[QC]平板对接焊接工艺创新 [详细]

平板对接单面焊双面成形（立焊）的操作技巧【摘要】单面焊双面成形技术是焊工必须掌握的技能之一。

通过此项目的训练，让学员掌握平板对接单面焊双面成形（立焊）的打底焊、填充焊、盖面焊的操作技巧。

【关键词】单面焊双面成形立焊灭弧击穿焊法连弧焊法单面焊双面成形技术是高级焊工必须熟练掌握的技能之一。

大型焊件的焊接都是采用机械化操作，需要焊工手工操作的焊件一般都是小型的，不便于双面焊，对于质量要求高的焊件来说焊工就必须做到单面焊双面成形，即让焊工掌握焊缝根部均匀焊透的技术，保证焊接质量。

1 阅读施工图1.1阅读施工图（如图1），研究焊接任务和焊接工艺。

（1）技术要求。

①焊接要求：平板对接、立焊、单面焊双面成形。

②焊件材料：Q235。

③焊接方法：手工电弧焊。

④焊件及坡口尺寸：焊件长×宽×厚=300mm×125mm×12mm，每组两件。

采用60°V坡口。

（2）工艺分析。

焊件为V 型坡口立焊，采用多层多道焊法，即四层四焊道焊接，第一层打底焊，第二、三层填充焊，第四层盖面焊。

1.2焊前准备（1）选用机器设备。

选用交流弧焊机一台，型号BX3-500；选用E4303焊条φ3.2若干。

（2）准备焊件。

焊件的坡口形式及尺寸按图纸要求用铣床或者刨床进行加工，将坡口背面剪板时留下的圆角加工掉。

此圆角将会使背面焊缝产生应力集中。

对工件坡口钝边、毛刺进行锉削，使钝边尺寸为0.5～1.0mm。

（3）定位焊。

在焊件背面的两端进行定位焊，定位焊缝长度为10mm左右；焊件间隙：始焊端2.5～3.0mm，3.0～3.5mm；预留3～4°的反变形3。

（4）固定焊件。

将焊件竖直固定在焊接架上，按蹲式焊接姿势来确定焊件的高度。

间隙小的一端在下，焊接时从下往上焊。

1.3选择焊接参数2 焊接操作要领首先在引弧板上校验焊接电流和焊条。

当同时焊接的人数较多时，要适当调大电流2～5A，然后进行正式焊接。

1概述 (1)1.1材料简介 (1)1.2焊接特点 (1)1.3手工电弧焊 (1)1.4堆焊方法 (2)1.5焊接工艺规范 (2)1.6焊接中常见缺陷产生原因及防治 (3)1.7焊前准备 (7)1.8焊接工艺参数 (7)2 试验方法及过程 (11)2.1试验材料 (11)2.2试验设备 (12)2.3试验方法与步骤 (12)2.4组织分析 (14)2.5硬度测试 (18)3.实验结果分析 (20)3.1焊接接头组织 (20)3.2焊接缺陷分析 (21)由于焊接接头各区域经历的热循环不同，出现了以上有代表性的各种组织，焊缝金属在熔化焊时，同样经历重新熔化、结晶凝固、转变过程，其组织特征呈现出铁素体转变珠光体、马氏体以及魏氏组织。

从以上金属显微组织照片中可以观察到，在焊缝区堆焊金属中组织成块状分布，晶粒比较均匀化；在热影响区，组织的晶粒有所长大，显微组织变得粗大而且分布呈现树枝状。

(24)3.4焊接试样硬度分析 (25)结束语 (28)参考文献 (29)1概述1.1 材料简介Q235是一种普通碳素结构钢，其屈服强度约为235MPa，随着材质厚度的增加屈服值减小。

由于Q235钢含碳量适中，因此其综合性能较好，强度、塑性和焊接等性能有较好的配合，用途最为广泛，大量应用于建筑及工程结构，以及一些对性能要求不太高的机械零件。

1.2 焊接特点Q235的碳和其他合金元素含量较低，其塑性、韧性好，一般无淬硬倾向，不易产生焊接裂纹等倾向，焊接性能优良。

Q235焊接时，一般不需要预热和焊后热处理等特殊的工艺措施，也不需选用复杂和特殊的设备。

对焊接电源没有特殊要求，一般的交、直流弧焊机都可以焊接。

在实际生产中，根据工件的不同加工要求，可选择手工电弧焊、CO2气体保护焊、埋弧焊等焊接方法。

1.3 手工电弧焊手工电弧焊是一种基本的焊接方法，其设备简单，操作方便、灵活，应用较为广泛。

1.4 堆焊方法堆焊是用焊接的方法将具有一定性能的材料堆敷在工件表面的一种工艺过程。

1.目的明确焊接操作的方法和要点，规X焊工的作业行为，从而保证焊件的焊接质量。

2.X围：适用于低碳钢平板对接仰焊CO2气体保护焊的焊接作业。

在没有专用焊接工艺规程的下列情况下，本文所列的焊接工艺参数可以直接采用：1〕厚度为8~12mm的板V形坡口对接仰焊。

2〕厚度为5~6mm的板V形坡口对接仰焊。

3〕厚度为1~2mm的板I形坡口对接仰焊。

3.内容3.1.焊接准备3.1.1清理焊接坡口焊接坡口的清理方法与标准如下：3.1.2熟悉图样，了解焊接装配要求3.1.3领取焊接材料按钢号选用与母材相匹配的焊接材料，如下表所示：施焊前，应将焊丝上的油、锈等污物清除干净。

3.1.4焊接设备的准备CO2气体保护焊机应为直流平外特性电源、反极性。

施焊前应先对电源、送丝机构、焊枪、气瓶和减压流量调节器等分别进行检查，并把流量计调到所需流量，然后再进行试焊，做整体检查。

每次焊接前，都应检查、清理导电嘴、喷嘴上的飞溅，并将喷嘴涂以硅油。

焊枪的电缆导管应有足够的长度，使焊工单腿跪地或站着焊接时，保证腕部能有充分的空间自由动作，保证肘部处于不要举得太高，操作时不感到别扭的位置。

3.2.装配与定位焊3.2.1定位焊点的数量根据焊缝长度确定，位置对称，在保证装配强度的前提下数量尽可能少。

3.2.2定位焊焊缝长度小于10mm ，要求焊透，并控制焊缝厚度约为板厚的2/3左右，不得过高。

发现定位焊缝有缺陷时，应清除掉并重新焊接，不允许把缺陷留在焊缝内。

3.2.3定位焊所使用的焊接材料与对焊工的操作技术熟练程度的要求，应与正式施焊时完全一样，甚至更高些。

定位焊焊接工艺参数如下：装配间隙见下表，始焊端一般置于施焊者左侧。

3.3.厚度为8~12mm 的板V 形坡口对接仰焊 3.3.1焊接工艺参数3.3.2焊枪角度与焊法采用右向焊法，三层三道，焊道分布如图-1所示，焊枪角度如图-2所示：321图-1 焊层与焊道分布焊接方向焊枪倾角焊枪夹角图-2 焊枪角度3.3.3打底焊施焊要点在焊缝左端定位焊缝上引弧，使电弧沿焊缝中心作小幅度锯齿形摆动，自左向右焊接，当把定位焊缝覆盖，电弧到达定位焊缝与坡口根部连接处时，用电弧将坡口根部击穿，形成第一个熔孔，转入正常焊接。

平板对接平焊单面焊双面成形操作初探【摘要】平板对接平焊单面焊双面成形是板状焊件及其他管状、管板各种焊接操作的基础，但在实际生产应用中，平焊位置打底焊时熔孔不易观察和控制，在电弧吹力和熔化金属的重力作用下，焊道背面易产生焊缝超高或焊瘤等缺陷。

因此，笔者就平板对接平焊的单面焊双面成形操作另辟蹊径，积多年教学经验在本文中做了探讨。

【关键词】平板；对接平焊；单面焊；双面成形平板对接平焊单面焊双面成形是指在焊件坡口一侧进行焊接而在焊缝正、反面得到均匀整齐而无缺陷的焊缝。

其操作手法有连弧焊和断弧焊两类，其中断弧焊又以“一点”击穿手法最为常用，但它在平焊位置打底焊时熔孔不易观察和控制，在电弧吹力和熔化金属的重力作用下，焊道背面易产生焊缝超高或焊瘤等缺陷。

因此，笔者就平板对接平焊的单面焊双面成形操作另辟蹊径，积多年教学经验于本文做以下探讨，以期与同行交流。

1.焊前准备1.1 板厚选用：选择板厚δ=12mm，规格300×200mm。

用剪板机或氧-乙炔切割下料，然后采用机械方法加工V型坡口，坡口角度为60°，坡口背面不允许留有剪板切割时形成的圆角。

1.2 焊件清理：用锉刀锉去焊件坡口毛刺，钝边尺寸保持0.5～1.0mm，将坡口及两侧20mm范围内铁锈、油污、氧化物等污物清除，使其呈现金属光泽。

1.3 焊件定位：在焊件背面两端进行定位焊，要留有收缩余量。

始焊端缝间隙为3.2mm，终焊端为 4.0mm。

定位焊缝要牢固，特别是终焊端，定位焊接时要预留3°～4°反变形。

1.4 焊接设备：采用ZX7-400型直流逆变弧焊机。

1.5 焊接材料：选用E5015（J507）焊条，要求其不得受潮变质，焊心无锈，药皮不得开裂脱落。

焊前烘焙至350～400℃，恒温2h，随用随取。

1.6 电源种类及极性：直流反接。

1.7 焊件固定：将预置好反变形的焊件水平放在焊接架上，高低适当。

1.8 操作姿势：焊工要求施焊时，按蹲式姿势进行操作，蹲姿要自然；两脚夹角70°～85°，两脚距离为240～260mm；持焊钳的胳膊半伸，悬空无依托地操作。

焊接课程设计说明书班级：姓名：学号:专业目录设计任务书-------------------------------------------------------------------------------1第一部分焊接工艺设计一、6156铝合金板焊接性分析-----------------------------------------------------2二、焊接方法的选择-------------------------------------------------------------------3三、MIG焊工作原理及工艺特点---------------------------------------------------4四、、焊接工艺参数-------------------------------------------------------------------5五、焊接注意事项----------------------------------------------------------------------7六、外观检验---------------------------------------------------------------------------7七、无损检测-----------------------------------------------------------------------------8第二部分夹具设计一、夹具设计的目的意义及要求-------------------------------------------------8二、定位------------------------------------------------------------------------------------8三、夹具设计-----------------------------------------------------------------------------9四、夹紧材料的设计-------------------------------------------------------------------12五、夹紧尺寸公差及粗糙度---------------------------------------------------------14结论------------------------------------------------------------------------------------------14参考文献-----------------------------------------------------------------------------------15附录焊接工艺卡-----------------------------------------------------------------------------装配图--------------------------------------------------------------------------------------零件图-----------------------------------------------------------------------------------焊接结构课程设计任务书02题目：平板对接焊缝设计设计参数:对接板尺寸：600-800mm板厚:8mm、10mm、12mm材料：6156铝合金焊接速度：20-90m/h设计要求：1、查阅文献资料,熟悉焊接结构设计的思路2、平板对接焊焊缝总体设计方案论证3、设计相关焊接工艺流程,并编写相应的焊接工艺卡4、绘制相应的图纸装配图及零件图5、撰写设计说明书学生: 学号指导老师：日期：2018.1.8第一部分焊接工艺设计一、6156铝合金板焊接性分析1、本次设计所用材料6156铝合金板两块,规格4×600×200mm,平板对接2、母材化学成分和力学性能3、铝及铝合金焊接性分析1铝及其合金化学活泼性很强,表面易形成氧化膜,且多具有难熔性质如Al2O3的熔点约为2050℃,MgO的熔点约为2500℃,加之铝及其合金导热性强,焊接时容易造成不熔合现象;由于氧化膜密度同铝的密度极其接近,所以也容易成为焊缝金属的夹杂物;同时,氧化膜特别是有MgO存在的不很致密的氧化膜可以吸收较多的水分而常常成为形成焊缝气孔的重要原因之一;焊接前应采用化学或机械方法进行严格表面清理,清除其表面氧化膜;在焊接过程加强保护,防止其氧化;钨极氩弧焊时,选用交流电源,通过“阴极清理”作用,去除氧化膜;气焊时,采用去除氧化膜的焊剂;在厚板焊接时,可加大焊接热量,例如,氦弧热量大,利用氦气或氩氦混合气体保护,或者采用大规范的熔化极气体保护焊,在直流正接情况下,可不需要“阴极清理”;2铝及铝合金的热导率和比热容均约为碳素钢和低合金钢的两倍多;铝的热导率则是奥氏体不锈钢的十几倍;在焊接过程中,大量的热量能被迅速传导到基体金属内部,因而焊接铝及铝合金时,能量除消耗于熔化金属熔池外,还要有更多的热量无谓消耗于金属其他部位,这种无用能量的消耗要比钢的焊接更为显著,为了获得高质量的焊接接头,应当尽量采用能量集中、功率大的能源,有时也可采用预热等工艺措施;3铝及铝合金的线膨胀系数约为碳素钢和低合金钢的两倍;铝凝固时的体积收缩率较大,焊件的变形和应力较大,因此,需采取预防焊接变形的措施;铝焊接熔池凝固时容易产生缩孔、缩松、热裂纹及较高的内应力;生产中可采用调整焊丝成分与焊接工艺的措施防止热裂纹的产生;在耐蚀性允许的情况下,可采用铝硅合金焊丝焊接除铝镁合金之外的铝合金;在铝硅合金中含硅0.5％时热裂倾向较大,随着硅含量增加,合金结晶温度范围变小,流动性显著提高,收缩率下降,热裂倾向也相应减小;根据生产经验,当含硅5％～6％时可不产生热裂,因而采用SAlSi条硅含量4．5％～6％焊丝会有更好的抗裂性;另外常采用加入变质剂Ti、Zr、V、B等产生包晶反应,形成难熔的化合物,细化晶粒；限制有害杂质的含量;4铝对光、热的反射能力较强,固、液转态时,没有明显的色泽变化,焊接操作时判断难;高温铝强度很低,支撑熔池困难,容易焊穿;5铝及铝合金在液态能溶解大量的氢,固态几乎不溶解氢;在焊接熔池凝固和快速冷却的过程中,氢来不及溢出,极易形成氢气孔;弧柱气氛中的水分、焊接材料及母材表面氧化膜吸附的水分,都是焊缝中氢气的重要来源;因此,对氢的来源要严格控制,以防止气孔的形成; 6焊接接头的耐蚀性一般都低于母材,热处理强化铝合金如硬铝接头的耐蚀性能的降低尤其明显;接头组织越不均匀,越易降低耐蚀性;焊缝金属的纯度和致密性也是影响接头耐蚀的因素之一,杂质较多,晶粒粗大以及脆性相如FeAl3析出等,耐蚀性就会明显下降,不仅产生局部的表面腐蚀;而且经常出现晶间腐蚀;对于铝合金,焊接应力更是影响耐蚀性的敏感因素;7时效强化铝合金,无论是在退火状态下还是时效状态下焊接,焊后不经过热处理,其接头强度均低于母材;所有时效强化的铝合金,焊后不论是否经过时效处理,其接头塑性均未能达到母材的水平;对于熔合区,非时效强化铝合金的主要问题是晶粒粗化而降低塑性,在时效强化铝合金焊接时,除了晶粒粗化,还可能因晶界液化而产生显微裂纹,所以熔合区的变化主要是恶化塑性;8 铝为面心立方晶格,没有同素异构体,加热与冷却过程中没有相变,焊缝晶粒易粗大,不能通过相变来细化晶粒;9合金元素易蒸发、烧损,使焊缝性能下降;二、焊接方法的选择几乎各种焊接方法都可以用于焊接铝及铝合金,但是铝及铝合金对各种焊接方法的适应性不同,各种焊接方法有其各自的应用场合;气焊和焊条电弧焊方法,设备简单、操作方便;气焊可用于对焊接质量要求不高的铝薄板及铸件的补焊;焊条电弧焊可用于铝合金铸件的补焊;惰性气体保护焊TIG或MIG方法是应用最广泛的铝及铝合金焊接方法;铝及铝合金薄板可采用钨极交流氩弧焊或钨极脉冲氩弧焊;铝及铝合金厚板可采用钨极氦弧焊、氩氦混合钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊、脉冲熔化极气体保护焊;熔化极气体保护焊、脉冲熔化极气体保护焊应用越来越广泛氩气或氩/氦混合气,综合各项因素,本次设计采用MIG焊焊接;三、MIG焊工作原理及工艺特点1、工作原理1.1电焊机工作原理介绍电焊机实际上就是具有下降外特性的变压器,将220V和380V交流电变为低压的直流电,电焊机一般按输出电源种类可分为两种,一种是交流电源的；一种是直流电的;直流的电焊机可以说也是一个大功率的整流器,分正负极,交流电输入时,经变压器变压后,再由整流器整流,然后输出具有下降外特性的电源,输出端在接通和断开时会产生巨大的电压变化,两极在瞬间短路时引燃电弧,利用产生的电弧来熔化电焊条和焊材,冷却后来达到使它们结合的目的;焊接变压器有自身的特点,外特性就是在焊条引燃后电压急剧下降的特性;1.2电焊机的特点焊接由于灵活简单方便牢固可靠,焊接后甚至与母材同等强度的优点广乏用于各个工业领域,如航空航天,船舶,汽车;熔化极惰性气体保护焊英文简称MIG的焊接区通常采用惰性气体氩Ar、氦He或氩与氦的混合气体保护;这类惰性气体不与液态金属发生冶金反应,只起严密包围焊接区电弧、焊丝端头、熔滴、熔池金属和临近熔池的母材金属,使之与空气隔离的作用;由于电弧是在惰性气氛中燃烧的,焊丝端头也在惰性气体中熔化过渡,所以电弧燃烧稳定,熔滴过渡平稳、安定、无激烈飞溅;2、工艺特点2.2电焊机的特点焊接灵活简单方便牢固可靠,焊接后甚至与母材同等强度的优点广乏用于各个工业领域,如航空航天,船舶,汽车;1电焊机优点：电焊机使用电能源,将电能瞬间转换为热能,电很普遍,电焊机适合在干燥的环境下工作,不需要太多要求,因体积小巧,操作简单,使用方便,速度较快,焊接后焊缝结实等优点广泛用于各个领域,特别对要求强度很高的制件特实用,可以瞬间将同种金属材料也可将异种金属连接,只是焊接方法不同永久性的连接,焊缝经热处理后,与母材同等强度,密封很好,这给储存气体和液体容器的制造解决了密封和强度的问题;2电焊机缺点：电焊机在使用的过程中焊机的周围会产生一定的磁场,电弧燃烧时会向周围产生辐射,弧光中有红外线,紫外线等光种,还有金属蒸汽和烟尘等有害物质,所以操作时必须要做足够的防护措施;焊接不适合于高碳钢的焊接,由于焊接焊缝金属结晶和偏析及氧化等过程,对于高碳钢来说焊接性能不良,焊后容易开裂,产生热裂纹和冷裂纹;低碳钢有良好的焊接性能,但过程中也要操作得当,除锈清洁方面较为烦琐,有时焊缝会出现夹渣裂纹气孔咬边等缺陷,但操作得当会降低缺陷的产生;3、 MIG焊设备MIG焊设备包括焊接电源,控制系统,送丝系统,焊枪,供气系统和冷却水系统等部分;3.1焊接电源6156铝板对接焊,采用NBA-400半自动氩弧焊机;输入电压380V,3相,空载电压65V,额定输出电流400A,额定负载持续率60%,工作电压15-42V,焊丝直径1.6mm;3.2控制系统控制系统由基本控制系统和程序控制系统组成;基本控制系统包括：焊接电源输出调节系统,送丝速度调节系统,小车或工作台行走速度调节系统和气流量调节系统组成;他们的作用是在焊前或焊接过程中调节电流、电压、送丝速度、焊接速度和气流量的大小的;3.3送丝系统送丝系统通常由送丝机、送丝软管、焊丝盘组成; 这里取送丝速度730～890cm/min,推拉式送丝;3.4焊枪熔化极气体保护焊的焊枪分为半自动焊枪和自动焊枪两种;在焊枪内部装有导电嘴;为保证电接触可靠,可采用适合于不同焊丝尺寸,类型和材料的紫铜导电嘴;3.5供气系统供气系统通常与钨极氩弧焊相似,由气源高压气瓶,气体减压阀,气体流量计,电磁气阀和软管等组成,气体减压阀将高压气瓶中的气体压力将至焊接所要求的压力,气体流量计用来调节和标示气体流量大小,电磁气阀用以控制保护气体的通断;这里采用100%Ar作为保护气体,气体流量20～24L/min;3.6水冷系统水冷系统主要用来冷却焊接电缆,焊枪和钨棒;焊接电流通过导电嘴等部件时产生的电阻热和电辐射热在一起,会使焊枪发热,当焊接电流小于150A时不需要水冷；当焊接电流大于150A时需要使用水冷式焊枪,这里采用水冷;四、、焊接工艺参数焊接工艺参数主要有焊接电流、焊丝直径、电弧电压、焊接速度、焊接接头位置、焊接道次、保护气体流量;某一参数的影响是在其他的参数给定的条件下的表现;实际各参数之间是互相关联的,改变某一个参数就要求同时改变另一个或另一些参数,才能获得改变参数所期望获得的效果;1.焊接电流MIG焊时焊接电流主要取决于零件厚度,主要与“焊丝的熔化速度”及“母材的熔深”有关;焊接电流越大送丝速度增加,在同一焊接电流时,焊丝直径约小熔化越快;当焊接电流增大时,焊缝宽度、熔深以及焊防余高都有增大的倾向;根据实际情况去焊接电流240～290A,焊丝直径1.6mm,送丝速度730～890cm/min,选用焊丝SAlSi-1,牌号HS311;2.电弧电压电弧电压主要与“电弧长度”以及“熔深的状态”有关;根据实际情况取电弧电压为25～28V;3.焊接速度焊接速度主要与“溶深状态”焊缝宽度、熔化深度以及余高有关,取焊接速度为45～60cm/min;4.焊枪操作MIG焊接时焊枪的移动方向一般为“前进法”;这是为了避免将空气卷入保护气体中,从而得到健全稳定的电弧;特别是要使用电弧的清洁作用的铝的焊接时一定要使用前进法;5.焊前准备5.1坡口制备对接板厚为8mm,开V型坡口坡口角度为60°,钝边为2mm,对口间隙1mm;5.2焊前清理工件焊接边缘和焊丝表面的氧化膜、油等脏物,在焊前必须清除干净,否则会引起气孔、夹渣等缺陷,使焊缝的性能降低;清理的方法有两种：1机械清理法：用风动钢丝轮或钢丝刷、细砂纸清理,直到露出金属光泽为止;2化学清洁法：将焊接边缘和焊丝放入30%硝酸水溶液中,浸蚀2～3分钟,然后在流动的冷水中用洁净的布或棉纱擦干净;5.3预热为了消除气孔 ,保证焊缝根部可靠的熔合和焊透 ,提高焊接速度,减少氩气消耗量 ,焊件必须预热,板厚小于3毫米时,预热温度为 150～300℃；板厚大于3毫米时,预热温度350～500℃；预热温度过高,不仅恶化劳动条件,而且使焊接热影响区扩大,降低焊接接头的机械性能;5.4焊接道次焊接道次主要取决于零件厚度、接头形式、坡口尺寸及结构和材料特性;此外每个道次的熔池体积较小,也有利于氢气泡在熔池凝固前逸出;相邻两焊道内残存的气孔巧合相连而形成的通孔的机率不是很大;因此多道焊较有利于保证气密性,防止渗漏;通过查表这里适合用两道次焊缝,并且焊前加垫板;五、焊接注意事项1.焊接工作场地必须备有防火设备,如灭火器,消防栓等;氩弧焊工作场地要有良好的自然通风和固定的机械通风装置,减少氩弧焊有害气体和金属粉尘的危害;2.熔化极氩气保护焊机应放在干燥通风处,严格按照使用说明操作;3.应经常检查焊枪冷却水系统的工作情况,发现堵塞或泄漏时应即刻解决,防止烧坏焊枪和影响焊枪质量;4.焊接人员离开工作场所或焊机不使用时,必须切断电源;5.氩弧焊机高频振荡器产生的高频电磁场会使人产生一定的头晕,疲乏;因此焊接时应尽量减少高频电磁场作用的时间,引燃电弧后立即切断高频电源;6.焊接时,紫外线强度很大,易引起电光性眼炎,电弧灼伤,同时产生臭氧和氮氧化合物刺激呼吸道;因此,焊工操作时应穿白帆布工作服,戴好口罩,面罩及防护手套,脚盖等;为了防止触电,应在工作台附近地面覆盖绝缘橡皮,工作人员应穿绝缘胶鞋;六、外观检验外观检验主要包括焊缝平直度偏差、厚度及余高的检查；表面裂纹检查；咬边检查；焊接件或产品的几何尺寸检查,包括形状及变形量是否超过技术规程的规定等;该过程以目视检查实现.目视检查用于检查堆焊层外观和尺寸,如用低倍放大镜,尺寸计量工具等;通常要检查的是焊后的堆焊表面质量熔渣清理,飞溅清理,表面成型质量表面尺寸,凸凹,余高,粗大颗粒等,表面有无各类裂纹或峭皮;其最基本的外形尺寸要均匀,堆焊层与基体金属之间应平滑过渡,基体无变形,属于初步检查;七、无损检测无损检测的目的是检查焊缝的表面与内部裂纹,夹杂、气孔、未熔合和未焊透等工艺性缺陷;无损检测一般都安排在外观检测之后进行,由于本焊接工艺易于出现裂纹,所以可以用超声波探伤;第二部分夹具设计一、夹具设计的目的意义及要求焊接工装夹具是将焊件准确定位并夹紧,用于装配和焊接的工艺装备;在焊接结构生产中,把用来装配进行定位焊的夹具称为装配夹具：而专门用来焊接焊件的夹具称为焊接夹具：把既用于装配又用于焊接的夹具称为装焊夹具;它们统称为焊接工装夹具;对焊接工装夹具的设计要求：1焊接工装夹具应动作迅速,操作方便,操作位置应处在工人容易接近,最宜操的部位; 2焊接工装夹具应有足够的装配焊接空间,不能影响焊接操作和焊工观察,不妨碍焊件的装卸,所有的定位原件和夹紧装置应与焊道保持适当距离或者布置在焊件的下方和侧面;夹紧机构的执行元件应能够伸缩或转位;3夹紧可靠,刚性适当,夹紧时不破坏焊件的定位位置和几何形状,夹紧后不使焊件松动滑移,又不使焊件的拘束度过大,产生较大的应力;4为了保证使用安全,应设置必要的安全连锁保护装置;5夹紧时不应损坏焊件的表面质量,夹紧薄件和软质材料的焊件时,应限制夹紧力,或者对压头行程限位,加大压头接触面积,添加铝铜衬垫等措施;6接近焊接部位的夹具,应考虑操作手把的隔热和防止焊接飞溅对夹紧机构和定位器表面的损伤;7夹具的施力点应位于焊件的支撑处或者布置在靠近支撑的地方,要防止支撑反力与夹紧力,支撑反力与重力形成力偶;8注意各种焊接方法在导热导电隔磁绝缘等方面对夹具提出的特殊要求;二、定位该工件属于简单型工件,同时夹具设计简单,便于安装,所以通过定位块和工具尺的测量以及家具的自身机构设计特点来对工件进行定位;1、确定定位基准一个零件的定位基准或待装部件用的组装基准,可按照以下原则：（1）当零部件既有曲面又有平面时,优先选择平面作为主要定位基准面,如果都是平面,选择其中最大的平面作为主定位基准或组装基准面;（2）应当选择；零部件窄而长的表面作为定位基准,窄而短表面作为止推定位基准;（3）应尽量使定位基准与设计基准重合,以保证必要的定位精度;（4）尽量利用零件上经过机械加工的表面或孔作为定位基准;或者以上道工序的定位基准作为本工序的定位基准;2、定位器结构及其布局定位基准确定后,结合基准构造形状,表面状况,限制工件自由度的数目、定位误差的大小,以及堵住支承的合理使用等设计定位器;3、定位器材料和技术要求定位器本身质量要高,其材料、硬度、尺寸公差及表面粗糙度要符合要求,装入夹具后强度和刚性要好;根据实际情况,在本设计中采用支撑板作为定位装置,尺寸规格高度H=8mm,长度L=60mm,宽度B=14mm,双孔,孔径为5.5mm、10mm;三、夹具设计夹具体是在夹具上安装定位器和夹紧机构以及承受焊件质量的部分;各种焊接定位设备上的工作台以及装焊车间里的各种固定式平台,就是通用的夹具体;在其台面上开有安装槽、孔,用来安放和固定各种定位器和夹紧机构;在批量生产中使用的专用夹具体,是根据焊件形状、尺寸、定位及夹紧要求,装配施焊工艺等专门设计的;对夹具体的要求如下：1足够的强度和刚度;2便于实施装配和焊接作业;3能方便地卸下装焊好的焊件;4必要的导电、导热、导水、导气及通风条件;5易于清除焊渣、锈皮等污物;6有利于定位器、夹紧机构位置的调节与补偿;7必要时应具有反变形的功能;1.夹紧力的计算对板材的圆形鼓包,如图,可看成周边固定的板材在均布载荷q作用下所形成的弯曲板,其中心挠度F=qr^4/64C式中q-----均布载荷,且q=F/πr²F-----作用在板材上的压力r-----鼓包半径C-----板材的圆柱刚度E-----板材的弹性模量δ----板材厚度ν----板材的泊松比,取ν=0.3将q值和C值代入后,经变换得F=18fEδ³/r²若通过实验测得板材变形后得f、r值,即可计算出F值,此值就是所需的夹紧力;若夹紧后应力超过屈服点,此式的应用便失去了意义;为此还要验算板材鼓包中心应力为σ=0.15F/δ²最后得到σ=2.8fEδ/r薄板的鼓包变形根据鼓包实测尺寸算出班中应力值σ;若该盈利超过屈服点σs,则此时夹紧力Fs可利用式σ=2.8fEδ/r并将σ置换成σs后得到Fs=σsδ²/0.15在实际夹紧装置上,按上式算出的夹紧力并不是均匀地分布在整个鼓包上,而是分布在沿被焊坡口长约鼓包直径的两段平行线上,此时,可近似认为每单位坡口长度的计算夹紧力同理,若σ﹥σs,则每单位坡口长度计算载荷为在本篇课程设计中,两块铝合金板材对接焊接,已知厚度δ=108.12mm,弹性模量E=69000MPa,对接焊后出现鼓包如图1-4所示,r=120mm,f=43.2,4.8,为防止产生此种变形,我们可以求出单位坡口长度两边所需施加的夹紧力;按式1-5先算出板中可能出现的应力σ=2.8fEδ/r²=429.3N由于该值大于板材的屈服强度,故按照式1-8计算单位坡口长度的夹紧力Fds=Fs/4r=σsδ²/0.6r=106.67N2.夹紧机构设计利用螺旋直接夹紧或与其他元件组合实现夹紧工件的机构,统称为螺旋夹紧机构;这类夹紧机构由于结构简单,夹紧可靠,通用性强,即可独立使用,也可以安装在夹具上和定位器配合使用,所以在焊接生产中广泛应用,其缺点是夹紧和松开工件时比较费时费力;由于本次焊接设计采用铝合金平板对接焊,焊接结构较为简单,故选用螺栓夹紧机构;2.1螺旋夹紧件的基本构造螺旋夹紧件已经是标准件,只有在特殊需要时才自行设计;它有两种基本形式：一种是螺钉夹紧件,一种是螺母夹紧件;螺钉夹紧机构图为简单螺钉夹紧机构,图a中由于螺钉脚部与工件接触,易引起工件压伤,且夹紧力集中,易引起不允许的变形,为保护工件不被压伤,往往在下面装上压块,如图b所示;压块作用是防止在旋紧螺杆时带动工件一起转动,并避免螺杆头部直接与工件接触而造成压痕,同时也可增大与工件的接触面积,使夹紧更可靠;2.2螺旋夹紧机构的工作性能螺旋夹紧时,其受力分析如图所示;螺杆可认为是绕在圆柱体上的一个斜面,螺母看成是斜面上一个滑块A,因此其夹紧力可根据楔的工作原理来计算;螺旋夹紧受力分析外加力为FQ,手柄长度为L,螺纹平均半径为r0则可求出滑块水平力Fx,即FQL=Fxr0Fx=FQL/r0夹紧力Fj、斜面反作用力FN和水平力Fx处于平衡状态,可得Fx=Fjtanα根据平衡条件,可求出夹紧力Fj=FQL/r0tanα+φ1式中 Fj------夹紧力FQ--------手柄上的作用力L---------手柄的臂长r0--------螺纹的平均半径α--------螺纹升角φ1-------螺母与螺杆间摩擦角实际可取8°30′对于标准三角螺纹,升角都不大于3°30′,远比摩擦角φ1要小,故可保证自锁; 使用力臂L=14d0的标准扳手,若取α=3°,φ1=8°30′,代入以上公式可得 Fj=140FQ可见螺纹夹紧力是很大的,这是其他简单加紧件所不及的;但当螺纹端部位平端面或用螺母夹紧形式时,还必须考虑其旋转接触面间的摩擦力矩损失,此时夹紧力的计算公式为Fj=FQ/r0tanα+φ1+r′tanφ2式中φ2--------螺杆端部与工件或压块间的摩擦力可取tanφ2=0.15；r′------摩擦力矩的当量半径mm;当量半径 r′与接触处的形状有关;如图所示,当平面接触时, r′=2r/3; 当圆环面接触时,r′=1.25r;通过计算得到Fmax=63960N,采用6个螺栓,则单个夹紧力为10660N;单个手柄原始作用力FQ=76N,手柄长度240mm;用上述条件简化,可得（1）螺杆头部是平的,如图a所示,则Fj≈90FQ2螺母夹紧形式,如图b所示,则Fj≈70FQ关于螺旋夹紧产生夹紧力参照表5,选用时,夹紧工件的力应小于表中所列数值表5 单螺旋夹紧许用夹紧力螺纹直径/mm 中径之半r0/mm手柄长度L/mm原始作用力FQ/N产生的夹紧力Fj/N点接触圆周线接触圆环面接触10 4.50 120 25 4200 3000 400012 5.43 140 35 5700 4000 580016 7.35 190 65 10600 7200 850020 9.19 240 100 16500 11400 1150024 11.02 310 130 23000 16000 14600根据应力计算,选用螺纹直径为10mm的螺栓;四、夹紧材料的设计焊接时使用的垫板和压板,均采用不锈钢材料;采用不锈钢作为垫板和压板与碳钢和铜相比,有很明显的优势,它不吸附水分,因此焊接过程中可相应的减少焊缝中气孔的产生,而且也不会因材料局部熔化而造成焊缝污染;。

提高平板网架整体顶升一次合格率精工工业建筑系统有限公司义乌新能源汽车项目部QC 小组一、工程概况吉利义乌新能源汽车研发生产项目位于浙江省义乌市赤岸镇，总投资72亿元；其钢结构工程主要由车身车间和总装车间组成，总建筑面积约117935平方米。

该项目的网架安装面积达到106887平方米，为单层网架，螺栓球为主，支座附近为焊接球。

精工工业项目部在综合考虑工程的结构形式、安装高度及现场实际问题后，采用了按照伸缩缝分块进行地面拼装，再整体顶升的方法，实现单次顶升吨位达480吨，单次顶升最大面积16000平方米。

整个钢结构工程由中国汽车工业工程有限公司设计，由精工工业建筑系统有限公司负责钢结构及其围护系统的深化设计、材料采购及安装。

二、小组概况1、小组简介：精工工业建筑系统有限公司义乌新能源汽车项目部QC 小组成立于2017年5月20日，共有7名成员组成。

小组课题类型为现场型，小组注册号：JGGYQCXZ-2017-02，课题登记号：JGGYQCKT-2017-02。

本次QC 活动小组人员出勤率95%以上,受教育时间40小时以上，部分小组成员参加了省市质量协会的QC 知识培训。

2、小组成员表（详见下页表1）。

三、选题理由按照公司的质量方针，以提高顾客满意度为目标，为公司在网架领域树立良好的品牌，开拓更大的市场，经过小组成员及公司技术中心的集中讨论、分析，认为网架顶升过程中精度很难控制，是影响整体网架结构安装的关键。

因此，小组成员将“提高平板网架整体顶升一次合格率”作为小组本次活动的课题，具体选题理由如下：小组名称：精工工业建筑系统有限公司义乌新能源汽车项目部QC小组姓名性别小组职务岗位年龄梅军男组长副总工 35 俞立青男副组长现场负责人 40 50h尉江川男副组长技术负责人 32朱一锋男组员安装组长 31朱青峰男组员施工员 32王玲女组员技术员 36郑强男组员技术员 32制图:梅 军 参加:全体成员 日期:2017年5月22日四、现状调查我们针对提出的问题非常重视，并就调查表中提出的34条意见进行细致分析，情况如下：影响平板网架整体顶升一次合格率质量问题统计表（1）制图:郑强参加:全体成员日期:2017年6月8日从饼分图中可知，网架垂直度偏差和网架顶升时受力面不均匀为影响平板网架整体顶升一次合格率的主要因素。