焊接加工范文第1篇

英文名称：Hot Working Technology

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主办单位：中国船舶重工集团公司第十二研究所

出版周期：双月刊

出版地址：陕西省兴平市

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种：中文

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本：大16开

国际刊号：1001-3814

国内刊号：61-1133/TG

邮发代号：52-94

发行范围：国内外统一发行

创刊时间：2006

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焊接加工范文第2篇

关键词：自动焊接；加工业；运用

中图分类号：TU85 文献标识码：A

一、自动焊接的工作原理

自动焊接指的是把焊接工作的整个过程加以机械化和自动化。之前手动焊接的过程中主要焊接方法是引燃电弧，通过送进来的焊条来维持足够的电弧长度，电弧前后左右移动都是靠手动进行的，操作时需要进行焊接的机加工部分，接着就是息弧动作。自动焊接机指的是由导轨床体、转动机构、转动转台、气动尾顶滑台机构来进行前后左右、转动等移动方法，所需机加工工件的安放与固定由工件夹紧机构和托料机构来完成，焊接装置由焊枪气动调节机构和焊枪夹持机构等于焊枪相关的技术机构来为按成，之后就是通过气动尾顶与专机电控系统来完成动作指令的发送输出。

目前，机械加工中多用的自动焊接机不仅仅具有机械化和电子化技术的支

持，同时还加入了数字化技术的运用，把焊接的加工技术指令向技术精度指令延伸，把焊接的动作指令向动作轨迹指令延伸，使得自动焊接技逐渐走向了一个更高的技术平台。自动焊接机上常用的焊接工艺方法有：埋弧焊、MIG/MAG焊、TIG焊、等离子弧焊、激光焊和激光复合焊等。

二、自动焊接的优势

2.1 生产效率高

因为自动焊接设备是由整个机械组组成的，而执行程序是由数字电子系统控

制的，所以自动焊接设备的使用电流比较大，而大电流所产生的电弧热量很集中，穿透能力非常强，这就就可以使焊接速度加快很多。与普通手动的焊接加工相比，自动焊接设备的加工效率要增高大概10倍。

2.2 技术水平高，加工难度大

自动焊接设备还能够对精密零部件、薄壁材料以及非金属材料进行焊接加工。因为这种方法不是人手持的焊接，所以在选择焊源介质时不会有局限，这就使得自动焊接技术水平能够得到进一步的发展和飞跃，比如，激光焊接在运用时，产生的焊缝宽度很小，热影响小，加工部件的变形小，但由于激光焊接的深度比高，电流超大，焊接速度十分快，所以焊缝也就更加平整美观，同时还能够对激光焊接的聚光焦点进行调控，这样加工的难度就会有所提高。

2.3 质量高且相对质量水准稳定

鉴于自动焊接设备的焊接指令是由数字中心统一发出的，焊接的速度和范围都能够进行控制，这就可以保持相对的一致性，恒定所加工工件的焊接质量水平，如果加工过程中出现问题或者产生了变化，都能够进行自动调节，并且保持相对的稳定性。自动焊接设备的焊剂保护效果相当好，一般情况下，熔池金属很少会受到空气的污染和腐蚀，再加上电流比较大，这种条件下的熔池金属也就能够充分的与渣进行反应，均匀的生成的焊液成分，这样加工出的焊缝金属性能稳定、质量较高，同时还具有美观性。

2.4 改善加工工作环境，同时降低加工者的劳动强度

自动焊接在焊接的过程中产生的焊接烟雾会被自动焊接设备的隔离罩阻挡住，有的自动焊接设备在焊接时不会产生很强烈的焊光，焊接时所产生的烟雾也很少，这样就会在一定程度上改善焊接加工人员在进行焊接作业时的工作环境；使用自动焊接设备进行焊接加工，不需要焊接作业人员长时间保持一个焊接动作，这样就减轻了焊接机加工人员的体力损耗，降低了焊接作业人员的劳动强度。

2.5 能源消耗低并节省原材料

部分自动焊接设备所产生的电弧是在焊剂层下面燃烧，这样所产生的热量就不容易散失掉，所消耗的电能相对也比较少，在这种自动焊接中，进行薄板焊接加工可以不用开坡口，这样一来焊条在加工时就不会金属飞溅，也没有焊头，从而也就节省了焊条或者是焊丝金属的消耗，进而节约了加工原材料。

三、我国自动焊接在机械焊接中的应用现状

这部分所提及的自动机械焊接指的是焊接机械手和焊接机械人。这种将自动焊接运用于机械手臂和机械人中的工作方法就如同机械加工中的加工中心，能够对输入加工程序进行加工，等同于多个自动焊接设备在同一个加工部件上进行不同的焊接工作。

一般情况下，这种自动化焊接机械手臂和机器人在流水线的生产加工中比较常用。这种加工方式运用了自动化原理，将多个机械手臂或机器人分布在同一条串联的流动工作线中，每一个动作组执行相同的动作指令，完成本工作线动作后再进行下一个工作线的加工，这些动作指令，对机械手臂或者机器人的控制以及流程安排也全部是运用了自动焊接的工作原理，有简单的单一的自动焊接组成整体的自动焊接组，由主数字控制系统统一进行指令，完成焊接加工程序。

山推机械工程股份有限公司是国内大型工程机械生产和加工行业的龙头企业，其自动焊接的应用方面在国内同行中处于领先地位，早在20世纪90年代，就已经开始应用焊接机器人和自动化焊接专机。山推机械工程股份有限公司对自动焊接技术的应用实例，证明自动焊接有效地改善了企业的生产效率，也转变了机械焊接行业的一些传统观念。最初在设计和制造焊接专机时，往往都是由机械加工企业自行完成，焊机的结构简单，功能单一，无法很好地满足机械加工多样化的需求。在应用焊接机器人的初期，也出现了一些错误，例如没有充分利用焊接机器人的灵活性。此外，最早的一批原装进口焊接机器人不但价格高昂，配件的兼容性也较差，使用成本高。随着国内焊接机器技术的发展，机器人系统的性价比得到了提高。自动焊接技术通常应用在焊缝开放性好，并且对焊缝要求十分严格的产品上，例如车架后段自动焊接时，工作体系由双机器人同时进行，双机器人一个对工件焊接加工，另一个进行上料或补焊的工序，这种模式有效提升了生产效率。目前应用的焊接机器供应商主要有IGM、昆山华恒、唐山开元等。

四、工程机械加工制造中自动焊接技术的发展趋势

对于推土机、挖掘机等工程机械制造生产而言，结构件是最为主要的部件，结构件的制造对工程机械生产十分重要，自动焊接在工程机械生产的应用前景十分广阔。笔者认为，自动焊接在工程机械加工制造行业的发展趋势主要有下列几个方面：

（1）焊接技术在工程机械加工制造、汽车船舶制造、电力设备加工、建筑等行业都有着广泛的应用。自动焊接技术正向着更高质量的方面发展。焊缝自动跟踪技术成为了其发展的热点。焊缝跟踪涵盖了多学科的技术，包括电子计算机、结构、材料、焊接、流体等多个领域，焊缝跟踪推动了自动焊接技术的发展，不仅提升了产品的加工精度，更显著减少了自动焊接工作的前期准备工作。

（2）随着工程机械制造行业的发展，客户对焊接质量的要求更为注重，生产企业对自动化焊接加工需求量也更大，以期让焊缝质量更为稳定，因此，对自动焊接设备数量的需求也更大。此外，由于焊接自动化机器设备在工程机械焊接加工中广泛的应用，必然需要让焊接结构设计和制造标准更为统一，以方便焊接机器进行自动焊接。

（3）工程机械加工中，自动焊接向着智能化发展方向不断前进，自动焊接机器人和焊接专机等其他硬件设备的不断发展，使得工程机械焊接加工更为智能。智能自动焊接系统的发展使得我们实时控制和监管自动焊接产品质量成为了可能。

五、结语

自动焊接在机械焊接中得到了有效的组合与联结，在机械焊接领域的应用也会被越来越多的机械生产加工企业所重视。利用自动焊接设备的工作动作组合原理，将多个自动焊接设备进行组合，再有一个自动化的数字系统统一管理，自动化焊接的运用使得自动焊接机械设备将焊接技术水平与焊接工艺推向了一个高峰，使得所能够应用到焊接技术的加工行业也得到了发展与扩大。然而我们也应该正视我国自动焊接技术应用中的一些问题，积极学习和引入国外自动焊接的先进技术，并结合自身的实际发展情况，有针对性地应用，以期更好地推动我国机械焊接水平的提升。

参考文献：

焊接加工范文第3篇

【关键词】焊接结构件 加工制造影响因素预防变形措施

中图分类号：O213.1 文献标识码：A 文章编号：

一、前言

焊接结构件指的是把金属材料用焊接方法加工而成具有一定用途的构件。它的质量好坏直接关系到生产和人民的生命财产安全。在构件的整个焊接过程，决定了结构件的质量，因此，对于焊接结构件的加工过程必须要高度重视，必须要达到相关规定的各项要求，保证焊接结构件的质量。

二、 焊接结构件的制造过程

1、工艺分析，焊接试验，焊接工艺评定，工艺规程编制、设备安装配套等技术准备过程；

2、材料复验，确认；号料，材料标记移植，下料及检验；

3、焊接坡口加工制备组对，点固与检验；

4、焊前准备，包括焊材烘干、被焊部位清理等；

5、按规定的焊接顺序进行焊接(包括按规定进行的焊前预热)；

6、焊接检验，包括外观检验和规定的无损探伤检验等；

7、不合格焊缝的返修，变形超过规定时的整形；

8、工艺规定的焊后处理；

9、对外观的处理和防腐处理等。

三、 焊接工艺及环境的影响

1、材料在没有经过再次复查的情况下而直接使用；没有相关标注造成错用、混用，造成材质不达到要求规定，这就给焊接困难和焊接质量问题埋下隐患。

2、坡口的质量不达标，开口小了就会焊不透或着熔合不良，开口大了会造成焊材的浪费并易发焊接变形。

3、在组对作业时候不达标，出现间隙不匀，错口错边的问题都会加大焊接难度或者不能使用自动焊接；

4、点焊的焊缝太短、太薄或者间隔过大都会产生焊接开裂使焊接过程受到影响，也可能使产生的裂纹隐藏在正式焊缝下，形成使用过程中的隐患；

5、材质不按要求进行烘干、除锈，对要焊部位没有做好焊前清理工作，都会引发气孔、夹渣等缺陷；

6、外界天气环境，包括风、雪、雨等环境也会加大焊接困难，不采取相应的措施加以改善和保护，对焊接过程和焊接质量也会产生很大的影响。

四、 焊接结构件制造质量控制的一般方法

1、严密的质保体系是焊接构件制造质量控制的前提

一个焊接结构件的生产企业，要想很好地对产品的质量进行控制，就必须建立与生产产品质量要求相匹配的质量管理体系，这是保证产品质量达到标准的保证。这个问题IS09000系列标准己经作了明确规定，各认证企业积累了良好的经验。

2、科学严密的技术工艺措施是搞好质量控制的基础

技术工艺措施一般包括以下几点：

(1)科学的工艺分析是制定正确的工艺路线、工艺规程的基础。对于任何一个重要的复杂的焊接结构件，都必须要对其进行工艺分析。具体包括以下内容：

① 主体结构的材质，材质的可焊性分析，是否进行过该种件的焊接工艺评定。

② 焊接构建的主体材料的规格(厚度、长度)，对接头型式设计的工艺性进行分析?要采取何种焊接方法以满足焊缝的要求。

③ 了解焊缝的尺寸和长度、布置情况，分析各焊缝对焊接变形的影响，判断在各种情况下的各个焊缝的变形方向，大致计算产生变形的大小和这些变形对整体构件变形的影响。经过以上问题的分析比较，为初定工艺和模拟试验作好相关的准备工作。

④ 分析焊接残余应力对结构件的综合影响，必要时可以通过计算来判断焊接应力对产生焊接裂纹的影响和工作负荷相迭加承受疲劳载荷的能力，为制定相应的降低或者消除残余应力的措施奠定基础。

(2)在工艺分析的基础上，确定焊接工艺试验的具体项目的目的、要求、试件型式、试验及检验方法并按编制的初步工艺规程进行实施，并通过试验检测并确认初定工艺规程的可行性。

(3)通过工艺分析和工艺试验，编制详细的施工工艺规程。规程包括下料、组对、焊接的工艺守则、主要零部件的工序图表、焊接顺序、预热及后热处理规程和检验规程等。

在编制工艺规程的同时，还要根据工艺规定做好工装的设计制造和配套的系列工作，包括对施工人员的前期培训，重点是对焊工的技术培训工作、设备的检修、计量仪表的检定等，真正确保技术准备工作真正落到实处。

3、质量控制

做好制造过程中的质量控制工作。制造过程是重点的流程，做好制造过程的质量控制要做好下面几项工作：

(1)做好技术工艺的交底工作，对产品质量提出明确的要求。

(2)按照“三不原则”进行作业指导。即不合格和标记不清的原材料不投料、不使用；不经检验合格的组对件不焊接；不具备工艺规程规定的施工条件不施工。

(3)需要外协外购的部件要做好分承包方的评审工作。对所提供的产品和附件要根据标准进行严格的检验，不能达到标准的坚决不予使用。

(4)随时检验工艺的执行情况，一旦发现问题必须立即给予解决。主要包括下面的几项工作：

① 工艺规程是否认真的贯彻执行，完成的工序和产品的质量是否与规定要求相符。

② 对发现的质量不合格的产品进行问题分析，并采取相应措施解决。

(5)过程中的各项记录要记录齐全，并建立完整的施工档案，留档保存。

4、 严格管理、政策配套

(1)严格的管理是保证各项技术工艺措施落实、取得好的产品质量的必要条件。

① 技术工艺及质量管理要按照上述要求进行。

② 生产管理是以工艺规定为标准，对工期进行合理科学安排，保证各道工序、各加工车间和各分承包方之间的配合和协调，杜绝突击施工、杜绝粗制滥造。

③ 针对焊接的特殊性要求，还要加强焊材管理、焊工标记管理、产品编号管理、焊接环境管理等。

(2)用相配套的经济政策来提高广大施工人员的工作责任心和千方百计保证产品质量的积极性。

五、预防焊接结构件变形的措施

1、选择合理的焊接热输入

通常而言，热输入越大，焊件输入的热量也越多，焊件的变形程度就越大。可以使用加热面积小、能量集中的焊接方法，通常用多层焊来代替单层道焊，用断续焊、退焊和跳焊代替连续焊。在保证焊缝质量的前提下，焊接热输入尽量选小一些，这样能够降低焊件的热量输入，而且将变形程度降到最低。

2、 选择合理的装配焊接顺序

焊接结构的装焊顺序也会造成结构的变形。因此，采取合理的装焊顺序对控制焊接变形非常重要。

(1)装配焊接原则

在生产的实际过程中，应根据焊接件的具体情况和相关的技术要求选择焊接方式。简单的中心轴对称的构件要使用对称焊接。对于沿中性轴不对称的简单构件通常先焊接焊缝少的一面，再焊接焊缝多的一面。在拼接大面积薄板的时候，要先焊接内部错开的短焊缝，按照由里向外的顺序进行焊接，最后焊接外部直通的长焊缝。

(2)采用对称焊接

焊接结构中焊缝以中心轴对称的，如果不按照合理的焊接顺序也会产生构件变形。各条焊缝的焊接顺序都是有先后之分的，因此，在焊接过程中随着焊缝数量的增多，焊件的刚度会不断加强，先焊的焊缝容易使焊件发生变形，而后焊的焊缝带来的变形影响就比较小。因此，为了防止对称焊缝的变形，要使用对称焊抵消焊接变形的方法，比如可以选择两名焊工按合理的焊接顺序对称进行焊接。

(3)采用非对称焊接

对于非对称焊缝的结构件是非常普遍的，在焊接过程中，要先焊焊缝少的一侧，之后再焊焊缝多的一侧。具体方法要根据变形经验法确定变形量大小、方向来解决。

(4)采用不同的焊接顺序

对于结构中的长焊缝处理，若使用连续的直通焊，会产生较大的变形。如果在条件允许的情况下，可以把连续焊改成分段焊，并对焊接方向进行调整。

(5)采用反变形法

这种方法被广泛使用，即结合生产中发生变形的规律，预先把焊件人为地制成一个变形，并把这个变形与焊后发生的变形方向相反而数值相等， 以达到防止产生残余变形的方法。

六、结束语

通过上述分析，我们对焊接结构件的质量控制过程有了详细的了解，在实际的操作过程中，我们要熟练掌握结构件焊接的影响因素和其作用规律，保证每一个构建的加工都符合质量要求，使焊接结构件的质量得到有效控制。

参考文献：

[1]李敏，焊接结构件工艺操作技术规程[M]建筑工业出版社，2010

焊接加工范文第4篇

【关键词】铝合金；焊接；焊接变形；调修；加工中心；龙门机床；刀具

一、引言

目前我国高速动车组使用的车体绝大部分是铝合金的，其好处是可以减轻车体重量，可以有效降低车体运行噪音，可以保证车体的密封性从而提高旅客的舒适度。铝合金车体制造的工艺难点集中在焊接和加工上，焊接是将各部位连接成形的重要手段，是车体强度的保障，针对不同的部位，不同的板厚必须采用不同的焊接形式，对于焊缝的受力情况给予不同的处理方式，有的需要PT（pene-tration test），有的需要RT（Non destructive test X-Ray）等等。焊接完成后的部件绝大多数会发生变形，一些经过调修后可以转入下道工序，一些部件无法调修，就需要焊前做好反变形，最大限度减小焊接引起的变形量。

铝合金车体部件的加工最大的特点是针对焊后变形的部件进行加工，这就需要先测量焊接完成后部件的变形量在进行加工，目的是满足加工后的尺寸及强度要求，一些部件由于其尺寸较大，加工必须在专用的设备上完成，例如侧墙、底架、车体等；加工所使用的刀具必须满足铝合金材质加工要求。铝合金加工以型材加工和板材加工加以区分，型材加工的特点是加工震动大、工装压卡干涉多；空心型材在加工过程中容易将里面的筋撕扯坏，所以加工时必须采用特殊方法，即螺旋铣削法，厚度不同其加工的参数也不同，板材加工较为容易。

二、铝合金车体部件的焊接特点

铝合金焊接特点：

铝合金制品具有质轻、美观和耐蚀性好等特点，无疑已成为高速列车车体的首选材料，但是由于铝合金的弹性模量只有钢的1/3左右，铝合金构件焊后失稳变形问题尤为突出。

1.铝合金的焊接性

（1）铝与氧的亲和力很强

在空气中极易与氧结合生成致密而结实的氧化铝薄膜，厚度约为0.1μm，熔点高达2050℃，远远超过铝及铝合金的熔点，而且密度很大，约为铝的1.4倍。在焊接过程中，氧化铝薄膜会阻碍金属之间的良好结合，并易造成夹渣。氧化膜还会吸附水分，焊接时会促使焊缝形成气孔。这些缺陷，都会降低焊接接头的性能。为了保证焊接质量，焊前必须严格清理焊件表面的氧化物，并防止在焊接过程中再次氧化，对熔化金属和处于高温下的金属进行有效地防护，这是铝及铝合金焊接的一个重要特点。具体的保护措施是：

焊前使用机械打磨或化学方法D40清除工件坡口及周围部分的氧化物；

焊接过程中要采用合格的保护气体进行保护（例如99.99%Ar）。

（2）铝的导热率和比热大，导热快

尽管铝及铝合金的熔点远比钢低，但是铝及铝合金的导热系数、比热容都很大，比钢大一倍多，在焊接过程中大量的热能被迅速传导到集体金属内部，为了获得高质量的焊接接头，必须采用能量集中、功率大的热源，8mm及以上厚板需采用预热等工艺措施，才能够实现熔焊过程。

（3）线膨胀系数大

铝及铝合金的线膨胀系数约为钢的2倍，凝固时体积收缩率达6.5%～6.6%，因此易产生焊接变形。防止变形的有效措施是除了选择合理的工艺参数和焊接顺序外，采用适宜的焊接工装也是非常重要的，焊接薄板时尤其如此。另外，某些铝及铝合金焊接时，在焊缝金属中形成结晶裂纹的倾向性和在热影响区形成液化裂纹的倾向性均较大，往往由于过大的内应力而在脆性温度区间内产生热裂纹，这是铝合金，尤其是高强度铝合金焊接时最常见的严重缺陷之一。在实际焊接现场中防止这类裂纹的措施主要是改进接头设计，选择合理的焊接工艺参数和焊接顺序，采用适应母材特点的焊接填充材料等。

（4）容易形成气孔

焊接接头中的气孔是铝及铝合金焊接时极易产生的缺陷，尤其是纯铝和防锈铝的焊接。氢是铝及铝合金焊接时产生气孔的主要原因，这已经为实践所证明。氢的来源，主要是弧柱气氛中的水分、焊接材料及母材所吸附的水分，其中焊丝及母材表面氧化膜的吸附水分，对焊缝气孔的产生，常常占有突出的地位。

铝及铝合金的液体熔池很容易吸收气孔，在高温下溶入的大量气体，在由液态凝固时，溶解度急剧下降，在焊后冷却凝固过程中气体来不及析出，而聚集在焊缝中形成气孔。为了防止气孔的产生，以获得良好的焊接接头，对于氢气的来源要加以严格控制，焊前必须严格限制所使用的焊接材料（包括焊丝、焊条、熔剂、保护气体）的含水量，使用前要严格进行干燥处理，清理后的母材及焊丝最好在2～3小时内焊接完毕，最多不超过24小时。TIG焊时，选用大的焊接电流配合较高的焊接速度。MIG焊时，选用大的焊接电流慢的焊接速度，以提高熔池的存在时间。

（5）铝在高温时的强度和塑性低

铝在370℃时强度仅为10MPa，焊接时会因为不能支撑住液体金属而使焊缝成形不良，甚至形成塌陷或烧穿。为了解决这个问题，焊接铝及铝合金时常常要采用垫板。。

（6）无色泽变化，给焊接操作带来困难

铝及铝合金焊接时由固态转变为液态时，没有明显的颜色变化，因此在焊接过程中给操作者带来不少困难。因此，要求焊工掌握好焊接时的加热温度，尽量采用平焊，在引（收）弧板上引（收）弧。

2.铝合金的焊接变形

与其他材料相比较，铝合金具有较大的热膨胀系数和导热系数，所以在焊接过程中伴随着快速加热和快速冷却会有相应的膨胀和收缩，所以必然发生不同形式的变形。变形的原因是焊接受到不均匀的加热，并且由于焊件本身刚度的不同导致了在焊接过程中一些部位产生内应力，是焊接变形的根源。

3.焊接变形的控制

影响焊接变形的因素主要包括：结构设计、接头类型、焊接方法、焊接顺序等。其中，选择合理的焊接顺序是行之有效的控制变形的主要方法。它使焊接变形消失于焊接过程中，或者使得不同时期、不同位置产生的焊接变形相反、消失，从而达到控制焊接变形的目的。在设计焊接顺序的时候应该注意以下几个方面：

（1）先焊固定整个构件的焊缝；

（2）焊接次序原则是先短后长、先里后外、先中心后两侧、先对接焊缝后角接焊缝；

（3）具有最大收缩的焊缝先焊，构件刚性最大的部位最后焊接；

（4）如有可能，为了平衡收缩对于一个结构的两边焊接应该同时进行；

（5）焊缝应均匀分布在结构的两边，焊接时，焊道要两边交替焊接，以平衡应力；

（6）对于一个焊道，一旦开始焊接后，就不要间断，一直焊完；

（7）对于变形有特殊限制的时候，可以采用分段退焊法，此方法对于补修焊尤为适用。

采用工装夹具对焊件进行刚性固定之后再实施焊接，这也是防止变形的有效措施，当采用大刚度夹具和密集段焊时，不必过分考虑焊接顺序。但是对一些大的形状复杂的焊件来说，夹具的制造比较麻烦，而且撤除固定夹具之后，焊件还有少许变形。因此这种方法更适用于一些小的，形状规则的焊件焊接。如果焊件尺寸大，形状复杂，又是成批量生产，可以设计一个能够转动的专用焊接夹具，既可防止变形，又能提高生产率。

在实际焊接生产中，控制变形的方法还有很多，而且在运用时，往往都是联合采用，而非单独采用。所以在具体选择方法时，一定要根据焊件的结构形状和尺寸来分析其变形情况后再决定。

4.焊接变形的调修

焊接变形造成焊接结构尺寸形状超差，焊接结构装配困难，焊接变形过大或者矫正无效都有可能致使产品报废，造成经济损失。所以在焊接过后进行适当的调修是很重要的。可以采用冷矫形和热矫形两种工艺来消除变形。这两种方法各有优劣。冷矫形容易导致铝合金焊接构件发生损伤，火焰矫形是利用金属热胀冷缩的原理对焊后变形进行反变形的一种方法。

由于焊缝造成的工件轮廓或角度的误差一般采用火焰调修的方式进行矫正。调修前先分析工件变形的趋势来确定要加热的焊缝，调修时利用火焰调修枪加热焊缝部位，温度一般都小于200℃，冷却方式采用自然冷却、风冷和水冷。

对于焊缝及热影响区出现的局部突变可以采用冷矫正的方法进行调修，用垫平板锤击的方式进行，冷矫正必须保证工件发生塑性变形但是又不会出现裂纹。

对于工件刚度大或者变形过大时，使用火焰调修无法完全矫正的时候可以采用高温机械矫正的方式进行。即冷矫正与热矫正同时对引起变形的焊缝或应力区进行加热。

当以上三种方式都失败后，把工件上的焊缝铣开进行二次焊接，通过二次焊接过程中的收缩来实现工件的矫正

铝合金车体部件手工焊接使用的焊接设备为MIG焊机，焊机的电流电压调节以适应不同板厚不同焊接形式的焊接，针对目前高诉动车组车体使用的铝合金材质型号是6系，那么所选焊丝型号是5183。目前铝合金车体各部位焊缝的形式主要有角焊缝、对接焊缝、搭接焊缝等，根据板厚的不同焊接方式和层数有所不同，根据焊缝受力情况对焊缝的检测也有所不同，其中常用的检测手段包括VT、PT、UT、RT等的检测。铝合金在焊接过程中会产生一定的收缩量，收缩量的大小因焊缝的形式和板厚有较大区别，同时在焊接的过程由于焊接应力的产生会使组焊件产生变形，一般情况焊接变形是有规律可循的，所以我们根据不同的焊缝形式需要给出合理的工艺放量和反变形量以达到焊后的设计要求。

三、铝合金车体部件的加工特点

为了满足铝合金车体部件的加工，引进了先进的加工制造技术和数控设备，在铝合金车体部件加工方面，主要是FOOK、INNSE、HAGE等进口龙门加工中心，该类设备同时用于新产品的开发和制造。设备的加工范围是X轴0----5～61.5米，Y轴0?----4.3米，Z轴0----1.2～1.4米，A轴旋转范围±95°，C轴旋转范围±200°五轴可联动的大型数控加工设备，适合复杂形状铝合金型材的加工。

铝合金车体部件加工大体可分为：板材加工、型材加工、组焊件加工；加工特性不同，装卡难易不同，在刀具使用、转速（s）、进给（f）的匹配上应特别注意。

1.铝合金加工特点

（1）强度、硬度比铜更低，切削加工性更好

（2）加工时容易粘刀，形成刀瘤，加工表面粗糙度变大

（3）组织不够致密，很难获得较小的粗糙度

（4）刀具使用寿命一般都较高

（5）装卡和加工时容易引起变形，工件表面也易碰伤或划伤

（6）膨胀系数更大，影响尺寸精度更突出。

2.铝合金加工重要性及难点

（1）加工无论是底架前端还是底架、车顶、侧墙、端墙，都需要在组焊后加工才能进行车体整体组焊阶段，整体组焊完后还要对车体进行整体加工，可见加工在整个CRH3制造过程中的重要性。CRH3高速动车组对车体密封性要求很严，对车体的稳定性要求更严，车体稳定性在配重准确的情况下主要在车体与转向架之间的连接，车体的整体加工正是为了满足这一要求。

（2）铝合金加工主要难点：刀具路径的选择、刀具的选择、加工震动。

1）刀具路径选择：因车体部件的外形尺寸和铝合金材质的特点，对加工设备及加工使用的刀具都必须提出特殊的要求，例如底架加工、侧墙加工、车体加工所使用的设备均为特殊制造，以满足加工精度。各部件的加工多为多面体加工，三轴以上联动加工并不多用，目前机床虽然是五轴的但除了在换刀过程是五轴联动，其他加工部位没有使用五轴联动，但由于工件尺寸较大，装卡难度大，尽可能保证一次装卡完成加工，这就要求机床能够实现多面加工。在加工过程中针对不同的型材、板材、装卡情况进行加工路线选择。

2）加工震动和刀具选择：考虑到加工震动就必须对刀具提出要求，这些刀具除了满足铝合金的加工特性外，其材质还需具有足够的韧性以减少由于加工震动对刀具的损坏，延长刀具的使用寿命。

铝合金车体部件多为焊后加工所以多数都是有变形的，需要避免过切，为了满足焊接和装配要求就必须采取措施，加工时进行测量，将测到的每一个点与加工程序结合起来然后才能进行加工，在这里使用的测量循环是CYCLE730和CYCLE740。有些特殊部位测量是必须的，例如前端面板加工，因为面板的厚度为35MM最大去除量不能超过3mm，那就必须找出面板上的最高点，否则必然会加工过量，找出这个最高点就需要测量程序完成。

（3）龙门式高速加工机床

典型的用于高速加工的机床是龙门式高速铣床。龙门结构具有较大的加工范围，而且有利于提高机床的刚性，改善热变形特性，能有效减少机床变形和振动的发生。用于加工的龙门式高速机床大多采用固定工作台、移动龙门结构，不仅机床占地面积小且相对于工作台移动的龙门机床，X坐标的驱动负载变化不大，适应高速机床对坐标驱动快速响应和高稳定性的要求。在龙门式高速加工机床中，采用了新的高速主轴、驱动及控制技术和功能部件，一般为龙门双侧同步驱动，但总体结构和传统龙门机床差别不大，机床结构刚性好，从而大大提高了传动系统的刚度，提高了坐标驱动的加速度，保证机床在加工复杂形状的零件时，尤其是在处理边、角、拐点、曲面过渡等情况时具有与加工特征相适应的加速度变化。另外，机床坐标在高速进给时的定位精度也由于传动系统的简化得到有效提高，为高精度高效率加工提供了可靠保障。缺点是可移动的整个龙门架具有较大的移动质量，而且整个龙门架的驱动点与龙门架的重心距离较远，不能适应更高的动态性能要求，一般用于机床主轴功率要求较高的场合。

如60米福克加工中心在加工大型或超长零件时，由于龙门架的加工行程可以覆盖整个机床工作台，既可以一个龙门架利用整个工作台进行加工，也可以在加工稍小的零件时，将不同的零件限定在各自的加工区域内进行加工，或在一个区域内加工，在另一个区域内进行工件装卸、调整等辅助工作，彻底避免了加工辅助时间的发生，相当于多台高速机床同时进行加工，加工效率非常高。

（4）刀具的材料和铣削方式的选择

刀具的材料和铣削方式的选择也是高速铣削工艺系统的一个重要组成部分。由于在高速切削时，切削力已经不是重要因素，不需大的切削扭矩，因此刀柄就不再是传统的锥柄，而是短圆柄，即HSK型柄，不需拉钉，主轴锁紧装置充分考虑离心力的影响。重要的是需要动平衡，即需加上动平衡环，在装好刀具后，由动平衡仪进行平衡。刀具本身采用通体硬质合金刀，或在硬质合金上涂CBN、TiC等，也可采用人造金刚石，即PCD等，使刀具可以承受高达300～500m/min的切削线速度。

此外，进给速度和角度也直接影响刀具的寿命和表面加工质量。刀具的切削量与进给速度成正比例，并与切削速度成反比。如果按比例增加切削速度和进给量，则每齿的进给量要保持不变。对于面铣来说，进给速度必须很高，才能使每次进刀足以深入工件保证切割质量，否则刀片将刮伤工件，产生的热能使材料硬化并缩短刀具寿命。此外，设计刀具多用途，能够用一把多用途刀具同时完成几项作业，也是提高加工速度的一种方法。例如采用复合刀具（如复合阶梯钻、钻铣螺纹刀具和其它用于综合加工的复合刀具）、圆周进给铣削的多功能立铣刀等各种先进刀具可以显著减少换刀次数和降低辅助时间，由此显著地提高生产效率。切削时采用油雾加工区，而不再使用传统的冷却液。

加工对刀片的要求十分严格，刀片既要有锋利的切削刃，以降低精加工表面的粗糙度，又要有极高的耐磨性，以保证工件的形状精度。这种性情况下，必须采用多种镀膜的组合。有的刀片为了确保使用过程上万无一失，镀膜层数可多达100层。

为了提高加工过程的稳定性，优化切削策略时，必须保证切削的连续性，同时尽可能减少走刀运动和空行程，以便缩短切削时间。铣削工件时，一般都采用顺铣加工，因为顺铣可以获得较高的加工表面质量，而且刀具高速向前铣削，铝屑向后铣出的通道排出，不容易挤屑，也就不容易产生切削热，能提高刀具的耐用度。尽量降低刀刃在切削过程中切削量波动的峰值。

在各种型面的数控铣削中，合理地选择切削加工方向、进刀切入方式是很重要的，因为二者直接影响零件的加工精度和加工效率。

（5）轮廓加工中的进刀方式

法线进刀和切线进刀。轮廓加工进刀方式一般有两种：法线进刀和切线进刀，如图1中（a）、（b）所示。法线进刀由于容易产生刀痕，因此一般只用于粗加工或者表面质量要求不高的工件。法线进刀的路线较切线进刀短，因而切削时间也就相应较短。

在一些表面质量要求较高的轮廓加工中，通常采用加一进刀引线再圆弧切入的方式，如图2所示，使圆弧与加工的第一条轮廓线相切，能有效地避免因法线进刀而产生刀痕，而且在切削毛坯余量较大时离开工件轮廓一段距离后下刀再切入，很好地起到了保护立铣刀的作用。

（6）挖槽和型腔加工中的进刀方式

对于封闭的型腔零件加工，下刀方式主要有垂直下刀、螺旋下刀和斜线下刀三种，下面着重说一下垂直下刀方式。垂直下刀：指使用键槽铣刀直接垂直下刀并进行切削。虽然键槽铣刀其端部刀刃通过铣刀中心，有垂直吃刀的能力，但由于键槽铣刀只有两刃切削，加工时的平稳性也就较差，因而表面粗糙度较低；同时在同等切削条件下，键槽铣刀较立铣刀的每刃切削量大，因而刀刃的磨损也就较大，在大面积切削中的效率较低。所以采用键槽铣刀直接垂直下刀并进行切削，只用于小面积切削和被加工零件表面粗糙度要求不高的情况下。

（7）科学选用工装夹具

如果能够使用最适合的工夹，就可能达到良好的高速切削性能。对于工夹的要求是：最少的托板，高压、高扭距，重复精度高、操作容易、标准化、安全、长度短、加压均匀，以便达到刀具转换和零件处理时间最少。另外的要求是工夹越小越好，缩短加工时的切削与非切削时间。

焊接加工范文第5篇

液压油缸对于液压机械来说是非常重要的部件，在整个液压机械中扮演执行元件的角色，整个过程中液压油缸就是把液压能转换成机械能。其工作性能和可靠性直接影响到工程、生产的进度和质量。为了便于液压元件和管路的选用，根据使用压力的范围我们可以把压力分级，分级压力如图表示

压力级别 低压 中压 中高压 高压 超高压

压力范围（Mpa） 0-2.5 >2.5-5 >8-16 >16-32 >32

液压油缸就相当于液压系统的心脏，心脏出问题很难修补，如发生裂纹渗漏现象。原公司生产设备一台1600T液压挤压机，工作压力22Mpa，就发生了这种情况。

原公司设备1600T液压挤压机，应用于铝型材生产线生产，此台设备原产台湾某公司生产的液压挤压机，在使用三年后缸体与法兰连接处出现二处裂痕，一是为130毫米长，另一处是110毫米长，并发生渗漏油现象，为处理好裂痕漏油故障，只好停机处理。

我们首先将油缸压紧法兰、端口密封件、活塞等配件进行拆除，对裂痕处进行清理处理（原缸体为铸钢件，我们应用红外线探测仪对缸体进行了全面检测，发现缸体多处在不同的位置存在气孔），在缸体裂痕处开内外U型槽口，直径方向外边U槽口深度35毫米；采用火焰对槽口进行预热、加热处理，温度控制在700℃--730℃，加热面积尽量大些；然后应用与缸体材料相同材质焊条（需进行除烘干处理）进行焊接，在焊接中当焊完一层后，应立即对缸体进行加热，重复上述工序，直到外U型槽口焊接完成。此时应立即对焊接油缸进行回火去应力处理（由于油缸安装在设备基础上，无法对油缸进行整体回火处理），只能应用火焰加热方式进行局部加热，因此难于消除焊接应力对焊缝的影响，在重新安装使用后证明这种应急的方法不能解决问题（由于修复处正是受应力集中的位置，开机生产运行后又出现裂纹）；为彻底解决缸体裂纹，决定更新油缸缸体。

在更新液压缸体时首先是考虑液压缸缸体的安全系数。

对缸体来说，液压力、机械力和安全系数有关的因素都对缸体有影响。液压缸因压力过高丧失正常工作能力而破坏，往往是强度问题、刚度和定性问题三种形式给表现出来，其中最重要的还是强度问题。要保证缸体的强度，一定要考虑适当的安全系数。

一、缸体的材料和技术要求

1）缸体材料

选取30钢

30钢各种机械性能参数。

σb≥490MPa， δ≥21%， 硬度165--179HBS，

许用应力[σ]=σs/n=295/5=59Mpa （油缸安全系数n=5，交变载荷）

2）缸体的技术要求、精度、表面粗糙度和形位公差要求

a.缸筒的内径可选用

H8、H9或H10配合。内径的表面粗糙度：活塞选用橡胶密封件密封，故取0.4～0.1m，并进行研磨

b.缸筒内径的圆度和圆柱度可选8级或9级精度

c.缸筒端面的垂直度可选7级精度

3）其他技术要求

a.缸筒内径端部倒角15～30，或倒R3以上的圆角，粗糙度不得过高，以免装配时损伤密封件

b.缸筒外露表面可涂耐油油漆。

c.锻件不得有砂眼、气孔、夹渣及组织疏松等缺陷

d.锻件时效处理

e. 在31.5MPa压力下保压10min不得有渗漏现象

二、缸筒结构如图示

三、缸筒的制作加工

1、缸筒分为三段进行锻打，前段（带法兰端），中间段，缩口尾部段。

2、缸筒三部分锻打完成后进行时效处理，并机加工车成坯料，连接焊接处倒角，使焊接件形成外U焊口，连接焊接顺序：前段与中间段焊接，再与缩口尾部段连接焊接。焊条选用φ3.2、J427，缸筒焊缝预热在180℃以上。

3、焊接方法：火焰加热，焊件旋转与自动焊接速度同步，依次将焊缝填满。

4、缸筒焊接好后，迅速将其送进加热炉进行回火处理。为保证缸筒能够完全消除焊接应力，将炉内温度升至550℃-600℃，保温4小时，然后随炉冷却，当用红外线测温仪，测量缸筒温度为常温时，便可按原设定的精度要求进行机械加工工序。

5、焊接缸体采取的措施

（1）尽可能采用碱性低氢型焊条。如J426、J427，其焊条焊接的焊缝塑性好、产生冷裂及热裂的危害性更小。

（2）预热是焊接和补焊中碳钢的主要工艺措施，一般情况预热温度可选150--250℃，加热范围为焊口两侧150—200毫米左右。

（3）焊接坡口尽量开成U型；坡口及附近的油锈要清理干净。

（4）焊条使用前要烘干，碱性焊条烘干温度为350--400℃，时间1—2小时。

（5）缸筒焊接操作采用短焊横向摆动手法（摆动幅度20毫米），焊后立即锤击焊缝释放应力；每焊接一、二根焊条后等温度稍下降后再接着焊，直至焊满。