焊接设备

复杂结构焊接工艺的设计应注意哪些问题威

发布时间:2023/6/26 19:41:51   

在设计焊接工艺规程的过程中,需要着重考虑以下问题:

1、分析结构的形状和尺寸

在焊接构件设计图中,严格地规定了产品的几何形状、位置精

度和尺寸精度要求。在生产过程中,几乎每一个加工环节都有可能引起零部件的变形,因此必须严格要求每道工序的加工精度,

保证不符合要求的焊件不转移到下一工序。若出现精度超差的部件,则寻找相决办法。要充分虑到构件由于焊接所产生的变形,以及由于焊接收缩和矫正焊接变形引起的构件尺才的缩小。从产品结构方面人手,去估计有可能产生的焊接变形。

例如,薄板上焊接众多加强筋的结构,由于垂直板平面方向的刚度小,焊接后容易产生波浪变形,我们可以首先进行反变形,然后再焊接加强筋;对于细长杆件焊接结构,焊接后容易产生弯曲和扭曲变形,则可以采取对称施焊的方法,以减小焊接变形;单面V形坡口的焊接变形比双面X形坡口的焊接变形大,中厚板对接焊缝应开双V形坡口对接焊;T形截面的焊接梁,由于焊缝集中于中性轴的一侧,焊后将产生弯曲变形,可以将两根T形梁成对背对背刚性固定后再进行焊接。

2、焊接接头的质量要求

焊接接头的质量包括接头力学性能、外观要求和内部探伤质量要求。对一般焊接接头的质量要求是,接头的工作性能等于或略高于母材。在确保焊接时,首先分析母材,从焊接冶金和焊接热循环两个方面,结合产品结构特点和材料化学成分及供应状态,分析采用什么焊接方法才能获得成形最好的焊接接头。然后根据所选定焊接方法的工艺特点,合理调整焊接参数或采取些特殊的工艺措施,可确保所产生的焊接工艺缺陷最少。

最后分析接头的使用性能,尽可能地减少焊缝外观缺陷或通过对焊缝进行特殊处理,达到接头较高的使用要求,如通过对焊缝进行锤击处理,则可提高接头的疲劳强度等。

3、采用分步装配焊接零部件

当复杂构件由众多焊接零部件组成时,每个焊接零部件在焊接过程中都会产生或大或小的焊接变形,如果将大量的零部件都组装在一起,然后进行整体施焊,产生的焊接变形将难以预计,并且也很难保证每条焊缝在较好的焊接接位置施焊。所以,应尽可能分步装配焊接零部件,控制焊接变形。

在分步装配焊接时,将结构适当地分成儿个部件,分别加以装配焊接,然后再将这些焊好的部件拼接成一体,这不但有利于控制焊接变形,而且能提高生产效率,为缩短生产周期创造了良好条件。

4、合理安排焊接次序,减少应力集中

复杂构件的焊接顺序至关重要,如果焊接顺序不合理,不仅使焊接变形难以修复。而且还会产生很大的应力集中,对结构的使用性能带来安全隐患。所以,应尽可能先焊接距离截面中性轴近的焊缝,由近及远地进行焊接,如果焊缝对称于截面中性轴分布,应对称施焊。

5、采用先进的焊接工艺

采用先进的焊接工艺是为了保证产品的质量、提高生产效率、

改善劳动条件和降低生产成本。因此,采用先进的焊接工艺或设备应能满足产品的技术条件和质量要求,而且在生产过程中能够保证产品质量的稳定。另外,所采用的工艺应该是环保的,不污染或少污染环境,即使有污染也是可以治理的。所采用的先进工艺应该是具有一定的灵活性和柔性,在保证总体先进的工艺水平下,使先进技术与一般技术结合,达到总体工艺水平提高的目的。

随着焊接自动化程度的提高,大的钢结构企业具有钢板预处理生产线,对钢板进行擀平、打砂、预施涂料处理,可大大地提高钢材的处理能力。目前钢结构零部件的形状日趋复杂,尺寸精度要求越来越精确,采用传统的手工划线和手工气割下料已经不能满足大生产需求,现代焊接车间备料工段一般都有数控精密火焰切割、等离子弧切割、激光切割或水切制设备,对于形状复杂的板件下料,它可以根据预先编制的程序,直接从钢板上切割出所需要形状和尺寸的零件,一般不再进行机加工就能够直接进人装配和焊接工序。

还通过数控套料可以提高材料的可利用率,节约材料。对薄板的下料,采用等离子弧切割、激光切割或水切制设备,精度高、变形小,其优势更加突出。

6、选用的焊接工艺方法应便于操作

焊接是整个生产工艺过程的核心工序,因此,首先应分析产品

采用先进焊接技术的可行性。只有焊接方法及其机被化和自动化水平确定之后,与之相适应的焊前备料、装配和焊后处理等工艺方法及其先进性也大致可以确定。

目前规核工艺技术已经发展到较高水平,基本上能实观机核化、自动化和机器人爆接,对构件采用自动焊方法的要求是:产品结构上的焊缝数最要多、焊缝长且直或规则(如管子的环焊缝);坡口制备、组装要符合公差尺才的要求,焊接坡口清理必须干净;除了焊接设备外,一般还需要有焊接变位机、滚轮支架、液压矫形机械等自动化较高的辅助装置的密切配合。只有这些要求都能满足,采用自动焊才有可能。

7、易于保证热处理质量

焊件热处理方法的选择,应考虑不同热处理的要求及热处理设备所需要的能源情况,,通常采用火焰加热和电加热两种方法。

火焰加热包括用气体(煤气、天然气、液化石油气等)、燃油、

煤的火焰加热。火焰加热的主要缺点是:工作条件差和热效率低

(仅仅为20%~30%)。但对大型球罐、圆筒形容器等,可采用气体

火焰在内部加热,外部保温的措施,这样可以在现场进行整体回火,并取得良好效果。

电加热包括中频加热和工频加热两种。可利用各种加热用电阻丝、带、片等元件加热。电加热方法的优点主要是:

(1)容易实现自动化,温度控制精度高。

(2)热效率高,特别是采用陶瓷纤维绝热时,热效率可达到

80%~90%。

(3)加热均匀。

(4)清洁、无烟尘,劳动条件好。

整体热处理时,必须要保证加热温度的均匀性,并严格控制热处理工艺,否则会导致由于加热温度不均匀反而使应力增大。要根据焊接结构的具体情况拟定热处理规范,其中包括不同温度区的加热、保温温度及保温时间、冷却速度、测温点的布置及允许的最大温差等。

以上是大概情况,对于具体焊接结构应具体分析,灵活应用,尽量考虑全面些。



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