焊接坡口设计与焊缝质量控制开题报告

焊接坡口设计与焊缝质量控制开题报告

郑州市国防科技学校毕业设计（论文）开题报告

（学生填表）

专业：机电一体化应用年月日课题名称焊接坡口设计与焊缝质量控制

学生姓名栗江涛专业班级09机电课题类型论文

指导教师和欢职称讲师课题来源研究

1. 设计（或研究）的依据与意义

焊接坡口就是指的焊接坡口相对于所指定的焊接工艺实施的可达性，看你的坡

口位置，角度，形式等是否方便焊接。

根据设计或工艺需要，将焊件的待焊部位加工成一定几何形状的沟槽称为坡口。开坡口的目的是为了得到在焊件厚度上全部焊透的焊缝。

坡口是焊接的一个术语,就是在材料上取出一定的余量，留待焊接填充！

指的是为了保证焊接质量,在焊接前对工件需要焊接处进行的加工，可以气割，也可以切削而成，一般为斜面，有时也为曲面。！比如两块厚10mm 的钢板要对焊到一起，为了焊缝牢固，会在板边缘铣出倒角，这个就叫开坡口。

焊接定义:根据设计或工艺需要，在焊件的待焊部位加工并装配成的一定几何形状的沟槽。就叫坡口

坡口是主要为了焊接工件，保证焊接度,普通情况下用机加工方法加工出的型面，要求不高时也

可以气割（如果是一类焊缝，需超声波探伤的，则只能用机加工方法），但需清除氧化渣，根据需要，有K型坡口，V型坡口，Ⅰ型坡口，U 型坡口等坡口形式，但大多要求保留一定的钝边．

选择焊接坡口的原则：有六点！

1.与焊接方法及焊接材料的特性要匹配；（比如流动性差的焊材要坡口开大点）

2.焊缝填充金属尽量少；

3.避免产生缺陷；

4.减少残余焊接变形、应力；

5.利于焊接防护；

6.操作方便等。

焊接工艺设计过程中，焊缝焊材计算和产品焊材消耗汇总是一个重要内容。由于坡口形式的多样性和不规则性，导致焊缝截面面积较难计算；另一方面，在高参数容器结构件钢焊接过程中，一个坡口需要选用不同焊接材料和方法进行施焊，需要计算不同焊接工步对应焊层截面面积，使得焊材分类用量计算较为繁琐。目前工艺设计人员计算焊材用量主要采用两种方式：一种是根据经验公式，利用计算器粗略计算焊层面积来计算焊材用量；另一种是直接查找经验表来获得焊材用量。这两种方式的直接结果是效率低，计算结果误差较大，导致焊材浪费，对一些特种材料

产品制造成本显著加大。该现象的本质原因是坡口形状复杂，导致参数建模和图形驱动困难，同时不同厚度坡口截面面积计算繁琐。该软件通过变参数模型来统一描述坡口形状，设计了坡口图元类来进行坡口图形绘制参数化驱动，提出坡口截面面积参数化计算模型，为焊材消耗计算提供从坡口设计到焊材计算一种新的工具化方法，计算精度和效率明显提高，使工艺人员达到“甩计算器”的目的，能够做到领料有据，各类焊材汇总、工时和成本计算方便，并已经工具化应用到承压设备焊接工艺辅助设计软件Net_WCAPP 中，工艺设计人员的应用反馈效果是坡口模型表示、绘制及参数标注方便、计算结果精确，该工具为解决不同焊层焊材消耗计算难题提供了一种计算新方法。

如果坡口已经加工好，用目测或使用直尺就可以识别区分。两个焊接件组装后所形成坡口截面是V形就是V形坡口，是U形就是U形坡口。

当焊接件厚度较薄(小于20mm)时，通常使用V形坡口，加工比较简单。

当焊接件厚度较厚(大于20mm)时，通常使用U形坡口，以减小焊接工作量。

V形坡口和U形坡口对焊接方法没有什么影响。

焊缝是左右方向为纵向，前后为横向。即从左到右或从右到左的焊缝为纵焊缝。焊缝还分：立焊、仰焊缝、环焊缝等。

焊缝分类:：1.平焊缝，2.角焊缝，3.船形焊缝，4.单面焊缝，5.单面焊双面成形焊缝。按焊缝本身截面形式不同，焊缝分为对接焊缝和角焊缝。

焊缝质量检测有关的标准是，在焊缝处直角弯折到断裂的次数要不低于非焊缝处，耐拉伸条件不低于无焊缝处，作为容器耐压水平不低于非焊缝处。以上只是粗略要求，高等的还有金相，耐久等各个环节。

2. 国内外同类设计（或同类研究）的概况综述

随着世界制造业的快速发展，焊接技术应用越来越广泛，焊接技术水平也越来越高。新的焊接工艺方法不断涌现，专业焊接设备日新月异。与此同时，国内外焊接设备生产企业也纷纷通过各种方式展示自身的实力，特别是借以展会展出品种繁多的产品和先进的技术。

逆变焊机继续向纵深发展的几个方面：普及性提高、功率制造能力增强、小型化。普及性提高：逆变式焊机的参展率愈来愈高，参展面愈来愈广。今年的展会上，几乎所有的大公司，都以较大的阵势展示了各种逆变式焊机及新技术、新产品，只是各自的品种、功率、性能、功能和制造水平不同而已。此外，逆变焊机的品种、性能、功能和焊接方法和应用范围也有一定的提高、增加和扩大。功率制造能力增强：过去人们认为，逆变焊机以其小巧、移动方便、省电节材的优势主要适用在中小功率的场合。今年的展会上，不少公司均展出了千安级的技术产品。小型化：通过提高频率和采用高性能磁体、优化结构等，尽可能把小功率的逆变焊机做小。如用于焊接位置变动频繁的装配和维修工作中薄板

焊接的小焊机只有3.4kg。在展会上，逆变焊机几乎出现在所有电焊机展商的展台上，这表明逆变焊机现已成为电焊机行业的主流趋势。目前，逆变焊机在基础技术层面上已经趋于成熟，当前的技术竞争主要体现在逆变焊机相关电源技术的外延和逆变焊机相关焊接工艺技术的深化两个方面。

无一例外，世界着名焊接设备生产厂商都既有专业的长远规划，也非常专注于执行，如ESAB 几十年如一日地致力于埋弧焊方面的研究;KEMPPI从1946年生产电源起，至今仍专注于逆变电源研究，已创造出了多个世界第一。通过与国内外电焊机厂商的广泛接触，印象非常深刻的是：国外知名企业都拥有自身的核心技术及其专有技术名词(如我们熟知的STT、CMT、Power Wave等)，还有很多新的或我们以前不曾关注的技术名词(如Force Arc等)，并都具有R 标识。由此可见，国外企业对核心技术及其知识产权保护的强烈意识。总之，在上述的三大展会中，来自世界各地企业的形象鲜明，异彩纷呈的新产品、新技术、新工艺使参观者眼界大开，同时也折射出行业未来的发展趋势。特别是欧美