1. 产品的技术要求及原始数据分析。
1.1 产品的技术要求。
1)整体加工后进行适当的水压试验;对接接头应采用射线检测;由于结构等原因不能采用射线检测时,允许用可记录的超声检测。
2)对角接接头不能进行射线或超声检测时,应做100%表面检测。
3)铁磁性材料容器的表面检测应优先选用磁粉检测。
4)严格按照图纸施工,要保证根部焊透。
1.2原始数据、选材、机器选用。
1.2.1焊接母材的选择。
轴套、按钮座均采用20#钢,成分及性能如下。
前盖法兰、加强筋、面板均采用优质碳素结构钢签q235成分及性能如下。
观察孔座采用zg35成分及性能如下。
1.2.2母材表面预清理。
对钢材表面进行去除铁锈、油污、氧化皮清理等为后序加工做准备的工艺称为预处理。常用的预处理方法有机械法和化学法。由于化学法成本高,并会对环境造成一定的污染。
因此我们采用机械法。喷砂或抛丸工艺是将干沙或铁丸从专门压缩空气装置中急速喷出,轰击到金属表面,将其表面的氧化物、污物打落,这种方法清理较彻底,效率也较高。
采用dt-4720p 移动式喷砂机,其主要技术规格如下。
利用它可以进行高效率的除锈清理,表面等级可达 sa2.5-sa3 ;喷砂出口速度可达 200m /s 以上,大大提高了喷砂效率和表面清理质量。
1.2.3 备料机的选用。
1) w43—16×2500型板材矫平机。
w43—16×2500型板材矫平机技术数据。
2) ggk2—600型火焰切割机。
ggk2—600型火焰切割机技术数据。
3) q34—16联合冲剪机
q34—16联合冲剪机技术数据。
2. 焊接材料加工工艺。
2.1 焊接材料的选择。
焊接材料选择如下表。
2.2 焊接零件的装配。
1) 观察空座与面板的焊接装配 (如图2.2-1a,2.2-1b)
图2.2-1a
图2.2-1b
2) 面板与加强筋之间焊接装配(如图2.2-2)
图2.2-2
3)前门法兰与加强筋之间焊接装配(如图2.2-3)
图2.2-3
4)前门法兰与面板及加强筋之间的连接如图2.2-4a 2.2-4b
图2.2-4a
图2.2-4b
5)总焊接装配如图2.2-5
图2.2-5
3. q235钢和v20钢以及zg35钢的焊接性分析。
3.1母材化学成分分析。
20钢 q235和zg35化学成分比较见表3.1-1
表3.1-1
3.2 q235钢、20钢和zg35力学性能比较。
20钢 q235和zg35力学性能的比较如表3.2-1
表3.2-1
3.3 q235钢、20钢和zg35焊接性分析。
3.3.1 20钢焊接性分析。
20钢很少淬火,无回火脆性。冷变形塑性高,焊接性能好,气焊时厚度小,外形要求严格或形状复杂的制件上易发生裂纹。切削加工性冷拔或正火状态较退火状态好。
为改善其切削性能需进行正火或水韧处理适当提高硬度。20钢的淬透性,淬硬性低,韧性、焊接性好。
3.3.2 q235焊接性分析。
一般不产生马氏体,不必预热、层间温度或后热,具有良好的焊接性。
3.3.3 zg35钢焊接性分析。
zg35钢含碳量较高,已不适于渗碳,钢的强度、硬度均较高,具有较好的塑性,焊接性中等,淬透性仍低,一般在正火或调质状态下使用;力学性能要求不高时也可在热轧状态下使用。
4. 焊接工艺参数的选择
4.1 焊条选择。
前门焊接的母材主要是8mm的薄板,并且所用的钢种焊接性较好,所以主要采用手工电弧焊。手工电弧焊焊条的直径与板厚的关系见表4.1-1。
表4.1-1
焊q235钢时选用e4315焊条,直径3.2mm,焊接电流110a。该焊条采用了大量的金红石、大理石以及适量的云母、长石、白泥等作为造渣、造气及稳弧剂。
在焊接过程中采用气渣联合保护的方式,发尘量比碱性低氢型焊条少。
焊接20钢时选用e4316焊条,直径2mm,50a的焊接电流。该焊条焊渣流动性好,其他工艺性能一般,适用于全位置焊接。熔敷金属抗裂性能和机械性能较好。
焊接zg35钢选用e4303焊条,直径2mm,钛钙型药皮的碳钢焊条,主要用于空载电压36v电源,交直流两用,焊接工艺性好。在低电压下焊接薄板低碳钢和强度等级低的低合金钢。
4.2 焊接电流的选择(见表4.2-1)
表4.2-1
4.3 焊接电源的选择。
通过查常用交流弧焊变压器型号及技术资料表,选用bx1—300交流弧焊变压器。采用直流正接焊接,焊接电流90a-100a,焊接电压100—130v 。焊速10~20cm/min
5. 前门装配-焊接工艺设计。
5.1 轴套、按钮座、观察孔座和护圈与面板的焊接(如图5.1-1)
图5.1-1
5.1.1 工艺选择。
用手工电弧焊,均采用圆形角焊缝,由于面板厚度为4mm,不开坡口。
5.1.2焊条选择。
选用e4301焊条。
5.1.3焊接参数选择。
焊条直径3.2mm,采用直流反接,选用bx1—300交流弧焊变压器,焊接电压为24±2v,焊接电流为100~110a,焊速为10~20 cm/min。
5.2 加强筋与面板的焊接 (如图5.2-1)
图5.2-1
5.2.1 工艺选择。
采用手工电弧焊,中间两块加强筋用交错断续角焊缝,两侧加强筋用连续角焊缝。
5.2.2 焊条选择。
选用e4301焊条。
5.2.3 焊接参数选择。
焊条直径3.2mm,采用直流正接焊接,选用bx1—300交流弧焊变压器,焊接电压为100—130v,焊接电流为90—100a,焊速为10~20 cm/min。
5.3 加强筋与前盖法兰的焊接(如图5.3-1)
图5.3-1
5.3.1工艺选择。
采用手工电弧焊不开坡口。
5.3.2焊条选择。
选用低氢型焊条e4301。
5.3.3焊接参数选择。
焊条直径3.2,采用直流正接,选用bx1—300交流弧焊变压器,焊接电压为100—130v,焊接电流为100~110a,焊速为10~20 cm/min。
5.4 面板与前盖法兰焊接 (如图5.4-1)
图5.4-1
5.4.1 焊接工艺参数及选择。
1)焊条直径的选择。
手工电弧焊时, 对于低碳钢采用平敷焊时, 焊条直径取决于焊件厚度, 一般的选用原则是焊件越厚, 选择的焊条直径越粗。直径过小容易造成焊条药皮发红脱落、焊道狭窄等缺陷; 直径过大会造成未焊透、焊道堆积过高、成形不良等缺陷。由表5.
4-1可知选择焊条直径为3.2mm。
表5.4-1 焊条直径与焊件厚度的关系 (mm)
2)焊接电流的选择。
焊接电流是焊条电弧焊的主要工艺参数, 它直接影响焊接质量。总的原则是在保证焊接质量的前提下, 尽量选用较大的焊接电流以提高生产率。但是焊接电流过大, 焊条后部发红, 药皮失效或崩落,保护效果变差, 造成气孔和飞溅, 焊接时出现咬边,烧穿等缺陷, 从而影响焊接接头的质量。
焊接电流过小, 则电弧不稳, 易造成未焊透、未熔合等缺陷。确定焊条电弧焊焊接电流大小要依据焊条类型、焊条直径、焊件厚度、接头形式等因素。其中最主要的是焊条直径和焊接位置。
一般碳钢可根据焊条直径按表5.4-2来确定焊接电流。
表5.4-2
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