钢管抛磨机吸气罩的焊接制作工艺

钢管抛磨机吸气罩的焊接制作工艺目录摘要和关键词绪论第1章母材的选择第2章焊接方法与设备的选择第3章焊接材料的选择第4章焊接夹具的选择第5章焊接结构工艺路线的确定第6章焊接检验第7章焊接缺陷第8章抛磨机除尘罩的油漆结论参考文献摘要钢管抛磨机吸气罩是一种环保型产品，对产品的质量要求并不是很高，因此，根据产品实际应用，从考虑质量和经济成本等方面，选择了产品的母材为Q235钢，焊接方法为钨极氩弧焊，WSW-500型焊机，钨极为Wce-20,焊丝为H08Mn2SiA,保护气体为氩气，以及合理的焊接工装夹具，对确定好的各类参数应用于焊接当中，并对各种工序作出严格要求，并列出了焊接工艺路线单和焊接工艺卡，对成形后的产品采用外观检测--目测法，进行检测，并对各种可能出现的缺陷作出了预见和危害分析，以及相关的补救措施，并画出了产品的成形图。关键词：吸气罩的生产工艺，焊接工艺路线单，工艺卡绪论焊接技术在机械制造工业中具有重要地位，是国家经济各个领域不可缺少的工艺技术手段，焊接作为现代工业生产中理想的连接手段，与其他连接方法相比，具有很多优点，其应用更是涉及到国民经济的各个领域。钢管抛磨机吸气罩的制作就是焊接的一个典型体现，它是一种环保型产品，也是焊接生产项目中的一种，对环境保护起着很大的作用。本文主要根据它的制作工艺，结合焊接生产项目和焊接生产项目的管理，以及检测的技术对制作钢管抛磨机吸气罩做了一个全面的概述，着重讲述了母材的选择，焊接材料的选择，焊接方法和设备的选择，焊接结构工艺路线的确定，制作焊接工艺路线单，焊接工艺卡，以及应用了常用的焊接质量检测技术，也分析了其中可能出现的种种缺陷，走过了整整一个焊接生产的流程，为今后做焊接生产打下了一个坚实的基础。由于本人水平有限，且受实践经验所限，可存在不少缺点和错误，衷心希望老师和同学批评指正。第1章母材的选择材料的选择对制作工艺来说是非常重要的，材料选择的好坏对焊接质量和经济的影响是非常大的，本次设计的是钢管抛磨机吸气罩，属于环保型的产品，主要用来将工件在抛磨机抛光是的一些火星，灰尘等杂质通过吸气罩排除掉，没有承受很大的力，结构简单，用于的场合并不是很重要，故从考虑到使用情况，既经济又实用，选用Q235钢，因为它满足了这个要求。1.1Q235钢的焊接性Q235钢含碳量低，含硅、锰又少，通常情况下不会因焊接而引起严重硬化组织与淬火组织，它的强度和塑性有较好的配合，冲击韧度好，可以制成各种接头形式，适合全位置焊接，焊缝产生裂纹和气孔倾向小，焊接时一般不需要预热，控制层间温度和后热，焊后也不必采用热处理改善组织，不需要特殊的工艺措施，焊接性优良，可以采用各种焊接方法焊接，一般只有在特殊的环境下可能会有困难。1.2Q235钢的机械性能抗拉强度（σb/MPa):375-500,伸长率（δ5%）：≧26（a≦16mm),≧25(a40-60mm),≧23(a60-100mm),≧22(a100-150mm),≧21(a150mm)其中a为钢材厚度或直径。Q235钢的屈服点为235MPa，抗拉强度约是375-460MPa（3750-4600kgf/cm2)经计算Q235钢的许用弯曲应力[σ]=158MPa许用剪切应力[τ]=98MPa许用挤压应力[σ]=240MPaQ235是最普通的板材，属于普板系列。既经济又实用。执行标准：外部标准为：GB/T709-2006热轧板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差，内容标准为：GB/T3274-2007碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带1.3母材尺寸的确定母材的尺寸板厚为0.5mm,其他尺寸按照图样确定，如附图所示。第2章焊接方法及设备的选择生产中选择焊接方法和设备时，不但要了解各种焊接方法和设备的特点以及适用的范围，而且要考虑产品的要求，然后再根据所焊接产品的结构、材料以及生产技术等条件作出初步选择。2.1焊接方法的选择Q235钢的焊接方法有很多，例如：手工电弧焊、埋弧焊、气保焊、等离子弧焊、电渣焊等，所涉及的焊接范围很广。根据本次设计的吸气罩的特点而言，它只有0.5mm厚，是环保型产品，受力不是很大，考虑到它的质量优良可靠，生产率高，成形美观，经济性好等因素，所以首选钨极氩弧焊，次选气焊，再次选MIG焊。2.1.1钨极氩弧焊的特点及应用(1)焊接质量好氩气是惰性气体，不与金属起化学反应，合金元素不会氧化烧损，而且也不溶解于金属，焊接过程基本是金属熔化和结晶的简单过程，因此保护效果好，能获得高质量的焊缝。(2)适应能力强采用氩气保护无熔渣，填充焊丝不通过电流不产生飞溅，焊缝成形美观；电弧稳定性好，即使在很小的电流(10A)下也能稳定燃烧，且热源和填充焊丝可分别控制，热输入容易调节，所以特适合薄板，超薄板(0.1mm)及全位置焊接。(3)焊接范围广钨极氩弧焊几乎可焊接除熔点非常低的铅，、锡以外的所有金属和合金，特别适宜焊接化学性质活泼的金属和合金，由于容易实现单面焊双面成形，有时还用于焊接结构的打底焊。该吸气罩是一种环保型产品，考虑到它的成形美观，变形等因素，钨极氩弧焊是最佳选择。2.2焊接设备的选择2.2.1选用焊接设备的基本原则(1)符合被焊结构的技术要求被焊结构的技术要求包括材料特性，结构特点，尺寸，精度要求和结构的使用条件等。(2)符合实际的使用情况不同的焊接设备可以焊接同一焊件，因此需要根据需要实际使用情况选择比较合适的焊接设备。(3)符合好的经济效益选用焊接设备应在满足工艺要求的前提下，尽可能选用耗电少和功率高的设备。2.2.2焊接设备的选择根据焊接设备的基本原则，结合吸气罩的特点和要求，选用钨极氩弧焊机WSM-250型，配用下降外特性脉冲弧焊电源。因为脉冲弧焊电源功率高，可以在较宽的范围内调节、控制焊接线能量，对于热敏度性大的高合金材料、薄板及全位置焊接具有独特优点。2.3下料、成形的方法和设备钢管抛磨机吸气罩的材料只有0.5mm厚，用冷板制作，强度不是很大，结构也简单，因此在下料时不能承受很大的力，否则容易变形，影响后面产品的加工，以及产品最后的质量，所以根据实际需要，采用激光切割进行下料和成形。第3章焊接材料的选择材料的选择是焊接结构生产中非常重要的环节，它的好坏关系到焊接结构生产的质量和经济问题，所以选材一定要科学。3.1焊接材料的选用原则按照确保焊接结构安全使用的前提下尽量改善作业条件和提高技术经济效益的原则来选择焊材，主要从一下几点考虑：(1)焊缝金属性能焊缝化学成分与机械性能、抗裂性能、所要求的特性性能，如低温冲击性能、抗疲劳性能及耐蚀性。(2)工艺性工艺性好，方便操作，减轻劳动强度，改善卫生条件，抗气孔，夹渣，未焊透，咬边等缺陷能力。(3)技术经济效益提高劳动生产率，降低成本。3.2钨极的选择钨极氩弧焊钨极主要是传导电流引燃电流和维持电弧正常燃烧的作用，所以要求具有较大的许用电流，熔点高，损耗小，引弧和稳弧性能好等特性，常用钨极有纯钨极，钍钨极和铈钨极三种，牌号与特点如表3-13.3焊丝的选择焊丝选用的原则是熔敷金属化学成份或力学性能与被焊接材料相当。根据钢管抛磨机吸气罩母材的化学成份和力学性能、选用钢焊丝按照GB/T8110-1995《气体保护电弧焊用碳、低合金钢焊丝》选用H08Mn2SiA焊丝。用途及熔敷金属性能如表3-2、3-3所示。表3-1常用钨极的牌号和特点钨极种类常用牌号特点纯钨极W1、W2熔点高达3400℃，沸点约为5900℃，基本上能满足焊接过程的要求，但电流载受能力低，空载电压高，目前很少使用钍钨极WTh-7、WTn-10、WTn-15在钨极中加入1％～2％的氧化钍（ThO2）,显著提高了钨极电子发射能力，与纯极相比，引弧容易，电弧稳定，不易烧损，使用寿命长；电弧稳定但成本较高，且有微量放射性，必须加强劳动保护铈钨极Wce-10、Wce-15、Wce-20在纯钨中加入2％的氧化铈(Ce0)。与钍钨极相比，引弧容易，电弧稳定，许用电流密度大；电极烧损小，使用寿命长，几乎没有放射性，是一种理想的电极材料。据吸气罩的要求和钨极的特性以及各种钨极的对比，选择铈钨极Wce-20。表3-2钨极氩弧焊丝牌号及用途焊丝牌号焊丝型号用途H08Mn2SiAER49-1用于焊接低碳钢及某些低合金结构钢表3-3钨极氩弧焊ER49-1焊丝熔敷金属力学性能焊丝型号熔敷金属拉伸试验熔敷金属V铁冲击试验ER49-1σb/Mpaσ0.2/MPaδ5/％试验温度/℃Akv/J≥490≥372≥20室温≥473.4保护气体的选择钨极氩弧焊的保护气体大致有氩气、氢气及氩氢和氩氦的混合气体三种。使用最广的是氩气，氦气由于比较稀有，提炼困难，价格昂贵，国内极少使用。氩氢的混合气体仅限于不锈钢，镍及镍铜合金焊接，结合本次课题的实际需要，只是普通型的装置，选用氩气保护气体。3.5焊接规范参数的选择钨极氩弧焊的焊接工艺参数主要有：电源种类和极性、钨极直径、焊接电流、电弧电压、氩气流量、氩气速度和喷嘴直径等。焊接工艺参数的正确选择是获得优质焊接接头的重要保证。1、电源种类和极性的选择，如表3-4所示。2、钨极直径主要是按照焊件厚度、焊接电流、电源极性来选择，见表3-5所示。3、焊接电流根据表3-5所得，选择焊接电流为15～80A之间。表3-4电源种类和极性的选择电源种类和极性被焊金属材料直流正接低碳钢、低合金钢、不锈钢、耐热钢、铜钛及合金直流反接主要用于各种金属的熔化极氩弧焊、钨极氩弧焊很少采用交流电源铝、镁及合金根据表，结合本次的设计母材为Q235钢，所以选择直流正接。表3-5各种直径的钨极评用电流范围电源极性钨极直径/mm1．01．62．43．24．0许用电流范围/A直流正接15～8070～150150～250250～400400～500根据表以及母材Q235板厚1mm，选择焊丝直径为1.0mm。4、氩气流量和喷嘴直径氩气流量选择3～20L/min范围内，喷嘴直径随着氩气流量增加而增加为5～14mm。喷嘴按下式计算D=（2.5～3.5）dw式中D——喷嘴直径（mm）dw——钨极直径决定喷嘴直径后，氩气流量按下公式计算Q=(0.8～1.2)D式中：Q——氩气流量（L/min）D——喷嘴直径D小时，Q取上限；D大时，Q取下限。5、焊接电流焊接速度过快，易产生未焊透等缺陷，焊速过慢，焊缝易咬边和烧穿。焊接时看好工件的变化，自行调整焊接速度。6、电弧电压采用短弧焊，电压为10～24V7、喷嘴与焊件间的距离通过测定氩气有效保护区域的直径来判断，直径越大，保护效果越好，喷嘴与焊件的距离以5～15mm为宜。8、钨极伸出长度为了防止电弧烧坏喷嘴，钨极端部突出喷嘴以外，其伸出长度对接焊时为3～6mm。角焊缝时为7～8mm。9、焊丝直径根据焊接电流的选择，选择焊丝的直径为1mm。3．6施焊条件1．将被焊材料表面坡口及坡口两侧20mm内表面上的水、锈、氧化膜、油污和有碍焊接的杂物清除掉。2．将清理好的工件用焊接夹具夹好。3．选择好合理的焊接工艺参数。4．戴好该戴的劳动保护设备。第4章焊接夹具的选择为了使焊接工作顺利进行，使产品达到预定要求，在焊接时需要焊接夹具进行夹紧，根据实际需要，需要对夹具进行设计。设计夹具的目的就是确保装配和焊接过程中不变形或减少变形，力求生产的产品一次性达标。本夹具就是保证件1与件2以及件4与件2、件3与件1和件4、件5与件1各板块的位置保持正确，也就是底板和侧板的夹具。但根据本次的设计，产品的结构精度要求不是很高，又从产品成本进行考虑，采用人工用工具如钳子等进行夹紧，定位。先对焊接部位进行点焊，然后拿下来进行焊接。第5章焊接结构工艺路线的确定5.1工序的要求为了获得产品的优质质量，必须严格要求各种工序，现将各工序要求如下：1、钢材矫正由于钢材从生产到零件加工的各个环节，都可能因各种原因会导致变形，钢材在划线时偏差只允许：δ﹤14时f≤1.5，超出范围必须矫正。2、钢材的预处理必须对钢材表面的铁锈、油污、氧化皮等清理干净，为后续加工做准备。3、看钢结构施工图按图纸来加工，看它们的连接方式、焊缝尺寸、坡口形式。4、划线按图纸上的