弧焊焊接夹具的设计与应用.docVIP

平头车环绕仪表横梁CO2焊接工艺和夹具的设计与应用 影响环绕仪表横梁焊接质量的因素分析：主要是仪表横梁在焊接时产生的焊接应力导致仪表横梁焊接总成发生变形。下面，从焊接变形产生的机理分析焊接变形产生的原因： 一、焊接过程中的变形成因 –　　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。 　　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。 　　二、 焊件的残余变形和应力　　在焊接过程中焊件将发生变形，随着变形的产生，焊件内的应力状态也发生了变化，而焊完并冷却后所留下的变形和应力不是暂时的而是残余的。通常焊件的残余变形和应力是同时存在的，。因此，在制造焊接结构时，必须充分了解焊接时内应力发生的机理和焊后决定工件变形的基本规律，以控制和减少它的危害性。 　　三、影响焊接结构变形的主要因素及变形的种类 　　（一）影响焊接结构变形的主要因素： 　　焊缝在结构中的位置；结构刚性的大小；装配和焊接顺序；焊接规范的选择。 　　（二）焊接变形的种类： 　　纵向收缩和横向收缩。在焊缝长度方向上的收缩称纵向收缩，而在垂直于焊缝纵向的收缩称横向收缩。由于这种收缩，便使焊件发生了变形角变形 即相连接的构件间的角度发生改变，一般是由于焊缝区的横向收缩在焊件厚度上分布不均匀引起的；弯曲变形；即焊件产生弯曲。通常是由焊缝区的纵向或横向收缩引起的波浪变形；一般是由沿板面方向的压应力作用引起的扭曲变形即焊件沿轴线方向发生扭转，与角焊缝引起的角度形沿焊接方向逐渐增大有关。 产品结构：该产品主要以中间弯曲成一定空间形状的管状横梁为骨架，在横梁上的不同的空间位置焊接大小不同、形状各异的若干部件。焊接后的总成还要保证各部件在该总成上的安装孔位的空间位置在产品要求的公差范围之内。 从结构上看，环绕仪表横梁总成可能导致焊接变形的因素包括以下几个方面： 1）、中间骨架又是通过弯曲变形工艺获得的零件，结构的刚性不好，存在着一定的不稳定性； 2）、该制件需要焊接的零件较多，空间位置复杂，焊缝分布不均匀以及焊缝大小不一，焊缝又多分布在该件的一侧，增大了该结构的焊接变形的趋势。 因此，该仪表横梁焊接总成要保证变形量较小，不仅需要制定合理的焊接工艺，而且要设计制造一台合理的焊接夹具。 1、环绕仪表横梁焊接工艺的制定　　通过以上的分析，我们基本了解焊接变形的原因及变形的种类，针对焊接变形的原因和种类焊接工艺进行改进有效防止和减少焊接变形。下　 3）、反变形法。在焊前进行装配时，预置反方向的变形量为抵消（补偿）焊接变形，这种方法叫做反变形法。 因此，在设计夹具时，要考虑该变形方向，采取反变形刚性固定法利用焊接顺序来控制变形。采用合理的焊接程序来减少变形，这在生产实践中是行之有效的好办法梁，由于焊缝不对称，焊后产生下挠弯曲变形。焊接顺序是影响焊接结构变形的主要因素之一，安排焊接顺序时应注意下列原则： 　　（1）尽量采用对称焊接。对于具有对称焊缝的工作，最好进行对称焊接。这样可以使由各焊缝所引起的变形相互抵消一部分。　　（2）对某些焊缝布置不对称的结构，应先焊焊缝少的。 除了在夹具设计上提出要求和在弧焊工艺过程进行优化以外，还要制定产品的检验要求和检验方法，用以保证产品的焊接质量的稳定性。因此，结合产品自身的要求，在弧焊夹具设计的同时，就要制定环绕仪表横梁的检验要求，同时设计制造检验夹具，用来随时检验焊接产品的焊接质量（主要是空间的孔位要求和变形量）。在生产过程中，按照工艺要求定期检验用弧焊夹具焊接处的仪表横梁是否满足检验夹具，如有偏差，车间调整工人就应该及时调整焊接夹具的定位，保证产品的焊接质量。 图一 图二 图三 图四 图五