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手工焊接技術范文1
關鍵詞:焊接;設備;安全
前言
焊接是設備機械制造和維修中不可或缺的基本環節,廣泛的應用在各類工業部門,從尖端領域的航天工程的人造衛星,運載火箭的民用領域,到導彈、艦艇等種常規軍事領域,從核工業、大型熱電廠及水輪發電機組到各類民用設備,從船舶工業、陸路運輸、航空運輸等運輸工具;從各類石油化工生產機械,重型起重機械、開礦設備、農業設備、電氣設備、電子元器件。建筑安裝工業等都離不開焊接這種工藝技術。在一些工業領域,焊接都屬于關鍵技術環節,金屬設備、工件與電子元器件的安裝與維修中焊接工藝也是意義重大。
一、焊接的常用術語與分類
焊接的定義是指金屬之間,用局部快速加熱和加壓等措施,激發金屬內部的原子結合能量,讓金屬連接成一個剛體的一類熱加工技術。具體可分為溶解焊接、高壓焊接、釬焊三個類別。
溶解焊接是指把焊接的金屬結合部分快速加溫到熔化程度,同時加入填充金屬物質,使其凝固后彼此鏈接在一起成剛體。常用的有電子弧焊、燃氣焊等。高壓焊是施加特定的壓力,讓兩個結合面充分接觸并產生較大的塑性形變,從而讓兩焊接件結合在一起。接觸電焊、摩擦電焊等都屬于高壓焊接技術。釬焊是只對焊接工件的填充金屬用的釬料實施適當加溫,中間沒有焊件金屬熔化的過程,而熔點比較與焊件金屬低的釬料熔化會大量填充在焊件間的縫隙處,使焊件緊密的鏈接起來。
二、電弧焊設備簡介
手動電弧焊的特點是操作簡單,對設備要求不高,是可以在各種環境中順利的完成各類金屬材料在各個位置的不同接頭型式的焊接工藝,在實際生產中應用很廣泛。手動電弧焊裝備施工中需要滿足一下條件,引弧過程簡單,通常用直流焊機的空載40-90V,交流焊機需要50-90v。同時電焊機的短路電流要注意避免過大,焊接電流可以靈活調節。電焊機的結構要求簡單可靠、重量輕同時容易維修。
交流電焊機一類能滿足焊接要求的特種降壓裝置,又稱焊接變壓裝備。電焊機主的有以下幾部分組成,固定鐵芯、可動鐵芯、一級線弧圈與二級線弧圈等構成。電源外特性依靠二級線圈數量的變動實施粗調節。接線板上有兩種接線方式,接法包括全部的線圈,導致焊接電流較小,空載狀態電壓高較高。第二種接法包括部分和全部線圈,焊接狀態電流很大,同時空載電壓較低。細調節是用手柄移動活動鐵芯完成調節。
直流電焊機可以分為焊接發電裝置與焊接整流裝置兩類。焊接發電裝置是由交流電動部分與直流電焊部分構成,空載的電流的可調節范圍為40-320A。焊接整流裝置讓交流電模式轉化成直流電模式。同時此類裝置沒有旋轉部分,一般由交流降壓變壓裝置、磁飽與電抗器和整流裝置幾部分構成。整流裝置的通途是使交流電變轉化成直流電。使用直流電焊機的過程中,工件接入正極,焊條接如負極時成為正接法,反之成為反接法。正接法焊件的溫度很高,熔化效果明顯,反接法焊件溫度較低,熔化比較緩慢。電焊條由焊絲與焊接皮組成。焊絲的主要作用是充焊縫金屬與穩定電流的作用,它的化學構成間接影響焊縫的質量。藥皮的主要功能是確保焊縫金屬有合乎標準的化學構成與機械能力等,同時保證焊條有優秀的焊接工藝能力。電焊條的號碼和指標加數字表示含義。首先表示電焊條的大分類,幾個數字的中前幾位數字表示各大分類中的若干小類別,第三位的字碼表示藥類型與電源類型。例如結420,表示鋼結構專用焊條,42代表抗拉伸不小于42OMPa,第三個數字2代表藥皮是欽硅膠,電源種類是交直雙待。焊條的牌號眾多,可以參照相關手冊中查到。
三、焊接作業前準備工作
首先要穿戴好焊接工作服,在焊接有色金屬工件操作,需要戴過濾和防毒面具。在潮濕關鍵種的電焊必須站在干燥的木板上保證安全,同時專用穿橡膠絕緣鞋。同時要認真研究結構件焊接技術、焊縫尺寸具體要求,選擇科學合理的施焊技術。焊接電流選擇要根據工件的材料,厚度和焊條型號與牌號,焊接方法和焊條使用說明來決定。
四、焊接過程的注意事項
從焊條直徑來分析,一般的焊件的厚度變大,選擇的焊條直徑相應變粗,但焊厚板的過程中對接接頭接口內的表面焊層使用較細的焊條。針對根部可以避免均勻焊透的不開接口的角度,T字接頭、搭接縫隙和后期鏟根封底焊的對接縫隙,焊接電流的通常情況下增加焊接電流能提升生產效率,由于電流很多,易發生焊縫咬邊、擊穿等問題出現,電流過小,也容易造成夾渣、未焊透的問題,且生產效率較低。
五、焊接過程的常見問題
在焊接作業中,經常發生設計不科學,原材料不兼容要求,準備工作不夠,焊接規范選擇不合理等問題,同時還出現焊接技術與工藝措施不合理等現象,都會使焊接接頭造成比較明顯的缺陷。焊接接口的缺陷可以區分為表面與核心的缺陷,表面的焊接瑕疵包括焊縫成型缺陷、夾渣和咬邊等現象。焊透不完全的主要運用是有焊接規范不科學,接口中和前的層次縫隙上有夾雜物,焊縫清理沒有做到認真徹底,縫隙是焊接結構中最嚴重的一種隱患。砂眼是焊接接中經常發生的缺陷問題,它對焊接的致密性和強度有很大影響。原因是由于金屬在液態時含有雜質氣體,應對此問題,焊條應充分烘干,焊前要注意清理接頭處的鐵銹與油污。
六、手工焊接的安全問題
電焊工必須認真學習焊接的知識,充分熟悉所運用的裝置,設備的性能,遵守各類器具操作規程,預防生產事故和人身安全事故的發生。開始作業之前,需要熟悉焊接場地的工件、設備、工具等放置位置同時調整合理,同時對設備進行安檢,注意電氣聯線和保護接地線的正確安全,電線接線點要接保證觸良好,防止發熱或出現火花。當確認工作場地無危險隱患后,才可以實施合閘,按動啟動按鈕給電,開始焊接。及時更換焊條,身體不能接觸焊鉗與零件,避免遭到電擊。工作結束后停機操作,需要及時按動停止按鈕,關閉電焊機電源,再關閉電源刀閘開關。注意有負荷狀態下拉閘,避免燒傷拉閘者。
參考文獻
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手工焊接技術范文2
關鍵詞:自動焊接技術;機械加工;運用
中圖分類號:TG409 文獻標識碼:A 文章編號:1674-7712 (2013) 12-0000-01
隨著我國經濟的快速發展,我國科技發展也十分迅速。在這一過程中人們越來越認識到機械化和自動化生產對提高產品生產率、改善產品質量所起到的重要作用。除此之外,先進高效的生產加工工藝還能降低生產成本。近些年在機械焊接領域,我國致力引進吸收國外先進的焊接工藝及設備。在學習國際先進焊接技術的同時,結合我國實際情況,在機械焊接領域運用了自動焊接技術,這樣不僅減少了人工勞力,還可以提高產品的質量,使企業在激烈的競爭中占取有利地位,進而實現經濟效益的增長。下文具體闡述自動焊接技術的基本原理以及其在機械加工中的應用。
一、自動焊接技術的基本原理
自動焊接就是實現焊接過程的機械化和自動化,減少人力焊接的操作。我國傳統的手動焊接技術是將電弧引燃,借助焊條維持電弧的長度,然后根據機械焊接需要手動進行電弧的移動,完成焊接后將電弧熄滅。自動焊接是將現代電子技術運用于焊接過程中,實現焊接工作自動化。自動焊接技術需要的主要設備就是自動焊接機,其有導軌床體、轉動轉臺、轉動機構、氣動尾頂滑臺機構來進行前后左右、轉動,由工件夾緊機構、托料機構完成所需機加工工件的安放于固定,由焊槍夾持機構、焊槍氣動調節機構等焊槍相關技術機構來完成焊接裝置,最后由氣動尾頂與專機電控系統來完成動作指令的發送輸出。目前的自動焊接機又加入了數字化技術,可將焊接的動作指令延伸到動作軌跡指令,將焊接的加工技術指令延伸到技術精度指令,將自動焊接技術推向了一個更高的技術平臺。
二、自動焊接技術在機械加工中的運用
自動焊接技術與傳統的焊接技術相比,具有生產效率高、產品質量高且相對質量穩定、技術水平高、能源消耗低并節省原材料、改善加工環境和降低加工者勞動強度等優點。其在機械加工領域運用越來越廣泛。
(一)在球罐加工中的運用
目前國內球罐焊接主要采用球罐藥芯焊絲全位置自動焊接技術,這種焊接技術與國內手工電弧焊相比具有熔敷效率高焊接速度快、焊接合格率高、節省人力等優點。
現階段全位置自動焊接設備由焊接電源、送絲機構、行走機構、擺動機構、焊槍及軌道等六大部分構成。電源型號主要有兩種:DC-400和DC-600。球罐的自動焊接要求焊接材料必須具有堿性熔渣的藥芯焊絲,目前這種焊絲有自保護焊絲和CO2氣體保護焊絲兩類。自動保護焊絲的規格通常為Ф2.0mm~Ф2.4mm,氣體保護焊絲的規格一般為Ф1.2mm~Ф1.6mm。在球罐自動焊接時要注意破口形勢和破口的尺寸,根據要求自動焊接時破口角度采用手工電弧焊時縮小20%~25%,這樣其熔敷總量可較手工電弧焊減少20%左右。球罐自動焊接時要保證各焊縫的質量,嚴格按照工藝參數要求焊接。經過多次論證,球罐自動焊接技術的運用,焊接效率要遠遠高于人工焊接,以1臺1000m3汽油罐為例,5臺自動焊接設備同時施工,從開始到達到射線探傷條件需要16天的時間,以相同數量的焊工計算,焊接速度比手工電弧焊提高1倍以上。
(二)在大口徑管道焊接中的運用
大口徑管道的焊接一直是手工焊接的難點,手工焊接不僅延誤工期還不能保證焊接質量。自動化焊接設備大口徑管道自動焊接技術的運用,提高了焊接質量,方便現場施工,降低了焊工勞動強度。目前國內使用的大口徑管道自動焊接設備主要型號為PIW48管道內環縫自動焊接根機、PAW3000管道自動外焊接機、PAW2000A管道自動焊機熱焊。本文以根焊為例說明自動焊接技術在大口徑管道焊接中的運用。根焊道的焊接是保證管道的施工速度和管道焊縫質量的關鍵工序,焊接時采用PIW48管道內環縫自動焊接根機。
由于根機焊接對工人技術要求高,所以操作人員對流程必須十分熟練,否則將影響焊縫成形和焊接速度。焊接前要做一些檢查,首先調整內焊機定位機構的3個定位斷面,使8個焊炬中心處于同一平面。其次,在氣罩內安裝銅網,防止焊渣飛濺。最后,管口增設防風措施,防止氣孔產生。內焊機采用無間隙根焊,整個過程無需人工調整工藝參數。自動焊焊接工藝中的坡口形狀和尺寸十分重要,坡口質量直接影響根焊的焊接質量和施工速度。為了提高焊接的一次焊接合格率,通過對無損檢測反饋數據、坡口加工、焊縫外觀的檢驗等信息的跟蹤分析,保證坡口形狀和坡口尺寸的質量是提高一次焊接合格率的關鍵,也可以通過調節技術參數,保證焊接的質量。
(三)在鐵路貨車制造中的應用
傳統的人工對鐵路貨車C70A型敞車車體兩端仰角焊接,焊接質量不穩定、焊接效率低、焊接操作人員勞動強度大等不足之處,目前通過自動焊接技術可以解決這些問題。鐵路貨車C70A型敞車兩端的端墻與端梁組對完成后,分別形成一條長度為2700mm的仰角焊縫(工藝要求焊角為4mm)。由于這兩條焊縫分別位于長達13.53m的C70A型敞車車體的兩端,所以無法使用焊接變位器將這兩條仰角焊縫轉變為位置適合的平角焊縫。該自動焊接裝置必須能全方位轉動,所以此自動焊接裝置由“焊接運行控制系統”和“焊縫跟蹤系統”兩部分組成。
焊接運行控制系統采用開環控制,開環控制方式具有系統穩定性好、響應及時的特點,其運行精度可高達0.01mm。“焊縫跟蹤系統”采用激光焊縫跟蹤器,焊縫的位置特征和幾何輪廓經激光焊縫跟蹤器攝入并處理,然后送入圖像采集卡經過A/D轉換后成為8bit數字信號,該數字信號以中斷方式送入工業PC的內存。這樣可以隨時觀測焊接情況,針對焊接過程中出現的問題及時調整,保證了焊接質量同時又不耽誤工程進度。這種自動焊接裝置可以在焊槍角度、焊絲前端與焊縫中心距離等方面保持正確的參數,從而保證焊縫成形質量,使焊接質量擺脫對電焊操作工技術水平及其個人因素的依賴。
三、結語
綜上所述,自動焊接技術的運用,使機械加工更加自動化和機械化,不僅提高了生產效率,減少了工人勞動力度,還能保證產品質量的相對穩定,為企業帶來長久效益,更為我國的經濟發展添磚加瓦。
參考文獻:
[1]周林.多功能自動焊接機床控制設計與分析[J].機床電器,2009(03).
手工焊接技術范文3
雖然工廠里面批量生產的電子產品絕大部分實現自動化焊接,但是自動化焊接總會有缺陷,這種情況就需要通過手工焊接進行維修。電子產品維修調試需要手工焊接技術,在電子技術教學過程中,學生也需要手工焊接一些電路。由此可見,手工焊接是一門不可缺少的技術。為了提高學生的手工焊接技術,從2011年開始一直到現在,廣東省茂名市第一職業技術學校與緯創資通(中山)有限公司進行校企合作,合作項目是為其培訓手工焊接技術人員(簡稱烙鐵手)。學校電子專業以校企合作模式開展手工焊接教學,經過四年的教學實踐,證明該教學模式是有效的。該模式由師資培訓、實驗室建設、學生手工焊接系統培訓、學生實習就業、校企合作反饋五個環節組成,下面對此進行相關研究。
一、師資培訓
校企合作的第一步,就是師資培訓。一方面,是讓學校老師熟悉手工焊接技術細節,熟練應用手工焊接技術,熟悉手工焊接崗位職業素養,另一方面,是讓企業負責培訓兩名教師,該教師每年培訓一批符合企業崗位要求的學生提供給企業。第一,選擇培訓教師。每年學校選派兩名教師到企業進行手工焊接技術培訓。所選派的教師,要求是從事電子專業教學的教師;能多年堅持到企業接受培訓和為企業培訓學生;能主動解決問題,少提要求,多干實事。第二,安排在企業的培訓時間。企業一般安排教師在7月~9月期間進入企業進行培訓。由培訓內容確定培訓時間長短,第一年培訓內容特別多,培訓時間是3個月;第二年培訓內容相對少些,時間1個月;之后兩年培訓內容更加少,時間2周。第三,培訓內容。校企合作項目是手工焊接,所以,培訓內容是手工焊接技術、該崗位的職業素養和企業文化。A.手工焊接技術培訓是由企業生產需要而確定的。如緯創需要的是表面貼片元件拆焊技術,則培訓內容就是表面貼片元件拆焊。培訓內容的每個環節都有具體時間安排和考核,并將考核結果反饋到學校;每個單元考核和總考核合格之后,企業頒發雙師資格證書。B.崗位職業素養培訓。將被培訓教師看作本企業員工進行崗位職業素養培訓,主要是在練習焊接技術環節和生產線上實習環節進行學習與訓練。C.企業文化培訓。在整個培訓過程中一直在灌輸企業文化,主要是通過一些活動有意或無意地進行宣傳教育。
二、實驗室建設
學生進行手工焊接技術學習和接受崗位職業素養培訓,需要一個固定的場所,即手工焊接實驗室。該實驗室由企業和學校共同建設,學校主要提供場所和水、電、實驗桌等要素,企業則除提供焊接設備、耗材、培訓資料等,還需對實驗室進行合理的布局。校企合作的實驗室與普通實驗室有所不同,其不同表現在布局特殊性與專用性兩個方面。第一,布局特殊性。為了宣傳企業文化,并且模仿企業生產崗位實際情況,實驗室布局比較特殊。整個實驗室場所布局可以分成物料存放區、教學區、練習區、休息區,每個區畫線區分。在企業文化宣傳方面,企業核心標語少不了,比如緯創核心標語“創新Innovation、誠信Integrity”放在進實驗室第一眼看到的位置;又如緯創員工階梯式成長示意圖,則掛在學生休息區的墻上。在手工焊接技術宣傳方面,比如焊接六大步驟、七大不良習慣、八個注意事項,放在學生坐在工位抬頭就可以看到的墻壁上,墻壁上還張貼著常見的元件封裝圖、企業最新動態圖、學生成長圖等。學生實驗桌布局也模仿企業維修場所,每套實驗桌都有一套手工焊接專用設備,并且嚴格按照企業要求擺放。這樣的布局,使得學生一進入這個場所,立刻感覺自己進入生產車間,在這個場所學習,目的就是為了勝任這個崗位。第二,專用性。實驗室設備是企業提供的,布局也是企業設計的,因此,該實驗室是專用的,不能用作其他用途,否則可能產生許多問題,比如設備損壞、丟失。
三、學生手工焊接系統培訓
手工焊接教學的核心,就是對職校學生進行焊接技術的系統培訓。培訓內容主要有兩方面,一是手工焊接技術的培訓,二是職業素養的培養。培訓之前,先要組建培訓班級;在培訓過程中,嚴格按照企業培訓要求進行教學;培訓結束后,由企業對學生進行考核,根據考核成績確定學生的津貼數額。
(1)培訓班級組建。從現有的電子技術班里面精心挑選學生,組建“烙鐵手”班級,人數由企業確定。班級組建動員方面,主要宣傳“烙鐵手”崗位與普通生產線崗位相比的一些優越性,如工作相對輕松,有技術津貼,不會被機器人代替,有個人成長空間。然后將符合要求的學生單獨組建成一個班,該班有專職班主任,有專門的課程表。
(2)手工焊接技術的培訓。焊接技術的培訓內容由企業安排,培訓方式由培訓教師確定??梢詫⒄麄€培訓過程劃分成多個階段,學生學習內容由簡單到復雜,難度由易到難,每個階段都有測試和總結。例如,培訓學生拆電子元件技能階段,先指導學生拆尺寸比較大的貼片電阻元件,當學生能熟練快速地拆卸元件之后,增加練習內容,如拆卸元件后要將原來焊盤的殘錫去掉。當學生能滿足教師要求后,接著指導學生拆尺寸越來越小的元件。在這樣反復的練習過程中,學生很快掌握拆簡單元件的技巧。當學生掌握拆小元件技能后,就可以進入拆大元件、多引腳元件訓練階段。每當一個訓練階段結束時,需要對學生進行考核,只有考核通過的才能進入下一階段的訓練。其目的是解決學生的拖延問題,提高學生在企業考核時候的通過率。學生在這樣單調并重復的訓練過程中,很容易出現厭惡心理,如果處理不好則出現“逃兵”。因此,可以適當組織電子裝配比賽,既實現焊接技能培訓,又可以激發學生興趣,減少厭惡心理。
(3)職業素養的培養。良好的職業素養,必須經過長時間磨煉才能形成。在“烙鐵手”班,職業素養方面非常注重的是靜電防護和現場的5S。“烙鐵手”的工作就是對生產過程中有缺陷的產品進行維修調試,通過手工焊接,拆出壞元件,焊上好元件。如果沒有做好靜電防護,容易損壞一些對靜電敏感的元件,對生產造成更大的損失。所以,“烙鐵手”一進實驗室,就必須穿靜電衣、靜電鞋,帶靜電手環;開始練習之前,必須檢測靜電手環是否符合要求。使用烙鐵之前,要檢測烙鐵。這些事項必須天天做,次次做,最終讓學生達到沒有做好靜電防護就感覺不舒服這種狀態。作為培訓教師,也要每天檢查學生是否做好靜電防護工作,看設備檢查是否做好記錄,沒有做好的立刻讓其更正。要表彰做得好的同學,使其精益求精;幫助沒有做好的同學,使其奮力追趕。
四、學生實習就業
學生通過大概一個學期的嚴格培訓,通過企業考核之后,就可以到企業實習。實習結束之后,可以選擇留在企業繼續工作,也可以選擇到其他企業工作。角色轉換短時間是難以適應的,心理上難免產生偏差。在這個階段,學校需要配合企業做好學生的心理疏導工作。
五、校企合作反饋
認為學生實習、就業之后,培訓就圓滿完成,這種觀點是不準確的。因為企業開始使用和檢驗你的“產品”的時候,你生產的“產品”質量怎樣,存在哪些不足,哪些需要改進,哪些做得比較好,這些信息會由企業反饋給培訓教師。培訓教師要根據這些反饋信息,對下一輪培訓進行改正,這樣才能培養出受社會歡迎的專業人才。
手工焊接技術范文4
關鍵詞:焊接技術;工程機械行業;應用
引文
隨著社會的發展,工程機械行業越來越發揮著重要作用。在傳統工程機械行業焊接中,以手工為主,其質量得不到保證,且工作效率低,難以滿足行業發展的實際需要。焊接技術是工程機械行業發展中的重要工藝組成部分,在行業發展中有著廣泛應用。為實現該行業的可持續發展,相關人員有必要實施高水平的焊接技術,以提高焊接質量。
1工程機械行業中焊接技術的應用流程
1.1焊接準備工作
在工程機械行業發展中,焊接技術是尤為重要的技術之一,要提高焊接技術質量,應做好準備工作。①在下料中,應根據焊接物件的材質、厚度等特點而確定下料,通常對于厚度較薄的物件,可以利用等離子進行切割;厚度居中的物件,利用切割機進行分割;厚度較厚的物件,利用火焰切割方式而完成,能夠為后續焊接技術實施奠定堅實的基礎條件。②組對工作是尤為重要的工作內容,只有做好組對工序,才能確保焊接的精度,為拼點工裝工作創造有利條件。
1.2焊接流程
在焊接過程中,工作人員應注重考慮兩方面因素:①找準焊接的位置;②選擇合理的焊接方法。只有這樣,才能提高焊接工作質量和效率。a.焊接位置主要包括平焊、立焊、橫焊、仰焊等方面,在焊接工作中,焊工應對焊縫進行反復的翻轉,以確保焊接工藝與設備工作的有序進行。在翻轉過程中,其方式相對較多,如雙回轉、單回轉等。在實際焊接工作中,焊工應根據工程機械行業中的具體物件而合理確定焊接位置,并有效開展焊接工作。b.合理選擇焊接方法尤為重要,直接關系著焊接工作質量。在工程機械行業中,選擇的焊接方式主要有埋弧自動焊和氣體保護焊。前者主要應用于中厚板的直焊縫中,具有焊接速度快的優勢特點;后者主要應用于環焊縫的焊接工作中。兩種焊接方式都具有熔深較大的優勢,相對于手工焊接而言,具有無可比擬的優勢,其焊接效率較高。
2工程機械行業中焊接技術的應用
2.1在大型結構件拼點工裝的應用
現階段,我國工程機械行業發展速度加快,對焊接技術有著更高的要求。關于焊接工藝的研究,主要集中在精度和質量兩方面。對于大型結構件拼點工裝而言,拼箱精度是尤為重要的問題,只有施以科學合理的焊接工藝,才能提高拼箱精度。拼點工裝是一項對精度要求較高的工作項目,具有通用性的特點,適用于大型結構件中,如三維柔性工裝焊接技術的應用中,能夠改變傳統劃線拼點作業模式,使焊接技術水平更高?;谠摷夹g的焊接,能夠針對不同尺寸的機械構件進行換模,并使焊接技術保持高度的精度。然而,工程機械行業在應用該項焊接技術過程中,其成本支出相對較多,且對定期維護管理有著較高的要求,相關人員必須能夠有效開展機械設備的維護工作,以充分發揮該焊接技術的積極作用。
2.2自動化焊接技術的應用
隨著國內用工成本的提高,工業機械行業對焊接質量有著更高的要求,機器人自動焊接工作站應運而生。機器人自動焊接工作站由焊接用機器人(六軸集成的機械手)與各種系統設備組成。因為焊接用機器人一般只能上下工件,比較精細的焊接工作還需要其他系統的配合。相應的系統設備包括焊接系統、弧焊軟件控制系統、工件裝夾變位系統、高效除塵系統等。目前工業機械行業中使用的機器人(如ABB,KUKA,REIS,ARCMAN等)大多是由國內供應商采購的國外品牌機器人,我國主要自主開發焊接變位機、夾具等鋼結構。焊接專機作為另一種自動化焊接技術更受到焊工的青睞,因為焊接專機與機器人焊接工作站相比,其價格更低、保養更加容易、操作簡便實用。焊接專機專門為特定的工件和一定形狀的焊接接頭設計的,在焊接過程中實現自動化不需要焊槍來回擺動。對于要求不高的焊縫結構(如形式單一的長直焊縫),要實現專機的功能需要焊接系統與直線運動機構組合起來。有的工件在焊接過程中對工作環境要求很高或需要變位,則為了保證焊縫質量,需要為焊接專機搭配變位機等系統設備。
2.3高強鋼焊接技術的應用
為保證機械結構件的焊接質量,焊接接頭的性能必須與母材相匹配,否則會成為薄弱部位。這就要求與低合金高強鋼相匹配的焊接材料在性能上應與高強鋼性能一致。依托鋼鐵冶金技術的進步,低合金高強鋼性能上實現了潔凈化、強韌化,則焊接材料的性能也必須實現潔凈化和強韌化。我們在進行高強鋼焊接工藝評定試驗時發現,在接頭強度和伸長率符合規定的情況下接頭發生脆斷往往是由于韌性不足導致的。主要原因就是高強鋼的強度800MPa,在焊接時焊縫金屬強韌性與母材匹配困難。且由于高強鋼強度較大,這種現象調節比較困難,不像調質鋼(強度在400MPa左右)要獲得理想的強韌性只需使焊縫組織獲得細小的針狀鐵素體即可。以起重機產品為例,其焊接工藝存在局限性,即采用的鋼板強度1100MPa而與之匹配的焊絲強度則在1000MPa左右。高強鋼激光焊接工藝的熱源是連續或脈沖激光束,它可以直接融化待焊母材。這種焊接工藝突破母材與焊接材料強度不匹配的局限性,國外工程機械企業已對其開展研究,待工藝成熟就可廣泛應用在高強鋼焊接中。傳統焊接技術是采用焊接材料過渡金屬元素,激光焊接省略這一復雜過程,而是用激光束融化母材,再用熔融金屬填充“激光束小孔”以此形成焊縫,提高了焊接速度。
手工焊接技術范文5
關鍵詞:管道 焊接工藝 質量
引言
在我國,東北地區和西北地區被探明有大量油氣礦藏,這也是我國現代化發展資源的重要出產市場,由于我國地區發展的不均衡,礦產資源消費市場卻大部分位于東南沿海地區和中南部地區的大中城市等人口密集地區,生產市場和消費市場分離,從而導致了一系列問題的產生,尤為明顯的就是油氣產品的輸送成本居高不下,嚴重影響了地區經濟發展,這是我國油氣資源開發和使用的最大隱患。油氣管道運輸是解決相關難題的最有效的手段,與鐵路運輸相比,管道運輸運量大、安全性更高,其建設投資成本和運輸成本更是遠低于其他方式。
一、焊接工藝
1、現場焊接的特點
在建筑工程現場焊接時,通常都是用對口器進行管口組對。施工單位為了能夠提高施工效率,普遍采用在對好的管口下放置基礎梁木或土堆的措施,這樣做的好處是,在對前一個對接口進行焊接的同時,就可以開始進行下一個口的對接準備工作,這會產生很大的附加應力。同時由于工藝用鋼管材料本身熱脹冷縮的特性,在碰死口時最容易因附加應力而出問題。所以這樣就要求焊工具有更精湛的技術,有更高的施工要求。同時,今天的管道工業方面都是有著較大壓力的管道,同時管線直徑也是越來越大,并且對工藝運行的安全有著更高的要求。
2、管道施工焊接方法
管道焊接最初是由手工完成,后來發展為半自動焊接,再到現在的自動化焊接技術。手工焊接的表現形式為,低氫焊條下向焊和纖維素焊條下向焊。在自動化焊接上,最著名的是前蘇聯的管道閃光對焊機,在前蘇聯工業大發展時期,管道閃光對焊機焊接大口徑管道累計達六萬公里,在前蘇聯工業發展史上寫下了精彩的篇章。它的最明顯的特點就是效率高,環境適應力非常出色。同時應用比較廣泛的還有美國的循環多頭氣體保護管道自動焊接系統,由管端坡口機、內對口器與內焊機組合系統、外焊機三大部分組成。同時德國、法國等歐洲發達國家也都相繼研制了了管道內外自動焊技術,此類技術方向已基本可以確定是世界建筑行業大口徑管道自動焊技術發展的基本走向。
我國的鋼質工藝管道環縫焊接技術也是經過了多次革新,七十年代時普遍應用手工焊接工藝技術,主要表現為低氫型焊條手工電弧焊上向焊技術,到了八十年代以后,我國引進推廣手工電弧焊下向焊技術,包括了纖維素焊條和低氫型焊條下向焊技術,九十年代以后,我國開始推廣自動保護藥芯焊絲半自動焊技術,現在,我國大多數企業開始全面推廣全位置自動焊工藝技術。
手工電弧焊上向焊技術是以往工藝管道焊接施工中主要采用的焊接方法,這項技術的特點是,管口組對間隙大,焊接時一般使用息弧操作法,焊接層的厚度較大,焊接工作效率相對較低。
手工電弧焊下向焊自八十年代時由我國引進,這項技術特點是,管口組對間隙小,焊接時采用大電流、多層快速焊接操作,此項技術很適合流水操作,焊接效率也相對來說比較高。由于焊接層厚度不大,通過后面焊層對前面焊層的熱處理,環焊接頭的韌性也有所提高。手工電弧焊接簡單易行,下向焊和上向焊兩種方法的有機結合及纖維素焊條良好的根焊適應性是目前比較可行的技術方法。
自動保護藥芯焊絲半自動焊技術是從1990年以后才開始逐漸應用到工藝管道焊接施工中的,主要用途是填充和蓋面。這種技術熔敷效率高,全位置成形好,并且極易適應環境,同時這項技術簡單易懂,容易掌握,也是目前我國在工藝管道焊接施工方面應用比較廣泛的焊接方法。
現代工藝管道用鋼管的強度越來越大,管徑增大,壁厚也增加了,施工人員在工藝管道施工時開始采用自動焊接技術。管道自動焊接技術工作效率高,工作強度相對也比較小,焊接時不容易受外界因素干擾,在現代化工藝管道建設中將繼續被廣泛應用。但我國的管道自動焊接技術目前還處在初級階段,根部自動焊接的問題還沒有真正處理好,管端坡口整形機等配套設施也并沒有具備成熟使用的技術條件,因此自動焊接技術的應用還受到很大限制。
目前我國的自動焊根焊仍然是STT半自動焊接技術為主。STT半自動焊是二氧化碳氣體保護焊接的一種,主要通過基值、峰值電流和電壓的控制,使熔滴過渡更容易成型,焊接過程穩定,同時使得大口徑管道根部焊環節單面焊雙面成型更容易完成。
二、焊接材料及焊接設備
管道焊接施工焊接材料中使用比較廣泛有纖維素型焊條、低氫型焊條、自保護藥芯焊絲和二氧化碳氣體保護實芯焊絲等。纖維素型下向焊條的藥皮中有不少有機雜質,有較強的造氣功能,在保護電弧和熔池時,也增加了電弧吹力,比較適用于全位置單面焊雙面成形的情況。低氫型下向焊條的藥皮中含有鐵粉,可以適當提高熔敷的工作效率,同時對焊接接頭的力學性能提高也有幫助。自動保護藥芯焊絲是以藥芯高溫分解時釋放出大量氣體,對電弧及熔池進行保護,同時以熔渣保護熔池和凝固焊縫金屬。二氧化碳氣體保護實芯焊絲普遍用在STT半自動焊接工藝上和全位置自動焊接工藝方面。以前工藝管道焊接施工時使用的低氫型焊條和纖維素型焊條大多都要依賴于進口,現在國內也有部分公司相繼開發了管道下向焊用纖維素型焊條焊條。
在使用普通直流焊機進行纖維素型焊條焊接時,很容易在小電流條件下出現一些小問題,如斷流、粘條等。低氫型焊條對弧焊設備的要求較低,普通的直流弧焊設備就可以正常使用。在管道手工電弧焊上,比較具有代表性的焊機有美國的DC-400,山東濟南奧太公司的ZX7-400ST等。而在工藝管道自動保護藥芯焊絲焊接上,比較具有代表性的有美國的DC-400直流電源+LN-23P送絲機,四川熊谷ZD7-500電源+X6-90送絲機等。
在進行工藝管道二氧化碳氣保護焊根焊時,美國的的STT型逆變電源+LN-742送絲機比較具有代表性。
而在自動化焊接方面,應用較為廣泛的是英國諾瑞斯特自動外焊機、加拿大瑞莫斯自動外焊機。
三、管道焊接施工未來發展趨勢。
隨著時代的發展,建筑工程的質量要求越來越高,這也對工程材料的性能提出了更高的要求,工藝管道自然也不例外,管道用鋼的性能也是越來越好。管道建設不斷向高壓力、長遠距離、大口徑、厚壁化方向發展,這就對焊接材料的質量提出了更高的要求,同時也要求對焊接方法的效率加以提高,并能確保環焊接頭的堅韌性。
四、結語
隨著科學技術的發展,未來的管道建設,將開始逐步過渡到熔化極氣體保護焊接。采用手工電弧焊接和自動保護藥芯焊絲半自動焊接相結合的技術,便于操作,方法靈活,環境適應力強,針對現代建筑工程中油氣管道趨向于大口徑和厚壁化的走向,以上方法也是非常實用的新型技術。
參考文獻
手工焊接技術范文6
【關鍵詞】焊接技術;軌道客車制造行業
近年來我國焊接技術實現了飛速的發展,特別是在應用領域這一方面,現如今焊接技術在軌道客車制造行業中,逐漸得到了應用,主要體現在材料的焊接上,同時焊接技術的應用,也為材料質量提供了保障。然而在實際應用的過程中,經常會出現焊接技術應用與推廣方面的不足,導致其無法發揮真正優勢,長此以往也對焊接技術的發展造成影響,所以深入分析軌道客車制造中焊接技術的應用與推廣十分必要。
1 不銹鋼與碳鋼車體制造
一般軌道客車制造的前期,車體鋼結構材料主要為碳鋼,也就是鐵路客車專用的耐候鋼。
在焊接技術方面,采用的則是焊條電弧焊與常規CO2氣保護焊兩種焊接技術,在此基礎上也研制出了一些相關的焊接工藝,如激光焊工藝、螺柱焊工藝等,這些焊接技術多在小范圍生產中發揮作用。
受生產技術發展的影響,進行鐵路車輛制造的同時,焊接技術也實現了飛速發展,常規焊條電弧焊技術與CO2氣體保護焊技術已經無法滿足軌道客車的要求,所以一些全新的焊接技術逐漸將其替代,然而對新技術進行應用時,其范圍與比例卻體現了一定的差異。在不銹鋼車體鋼結構角度進行分析,客車制造時主要運用的壓焊技術為點焊工藝技術和縫焊工藝技術兩種[1];而熔焊技術方面則包括了熔化極非惰性氣體保護焊、螺柱焊和激光焊工藝等多種技術;一般對于車體鋼結構的焊接而言,釬焊技術比較少使用,只是在少量位置與結構中進行氧乙炔焰的焊接。由此可見,對于不銹鋼鋼結構制造中運用的焊接技術可將其總結為以下內容:將點焊技術作為主要焊接技術,同時針對部分結構的焊接可以運用縫焊工藝技術;另外,在熔焊技術方面,則主要有MAG焊工藝和TIG焊工藝兩種,在此基礎上又研發了螺柱焊與激光焊等多種焊接工藝。
在不銹鋼結構制造角度進行分析,以上所提到的MAG焊、TIG焊等焊接技術均在制造中得到了廣泛的運用,由于不銹鋼材料所具備結構特點的原因,點焊技術對于軌道客車制造也占據了無可取代的地位,按照不銹鋼車體結構與材料特征要求,點焊裝置主要體現了焊鉗剛性、焊接電流與加壓力大,質量與穩定性佳的特點。另外,點焊技術在實際應用時,必須要結合焊接內容使用正確的焊接形式,一般電焊技術根據焊鉗可以被分為單面雙點技術與雙面單點技術,根據形式可以分為輕便式點焊機、移動式點焊機以及定置式點焊機等。與此同時,MAG焊技術的應用,主要是基于普通直流與脈沖直流形式而言,在這兩種焊接領域中獲得了廣泛的推廣。MAG焊技術的焊接電源主要以數字逆變電源為主,這種電源在熔滴穩定性、焊接外型以及效率等方面都體現了極大的優勢。
2 鋁合金車體制造
鋁合金車體焊接技術主要有以下幾種:1)簡易自動焊。在軌道車輛車體結構制造中,鋁合金材料的應用最早出現于20世紀,因為當時的焊接技術受限,所以也缺乏先進的焊接自動化設備方面作為支持。因此,當時更多的是研制一些較為簡單的自動焊設備進行零部件的焊接,例如仿形自動焊、有軌道自動焊等。盡管當時所研制的那些自動焊技術已經逐漸被替代,但是這些焊接技術所留下的意義與理念依然支持著現代焊接技術的發展。2)專機自動焊。對鋁合金車體大部件進行焊接的過程中,一般在結構角度進行分類,可以將專機分成龍門專機、懸臂專機以及吊掛專機等;在焊縫跟蹤形式角度進行分類,被分為機械跟蹤與激光跟蹤;在送絲角度進行分類,主要有單絲與雙絲焊接兩種形式[2]。專機所呈現的最大優勢其實是體現在調節、操作與維護方面,但是專機也存在一些不足:其一,專機槍頭鎖緊機構的使用過于頻密,導致設備的牢固性降低。此外則是進行焊接時,并沒有在中性方面體現出較好的性能,必須要進行人為干預;其二,專機持槍機缺乏穩定性,行走過程震動會導致焊縫表面紋理雜亂。3)機械手自動焊接。運用該焊接技術進行鋁合金車體焊接時,對于大部件的焊接一般都是運用龍門式與懸臂式焊接技術,對于焊縫跟蹤則是使用激光跟蹤,一般機械手焊接大部件都是使用雙絲,單絲焊接多用于早期設備系統中。該焊接技術的最大特點體現在持槍結構上,持槍結構十分牢固且焊接過程具有較強的穩定性,為焊接狀態的一致性與焊接質量提供了保障。但是機械手自動焊接更換焊絲速度較慢,且操作復雜度,難以維護,以此也為其實際應用帶來了挑戰。
3 轉向架構架焊接
一般軌道客車的轉向架構架多以低合金鋼為主要材料,受近年來高速列車技術發展的影響,這一材料也逐漸被改良,在此之后也被廣泛應用于高速車與A型地鐵。轉向架構架中主要包括了牽引梁、橫梁、側梁以及制動吊座等小件組焊,結構焊接的形狀受結構復雜性與材質焊接性質影響。通常轉向架構架有一定數量的焊縫,且板材厚度也比較大,除了一些小件以外,更多的是厚度超過8mm的厚板,對于這一部分材料的焊接,都是使用多層多道焊接工藝[3]?,F階段,側梁外部長大焊縫的焊接多運用機械手單絲(雙絲MAG)焊,對于一些小件弧形與環形焊縫,均是運用小型機械手自動焊工藝,剩余一些無法使用機械手焊接的焊縫則是使用手工MAG焊,只有極少數高質量、高等級且無法用機械手完成的焊縫,才會運用手工TIG焊接。除此之外,也有少數填充量比較大的焊縫是用藥芯焊條實現焊接。
4 結束語
綜上所述,焊接技術是確保軌道客車運行質量的重要前提,只有掌握了焊接技術的精髓,才能在實際焊接過程中保證其焊接質量,進而推動我國軌道客車制造行業的全面發展。
【⒖嘉南住
[1]張欣盟,何廣忠,韓鳳武.軌道客車鋁合金車體制造攪拌摩擦焊技術的應用研究[J].金屬加工(冷加工),2016(S1):561-563.