车架焊接过程焊接变形控制方法
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焊接结构件焊接变形的控制摘要:焊接是通过加热或加压的方式,将两个工件的原子进行结合,使工件连接到一起的一种加工艺。
焊接在人们的生产生活中应用较为广泛,无论对于金属物质还是非金属物质都可应用。
内应力指的是物体在没有收到外力的情况下,自身存在的应力,它在物体内部自相平衡,也就是说,物体内部的应力相加为零;而焊接应力指的是在焊接过程中,焊件内存在的应力;焊接变形指的是在进行焊接时,由于焊件受热不均匀或温度场不均匀导致焊件发生形变。
基于此,本文将对焊接结构件焊接变形的控制对策进行分析。
关键词:焊接变形;机械制造;措施1焊接变形的机理在众多的焊接方法当中,电弧焊由于设备轻便,搬运灵活,适合于钢结构的施工作业等特点,成为主要的焊接方法。
电弧焊就是在钢构件连接处,借助电弧放电所产生的高温,将置于焊缝部位的焊条或焊丝金属熔化,同时将工件的表面熔化,形成焊接熔池,将两块分离的金属熔合在一起,从而获得牢固接头的焊接方法。
在施焊过程中,焊件会发生变形,这种变形是暂时性的。
当焊接完毕以后,构件完全冷却,会有一部分变形残留下来,形成焊接变形。
焊接变形的实质取决于两个方面,一是焊缝区的熔融焊缝金属在冷却凝固收缩时产生了变形,导致构件发生纵向、横向或者角变形;二是焊缝区以外的焊件区域。
由于熔融焊缝金属会将高温传递到焊件上,在焊件上形成热影响区,焊件在被加热和随后冷却的过程中产生变形,这种变形是一种单纯的热变形,如果焊件的热变形受到本身的刚度限制,就会引起焊件的变形。
2焊接变形产生的影响首先,对静载荷的影响。
在焊接构件中,当纵向拉伸的残余应力较高时,可以拉近某些材料的屈服强度。
当受到外在工作应力时,同方向的应力会进行相互叠加,就会使该区域发生变形,导致工件不能继续承载外力,使焊接构件的有效承载面积减少。
其次,对刚度的影响。
在焊接构件中,如果内应力方向与外载荷方向是一致的,当受到外载荷作用时,焊接工件的刚度就会下降。
并且焊接工件所发生的变形在卸载之后是无法进行恢复的。
2020年中国工程机械工业协会工程起重机分会年会论文集浅谈某起重机活动支腿铰点变形控制方法■邢钧魁 岳理想 赵猛 侯政良徐州重型机械有限公司,江苏 徐州,221004摘要:本文对某起重机活动支腿铰点变形进行了分类,并分别对这两种变形原因进行了分析,从拼点工艺优化及工艺支撑的使用等方面制定了变形控制方案,有效地解决了该种起重机活动支腿因变形导致的机加工质量问题。
关键词:焊接变形;工艺优化;活动支腿Abstract: This paper classified the deformation of the hinge point of a crane’s movable outrigger, and analyzed the causes of deformation respectively. Moreover, the deformation control plan was formulated from the aspects of joint process optimization and the use of process support, which effectively solved the machining quality problem caused by the deformation of the movable leg of the crane.Key words: welding deformation; process optimization;movable outrigger0 前言随着国内风电行业的迅速发展,市场对超大吨位起重机的需求也随之增加。
作为超大吨位起重机关键零部件的活动支腿,在吊装工作时起到至关重要的作用。
活动支腿铰点与车架铰点通过销轴连接,但是在实际生产过程时,活动支腿下铰点二遍焊后变形,无法机加工,且机加工后三遍拼焊容易造成铰点磕碰变形,影响机加质量,导致产品交库检验时,下铰点垂直度及平行度偏差,无法满足设计要求,只能进行返修,而单台套摆腿返修时间至少需要两天,这严重制约产品正常产出,因此必须对上述问题进行分析,并制定方案进行解决。
汽车车架焊接变形及控制方法摘要:焊接变形经常出现在汽车车架生产过程中,对产品外观产生影响的同时还有可能给企业带来损失。
本文主要对焊接变形的种类以及产生的原因进行解析,并提出几点焊接变形的控制方法供大家参考。
关键词:汽车车架;焊接变形;控制abstract: the welding deformation is often in automobile frame production process, the influence of product appearance at the same time and may brings to the enterprise loss. this paper focuses on the welding deformation’s type and the causes for the occurrence of analytical, and puts forward some of the welding deformation control method for your reference.keywords: auto frame; the welding deformation; control 中图分类号:f407.471文献标识码:a 文章编号:一、绪论焊接技术在汽车工业中广泛应用,然而焊接技术为汽车工业做出巨大贡献的同时也给技术人员带来一些困扰,那就是焊接变形,焊接变形有许多种类,不同种类的焊接变形所产生的原因也不尽相同。
二、焊接变形的种类以及产生的原因现阶段,在汽车车架生产中焊接结构的零件厚度一般为2~4mm,通常采用co2气体保护焊,该种方法的特点有成本低、变形小、生产效率高、抗锈、易操作、焊后不清渣、抗氢和抗裂纹能力强、适合全位置焊及易于实现焊接过程的机械化及自动化等。
所以,co2气体保护焊被广泛应用于汽车车架的焊接中。
此外,co2气体保护焊的热量较为集中、热影响去较窄,但是因为母材较薄且焊缝较多,其焊接变形比汽车车身薄板点焊要大。
700L钢制挂车车架大梁开裂原因及改善措施摘要:本文主要讨论了700L钢制挂车车架大梁开裂的原因及改善措施。
首先,开裂可能是由于材料质量不佳、设计不合理、制造过程中存在缺陷等多种因素造成的。
其次,为了改善这一问题,可以采取加强材料质量监控、优化设计方案、加强制造工艺控制等措施。
同时,还可以采用新型材料、新工艺和新技术来提高车架的耐用性和可靠性。
总之,在挂车车架设计、制造和使用过程中,需要重视材料质量、工艺控制和技术创新,以确保车架的安全性和稳定性。
关键词:700L钢制挂车车架;大梁开裂前言;挂车车架是挂载货物的重要部件,而车架大梁作为挂车车架的主要承重部位,其安全性和稳定性直接关系到挂车的行驶安全。
然而,在挂车车架大梁的使用过程中,出现开裂的情况,这不仅会影响挂车的正常运行,还会对行车安全造成威胁。
因此,对于挂车车架大梁开裂问题的分析和改善措施研究具有重要意义。
一、700L钢制挂车车架大梁开裂原因分析(一)材料问题挂车车架大梁的重要性在于它是整个挂车的支撑结构,承担着车身和货物的重量。
车架大梁的质量和结构设计直接影响着挂车的安全性和稳定性。
如果车架大梁质量不好,容易发生断裂、变形等问题,导致挂车行驶时出现意外,甚至危及人身安全。
因此,一般采用高质量的700L钢材作为车架大梁的材料,这种钢材具有较高的强度和韧性,能够满足挂车对于强度和承载能力的要求。
然而,在实际使用中,由于材料的质量不均匀或者存在缺陷,容易导致车架大梁的开裂。
(二)设计问题挂车车架大梁是承载车辆荷载的主要构件之一,其强度和稳定性对车辆的安全性和稳定性有着至关重要的影响。
因此,挂车车架大梁的设计应该严格遵循相关标准和规范,并经过充分的强度计算和试验验证。
然而,在实际使用过程中,有些挂车车架大梁的设计存在缺陷,容易发生开裂的现象,给车辆和驾驶员带来严重的安全隐患。
这些缺陷主要包括以下几个方面:连接方式不合理:车架大梁的连接处应该采用可靠的连接方式,如焊接、螺栓连接等。
车架焊接⼯艺规范本守则适⽤于车架车间⽣产的四轮车车架、三轮车车架的装焊。
3 引⽤⽂件3.1 Q/FTB026-1999 四轮农⽤运输车车架总成技术条件3.2 GB6417-86 ⾦属熔化焊焊缝缺陷分类及说明3.3 GB8110-95 ⼆氧化碳⽓体保护焊⽤钢焊丝3.4《焊接⼿册》机械⼯业出版社3.5《焊接技术⼿册》⼭西科学技术出版社4 焊接设备4.1各车型车架焊接均采⽤CO2⽓体保护焊。
4.2焊接设备由电源与控制系统、送丝机构、供⽓系统、联接电缆、送⽓管道、焊枪、调节旋钮及指⽰表组成。
4.3焊接设备及其配套装置上的仪表、开关、按钮、旋钮、阀门、指⽰灯等元件必须完好,设备调节灵活,指⽰数据清晰、准确,使⽤⽅便。
4.4焊接设备的外壳必须有良好的接地,且地线截⾯积⼤于12mm2,其接地线不能随意拆除,并应经常检查接地的可靠性。
4.5焊机接到配套装置和⼯件的电缆线、送丝软管、⽓管等附件应保持完好,联接牢固,并便于操作和检查。
编制(⽇期)校对(⽇期)审核(⽇期)标准化(⽇期)会签(⽇期)批准(⽇期)件号签字(⽇期)奔驰汽车股份有限公司北京汽车⼚车架装焊通⽤⼯艺守则第2页共6页4.6经常检查导电嘴、送丝滚轮的磨损情况,导电嘴内径过⼤与焊丝接触不良、送丝滚轮过度磨损都会影响焊接质量和正常送丝,必须更换。
4.7要随时检查、及时清理喷嘴内部附着飞溅物,以免喷嘴与导电嘴短路⽽烧损元件。
4.8应经常保持焊接设备的清洁完好,并有⽇保记录,保持⼯作环境良好,满⾜焊机的使⽤要求。
5 ⼯装焊胎5.1焊胎必须保证焊合件的装配尺⼨,使⽤安全、可靠,操作要灵活、⽅便。
5.2焊胎上的定位元件应正确牢固、夹紧装置动作正常。
5.3夹具、⽓缸上的夹紧和定位部件应经常紧固,防⽌松动,未经维修⼈员同意,不得随意拆除。
5.4夹具的⽓缸及滑动部件应经常维护,并添加润滑剂。
5.5严禁在焊胎上试焊或引弧。
5.6焊胎中⽓路、阀门不得漏⽓,若有漏⽓应及时处理。
矿用自卸车车架焊接工艺研究摘要:矿用自卸车是用于矿石或土方运输的专业设备,其载重大,运程短,工作效率高。
车架作为自卸车主要部件,主要用作支撑及安装固定,负责货物承载和其他系统部件的布置。
因整车自重及载重大,车架需承受较大疲劳载荷,加上恶劣的环境和复杂路况易导致车架开裂,从而缩短其使用寿命。
基于此,本文重点论述了矿用自卸车车架焊接工艺。
关键词:矿用自卸车;车架;焊接工艺随着生产发展及科技进步,矿用自卸车设计及制造正朝着规模化、轻量化方向发展,对钢材强度、性能和焊接水平要求越来越高。
由于大多数矿用自卸车在环境恶劣中运行,道路崎岖的严寒地区大型矿山,其使用寿命在很大程度上取决于关键受力构件-车架寿命。
车架通常由低合金高强度钢焊接而成,其冷作与焊接质量直接决定了车架寿命,所以提高车架焊接工艺水平对延长矿用自卸车使用寿命意义重大。
一、车架受载特性矿用自卸车车架是整车骨架,其大部分结构部件与总成通过车架固定其位置。
其承受来自上部结构的自重、物料质量、装载或卸载物料时瞬时冲击力、在崎岖道路上行驶时的随机颠簸力、刹车时惯性力、转弯时产生侧向力等,由于运行时的早期开裂现象,车架受弯曲、扭转、剪切、共同作用下复杂应力,极大地影响了矿用自卸车使用寿命。
二、矿用自卸车车架性能要求车架作为矿用自卸车的关键承载部件,在装载、运输、卸载货物时起着重要承载作用。
车架性能直接影响着整个矿用自卸车使用性能与寿命,同时也体现了整个车辆的技术水平。
车架的上面装载有发动机、行驶系、传动系、制动系、车厢等主要部件,是整个矿用自卸车的主要承载部件。
当矿用自卸车在崎岖不平的路面行驶工作时,由于紧急制动、转弯、颠簸等,车架会发生扭曲变形、垂直平面内的弯曲变形等;当矿用自卸车的一边轮胎或一个轮胎遇到障碍出现悬空或突起时,会使车架两边的纵梁产生较大变形,垂直平面内产生相对位移,进而改变各部件间的相对位置,能使接触的部件磨损消耗加剧。
因此,矿用自卸车车架的动力性能、刚度、强度等对整个车辆的使用性能与寿命、安全性有较大影响。
汽车起重机车架焊接变形仿真分析■李虎1 崔书文1 成义权11.徐工集团徐州重型机械有限公司,江苏 徐州,221004摘要:汽车起重机车架为典型的箱型结构,因外型尺寸大、焊缝分布复杂,焊接变形的仿真难度大。
本文使用固有应变理论,进行焊接变形的仿真计算,并与实测变形数值进行了对比。
仿真结果和实测结果具有很好的一致性。
关键词:汽车起重机车架;固有应变;焊接变形Abstract: The car crane frame is a typical box structure, which is difficult because of the large size of the outer size, the distribution of the weld and the simulation of the welding deformation. In this paper, the simulation calculation of welding deformation is used to compare the measured deformation values. The simulation results and the measured results have good consistency.Key words: Car crane frame; Inherent strain; Welding deformation0 前言汽车起重机作为工程机械中广泛使用的一种起重设备,因其灵活的使用工况和快速转场的特点受到吊装市场的欢迎。
汽车起重机车架直接承载吊重时上车传递的垂直载荷和倾翻力矩,是汽车起重机上最重要的部件之一。
汽车起重机车架为典型焊接薄壁箱式结构,因焊接过程不均匀的加热和冷却、材料的局部非协调塑性应变的作用,产生各种焊接变形。
焊接变形的存在不仅引起焊接结构形状变异,尺寸精度下降和承载能力降低,而且在工作载荷作用下引起的附加弯矩和应力集中现象是焊接结构早期失效的主要原因,也是造成焊接结构疲劳强度降低的原因之一。
汽车焊装工中级考试(试卷编号181)1.[单选题]使用微钣金工具对微小凹痕修复时,( )的操作是错误的。
A)修复时的力量要准确、有力B)在修复好的部位上放一些研磨膏抛光C)用微钣金锤轻敲凹陷部位,动作要轻柔答案:A解析:2.[单选题]CO2保护焊的常见缺陷为:焊瘤、未焊透、咬边、飞溅、气孔和( )。
A)弧坑B)毛刺C)扭曲答案:A解析:3.[单选题]可燃气体易与空气混合的条件不包括( )。
A)室内通风不良B)容器设备内部C)容器设备外部答案:C解析:4.[单选题]在焊接过程中,焊接电流过大时,导致焊件的应力与变形( )。
A)增大B)减小C)不变答案:A解析:5.[单选题]对塑料焊接前,一般要在塑料件( )位置进行焊接测试。
A)表面B)侧面C)背面答案:C解析:6.[单选题]当代车身上应用超高强度钢的比例可以达到( )。
A)10%7.[单选题]在平板上会发生( )。
A)单纯铰折B)凹陷铰折C)单纯卷曲答案:A解析:8.[单选题]车架的纵梁截面通常是( )。
A)U形槽截面B)X形C)槽形截面答案:A解析:9.[单选题]点距即相邻两点的中心距,其最小值与被焊金属的厚度、导电率,表面清洁度,以及( )有关。
A)焊核直径B)搭接边长度C)焊钳操作性答案:A解析:10.[单选题]使用轨道式量规测量时,测量孔径大于测量头直径时用( )。
A)自定心测量B)同缘测量法C)同孔测量法答案:B解析:11.[单选题]吸盘可以和( )一起使用。
A)外形修复机B)橡胶锤C)划针答案:B解析:12.[单选题]为反映实物的大小,绘图时应尽量采用( )的比例。
13.[单选题]二氧化碳焊接按照操作方式可分为下列几种焊接方式( )。
A)自动焊B)粗丝焊接C)细丝焊接答案:A解析:14.[单选题]物质单位体积所具有的质量称为( )A)密度B)强度C)硬度答案:A解析:15.[单选题]加强型塑料件维修用的工具主要是( )。
A)黏合剂枪和搅拌配料器B)电热工具C)超声波焊枪答案:A解析:16.[单选题]车身维修车间所使用的压缩空气的压强是( )MPa。
车架焊接过程焊接变形控制方法
摘要:笔者先分析焊接变形产生的模式,并且进一步分析焊接变形的控制。
关键词:焊接变形;焊接顺序;刚性固定;反变形法
前言:
纵向收缩变形、横向收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形和波浪变形都
属于焊接变形。
对于汽车车架而言,它的变形的主要形式有横向收缩变形和弯曲
变形。
收缩变形主要发生在车架纵梁之间(前段与后段),弯曲变形主要发生在
纵梁与横梁中。
1 焊接变形产生的模式
1.1 横向收缩变形产生的模式
焊件焊后沿垂直于焊缝长度方向上产生的收缩变形称为横向收缩变形。
因为
车架分为前段、中段和后段,前中段连接处与中后段连接处,焊缝分布比较集中,也就是焊缝分布在车架中性轴的对称位置,焊后焊件将产生横向收缩变形,它的
焊缝位置及焊接变形.
1.2 弯曲变形产生的模式
弯曲变形是由焊接方向偏心收缩产生的。
产生车架弯曲变形的最主要原因是
焊缝在结构上布置不对称,现车架前段与后段即是如此,焊缝布置不对称且为满焊,弯曲变形也就较大。
2 焊接变形的控制
2.1 选择合适的焊缝形状及尺寸避免焊缝集中
在确保结构有足够承载能力的前提下,尽量采用小的焊缝尺寸,特别是最容
易盲目加大的角焊缝。
第4横梁通过CAE 分析,由满焊更改为段焊,使焊接变形
大大降低了,第 4 横梁焊缝[1]。
在焊缝的布置上,尽量避免焊缝集中,不允许有 3 条焊缝交叉的现象出现,
这样的地方应力集中最为突出。
第2 横梁出现焊缝集中部分,导致焊接变形较大。
第 2 横梁焊缝。
2.2 采用合理的焊接顺序
车架应选择合理的焊接顺序,使焊接变形减小。
焊接应先定位点焊,再对称
焊接,且焊接应按相应顺序进行。
对于纵梁焊缝的焊接,文章选择3 种较优焊接
顺序,从中选取最佳方案。
1)由纵梁外侧到内侧依次焊接,焊接顺序如下图所示:
2)由纵梁内侧到外侧依次焊接,焊接顺序,如图 6所示。
3)从一侧到另一侧跳焊,焊接顺序,如图 7 所示。
在自由状态下进行焊接,焊接后测量其相应点尺寸,相比初始数据,确定其
变形量[2]。
2.3 刚性固定法
焊件被夹紧,在不能自由变形的条件下施焊,这样可以减小焊后变形。
车架
通过夹具实施固定。
1)夹具夹紧。
现车间焊接都需夹具固定,能有效防止焊接变形的产生,然而夹具有相应的夹紧力,而焊接变形力非常大,对此更改夹具定位结构,由普通夹
紧机构更改为夹具夹紧自锁结构,此种结构能有效防止焊接变形的产生。
2)采用液压装置。
液压气缸特点为动作缓慢和夹紧力大,适合于焊接变形大
的部位。
刚性固定优点是夹固后,可以自由实施焊接而不必考虑焊接顺序,缺点是只
能减小变形,因为去除夹固后,焊件仍有回弹现象。
因此刚性固定与反变形同时
配合使用,其效果最好[3]。
2.4 合理的工艺参数
能量集中和热输入较低的焊接方法,可以有效降低焊接变形。
现车架焊接采
用 CO2 焊,焊机热输入是影响变形量的关键因素,在保证熔透和焊缝无缺陷的前
提下,应尽量采用小的焊接热输入。
焊接的工艺参数包括:焊接电流、电压、焊丝伸出长度及保护气体的流量。
布置合理工艺参数可以减小焊接变形,即保证输出的热量适中。
由公式 Q=UIt 可
以看出,焊接能量跟焊接电流、电压及时间(焊接速度)有关,电流越大,产生
的热量越高,热量分布越不均匀,变形也就越大。
现车间 CO2 焊人工焊接较多,
减小焊接变形的方法为规范车间焊接参数。
除了可以目视的焊接电流与焊接电压,焊接速度也需要做相应监控。
焊接速度控制在 300~600 mm/min 为宜。
2.5 反变形法
焊前使焊件具有一个与焊后变形方向相反,大小相当的变形,以便恰好能抵
消焊接时的变形,这种方法称为反变形法[1]。
使用此方法必须准确估计焊后可能
产生的变形方向和大小,根据焊件的结构特点和生产条件进行应用。
现车间纵梁
X 向变形即按此原理调整。
纵梁前后两孔的理论尺寸调到理论数据,焊接完成后
距离一般都缩短 2~4 mm,对策方案为:向后主定位销X正方向调整 3 mm,焊
接完成后纵梁前后定位孔达到理论状态[4]。
结语
为了减小焊接变形要选择合适的焊缝形状与尺寸、合理的焊接顺序与工艺参数、夹具夹紧(刚性固定法)以及反变形法都能。
在生产中要有效结合上述方法,焊接变形才能控制在理想范围内。
如出现焊接变形后,还能通过锤击修正,这样
使焊接变形减小,又能降低焊接内应力。
焊接变形有它的不可预测性,然而也有它的规律性,只要掌握规律,采取相
应的措施,就可以很好地控制焊接变形,保证产品精度。
焊接变形的控制方法可
为类似产品生产提供参考借鉴。
参考文献:
[1] 韩根云.汽车车架焊接变形的控制[J].汽车工艺与材料.2000(02)
[2] 陈嫒媛,徐浩,魏庆丰.汽车车架的焊接变形控制[J].汽车与配件.2014(06)
[3] 陆凤慧,白宗奇.汽车车架横梁冲压开裂简析[J].北方钒钛.2017(02)
[4] 王青春,赵娟妮,杨芳,牟智.载货汽车车架轻量化评价方法及优化设计[J].锻压技术.2017(09)。