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        机床防护罩钣金加工

        机床防护罩钣金加工

        了解钣金加工中生产中常见的焊接问题以及解决方法,可以帮助解决一些常见的焊接问题。优良的设计准则这部分,阐述了设计焊缝时要考虑的关键因素;针对控制焊接变形问题,介绍了产生变形的原因和对焊接变形的实际矫正。在其他的设计问题中,讨论了角接接头的尺寸以及如何避免产生断裂;简易设计概念主要介绍了一些常见的焊接应用实例;先进设计概念讨论了焊缝的弹性匹配问题和焊接接头放置问题。针对结构钢的焊接问题,着重介绍了一些常见的焊接材料和焊接实践中成功的经验;在氧-乙炔切割方面,提供了解决焊接问题的技巧,讨论了切割应用以及氧矛和燃烧棒的性能;对于焊接结构中经常用到的紧固件,主要介绍了常用螺栓、螺母以及如何应用。


         


          虽然焊接过程没有什么所谓的技术秘诀,但实际焊接过程中有许多的焊接技术、方法以及工艺可以使焊接过程变得更加容易,这些工艺方法被称为技术诀窍。焊接技术诀窍可以节省时间、费用和劳动力,甚至可以决定焊接的成功与失败、利润和损失。大多数的焊接工艺主要是以科学研究为基础的,也有一些焊接工艺以实际焊接经验为基础。本章是实践中一些实际焊接经验的综合。


          


        奕铭钣金公司在钣金加工车间焊接工匠们

                 图为奕铭钣金公司在钣金加工车间的焊接工匠们


         


          主要有两种解决方法


         ?、俚髡附拥缌鞅苊馍沾┍〗鹗舾?,同时用焊炬预热厚钢管,然后采用薄板焊接工艺对两金属结构进行焊接。


         ?、诘髡附拥缌饕允屎嫌诤窀止艿暮附?。进行焊接时,保持焊接电弧在厚钢管上的停留时间为90%,并减少在薄金属盖上的停留时间。应指出,只有当熟练掌握这项技术时,才能得到良好的焊接接头。


          3、当将一薄壁圆管或矩形薄壁管件焊接到一厚板上时,焊条容易烧穿薄壁管部分,除了上述两种解决方法,还有其他的解决方法吗?


          有,主要是在焊接过程中采用一个散热棒。如将一个实心圆棒插入薄壁圆管中,或将一实心矩形棒插入矩形管件中,实心棒将会带走薄壁工件的热量并防止烧穿。一般来说,在多数供货的中空管或矩形管材料中都紧密安装了实心圆棒或矩形棒。焊接时应注意将焊缝远离管子的末端,管子的末端是最易发生烧穿的薄弱区域。用内置散热棒避免烧穿。


          4、当必须将镀锌或含铬材料与另一零件进行焊接时,应如何进行操作?


          最佳工艺方法是焊前对焊缝周围区域进行锉削或打磨,因为镀锌或含铬金属板不仅会污染并弱化焊缝,而且焊接时还会释放出有毒气体。


         


          3.1 布局设计


          1、焊接过程中的设计要求主要包括哪些内容?


         ?、偕杓剖庇κ股杓品桨嘎懔慵鞑课磺慷群陀捕鹊囊?,但不能超出安全设计标准,应让焊接工程师来检验各部件设计的安全性。如果设计要求的硬度设定的太高,这样的设计会超出安全设计标准,并且会因额外材料、焊接操作和运输等方面的增加而提高整个过程的成本。超出安全设计标准还可能增加用户在燃料、能源和维护等方面长期的费用,因此设计时应请有经验的工程技术人员严格检验设计方案的合理性。


         ?、谟θ范ń峁怪泻阜斓耐夤垡?,以避免不必要的增高。有时许多设备零件上的焊缝完全被隐藏起来,这样可以减少为了提高焊缝外观质量而增加的焊缝打磨、修整的费用。因此,为了便于让操作者知道哪些焊缝需要进行打磨、修整以具有良好的外观,应在这些部位进行标记。


         ?、廴绻繁匦胍蟀匆欢ǖ墓ひ展娉探泻附又圃焓?,应核对相关的工艺规程以决定采用经济、合理的焊接方法。


         ?、苡媒虾竦慕峁辜梢苑乐共附油淝捅湫?。


         ?、莺附又胁捎枚猿平峁苟杂诜乐购附油淝捅湫胃佑行?。


         ?、拊诤崃航峁沟哪┒撕附痈招灾С偶?,可以增加结构的强度和刚度,在材质、宽度和承受载荷相同的两个横梁结构中,采用刚性支撑比不采用刚性支撑的焊接结构产生的弯曲变形小。


         ?、卟捎梅獗帐浇峁够蚨越抢踅峁箍梢苑乐狗⑸ぷ湫?。封闭式结构比开口式结构的弯曲角度小得多,同时采用适当的加强筋还可以减小结构的质量,提高结构的刚度。


         


          一、钣金加工中焊接工艺问题及解决措施


          1.1 厚板与薄板的焊接


          1、用熔化极气体?;?GMAW)和药芯焊丝气体?;ず?FCAW)焊接钢制工件时,如果工件的板厚超过了焊机可以达到的最大焊接电流,将如何进行处理?


          解决的方法是焊前预热金属。采用丙烷、标准规定的气体或乙炔焊炬对工件焊接区域进行预热处理,预热温度为150~260℃,然后进行焊接。对焊接区域金属进行预热的目的是防止焊缝区域冷却过快,不使焊缝产生裂纹或未熔合。


          2、如果需要采用熔化极气体?;ず富蛞┬竞杆科灞;ず附槐〗鹗舾呛附釉诮虾窀止苌?,进行焊接时如果不能正确调整焊接电流,可能会导致两种情况:一是为了防止薄金属烧穿而减小焊接电流,此时不能将薄金属盖焊接到厚钢管上;二是焊接电流过大会烧穿薄金属盖。这时应如何进行处理?


         


          1.2 容器及框架结构的焊接


          1、如果采用焊接工艺方法(例如钎焊)密封一个浮筒或密封一个中空结构的末端,在进行焊缝的最后密封时,为了防止热空气进入容器而导致容器爆裂,将如何处理?


         ?、凼紫仍诟⊥采献暌桓鲋本?.5mm的减压孔,以利于焊缝附近的热空气与外部空气流通,然后进行封闭焊接,最后焊密封减压孔。密封焊接浮筒或密闭容器的示意如图2所示。当焊接储气容器结构时,也可以采用减压孔。应注意的是,在密闭容器中进行焊接是十分危险的,焊前应确保容器或管子内部清洁,并避免有易燃易爆物品或气体存在。


          2、当需要采用熔化极气体?;ず?、药芯焊丝气体?;ず富蛭偌不『附琳?、金属丝网或延伸金属焊接到钢结构框架上,进行焊接时金属丝网容易产生烧穿和焊缝未熔合现象,应如何进行处理?


         ?、僭诮鹗羲客蜓由旖鹗羯戏胖梅墙鹗舻嫒Σ⑶医嫒?、金属丝网和框架夹紧在一起,不允许采用含铬或镀锌垫圈,垫圈应采用未涂敷的.


         ?、谠诒缓肝恢玫牡嫒ι喜糠胖靡桓龈蟮牡嫒ψ魑⑷绕?。上垫圈应具有一个比下垫圈更大的孔,以避免上垫圈也被焊接在一起。然后通过垫圈的两个孔进行塞焊,应使焊缝处于下垫圈部分。操作者可以采取一些其他的方法得到足够的热量并进行焊接,注意要防止周围屏栅或金属丝网烧穿.


         ?、哿硪恢址椒ㄊ遣捎靡桓龃椎慕鹗舭逄?,将孔对准需要焊接的部位,并放置散热垫圈,然后进行塞焊。


         


          1.3 焊接构件的修补


          1、除了采用常用的启钉器,还有哪些方法可以移除损坏或生锈的螺钉?


          这里主要介绍两种方法


         ?、偃绻沧暗穆荻ぴ诩尤仁辈换崴鸹?,可以用氧-乙炔焊炬加热恋螺母及其装配件直到红热状态,然后迅速水淬以利于清除螺钉,在这个过程中可能需要几次的加热,冷淬循环过程。


         ?、谌绻荻げ?、螺母或牙槽损坏或丢失,可以在螺钉头的上部(或残余部分)放置一个螺母,旋紧螺母,然后采用任何焊接方法在螺母和螺钉的内部填充金属。这样就会将螺母和螺钉残余部分连接起来,然后在螺母上放置扳手或牙钳,迅速拔出螺钉。采用这种方法有利于提供一个新的握力点并可利用热量使螺钉紧固,用焊接方法移除固定螺钉的残余部分


          2、如果有一个磨损的曲轴,用焊接进行修复加固的最好方法是什么?


          修复磨损的曲轴时可以采用熔化极气体?;ず?、药芯焊丝气体?;ず富蛭偌不『阜椒?。但是要得到满意的堆焊焊道形状,必须注意以下4方面的要求。


         ?、偈苟押负傅婪较蛴肭嶂嵯咂叫?。


         ?、谙仍谇嵯虏慷押敢惶鹾傅?,然后旋转曲轴180°堆焊下一条焊道,这样可以平衡焊接应力,并可显著消除焊接热变形。应注意的是,在第一条焊道上进行顺序堆焊将会引起曲轴翘曲。该堆焊工艺适合于对滚轮曲轴进行修复和焊补。


         ?、哿教鹾傅乐浔匦氡3?0%~50%的熔敷金属重叠量,以保证焊接修复后机加工时保持焊道表面的平滑。


         ?、懿捎檬止さ缁『负鸵┬竞杆科灞;ず甘?,必须用毛刷或切削的方法清理焊道之间残留的焊剂。


          除上述曲轴修复方法,还可以采用在曲轴的每90°位置增加一条堆焊焊道,以进一步减小焊接变形。在青铜或铜制零部件修复中,添加钎缝金属比采用堆焊的方法在消除应力和变形方面更加有利。


          3、如果有一个钢制轴承件卡在设备中,并且不想报废该设备,应如何采用焊接方法进行去除轴承?


          首先在轴承的内表面焊接一条焊道,靠焊道拉伸力减小轴承直径,外加焊接过程的热量应可使轴承活动。直径10cm的管如果在内表面布满焊道将会使钢管直径收缩1.2mm。


          4、油罐或船板结构经?;岵盐?,应如何防止?


          首先在裂纹末端钻一个小孔,以利于在较大的范围内分散末端的应力,然后焊接一系列长度不等的多道焊缝,增加裂纹前端钢板的强度。


         


          2.1 加强板的定位及加厚


          1、焊接加强板经常被焊接到钢板(基板)的表面,加强板外边缘的角焊缝容易使加强板的中心部位翘起,离开钢板表面并产生角变形。这种现象会增加机加工和车削加工的难度,应如何解决这个问题?


          解决的方法是在加强板中间部位采用塞焊或槽焊,将加强板表面与基板表面贴紧,消除变形以利于进行机械加工。采用塞焊或槽焊方法定位加强板。


          2、有时在基板的小区域内需要对基板加厚,但加厚区域不能超过整个基板的面积,应如何解决?


          将一厚板金属嵌入基板需要加厚的部位,然后采用焊接方法进行固定。在基板上嵌入厚板。这样可以给后续的机械加工、镗削加工或钻孔提供足够的厚度,并可以代替设备中的大厚度零件或铸造件。


          3、增强平板的刚性以承载负荷的标准方法是什么?


          增强平板的刚性以承载负荷的标准方法是在平板上垂直焊接一系列的角钢,添加角钢加强筋以增强平板刚性。


         


          2.2 控制噪声和振动


          1、哪些技术措施可以用来减小金属板的噪声和振动?


          噪声问题和振动问题一样,同样可以采用减小金属板的共振频率来解决。采用的主要方法如下:


         ?、僖哉鄣?、卷边或槽形加强的方式增加刚性;


         ?、诮桨褰囟铣梢幌盗行〉牟糠忠栽銮恐С?


         ?、鄄捎帽砻媾缤坎?


         ?、茉谄桨宓谋砻嬲辰嵋徊慵跽裣宋牧?。


          采用增加共振频率减小噪声的4种方法。在相对较低频率时引起的振动,通常采用增加金属刚度方法来减小振动。


          2、当要将一个平板在垂直方向与另一个平板进行角焊缝焊接时,如果现在只有C形夹具,应如何进行工作?


          焊接时用一个钢制挡块或者一个矩形物体作为辅助工具,采用C形夹具和矩形挡块夹紧角焊缝。


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