工序的工装夹具调校。
一、副车架上板、副车架下班、左/右连接支柱、左/右摆臂安装板组焊总成一序夹具调校夹具精度按整车数模标定后，首先分析焊接过程变形趋势和变形量，副车架上下板焊接采用了CO2段焊，焊道在上下板结合处的上边口，焊接变形虽有使上下板产生下凹的趋势单由于采用了断焊板件的受热量较小工艺上又要求采用对称焊接的方法因此下凹变形量很小也无扭曲趋势，不会影响副车架主体尺寸，可以不考虑预制下凹的反变形，左/右连接支座和副车架上下板连接处在整车中受力很大最大,采用了CO2 通焊，焊道长工件结合处受热线能量很大，产生很大的热变形，冷却后整个左/右连接支座向内侧收缩，收缩估算值可达到1.5-2mm，在左/右连接支座上的前安装座孔可以通过对前安装座定位销和前安装座定位面实现预制变形的调整，将其左/右连接支柱定位销向外移动1.5-2mm，依据计算左/右连接支柱定位销向外移动后左/右连接支柱定位面也同时下调约1mm用以抵消焊接收缩变形回位后达到较准确的位置，预制变形量究竟何值最佳，还要通过副车架的试焊上总成检具检侧前安装座的误差量进一步的调校夹具此处的定位销即可实现，这只是左/右连接支柱和车架底盘的一个安装位置，而左/右连接支柱还有另一个极其重要的安装点，即左/右连接支柱组件上的三角摆臂安装支座，三角摆臂安装支座夹具上虽有定位销定位但无法克服焊接收缩变形使三角摆臂安装支座向内侧收缩，使两个三角摆臂安装支座间的开档距离尺寸变小，通过对此处强行外挤办法来预制克服其变形量，外挤调节量还是要通过副车架上检具验证调整来实现其位置的准确性并达到总装配走正公差的要求，这是对副车架总成一序的重要基础安装点、面的基本调节方法，也是为副车架总成各轴套焊接位置的准确性鉴定必要的条件。
车架焊接过程焊接变形控制方法
车架焊接过程焊接变形控制方法摘要：笔者先分析焊接变形产生的模式，并且进一步分析焊接变形的控制。
关键词：焊接变形；焊接顺序；刚性固定；反变形法前言：纵向收缩变形、横向收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形和波浪变形都属于焊接变形。
对于汽车车架而言，它的变形的主要形式有横向收缩变形和弯曲变形。
收缩变形主要发生在车架纵梁之间（前段与后段），弯曲变形主要发生在纵梁与横梁中。
1 焊接变形产生的模式1.1 横向收缩变形产生的模式焊件焊后沿垂直于焊缝长度方向上产生的收缩变形称为横向收缩变形。
因为车架分为前段、中段和后段，前中段连接处与中后段连接处，焊缝分布比较集中，也就是焊缝分布在车架中性轴的对称位置，焊后焊件将产生横向收缩变形，它的焊缝位置及焊接变形.1.2 弯曲变形产生的模式弯曲变形是由焊接方向偏心收缩产生的。
产生车架弯曲变形的最主要原因是焊缝在结构上布置不对称，现车架前段与后段即是如此，焊缝布置不对称且为满焊，弯曲变形也就较大。
2 焊接变形的控制2.1 选择合适的焊缝形状及尺寸避免焊缝集中在确保结构有足够承载能力的前提下，尽量采用小的焊缝尺寸，特别是最容易盲目加大的角焊缝。
第4横梁通过CAE 分析，由满焊更改为段焊，使焊接变形大大降低了，第 4 横梁焊缝[1]。
在焊缝的布置上，尽量避免焊缝集中，不允许有 3 条焊缝交叉的现象出现，这样的地方应力集中最为突出。
第2 横梁出现焊缝集中部分，导致焊接变形较大。
第 2 横梁焊缝。
2.2 采用合理的焊接顺序车架应选择合理的焊接顺序，使焊接变形减小。
焊接应先定位点焊，再对称焊接，且焊接应按相应顺序进行。
对于纵梁焊缝的焊接，文章选择3 种较优焊接顺序，从中选取最佳方案。
1）由纵梁外侧到内侧依次焊接，焊接顺序如下图所示：2）由纵梁内侧到外侧依次焊接，焊接顺序，如图 6所示。
3）从一侧到另一侧跳焊，焊接顺序，如图 7 所示。
在自由状态下进行焊接，焊接后测量其相应点尺寸，相比初始数据，确定其变形量[2]。
汽车起重机车架焊接变形仿真分析
汽车起重机车架焊接变形仿真分析■李虎1 崔书文1 成义权11.徐工集团徐州重型机械有限公司，江苏 徐州，221004摘要：汽车起重机车架为典型的箱型结构，因外型尺寸大、焊缝分布复杂，焊接变形的仿真难度大。
本文使用固有应变理论，进行焊接变形的仿真计算，并与实测变形数值进行了对比。
仿真结果和实测结果具有很好的一致性。
关键词：汽车起重机车架；固有应变；焊接变形Abstract: The car crane frame is a typical box structure, which is difficult because of the large size of the outer size, the distribution of the weld and the simulation of the welding deformation. In this paper, the simulation calculation of welding deformation is used to compare the measured deformation values. The simulation results and the measured results have good consistency.Key words: Car crane frame; Inherent strain; Welding deformation0 前言汽车起重机作为工程机械中广泛使用的一种起重设备，因其灵活的使用工况和快速转场的特点受到吊装市场的欢迎。
汽车起重机车架直接承载吊重时上车传递的垂直载荷和倾翻力矩，是汽车起重机上最重要的部件之一。
汽车起重机车架为典型焊接薄壁箱式结构，因焊接过程不均匀的加热和冷却、材料的局部非协调塑性应变的作用，产生各种焊接变形。
焊接变形的存在不仅引起焊接结构形状变异，尺寸精度下降和承载能力降低，而且在工作载荷作用下引起的附加弯矩和应力集中现象是焊接结构早期失效的主要原因，也是造成焊接结构疲劳强度降低的原因之一。
空港平台车车架焊接变形分析
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图 ２ 平 台车 车 架 结 构 图 （ 位 ： ｍ） 单 ａ ｒ
２ ２ 简支 梁 的变形 ．
３ 焊 接 变 形 的 分 析
简 支 梁是 是 集 装 箱／ 装 板 升 降 平 台车 重 要 的 集
结 构件 （ 图 ３ ， 见 ） 外形 尺 寸 为 ６８ ０ｍｍ×３１ ９ｍｍ ５ ３ Ｘ ２ ０ｍｍ， ０ 主要 由矩 形 管 和钢 板 焊 接 而 成 ， 中矩 其
形措施 、 焊接过 程 中“ 积极 ” 主动工艺措 施和焊接 完成
焊接 时 的局部 不均匀 热输 入是 产生 焊接应 力与 变形 的决 定 因素 。 热输入 是通 过对材 料 因素 、 造 因 制 素 和结构 因素 所构 成 的内拘束 度 和外拘束 度而 影 响 热 源周 围的 金属运 动 ， 终形 成 了焊接应 力 和变形 。 最 焊接 应力 和 变形是 由多 种 因素交互 作用 而导致 的结 果 。通 常 ， 仅就 其 内拘束度 的效 应而 言 ， 接应 力 若 焊 与 变形 产 生 机理 可 表述 如 下 ： 接热 输 入 引起 材 料 焊 不 均匀 局部 加热 ， 使焊缝 区熔 化 ； 而与熔 池 毗邻 的高 温 区材料 的热膨 胀 则受 到 周 围材 料 的 限制 ， 生 不 产 均 匀 的压缩 塑性 变形 ； 在冷 却过 程 中 ， 已发 生压缩 塑
图 １ 空港 集装 箱 升 降 平 台 车
２ 结构 件 变 形 的 危 害
在 焊接 过 程 中， 由于焊 缝 快速 加 热 和冷 却 产 生 的涨缩 ， 焊件 必然 发生 变形 。随着 变形 的产 生 ， 接 焊
接 头 内的应 力状 态 也发 生 了变化 ， 缝 内的这 种 变 焊
会 影 响生 产工 艺 流程 的正 常进 行 ， 且会 降低结 构 而
自行车车架焊接工艺设计说明书
自行车车架焊接工艺设计说明书成控0708班070201214高浩天1 拟用的焊接方式某车辆厂长久以来主要采用液化石油气焊从事自行车前叉、车架等的生产，积累了一定的经验，但产品成本较高且焊接质量有时不够稳定。
近年来，随着生产的发展先后开发了BMX一20轻便自行车、人力三轮车和电动车车架等新产品，为了降低产品成本，提高生产效率，企业考虑改用其他焊接方法。
首先考虑采用手工电弧焊，但因其飞溅多、电流易击穿管壁，焊接质量不能保证而被放弃。
然后选用了CO2 气体保护焊，并首先在BMX一20轻便车车架上应用。
2 BMX一20自行车车架构件及其焊接要求2.1 车架构件及焊缝BMX一20自行车车架如图1所示。
它由10种13件管、板类零件构成，其配套零件见表1。
需拼装施焊的计有33条焊缝(直缝、环缝和曲线焊缝)，多数是“无接头”(焊缝无堆起现象)的焊接结构。
2.2 对施焊的主要要求(1)焊缝要有足够的强度，用250YPM 偏心度250的凸轮，经4次冲击后，各焊接部位不得有裂纹、断裂和脱焊现象。
(2)焊缝要均匀美观，无明显缺陷。
(3)焊后车架变形要小，能保证各零件与主管的几何位置和相关尺寸公差；在施焊后免予校正或减少校正工作量。
3 BMX一20自行车车架CO2气体保护焊的应用方案3.1 拟用的焊接设备及辅助装置主要设备由焊机(包括焊接电源、控制系统等)、送丝机构、焊枪、供气装置等几部分组成。
(1)焊机NBC一200型，其技术数据符合产品要求。
其中电源用硅整流式直流电源，它和旋转式电源相比具有性能好、无噪声、结构简单等优点。
电源的技术数据如表2所示。
表 2 电源技术参数控制系统主要是对供气、送丝和供电等实施控制。
控制程序如下：(2)送丝机构采用等速送丝系统，送丝方式为推丝式。
根据所选的焊丝直径(φ0．8 mm)，选用弹簧钢丝软管，内径为φ1．5 mm，长度取2．5 m左右。
(3)焊枪选用手枪式焊枪。
使用前在喷嘴的内外表面涂以硅油，以便于清除飞溅物。
装载机G系列前车架焊接变形控制浅析
２ ．五面体结构的形成
（ ）变形原因 １ 五面体结构的变形 主要 是 由耳座板
（ ）接孔相对耳座的位置收缩 ，主要是 由铰 接板 的 ７
角变形及纵 向收缩变形所致 。
与四面体上下平面之间的焊缝收缩 而引起 的耳 座的角变
二、变形 分析 与控制措施
前 车架 的变形 主要 体现 在 由于各 种 原 因造 成 的 四
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装 载 机 Ｇ 系 列 前 车 架 焊 接 变 形 控 制 浅 析
徐州工程机械科技股份 有限公 司 （ 江苏
前车架作为装载机的主要结构 件 ，在焊接 过程 中容
易出现焊接变形和焊接扭 曲。为此 ，我 们对焊 接变形 和
２１０ ） 姚玲盈 ２０４
形 以及 扭曲变形。它们之间焊缝 的间隙越大 ，焊 接越不
对 称 ，引起的耳座的扭曲和角变形 就越 大。
面体的菱 形 和扭 曲等变 形 ，其 中四 面体焊 缝 的焊 接 不
规范 引起 的 四面 体的菱 形和 扭 曲 ，以及 四面体 和 第 五 面之 间 的焊 缝 焊接 应力 引起 的 四面体 的扭 曲是 主 要原
施 ，采用手工 钨极 氩弧 焊焊 接 ，选 用 ２ ２ ５ —２焊丝 ，
４ ．修复工艺
（ ）现场修复 ①焊接时 ，将原焊缝处积存 的介质 １
清理干净 ，用砂轮打磨 ， 出金属 光泽。②对于每道 焊 露
缝 ，从 原焊缝 的熔合区一遍开始施焊 ，第二到焊缝覆焊缝 余 高 由里 至外按 ４ ｍ ｍ
０ ０ ８４ １．２ ２ ７ ５ １ ．８ ．３ ６ １ ． ６ ．１
（ ）人孔设计上存在 缺 陷，易造成母液 长期 积存 。 ３ 由于焊缝 长期处于浸泡之中 ， 加之母 液中溶解 的氧气 易 形成 电化学池 ， 以加快了腐蚀 。 所 ３ 预 防措 施 ． 通过分析 ，结 合现 场 实 际 ，我 们提 出 以下 修 复措
轨道车钢结构件焊接变形的原因分析及控制措施
轨道车钢结构件焊接变形的原因分析及控制措施摘要：焊接应力、焊缝收缩、热胀冷缩变形，对钢结构焊接尺寸有重要影响；通过采用合理的拼焊顺序、焊缝坡口尺寸、工装控制、焊接工艺等，对钢结构焊接质量控制有重要意义。
关键词：焊接变形；焊接变形的成因；焊接变形的种类铁路工程轨道车钢结构主要由型材、箱形梁、板材拼焊而成，在制作过程，由于存在焊接变形现象，各图纸尺寸易超差不符合要求，超差后修复难度大，需要花多倍的人力、物力，且修复效果不理想，达不到原有状态，有的结构件超差后无法修复而报废，造成较大损失。
由于结构件焊接变形控制不理想，导致结构件焊接后变形量较大，机加工余量较多，迫使结构件焊接后需加工部位的下料预留余量居高不下。
控制结构件焊接变形量是焊接结构件制作行业的当务之急，因此，选择合理的拼焊顺序、控制焊缝坡口尺寸、采用反变形预留尺寸方法、采用合理焊接方法等系列措施，对钢结构焊接变形进行控制、保证各处尺寸一次性合格，具有重要意义。
公司攻关人员经过多年对结构件制作过程和焊接变形量的分析、总结，探索出几点较为有效的轨道车钢结构件焊接变形控制办法。
1钢结构件焊接变形产生的原因、基本类型及影响因素（一）焊接变形的原因金属结构内部由于焊接时不均匀的加热和冷却产生的内应力叫焊接应力。
由于焊接应力造成的变形叫焊接变形。
所谓接变形是指钢结构在焊接过程中，由于施焊电弧高温引起的变形，以及焊接完成后在构件中的残余变形现象。
在这两类变形中，焊接残余变形是影响焊接质量的主要因素，也是破坏性最强的变形类型。
在焊接过程中，不均匀的加热，使得焊缝及其附近的温度很高，而远处大部分金属不受热，其温度还是室内温度。
这样，不受热的冷金属部分便阻碍了焊缝及近缝区金属的膨胀和收缩；因而，冷却后，焊缝就产生了不同程度的收缩和内应力（纵向和横向），就造成了焊接结构的各种变形。
金属内部发生晶粒组织的转变所引起的体积变化也可能引起焊件的变形。
这是产生焊接应力与变形的根本原因。
电动车车架焊接精度研究与改善
电动车车架焊接精度研究与改善摘要：因为车架的焊接精度直接影响着装配时孔偏、外观塑料覆盖件间的接缝大等问题，本文通过从定位基准、零件质量、焊接夹具以及焊接工艺、人员等方面进行了探究探讨，希望对提高电动车焊接精度，促进企业发展有重要作用。
关键字：电动车；车架；焊接精度引言：车架作为电动车的骨架，其对电动车的整体质量影响重大。
车架由多种板材与管材组合而成，是一种较为复杂的三维结构。
车架将车轮、转向装置、传动系统等有序的联系在一起，组合成一个有机整体。
车架的精度除了会影响到装配效率以外，还会对整车的覆盖件接缝带来一定影响。
如果控制不到位，将会大大增加返修率、降低装配效率，影响企业发展。
介于此，以下就电动车车架焊接精度进行研究并给与改进措施。
1 影响电动车车架焊接精度的因素焊接是一个局部加热的过程。
在对车架焊接期间，因为温度分布不均，在焊接与热影响区附近的温度最高，焊接材料受热膨胀，而焊接热源波及到的范围有限，其周围金属的温度较低，一些冷态金属阻碍接头位置的膨胀与收缩，加之局部组织改变，焊接接头周围的材料发生热应变进而产生内应力，致使焊接结构发生改变。
总体而言，影响车架焊接精度的因素主要有如下几方面。
1.1 车架受热不均在车架焊接的全过程中，其中的焊缝是受热不均的，这种不均匀受热就会造成车架结构热胀冷缩，待冷却之后车架的内部就会出现残余内应力。
1.2 焊缝收缩焊缝在冷却过程中，材料由液态结晶为固态期间，体积会出现一定的收缩，而母材与焊缝又构成一个整体，焊缝本身无法自由的收缩或者膨胀，因此造成整个车间产生变形，并且在焊缝当中还会残余焊接应力。
1.3 焊缝的刚性与拘束焊缝的这一作用，也会在一定程度上影响车架变形与应力。
其中刚性是指焊件抵抗焊接变形的能力。
而拘束则意味着焊件对车架变形的抑制作用。
刚性属于车架自身的一种性能，其余车架的大小、横截面积以及材料有一定关系，而拘束则是一种客观条件，车架自身的刚性和抵御周围拘束的程度越小，其产生的焊接变形就会越少，进而引发的焊接应力也会随之减少[1]。
摩托车车架焊接缺陷与质量控制考核试卷
1.在摩托车车架焊接中，焊接速度越快，焊接质量越好。（）
2.摩托车车架焊接时，所有的焊接缺陷都可以通过外观检查发现。（）
3.焊接摩托车车架时，焊缝的成型不良不会影响车架的使用性能。（）
4.摩托车车架焊接中，焊接电流越大，熔深越深。（）
A.焊条受潮
B.焊接环境湿度大
C.焊接速度过快
D.焊接电流过大
5.以下哪些方法可以用于检测摩托车车架焊接缺陷？（）
A.外观检查
B.射线检测
C.超声波检测
D.破坏性检测
6.下列哪些因素会影响摩托车车架焊接的疲劳寿命？（）
A.焊接材料
B.焊接工艺
C.焊接缺陷
D.使用环境
7.以下哪些焊接方法适用于摩托车车架的修复？（）
1.以下哪些因素会影响摩托车车架焊接质量？（）
A.焊接电流
B.焊接速度
C.焊接环境
D.焊工技术水平
2.下列哪些措施可以减少摩托车车架焊接变形？（）
A.适当预热
B.采用对称焊接
C.选用大电流焊接
D.焊接后进行时效处理
3.以下哪些焊接缺陷可能导致摩托车车架强度降低？（）
A.气孔
B.裂纹
C.夹渣
D.焊瘤
4.下列哪些情况可能导致摩托车车架焊接产生气孔？（）
3.预热、后热处理
4.焊接质量
5.气体保护
6.焊接缺陷
7.焊接性、力学性能
8.焊条直径、焊接位置
9.激光焊
10.焊接工艺参数、焊接材料、焊接方法
四、判断题
1. ×
2. ×
3. ×
4. √
5. √
半挂车车架焊接缺陷及质量控制分析
半挂车车架焊接缺陷及质量控制分析摘要：半挂车车架焊接是半挂车制造中的重要工序，其质量直接影响半挂车的使用寿命和安全性。
本文通过对半挂车车架焊接缺陷及质量控制进行分析，总结出了半挂车车架焊接质量控制的关键点和方法，为半挂车制造企业提供了一定的参考和借鉴。
关键词：半挂车；车架焊接；缺陷前言：半挂车是运输行业中不可或缺的一种车型，其主要由车头、车身和车架三部分组成，其中车架是半挂车的重要组成部分。
车架的质量直接影响半挂车的使用寿命和安全性，因此半挂车车架的制造过程中，焊接工艺和质量控制显得尤为重要。
一、半挂车车架焊接缺陷分析（一）焊缝裂纹焊缝裂纹是半挂车车架焊接过程中最常见的缺陷之一，其主要原因是焊接过程中产生的应力和变形引起的。
焊接过程中产生的应力和变形主要有以下几种情况：1.焊接过程中产生的热应力半挂车车架焊接过程中，焊接部位的温度升高，导致焊接部位产生热膨胀，而周围的材料受到约束，不能自由膨胀，因此产生了热应力。
这种应力会在焊接过程中不断积累，并随着焊接完成后的冷却过程逐渐释放。
如果热应力过大，就会导致焊接部位产生裂纹或变形，影响半挂车的使用寿命和安全性。
因此，在焊接过程中需要采取一些措施来减小热应力，比如控制焊接温度、采用适当的焊接顺序、预热焊接部位等。
1.焊接过程中产生的收缩应力在焊接过程中，焊接部位会受到高温的热影响，导致焊接部位的材料膨胀。
随着焊接部位的冷却，材料会发生收缩，从而产生收缩应力。
这种应力的产生是由于冷却过程中，焊接部位内部材料的不同收缩率所造成的。
由于焊接部位的不同材料在热膨胀和冷缩方面的差异，会导致不同的收缩应力产生。
这种收缩应力会对焊接部位的结构和性能造成影响，如果收缩应力过大，可能导致焊接部位出现裂纹、变形等问题。
因此，在焊接过程中应注意控制焊接温度和焊接速度，以减少收缩应力的产生。
1.焊接过程中产生的变形应力焊接过程中，当焊接部位被加热后，焊接材料会膨胀，而周围的未加热部分则保持原状，导致焊接部位产生变形。
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车架焊接过程焊接变形控制方法
发表时间：2018-11-17T18:50:44.317Z 来源：《建筑模拟》2018年第24期作者：柏静
[导读] 笔者先分析焊接变形产生的模式，并且进一步分析焊接变形的控制。
柏静
身份证号：3429231987****1710
安徽江淮汽车集团股份有限公司轻型商用车分公司安徽合肥 230000
摘要：笔者先分析焊接变形产生的模式，并且进一步分析焊接变形的控制。
关键词：焊接变形；焊接顺序；刚性固定；反变形法
前言：
纵向收缩变形、横向收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形和波浪变形都属于焊接变形。
对于汽车车架而言，它的变形的主要形式有横向收缩变形和弯曲变形。
收缩变形主要发生在车架纵梁之间（前段与后段），弯曲变形主要发生在纵梁与横梁中。
1 焊接变形产生的模式
1.1 横向收缩变形产生的模式
焊件焊后沿垂直于焊缝长度方向上产生的收缩变形称为横向收缩变形。
因为车架分为前段、中段和后段，前中段连接处与中后段连接处，焊缝分布比较集中，也就是焊缝分布在车架中性轴的对称位置，焊后焊件将产生横向收缩变形，它的焊缝位置及焊接变形.
1.2 弯曲变形产生的模式
弯曲变形是由焊接方向偏心收缩产生的。
产生车架弯曲变形的最主要原因是焊缝在结构上布置不对称，现车架前段与后段即是如此，焊缝布置不对称且为满焊，弯曲变形也就较大。
2 焊接变形的控制
2.1 选择合适的焊缝形状及尺寸避免焊缝集中
在确保结构有足够承载能力的前提下，尽量采用小的焊缝尺寸，特别是最容易盲目加大的角焊缝。
第4横梁通过CAE 分析，由满焊更改为段焊，使焊接变形大大降低了，第 4 横梁焊缝[1]。
在焊缝的布置上，尽量避免焊缝集中，不允许有 3 条焊缝交叉的现象出现，这样的地方应力集中最为突出。
第 2 横梁出现焊缝集中部分，导致焊接变形较大。
第 2 横梁焊缝。
2.2 采用合理的焊接顺序
车架应选择合理的焊接顺序，使焊接变形减小。
焊接应先定位点焊，再对称焊接，且焊接应按相应顺序进行。
对于纵梁焊缝的焊接，文章选择3 种较优焊接顺序，从中选取最佳方案。
1）由纵梁外侧到内侧依次焊接，焊接顺序如下图所示：
2）由纵梁内侧到外侧依次焊接，焊接顺序，如图 6所示。
3）从一侧到另一侧跳焊，焊接顺序，如图 7 所示。
在自由状态下进行焊接，焊接后测量其相应点尺寸，相比初始数据，确定其变形量[2]。
2.3 刚性固定法
焊件被夹紧，在不能自由变形的条件下施焊，这样可以减小焊后变形。
车架通过夹具实施固定。
1）夹具夹紧。
现车间焊接都需夹具固定，能有效防止焊接变形的产生，然而夹具有相应的夹紧力，而焊接变形力非常大，对此更改夹具定位结构，由普通夹紧机构更改为夹具夹紧自锁结构，此种结构能有效防止焊接变形的产生。
2）采用液压装置。
液压气缸特点为动作缓慢和夹紧力大，适合于焊接变形大的部位。
刚性固定优点是夹固后，可以自由实施焊接而不必考虑焊接顺序，缺点是只能减小变形，因为去除夹固后，焊件仍有回弹现象。
因此刚性固定与反变形同时配合使用，其效果最好[3]。
2.4 合理的工艺参数
能量集中和热输入较低的焊接方法，可以有效降低焊接变形。
现车架焊接采用 CO2 焊，焊机热输入是影响变形量的关键因素，在保证熔透和焊缝无缺陷的前提下，应尽量采用小的焊接热输入。
焊接的工艺参数包括：焊接电流、电压、焊丝伸出长度及保护气体的流量。
布置合理工艺参数可以减小焊接变形，即保证输出的热量适中。
由公式 Q=UIt 可以看出，焊接能量跟焊接电流、电压及时间（焊接速度）有关，电流越大，产生的热量越高，热量分布越不均匀，变形也就越大。
现车间 CO2 焊人工焊接较多，减小焊接变形的方法为规范车间焊接参数。
除了可以目视的焊接电流与焊接电压，焊接速度也需要做相应监控。
焊接速度控制在 300～600 mm/min 为宜。
2.5 反变形法
焊前使焊件具有一个与焊后变形方向相反，大小相当的变形，以便恰好能抵消焊接时的变形，这种方法称为反变形法[1]。
使用此方法必须准确估计焊后可能产生的变形方向和大小，根据焊件的结构特点和生产条件进行应用。
现车间纵梁 X 向变形即按此原理调整。
纵梁前后两孔的理论尺寸调到理论数据，焊接完成后距离一般都缩短 2～4 mm，对策方案为：向后主定位销X正方向调整 3 mm，焊接完成后纵梁前后定位孔达到理论状态[4]。
结语
为了减小焊接变形要选择合适的焊缝形状与尺寸、合理的焊接顺序与工艺参数、夹具夹紧（刚性固定法）以及反变形法都能。
在生产中要有效结合上述方法，焊接变形才能控制在理想范围内。
如出现焊接变形后，还能通过锤击修正，这样使焊接变形减小，又能降低焊接内应力。
焊接变形有它的不可预测性，然而也有它的规律性，只要掌握规律，采取相应的措施，就可以很好地控制焊接变形，保证产品精度。
焊接变形的控制方法可为类似产品生产提供参考借鉴。
参考文献：
[1] 韩根云.汽车车架焊接变形的控制[J].汽车工艺与材料.2000（02）
[2] 陈嫒媛，徐浩，魏庆丰.汽车车架的焊接变形控制[J].汽车与配件.2014（06）
[3] 陆凤慧，白宗奇.汽车车架横梁冲压开裂简析[J].北方钒钛.2017（02）
[4] 王青春，赵娟妮，杨芳，牟智.载货汽车车架轻量化评价方法及优化设计[J].锻压技术.2017（09）。