焊接结构生产电子教案第四单元课件

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1、第四单元 焊接结构的装配与焊接工艺学习目标：掌握同一种焊接结构，在不同的生产批量、生产条件下的装配方式、焊接工艺、装配焊接顺序；掌握焊接结构的焊接工艺的制定方法。综合知识模块一综合知识模块一 焊接结构的装配焊接结构的装配装配是将焊前加工好的零、部件，采用适当的工艺方法，按生产图样和技术要求连接成部件或整个产品的工艺过程。装配工序的工作量大，约占整个产品制造工作量的3040。且装配的质量和顺序将直接影响焊接工艺、产品质量和劳动生产率。所以，提高装配工作的效率和质量，对缩短产品制造周期、降低生产成本、保证产品质量等方面，都具有重要的意义。能力知识点能力知识点1 装配的基本条件装配的基本条件装配的基

2、本条件不是组成结构件的零件，在装配前应达到的尺寸精度、热处理状态等，而是指零件在装配过程中应遵循的基本准则，只有遵循这些准则才能装配出合格的焊接结构产品。为了对装配的基本条件有一个直观的认识，先来看一个简单构件的装配过程。图4-1 支架的装配a)支架b)装配工艺流程支架构件的装配工艺流程如图4-1a所示的支架构件，其装配工艺流如图4-1b所示。1）划定位线。将弯板平放在工作台上，并划出肋板的位置线。2）对位。用手扶正肋板与所划线对齐。3）点固。用定位焊点将两肋板与弯板固定。4）检验。由于点固焊时肋板会出现一些变形，因此测量尺寸100是否符合图纸要求。5）校正。如尺寸不符合则进行调整。该装配工艺

3、流程反映了零件装配的一般过程，任何零件的装配都必须先将其放到正确的位置，再采取一定措施将位置固定下来，最后测量装配位置的准确性。这就是零件装配的三个基本条件，即定位、夹紧和测量。装配的基本条件（1）定位 就是确定零件在空间的位置或零件间的相对位置。（2）夹紧 就是借助通用或专用夹具的外力将已定位的零件加以固定，保持其正确的位置，直到装配完成或焊接结束。（3）测量 是指在装配过程中，对零件间的相对位置和各部件尺寸进行的一系列技术测量，从而鉴定零件定位的正确性和夹紧力的效果，以便调整。装配的基本条件上述三个基本条件相辅相成，缺一不可。定位是最基本的要求，没有定位，零件就不能到达正确的位置，加工出来

4、的构件尺寸也就不可能正确；没有夹紧，正确定位的零件不能保持其正确性，在随后的装配和焊接过程中位置会发生改变；而没有测量，则无法判断定位和夹紧的正确性，难以保证构件的装配质量。装配的基本条件零件的正确定位，不一定与产品设计图上的定位一致，而是从生产工艺的角度，考虑焊接变形后的工艺尺寸。如图4-2所示的槽形梁，设计尺寸应保持两槽板平行；而在考虑焊接收缩后，工艺尺寸为204mm，使槽板与底板有一定的角度。正确的装配应按工艺尺寸进行。装配的基本条件图4-2 槽形梁的工艺尺寸能力知识点能力知识点2 零件的定位原理及方法零件的定位原理及方法1零件的定位原理零件的定位原理（1）定位原理 零件在空间的定位是利

5、用“六点定位准则”进行的，即限制每个零件在空间的六个自由度，使零件在空间有确定的位置，这些限制自由度的点就是定位点。在实际装配中，可由定位销、定位块、挡铁等定位元件作为定位点；也可以利用装配平台或工件表面上的平面、边棱等作为定位点；还可以设计成胎架模板形成的平面或曲面代替定位点；有时在装配平台或工件表面划出定位线起定位的作用。零件的定位方法（2）基准的概念基准又叫基面或基准面，它是一些点、线、面的组合，用它们来决定同一零件的另外一些点、线、面的位置（对加工而言）或其他零件的位置。根据用途，基准有下列几种：1）设计基准。是用来决定零件在整个结构或部件中相对位置的点、线、面的总称。如图4-3零件的

6、表面a是决定面b、面d及孔f的设计基准。因此设计基准是用来确定焊件各部分位置关系的。图4-3 零件的装配基准2）工艺基准是装配过程中用来进行定位、安装零件位置的点、线、面。因此工艺基准可分为定位基准、装配基准和测量基准。定位基准零件在胎夹具中定位时所依据的点、线或面。如图4-3中零件的a平面和e平面即是定位基准面。轴的定位基准面是其外圆面。装配基准胎夹具中决定各零件相对位置的点、线、面。如图4-3中零件的b面和c面或者b面和孔g的中心点即是零件的装配基准。测量基准在加工装配过程中检查零件位置或工艺尺寸所依据的点、线、面。如图4-3中的a面是测量孔f的基准。孔f又是测量零件孔g的测量基准。（3）

7、定位基准的选择合理地选择定位基准，对于保证装配质量、安排零部件装配顺序和提高装配效率均有重要影响。选择定位基准时，应着重考虑以下几点：1）定位基准尽量与设计基准重合，这样可以减少基准不重合所带来的误差。2）同一构件上与其它构件有连接或配合关系的各个零件，应尽量采用同一定位基准，这样能保证构件安装时与其它构件的正确连接和配合。3）应选择精度较高，又不易变形的零件表面或边棱作定位基准，这样能够避免由于基准面、线的变形造成的定位误差。4）所选择的定位基准应便于装配中零件的定位与测量。定位基准的选择2零件的定位方法在焊接生产中，应根据零件的具体情况选取零件的定位和装配方法。（1）划线定位 就是在平台上

8、或零件上划线，按线装配零件。通常用于简单的单件小批装配或总装时的部分较小零件的装配。（2）销轴定位 是利用零件上的孔进行定位。定位比较准确，所以如果条件允许，可以钻出专门用于销轴定位的工艺孔。（3）挡铁定位 可以利用小块钢板或小块型钢作为挡铁，取材方便。也可以使用经机械加工后的挡铁，以提高精度。应用得比较广泛，挡铁的安置要保证构件重点部位（点、线、面）的尺寸精度，也要便于零件的装拆。（4）样板定位 是利用样板来确定零件的位置、角度等的定位方法。常用于钢板之间的角度测量定位和容器上各种管口的安装定位。3装配中的定位焊定位焊也称点固焊，用来固定各焊接零件之间的相互位置，以保证整体结构件得到正确的几

9、何形状和尺寸。进行定位焊时应注意：定位焊缝的引弧和熄弧处应圆滑过渡，否则，在焊正式焊缝时在该处易造成未焊透、夹渣等缺陷；定位焊缝有未焊透、夹渣、裂纹、气孔等焊接缺陷时，应该铲掉并重新焊接，不允许留在焊缝内；需预热的焊件，定位焊时也应进行预热，预热温度与焊接时相同；由于定位焊为断续焊，工件温度较低，热量不足而容易产生未焊透，故定位焊缝的焊接电流应比焊接正式焊缝时大1015；定位焊的尺寸要接要求选用，对保证焊件尺寸起重要作用的部位，可适当地增加定位焊缝的尺寸和数量；在焊缝交叉处和焊缝方向急剧变化处不要进行定位焊，而应离开50mm左右；对于强行装配的结构，因定位焊缝承受较大的外力，应根据具体情况适当

10、加大定位焊缝长度，间距适当缩小；必要时采用碱性低氢焊条，而且特别注意定位焊后应尽快进行焊接，避免中途停顿和间隔时间过长。定位焊缝所使用的焊条牌号与正式焊缝所使用的焊条相同；直径可略细一些，常用和4mm的焊条。能力知识点能力知识点3 装配中的测量装配中的测量测量是检验定位质量的一道工序。装配中的测量包括：正确、合理地选择测量基准；准确地完成零件定位所需要的测量操作。在焊接结构生产中，常见的测量项目有：线性尺寸、平行度、垂直度、同轴度及角度等的测量。1测量基准为保证测量的准确性，减小因测量带来的误差，首先应正确选择测量基准。一般情况下，多以定位基准作为测量基准。当以定位基准作为测量基准不利于保证测

11、量的精度或不便于测量操作时，就应本着能使测量准确、操作方便的原则，重新选择合适的点、线、面作为测量基准。图4-4 容器上各接口的相对位置如图4-4所示的容器：三个管接口、是以M面为设计、定位基准；因此，测量尺寸h1、h2和H2时就应该选择M面作为测量基准；这样，三个基准合一，有效地减小装配误差。图4-5 间接测量的方法如图4-5所示的工字梁，要测量腹板与翼板的垂直度，直接测量既不方便，精度也低。这时以装配平台作为测量基准，测量两翼板与平台的垂直度和腹板与平台的平行度，就会使精度比较高，测量也方便。2各种项目的测量方法（1）线性尺寸的测量 线性尺寸是指工件上被测点、线、面与测量基准间的距离。主要

12、是利用刻度尺（卷尺、盘尺、直尺等）来完成，特殊场合利用激光测距仪来进行。（2）平行度的测量 1）相对平行度的测量。相对平行度是指工件上被测的线（或面）相对于测量基准线（或面）的平行度。相对平行度的测量是通过线性尺寸测量来进行的。其基本原理是测量工件上线的两点（或面上的三点）到基准的距离，若相等就平行，否则就不平行。图4-6 相对平行度的测量图4-6是相对平行度测量的例子。图4-6a为线的平行度，测量三个点以上；图4-6b为面的平行度，测量两个以上位置。2）水平度的测量水平度就是衡量零件上被测的线（或面）是否处于水平位置。许多金属结构件制品，在使用中要求有良好的水平度。将水平尺放在焊件的被测平面

13、上，查看水平尺下玻璃管内气泡的位置，如在中间即达到水平。施工装配中常用水平尺、软管水平仪、水准仪、经纬仪等量具或仪器来测量零件的水平度。（3）垂直度的测量 1）相对垂直度的测量相对垂直度，是指工件上被测的直线（或面）相对于测量基准线（或面）的垂直程度。相对垂直度是装配工作中极常见的测量项目，并且很多产品都对其有严格的要求。尺寸较小的工件可以利用90o角尺直接测量；当工件尺寸很大时，可以采用辅助线测量法，即用刻度尺作为辅助线测量直角三角形的斜边长。对于一些桁架类结构上某些部位的垂直度难以测量时，可采用间接测量法测量。如图4-7是对塔类桁架进行端面与中心线垂直度间接测量的例子。首先过桁架两端面的中

14、心拉一钢丝，再将其平置于测量基准面上，并使钢丝与基准面平行；然后用直角尺测量桁架两端面与基准面的垂直度，若桁架两端面垂直于基准面，必同时垂直于桁架中心线。图4-7 用间接测量法测量相对垂直度2）铅垂度的测量。铅垂度的测量是测定工件上的线或面是否与水平面垂直。常用吊线锤或经纬仪测量。采用吊线锤时，将线锤吊线栓在支杆上，测量工件与吊线之间的距离来测铅垂度。当结构尺寸较大而且铅垂度要求较高时，常采用经纬仪来测量铅垂度。（4）同轴度的测量 同轴度是指工件上具有同一轴线的几个零件，装配时其轴线的重合程度。测量同轴度的方法很多，这里介绍一种常用的测量方法。图4-8为三节圆筒组成的筒体，在各节圆筒的端面安上

15、临时支撑，在支撑中间找出圆心位置并钻出直径为2030mm的小孔，然后由两外端面中心拉一细钢丝，使其从各支撑孔中通过，观测钢丝是否处于孔中间，以测量其同轴度。图4-8 圆筒内拉钢丝测同轴度图4-9 角度的测量（5）角度的测量 装配中，通常利用各种角度样板来测量零件间的角度。图4-9是利用角度样板测量角度的实例。装配测量除上述常用项目外，还有斜度、挠度、平面度等一些测量项目。需要强调的是，量具的精度及可靠性是保证测量结果准确的决定因素之一。因此在使用和保管中，应注意保护量具不受损坏，并经常定期检验其精度。能力知识点能力知识点4 装配用工具及设备装配用工具及设备1装配中常用的工具装配中常用的工具（1

16、）装配用工具及量具 常用的装配工具有大锤、小锤、錾子、手砂轮、撬杠、扳手及各种划线用的工具等，如图4-10所示。常用的量具有钢卷尺、钢直尺、水平尺、90o角尺、线锤及各种检验零件定位情况的样板等，如图4-11所示。图4-10 常用的装配工具图4-11 常用的装配量具（2）装配用夹具装配夹具是指在装配中用来对零件施加外力，使其获得可靠定位的工艺装备。主要包括通用夹具和装配胎架上的专用夹具。装配夹具按夹紧力来源，分为手动夹具和非手动夹具两大类。手动夹具包括螺旋夹具、楔条夹具、杠杆夹具、偏心轮夹具等；非手动夹具包括气动夹具、液压夹具、磁力夹具等。2装配用设备（1）对装配用设备的一般要求 1）为了保证

17、装配后产品的尺寸精度，装配用平台或胎架应具备足够的强度和刚度。2）平台或胎架表面应光滑平整，要求水平放置。3）尺寸较大的装配胎架应安置在相当坚固的基础上，以免基础下沉导致胎具变形。4）胎架应便于对工件进行装、卸、定位焊、焊接等操作。5）设备构造简单，使用方便，成本要低。（2）装配用平台 1）铸铁平台它是由许多块铸铁组成的，结构坚固；工作表面进行机械加工，平面度比较高；面上具有许多孔洞，便于安装夹具。常用于工件装配及对钢板和型钢的热加工弯曲。2）钢结构平台。这种平台是由型钢和厚钢板焊制而成的。它的上表面一般不经过切削加工，所以平面度较差。常用于制作大型焊接结构或制作桁架结构。3）导轨平台。这种平

18、台是由安装在水泥基础上的许多导轨组成的。每条导轨的上表面都经过切削加工，并有紧固工件用的螺栓沟槽。这种平台用于制作大型结构件。4）水泥平台它是由水泥浇注而成的一种简易而又适用于大面积工作的平台。浇注前在一定的部位预埋拉桩、拉环，以便装配时用来固定工件。在水泥中还放置交叉形扁钢，扁钢面与水泥面平齐，作为导电板或用于固定工件。这种水泥平台可以拼接钢板、框架和构件，又可以在上面安装胎架进行较大部件的装配。5）电磁平台它是由平台（型钢或钢板焊成）和电磁铁组成的；电磁铁能将型钢吸紧固定在平台上，焊接时可以减少变形。充气软管和焊剂的作用是组成焊剂垫，用于埋弧焊时，可防止漏渣和铁液下淌。（3）胎架 在胎架上

19、进行装配，能够对焊件施行装、卸、定位、夹紧和焊接等操作，速度快，精度高。在工件结构不适于以装配平台作支承（如船舶、机车车辆底架、飞机和各种容器结构等）或者在批量生产时，就需要制造胎架来支承工件进行装配。胎架常用于某些形状比较复杂，要求精度较高的结构件。胎架的主要优点是利用夹具对各个零件进行方便而精确的定位。有些胎架还可以设计成能够翻转的，可把工件翻转到适合于焊接的位置。利用胎架进行装配，既可以提高装配精度，又可以提高装配速度。但由于投资较大，故多为某种批量较大的专用产品设计制造，适用于流水线或批量生产。能力知识点能力知识点5 装配的基本方法装配的基本方法1装配前的准备装配前的准备装配前的准备工

20、作是装配工艺的重要组成部分。充分、细致的准备工作，是高质量高效率地完成装配工作的有力保证。（1）熟悉产品图样和工艺规程 要清楚各部件之间的关系和连接方法，并根据工艺规程选择好装配基准和装配方法。（2）装配现场和装配设备的选择 依据产品的大小和结构的复杂程度选择和安置装配平台和装配胎架。装配工作场地应尽量设置在起重设备工作区间内，对场地周围进行必要清理，使之达到场地平整、清洁，人行道畅通。（3）工量具的准备 装配中常用的工、量、夹具和各种专用吊具，都必须配齐并组织到场。（4）零、部件的预检和除锈（5）适当划分部件 对于比较复杂的结构，往往是部件装焊之后再进行总装，这样既可以提高装配焊接质量，又可

21、以提高生产效率，还可以减小焊接变形。为此，应将产品划分为若干部件。2零件的装配方法根据零件定位方法的不同，装配方法可分为如下几种：（1）划线定位装配法 利用在零件表面或装配平台表面划出的工件中心线、接合线、轮廓线等作为定位线，来确定零件间的相互位置，用定位焊固定后进行装配。如图4-12所示的划线定位法图4-12a是以划在工件底板上的中心线和接合线作为定位基准，来确定槽钢、立板和三角形加强筋的位置；图4-12b是利用大圆筒盖板上的中心线和小圆筒上的等分线（也常称其为中心线）来确定两者的相对位置。图4-12 划线定位装配法图4-13所示为钢屋架的划线定位装配。先在装配平台上，按1：1的实际尺寸划出

22、屋架零件的位置线和结合线，称为地样，图4-13a；然后依照地样将零件组合起来，图4-13b，此装配方法也称“地样装配法”。图4-13 钢屋架地样装配法（）样板定位装配法利用样板来确定零件间的相对位置，夹紧并定位焊点固完成装配的方法。常用于钢板与钢板之间的角度装配和容器上各种管口的安装。图4-14所示为斜T形结构的样板定位装配：根据斜T形结构立板的斜度，预先制作样板；装配时，在立板与平板接合线位置确定后，再用样板去确定立板的倾斜度，使其得到准确定位后实施定位焊。图4-14 样板定位装配仿形复制法：断面形状对称的结构，如钢屋架、梁、柱等结构，可采用样板定位的特殊形式进行装配。图4-15所示为钢屋架

23、仿形复制装配过程：将用“地样装配法”装配好的半片屋架吊起，翻转后放置在平台上作为样板；在其相应位置放置对应的节点板和各种杆件，用夹具卡紧后实施定位焊，便复制出与仿模对称的另一半片屋架。这样连续地复制装配出一批屋架后，即可组成完整的钢屋架。图4-15 钢屋架仿形复制装配（）定位元件定位装配法 用一些特定的定位元件（如板块、角钢、销轴等）构成空间定位点，来确定零件位置，并利用夹具夹紧后进行装配。它不需要划线，装配效率高，质量好，适用于批量生产。图4-16所示在大圆筒外部加装钢带圈时，先在大圆筒外表面焊上若干挡铁作为定位元件，确定钢带圈在圆筒上的高度位置，并用弓形螺旋夹紧器把钢带圈与筒体壁夹紧密贴后

24、，用定位焊缝焊牢，即完成钢带圈的装配。图4-16 挡铁定位（）胎夹具（又称胎架）装配法 对于批量生产的焊接结构，当装配的零件数量较多，内部结构又不很复杂时，可将装配用的定位元件、夹紧元件和装配胎架三者组合为一个整体，构成装配胎架。图4-17所示为汽车横梁结构及其装配胎架。装配时，首先将角形铁6置于胎架上，用活动定位销11定位，并用螺旋压紧器9固定；然后装配槽形板3和主肋板5，它们分别用挡铁8和螺旋压紧器9压紧；再将各板连接，并实施定位焊。该胎架还可以通过回转轴10回转，把工件翻转到最适合施焊的位置。图4-17 汽车横梁及其装配胎架a)汽车横梁b)焊接夹具1、2-焊缝 3-槽形板 4-拱形板 5

25、-主筋板 6-角形铁7-胎架 8-挡铁 9-螺旋压紧器 10-回转轴 11-定位销能力知识点能力知识点6 装配工艺过程装配工艺过程 1装配工艺过程的制定装配工艺过程的制定（1）装配工艺过程制定的内容 装配工艺过程制定的内容包括：零件、组件、部件的装配次序；在各装配工艺工序上采用的装配方法；选用何种提高装配质量和生产率的装备、胎卡具和工具。（2）装配工艺方法的选择 零件备料及成形加工的精度对装配质量有着直接的影响，但加工精度越高，其工艺成本就越高。根据不同产品和不同生产类型的条件，常用的装配工艺方法，主要有以下几种：1）互换法实质是用控制零件的加工误差来保证装配精度。这种装配法零件是完全可以互换

26、的；装配过程简单，生产率高，对装配工人的技术水平要求不高；便于组织流水作业，但要求零件的加工精度较高；适用于批量及大量生产。2）选配法在零件加工时为降低成本而放宽零件加工的公差带，故零件精度不是很高；装配时需挑选合适的零件进行装配，以保证规定的装配精度要求；这种方法对零件的加工工艺要求放宽，便于零件加工；但装配时工人要对零件进行挑选，增加了装配工时和难度。3）修配法是指零件预留修配余量，在装配过程中修去部分多余的材料，使装配精度满足技术要求；此法零件的制作精度可放得较宽；增加了手工装配的工作量；而且装配质量取决于工人的技术水平。在选择装配工艺方法时，应根据生产类型和产品种类等方面来考虑。一般单

27、件、小批量生产或重型焊接结构生产，常以修配法为主，互换件的比例少，工艺灵活性大，工序较为集中，大多使用通用工艺装备；成批生产或一般焊接结构，主要采用互换法，也可灵活采用选配法和修配法，工艺划分应以生产类型为依据，使用通用或专用工艺装备，可组织流水作业生产。2装配焊接顺序的选择焊接结构制造时，装配与焊接的关系十分密切，在实际生产中，装配与焊接往往是交替进行的。在制定装配工艺过程中，要全面分析，使拟定的装配工艺过程有利于以后各工序的操作。在确定部件或结构的装配顺序时，不能只从装配工艺的角度去考虑，必须与焊接工艺一起全面分析，选择合适的装配焊接顺序。（1）整装整焊将全部零件按图样要求装配起来，然后转

28、入焊接工序，焊完全部焊缝。要求装配工人与焊接工人分别在自己的工位上完成，可实行流水作业，停工损失很小。装配可采用装配胎具进行，焊接可采用滚轮架、变位机等工艺装备和先进的焊接方法，有利于提高装配焊接质量。这种方法适用于结构简单、零件数量少、大批量生产条件。（2）随装随焊先将若干个零件组装起来，随之焊接相应的焊缝，然后再装配若干个零件，再进行焊接，直至全部零件装完并焊完，成为符合要求的构件。这种方法是装配工人与焊接工人在一个工位上交替作业，影响生产效率，也不利于采用先进的工艺装备和先进的工艺方法。因此，这种方法仅适用于单件小批量和复杂结构的生产。（3）分部件装配焊接总装焊接将整体结构分解成若干个部

29、件，先由零件装配成部件，再由部件装配成结构件，最后把装配好的结构件总装焊成整个产品结构。这种方法适合批量生产，可实行流水作业，几个部件可同步进行，有利于应用各种先进工艺装备、控制焊接变形和采用先进的焊接工艺方法。适用于可分解成若干个部件的复杂结构。3典型焊接结构的装配（1）钢板的拼接 图4-18所示为厚板拼接的一般方法。先将各板按拼接位置排列在平台上，然后对齐、压紧。如果某些板因变形在对接处出现高低不平，可用压马调平后立即进行定位焊。为保证拼接质量，焊缝两端应设引弧板。定位焊点应离开焊缝交叉处和焊缝边缘。图4-18 厚板的拼接方法（2）T型梁的装配 1）划线定位装配法 这种方法常在小批量或单件

30、生产时采用。如图4-19所示，先将腹板和翼板矫平、调直。然后在翼板上画出腹板定位线，并打上样冲眼。将腹板按位置线立在翼板上，用直角尺校对两板相对垂直度，然后进行定位焊，再检查、调正。最后点上几根拉肋，以防止焊接变形。图4-19 T型梁的划线装配 2）胎夹具装配法。成批量装配T形梁时，采用图4-20所示的简单胎夹具。装配时，不用划线，将腹板立在翼板上；端面对齐，以压紧螺栓的支座为定位元件来确定其在翼板上的位置；由水平压紧螺栓和垂直压紧螺栓分别从两个方向将腹板与翼板夹紧，然后在接缝处定位焊；若焊接也在该胎具上进行，则可以不点拉肋，否则也应点拉肋。图4-20 T型梁的胎具装配（3）圆筒节的对接装配圆

31、筒节对接装配，要保证对接环缝和两节圆筒的同轴度误差符合技术要求。为使两节圆筒易于获得同轴度和便于在装配过程中翻转，装配前应分别对两个圆筒节进行矫正，使其圆度符合技术要求。对于大直径薄壁圆筒体的装配，为防止筒体变形可以在筒体内使用径向推撑器撑圆，如图4-21所示。图4-21 用径向推撑器装配筒体筒体卧装主要用于直径较小、长度较长的筒体装配。装配时需要借助装配胎架，图4-22a、图4-22b所示为筒体在滚轮架和辊筒架上的装配。筒体直径很小时，也可以在槽钢或型钢架上进行，如图4-22c所示。当各筒节的圆度、直径公差均符合要求时，在胎架上很容易保证其同轴度，只需沿轴向施力使两筒节接触即可施行定位焊。1

32、）筒体的卧装图4-22 筒体卧装示意图 2）筒体的立装为防止筒体因自重而产生椭圆变形，直径较大、长度较短的筒节拼装多采用立装。立装时可采用图4-23所示的方法。先将一节圆筒放在平台（或水平基础）上，找好水平，在靠近上口处焊上若干个螺旋压马；然后将另一节圆筒吊上，用螺旋压马和焊在两节圆筒上的若干个螺旋拉紧器拉紧，进行初步定位；然后检验两节圆筒的同轴度并校正，检查环缝接口情况，并对其调正合格后进行定位焊。图4-23 筒体立装示意图 当有多节筒体时，可采用倒装法，如图4-24所示。其方法是先装顶部两筒节，使其成为一个整体，再将其提升或顶升到比第三节高一点的位置，并从下面放好第三节筒体进行装配，以此类

33、推装完各节。倒装法的优点在于可以省去高大的起升设备，同时焊缝位置总处于较低的位置，不但便于施焊还可省去高大的脚手架。筒体立装图4-24 倒装法装配筒体综合知识模块二综合知识模块二 焊接结构的焊接工艺焊接结构的焊接工艺焊接是将已装配好的结构，用规定的焊接方法、焊接参数进行焊接加工，使各零、部件连接成一个牢固整体的工艺过程。制订合理的焊接工艺对保证产品质量，提高生产率，减轻劳动强度，降低生产成本非常重要。能力知识点能力知识点1 焊接工艺制订的原则和内容焊接工艺制订的原则和内容1制订焊接工艺的原则1）能获得满意的焊接接头，保证焊缝的外形尺寸和内部质量都能达到技术条件的要求。2）焊接应力与变形应尽可能

34、小，焊接后构件的变形量应在技术条件许可的范围内。3）焊缝可达到性好，有良好的施焊位置，翻转次数少。4）当钢材淬硬倾向大时，应考虑采用预热、后热，防止焊接缺陷产生。5）有利于实现机械化、自动化生产，有利于采用先进的焊接工艺方法。6）有利于提高劳动生产率和降低成本。尽量使用高效率、低能耗的焊接方法。焊接工艺制订的原则2焊接工艺制订的内容1）根据产品中各接头焊缝的特点，合理选择焊接方法及相应的焊接设备与焊接材料。2）合理选择焊接参数，如焊条电弧焊的焊条直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、施焊顺序和方向、焊接层数等。3）合理选择焊接材料中焊丝及焊剂牌号、气体保护焊的气体种类、气体流量、焊丝伸出长度等。

35、4）合理选择焊接热参数，如预热、中间加热、后热及焊后热处理的参数（如加热温度、加热部位和范围、保温时间及冷却速度的要求等）。5）选择或设计合理的焊接工艺装备。如焊接胎具、焊接变位机、自动焊机的引导移动装置等。焊接工艺制订的内容能力知识点能力知识点2 焊接方法、材料及设备的选择焊接方法、材料及设备的选择1焊接方法的选择为了正确地选择焊接方法，必须了解各种焊接方法的生产特点及适用范围。同时，考虑各种焊接方法对装配工作的要求、焊接质量及其稳定程度、经济性以及工人劳动条件等。在成批或大量生产时，对于能够用多种焊接方法来生产的产品，应进行试验和经济比较，最后核算成本，选择最佳的焊接方法。2焊接材料的选择

36、选择了最佳焊接方法后，就可根据所选焊接方法的工艺特点来确定焊接材料。确定焊接材料时，还必须考虑到焊缝的力学性能、化学成分以及在高温、低温或腐蚀介质工作条件下的性能要求等。3焊接设备的选择焊接设备的选择应根据已选定的焊接方法和焊接材料；同时还要考虑焊接电流的种类、焊接设备的功率、工作条件等方面；使选用的设备能满足焊接工艺的要求。能力知识点3 焊接参数的选择合理的焊接参数应有利于保证产品质量，提高生产率。焊接参数的选择主要考虑以下几方面：1）深入地分析产品的材料及其结构形式，着重分析材料的化学成分和结构因素共同作用下的焊接性。2）考虑焊接热循环对母材和焊缝的热作用，这是获得合格产品使焊接接头焊接应

37、力和变形最小的保证。3）根据产品的材料、焊件厚度、焊接接头形式、焊缝的空间位置、接缝装配间隙等，查找各种焊接方法有关标准、资料。4）通过试验确定焊缝的焊接顺序、焊接方向以及多层焊的熔敷顺序等。5）参考现成的技术资料和成熟的焊接工艺。6）确定焊接参数不应忽视焊接操作者的实践经验。焊接参数的选择焊接参数有一套成熟的数据；一般是依据母材材质、焊件厚度、接头形式、焊缝空间位置、接缝间隙等，通过书籍、手册来选取或由实践经验来确定；对于新材料则根据试验报告、工艺评定报告或有关资料来确定。焊接参数的选择能力知识点能力知识点4 焊接热参数的确定焊接热参数的确定为保证焊接结构的性能与质量，防止裂纹产生，改善焊接

38、接头的韧性，消除焊接应力，有些结构需进行加热处理。加热处理工艺可处于焊接工序之前或之后，主要包括预热、后热及焊后热处理。（1）预热 焊前预热范围为焊缝两侧各不小于焊件厚度的3倍，且不小于100mm。预热是焊前对焊件进行全部或局部加热；目的是减缓焊接接头加热时温度梯度及冷却速度；适当延长在800500区间的冷却时间；从而减少或避免产生淬硬组织；有利于氢的逸出，可防止冷裂纹的产生。焊接热参数的确定预热温度的高低，应根据钢材淬硬倾向的大小、冷却条件和结构刚性等因素，通过焊接性试验而定。钢材的淬硬倾向大、冷却速度快、结构刚性大，其预热温度要相应提高。许多大型结构采用整体预热是困难的，甚至不可能，如大型

39、球罐、管道等，因此常采用局部预热的办法，防止产生裂纹。焊接热参数的确定（2）后热 在焊后立即对焊件全部（或局部）加热到300500，并保温12h后空冷的工艺措施，其目的是防止焊接区扩散氢的聚集，避免延迟裂纹的产生。试验表明，选用合适的后热温度，可以使预热温度降低50左右，在一定程度上改善了焊工劳动条件，也可代替一些重大产品所需要的焊接中间热处理，简化生产过程，提高生产率，降低成本。焊接热参数的确定（3）焊后热处理 采用正火、回火等处理手段对焊件进行的热处理。目的是为了改善焊接接头的组织和性能，消除残余应力，提高结构的几何稳定性。实践证明，许多承受动载的结构焊后必须进行热处理，消除结构内的残余应

40、力后才能保证其正常工作，如大型球磨机、挖掘机框架、压力机等。焊接热参数的确定对于焊接的机器零件，用热处理方法来消除内应力尤为必要，否则，在机械加工之后发生变形，影响加工精度和几何尺寸，严重时会造成焊件报废。对于合金钢来说，通常是经过焊后热处理来改善其焊接接头的组织和性能之后才能显现出材料性能的优越性。焊接热参数的确定一般来说，对于板厚不大，不承受动载荷，且用塑性较好的材料制造的结构，不需要进行焊后热处理。而对于板厚较大，承受动载荷的结构，其外形尺寸越大，焊缝又多又长，残余应力也越大，就需要焊后热处理。焊接热参数的确定焊后热处理最好是将焊件整体放入炉中加热至规定温度，如果焊件太大可采取局部或分部件加热处理，或在工艺上采取措施解决。消除残余应力的热处理，一般都是将焊件加热到500650进行退火，在消除残余应力的同时，对焊接接头的性能有一定的改善，但对焊接接头的组织无明显的影响。焊接热参数的确定若要求焊接接头的组织细化、化学成分均匀，提高焊接接头的各种性能，对一些重要结构，常采用先正火随后立即回火的热处理方法。它既能起到改善接头组织和消除残余应力的作用，又能提高接头的韧性和疲劳强度，是生产中常用的一种热处理方法。焊接热参数的确定预热、后热、焊后热处理方法的工艺参数。主要由结构的材料、焊缝的化学成分、焊接方法、结构的刚度及应力情况、承受载荷的类型、焊接环境的温度等来确定。焊接热参数的确定