支座焊接工艺设计_课程设计1

课
程
设
计
专业班级：
学生姓名：学号：指导老师：题目：支座焊接工艺设计
目录
一支座简介 (3)
支座的定义 (3)
支座材料 (3)
二零件示意图 (5)
三零件下料 (6)
四拼装 (9)
五：焊接 (10)
手工电弧焊 (10)
二氧化碳气体保护焊 (11)
具体焊接情况 (12)
六:最佳焊接工艺 (14)
支座简介
支座的定义：支座是指用以支承容器或设备的重量，并使其固定于一定位置的支承部件。

还要承受操作时的振动与地震载荷。

支座的结构型式主要由容器自身的型式和支座的形状来决定，通常分为立式支座、卧式支座和球形容器支座三类。

立式支座又分为悬挂式
支座、支承式支座、支承式支脚，支承式支腿、裙式支座等；卧式支座分鞍式支座、圈座和支腿式支座等；球形容器支座分支柱式、裙式、半埋式和V形支承等。

支座材料：Q235
Q235普通碳素结构钢又称在A3板。

普通碳素结构钢－普板是一种钢材的材质。

Q代表的是这种材质的屈服极限，后面的235，就是指这种材质的屈服值，在235MPa左右。

并会随着材质的厚度的增加而使其屈服值减小。

由于含碳适中，综合性能较好，强度、塑性和焊接等性能得到较好配合，用途最广泛，大量应用于建筑及工程结构，以及一些对性能要求不太高的机械零件
Q235的碳和其他合金元素含量较低，其塑性、韧性好，一般无淬硬倾向，不易产生焊接裂纹等倾向，焊接性能优良。

Q235焊接时，一般不需要预热和焊后热处理等特殊的工艺措施，也不需选用复杂和特殊的设备。

对焊接电源没有特殊要求，一般的交、直流弧焊机都可以焊接。

在实际生产中，根据工件的不同加工要求，可选择手工电弧焊、CO2气体保护焊、埋弧焊等焊接方法。

支座零件简图
零件示意图 1 3
6
5
4 2
主视图
1
4
5 俯视图
2 3
零件下料
由于所有构件均是Q235，所以无太多特殊的要求，根据板材的形状号线，下料。

下料的方法有一下几种：
剪切下料:
1检查号线是否清晰、正确,发现问题应及时找有关人员解决.
2剪切下料时,剪床的剪刀必须锋利,并根据剪切厚度调整好剪刀间隙,其值参见附录A.
3根据下料尺寸要求,调准定尺挡板,并保证工作可靠,剪切时材料一定靠实挡板.
4按号线剪切,剪切时剪刃必须对准号线.
5剪切时应先将不规则的料边剪掉.
6切口断面不得有撕裂、裂纹、棱边.
7剪切最后剩下的料头,必须保证剪床的压料板能压牢,否则必须加辅助压料板.
附录A 剪切钢板时剪刃间隙与板厚的关系(参考条件)
钢板厚度 1~3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 左视图
6
剪刃间隙
0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75 气割下料:
1检查号线是否正确、清晰.数控切割机应复核切割图样和数控程序是否正确,发现问题应及时找有关人员解决.
2检查仿形切割靠模板是否正确,对变形的靠模板应修复后再用.
3气割前应根据被切割板材厚度换好切割嘴(参见附录A)
4气割型材时应根据具体情况选用切割嘴.
5气割前应调整好表压，点火试验合格后方可切割.
6机动气割时,应不间断地使用冷却水.
7气割过程中,应注意观察切割情况,发现异常情况,应立即停止切割.
8气割下料后,应清渣、除去氧化皮、必要时采用工具打磨干净.
附录A
气割下料时割嘴规格号的选择(参考条件)
板材厚度3~5 >5~10 >10~20 >20~40 >40~60 >60~100 >100~150 >150~180
割嘴号
0 1 2 3 4 5 6 7
手动割口宽度
1.5 2
2.5 3
3.5 4~6 6.5 8
机动割口宽度
1~1.5 1.5~2 2.5 3 3.5 4.5~5 5~5.5 6~7
锯削下料:
1锯削下料时,应根据材料的牌号和规格选用锯条或锯片.
2根据下料尺寸要求调准定尺挡杆,并保证工作可靠,锯削时材料一定靠实挡杆.
3锯削时应先将不规则的料头锯掉.
4锯床的夹料装置应能可靠地夹紧材料,在锯削过程中不得有松动现象.
5装夹后的材料应与锯床的工作台面相平行.
6在锯削过程中应不间断地使用冷却液.
7锯切最后剩下的料头必须保证锯床的夹料装置能夹牢
其他方法
下料方法使用设备特点
车削切断车床端面质量好，尺寸精度高，材料有耗损
片砂轮切割卧式砂轮
切断机端面质量好，尺寸精度高，生产率比锯切高
热剁切自由锻造液
压机下料范围广，工具简单，劳动条件不好，毛坯需要加热到锻造温度。

氧-乙炔气火焰切割割炬，氧气
瓶，乙炔发
生器
设备简单，断面质量差，金属损耗大，
端面质量差，生产率低。

氧气等离子弧割后即可焊接，割缝宽度和热变形较小，但电极和压缩喷嘴损耗快，因此要求操作者起弧后尽可能不中断切割过程
冲裁在冲裁过程中，除剪切轮廓线附近的金属外，板料本身并不产生塑性变形，所以由平板冲裁加工的零件仍然是一平面形状。

综合考虑：考虑板厚、板材、经济性、实用性，以及对零件精度的要求推荐使用氧-乙炔气火焰切割
零件④的孔可以采用钻床，氧-乙炔气割制成
零件⑤的圆弧可以采用压弯机压成
焊前准备
焊前准备有以下三点：
1、技术准备
焊工在施焊前需要进行的技术准备工作为：熟悉产品图纸，了解产品结构；熟悉产品焊接工艺，了解产品焊接接头要求的焊工持证项目，掌握产品焊接接头的焊接参数。

2、器材准备
焊工在施焊前需要进行的器材准备工作为：焊接设备及工装的检验调试；焊接参数调整，按焊接工艺的规定领取焊接材料。

3、工件准备
（1）坡口清理
施焊前焊工应检查坡口表面，不得有裂纹、分层、夹杂等缺陷，应清除焊接接头的内外坡口表面及坡口两侧母材表面至少20mm范围内的氧化物、油污、熔渣及其它有害物质。

（2）焊接接头组对
使用卡具定位或直接在坡口内点焊的方法进行焊接接头的组对，组对时应保证在焊接过程中焊点不得开裂，并不影响底层焊缝的施焊；控制对口错边量、组对间隙及棱角度等参数不超过按相应的产品制造、验收标准的规定。

在备料过程中所需要的设备有；普通的机床，以及清除焊接接头氧化物、油污、熔渣的设备，还有焊接设备。

坡口加工：机械加工（切削剪切磨削）气割加工风铲加工碳弧气刨
坡口加工原则：
经济性原则：在满足强度要求的前提下，选择合理的接头和坡口，减少焊材的填充量，提高焊接效率。

考虑坡口加工：优先选择便于加工的坡口，如V形、X形。

U形和双U形坡口，加工相对困难。

避免焊接缺陷：采用不适当的坡口形式容易产生焊接缺陷。

比如：坡口角度过大，致使焊接热输入大，工件变形；钝边过高，不能完全熔透，残留的钝边即成了缺陷源。

拼装
装配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。

①②③④⑤⑥是支座各部分代码，具体情况见支座零件简图
方案一：按①②③④⑤⑥的顺序依次焊接各部分
方案二：按①⑥⑤④②③的顺序依次焊接各部分
方案三：按①⑥②③④⑤的顺序依次焊接各部分
方案四：按①②③+⑥⑤④焊接，先将①②③焊接为一个整体，再将⑥⑤④焊接为一个整体，再将两个整体组合焊接起来方案五：按①⑤④②③+⑥先将①⑤④②③按顺序焊接为一个整体再与⑥焊接
方案六：按⑥⑤④②③+①先将⑥⑤④②③按顺序焊接为一个整体再与①焊接
方案七：按①④②③⑤⑥的顺序依次焊接各部分
最佳方案：方案二,先将①⑥焊接起来，矫正变形后依次焊接⑤④②③，焊缝分布合理的话，就不会存在装配不上的情况。

焊接
1.手工电弧焊
手工电弧焊是一种基本的焊接方法，其设备简单，操作方便、灵活，
应用较为广泛
1.1焊材选择:Q235是普通碳素结构钢，当作为一般结构焊接时，可
搭配E43系列焊条使用，一般多使用E4303焊条。

当其作为动载荷
或是复杂的厚板结构时，一般选用E4315、E4316、E5015、E5016焊
条。

1.2焊前准备:焊接前，焊件按工艺要求选择坡口形式，开坡口并清除坡口、焊件对接面及周围的锈蚀、油污等有害物质，避免产生焊接缺陷。

同时也要保证焊条的表面清洁、无污物。

当环境温度低于0℃，或者焊件较厚时，一般在100-150℃下预热。

1.3焊接工艺参数:手工电弧焊一般分为平焊、横焊、立焊、仰焊四种形式。

焊接电流的选择主要取决于焊条直径和焊缝位置，其次是焊件厚度、接头类型、焊道层次等。

而电弧电压主要由电弧长度来决定。

因此，电弧长度要适中，以保证电弧燃烧稳定，防止出现咬边、未焊透、外观成型不良等缺陷。

在焊接过程中，焊接速度要适当，既要保证焊透、融合良好，又要保证不烧穿。

对于厚度较大的焊件需采用多层焊。

在多层焊接时第一层焊通常选用较小的焊接电流，一般用直径3.2mm的焊条，焊层厚度最大不超过5mm。

盖面层要保证焊缝宽度和高度符合要求。

2.CO2气体保护焊接工艺
CO2气体保护焊是一种高效节能的焊接方法，其焊接变形小，焊接质量好，易于实现过程控制自动化。

2.1焊丝选择:Q235在CO2气体保护焊时通常选用ER49-1（H08Mn2SiA）和ER50-6焊丝
2.2焊前准备:焊接用CO2气体的纯度应该较高，一般不低于99.5%，有些优质接头的焊接则要求CO2气体的纯度不低于99.8%，露点低于-40℃。

坡口加工的精度是保证融合良好和焊缝美观的重要因素之一，可采用机械加工、气体火焰切割和等离子切割等方法进行。

焊接前，
应清理坡口及坡口两侧20mm以内的油污、锈迹和氧化皮等污物。

定位焊时根据板厚确定焊缝长度和间距。

一般薄板的定位焊缝应该细而短，长度为3-50mm，间距为30-150mm；中厚板的定位焊缝长度为15-50mm，焊缝间距为100-150mm。

2.3焊接工艺参数: CO2气体保护焊在焊接时，采用细丝、短路过渡的方法，可以焊接薄板；采用粗丝、射滴过渡的方法，可以焊接中、厚板。

从焊接位置上看，可以进行全位置焊接，也可以进行平焊、横角焊及其他空间位置的焊接。

在焊接时，要选择正确的工艺参数，以保证焊件的焊接质量。

具体焊接情况
1.先焊接①⑥
角接接头（开坡口,易焊透，有较高的强度，而且在外观上具有良好的棱角）两块板都开单边V型坡口，采用对接焊缝，采用手工电弧焊使用交流电弧焊机。

2.再焊接⑤⑥
5
6
手工电弧焊。

，采用单边V形坡口从一面焊，比采用K形坡口施焊可靠。

T型接头，凸角焊缝，焊角为6mm..
3再焊接④⑤
4
5
手工电弧焊，两块均开单边V型坡口，
60°±
用单面焊双面成型技术,采用对接接头和对接焊缝，手工电弧焊。

坡口角度60°±5°，反变形量3--4°
V型坡口焊接变形的控制：1）放大终端的间隙考虑到焊接过程中的横向收缩量，以保证焊透坡口根部所需要的间隙2）定位焊将装配好的焊件在距端部进行定位焊，始端可少焊些，终端应该多焊一些，
以防止在焊接过程中收缩造成未焊段坡口变窄而影响焊接3）预置反变形量4°
4其余部分均类似于步骤2,
焊接变形的控制
尽量选择能量密度高的焊接方法，合理控制焊接参数同时减少热量输入。

合理的焊接顺序，先焊内测焊缝，再焊外侧焊缝，内侧焊缝焊后变形量
刚性固定法
留余量法
焊接工艺
1、焊接材料型号：E4303；J422,10毫米厚的Q235钢板角焊一般要焊接2-3层，直径3.2毫米的焊条的焊接电流在120-140A；电压;22-24v
5、焊接前要清理焊口周边的油污。

注意焊接变形。