前門課程設(shè)計說明書

1、<p><b>　　前門焊接工藝說明書</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　1. 成品的數(shù)據(jù)分析及技術(shù)支持</p><p>　　2. 選料加工工藝過程</p><p><b>　　2.1前蓋法蘭</b></p><

2、p>　　2.1.1材料及尺寸</p><p><b>　　2.1.2加工工藝</b></p><p><b>　　2.2面板</b></p><p>　　2.2.1材料及尺寸</p><p><b>　　2.2.2加工工藝</b></p><p>

3、<b>　　2.2.3坡口尺寸</b></p><p><b>　　2.3觀察孔座</b></p><p>　　2.3.1材料及尺寸</p><p><b>　　2.3.2加工工藝</b></p><p><b>　　2.4軸套</b></p>

4、<p>　　2.4.1材料及尺寸</p><p><b>　　2.4.2加工工藝</b></p><p><b>　　2.5護圓</b></p><p>　　2.5.1材料及尺寸</p><p><b>　　2.5.2加工工藝</b></p><

5、;p><b>　　2.6加強筋</b></p><p>　　2.6.1材料及尺寸</p><p><b>　　2.6.2加工工藝</b></p><p>　　3. 選擇零件、組件</p><p><b>　　3.1前蓋法蘭</b></p><p>

6、<b>　　3.2按鈕座。</b></p><p><b>　　3.3螺栓。</b></p><p>　　4. 裝配—焊接工藝設(shè)計方案的說明與分析 </p><p>　　4.1材料焊接性分析</p><p>　　4.1.1 A3鋼焊接性分析</p><p>　　4.1.2

7、 20g鋼焊接性分析</p><p>　　4.1.3 ZA35的設(shè)計強度</p><p>　　4.2裝配-焊接工藝設(shè)計：</p><p>　　4.3面板與前蓋法蘭焊接</p><p><b>　　4.3.1焊條選擇</b></p><p>　　4.3.2焊接參數(shù)選擇</p><

8、;p>　　4.3.3焊接過程特點</p><p>　　4.3..4焊縫形狀與尺寸</p><p>　　4.4加強筋與面板的焊接</p><p><b>　　4.4.1工藝選擇</b></p><p><b>　　4.4.2焊條選擇</b></p><p>　　4.3.3

9、焊接參數(shù)選擇</p><p>　　4.4.4焊縫形狀與尺寸</p><p>　　4.5觀察孔座與面板的焊接</p><p><b>　　4.5.1工藝選擇</b></p><p><b>　　4.5.2焊條選擇</b></p><p>　　4.5.3焊接參數(shù)選擇</p&

10、gt;<p>　　4.5.4焊縫形狀及尺寸</p><p>　　4.6軸套、按鈕座、護圓與面板的焊接</p><p><b>　　4.6.1工藝選擇</b></p><p><b>　　4.6.2焊條選擇</b></p><p>　　4.6.3焊接參數(shù)選擇</p><

11、;p>　　4.6.4焊縫形狀及尺寸</p><p>　　4.7護圓與面板的焊接</p><p><b>　　4.7.1工藝選擇</b></p><p><b>　　4.7.2焊條選擇</b></p><p>　　4.7.3焊接參數(shù)選擇</p><p>　　4.7.4焊縫

12、形狀及尺寸</p><p><b>　　5.焊接技術(shù)要求</b></p><p><b>　　6.產(chǎn)品質(zhì)量檢驗</b></p><p><b>　　7.1外觀檢驗</b></p><p><b>　　7.2致密性檢驗</b></p><

13、p><b>　　7.焊后處理</b></p><p><b>　　8.參考文獻</b></p><p>　　1. 產(chǎn)品的技術(shù)條件及原始數(shù)據(jù)分析</p><p><b>　　前門的主要結(jié)構(gòu)：</b></p><p>　　2. 備料加工工藝過程</p><

14、p><b>　　2.1前蓋法蘭</b></p><p>　　2.1.1材料及尺寸</p><p>　　材料：A3鋼板，尺寸：長584mm寬570mm，采用厚度為25mm鋼板沖壓軋制而成。</p><p><b>　　2.1.2加工工藝</b></p><p>　?。?） 原材料復(fù)驗。</

15、p><p><b>　?。?） 矯正。</b></p><p>　　由于冷卻、儲存及運輸?shù)拳h(huán)節(jié)組織不當使軋制材料發(fā)生所不希望的變形，如局部凸起，波浪、整體彎曲、板邊折彎、局部折彎等。變形的鋼材會影響到后續(xù)的劃線、號料、切割等工序的精確度。因此在制造結(jié)構(gòu)之前需對鋼材進行矯正。根據(jù)工經(jīng)驗，10～100％的鋼板和扁鋼和15～20％的型材（角鋼、槽鋼、工字鋼）需要矯正。鋼材厚度從

16、0.5～50mm，通常利用多輥鋼板矯正機進行矯正。</p><p>　?。?） 劃線、放樣。</p><p>　　放樣是在制造金屬結(jié)構(gòu)之前，按照設(shè)計圖紙，在放樣平臺上1：1比例，繪出結(jié)構(gòu)圖來，其目的是：確定毛坯的下料尺寸；制作樣板，復(fù)雜的或曲面構(gòu)件（圓柱面、圓球面、圓錐面等）制造時，其外形尺寸是用樣板檢驗的，同時大批量生產(chǎn)時，可減輕劃線的工作量。</p><p>　

17、　劃線是將待加工零件毛坯尺寸劃在金屬上。劃線必須準確，以保證加工的零件或結(jié)構(gòu)有要求的精度。劃線要恰當排料、使原材料得以充分利用，將邊角廢料降低到最低限度。利用樣板進行劃線和排料，工序簡單，用樣板進行劃線稱為號料留出必要的余量加工坡口。</p><p><b>　?。?） 切割下料。</b></p><p>　　選擇用氧-乙炔焰切割加工出如下圖示的鋼板。規(guī)格572mm&

18、#215;570mm×25mm。</p><p>　　切割下料以后為保證裝配的精確度和去除不良的金屬邊緣（倒角或加工破口）多采用刨邊機進行邊緣加工。</p><p>　?。?） 開孔。采用手工熱切割在板面獲得10個螺孔，按圖樣要求確定開孔中心，劃出中心線和圓周開孔線，打上沖眼，并用色漆標上主中心線的編號，然后切割，再用絲錐攻出螺紋。</p><p>　?。?/p>

19、6） 表面清理。清除零件表面上的銹、氧化物和油污是焊接生產(chǎn)中不可忽視的一項工作。這項工作沒有徹底進行或被省略，是造成質(zhì)量問題，甚至造成廢品的重要原因之—。本次設(shè)計采用噴丸處理，噴丸是將鐵丸由專門的空氣壓縮裝置中急速噴出，把被轟擊的金屬表面的氧化物，污物等打落。用這種方法除去鋼板上的油漬、銹漬等，清理的較徹底且效率較高。</p><p><b>　　2.2面板</b></p>&

20、lt;p>　　2.2.1材料及尺寸</p><p>　　材料：A3鋼板，尺寸：長510mm寬510mm壁厚4mm，倒半徑25的圓角，高度34mm</p><p><b>　　2.2.2加工工藝</b></p><p>　?。?） 原材料復(fù)驗。</p><p>　?。?） 劃線、放樣。留出必要的余量加工坡口。<

21、/p><p>　?。?） 切割下料。用手工熱焰切割下長580mm寬580mm厚4mm的正方形鋼板。采用刨邊機進行邊緣加工。</p><p>　?。?） 沖壓成型。把板件加熱到800℃，采用水壓機熱壓成型，并壓出2個直徑為33mm的圓，一個直徑為50mm的圓，一個長96mm寬45.5的長方形。如下圖示：</p><p>　?。?） 開坡口倒圓角。在配合前蓋法蘭邊緣開單面V

22、形坡口，并把方形倒圓角。</p><p>　?。?） 表面清理。采用噴丸處理，除去坡口兩側(cè)油漬、銹漬等。</p><p><b>　　2.2.3坡口尺寸</b></p><p><b>　　2.3觀察孔座</b></p><p>　　2.3.1材料及尺寸</p><p>　　

23、材料：ZG35，尺寸見零件圖</p><p><b>　　2.3.2加工工藝</b></p><p>　?。?）制做模樣。為了起模，必須在模樣上作起模斜度。</p><p>　?。?）澆注。澆注時考慮到鐵水的流動性和隨后冷卻均勻，鑄件壁厚不能太薄，一般大于10mm，在鑄件拐角處要作出較大的圓弧。</p><p>　?。?

24、）精加工。表面用銑床加工并倒圓角。</p><p>　　（4）開孔。采用手工熱切割6個螺孔，按圖樣要求確定開孔中心，劃出中心線和圓周開孔線，打上沖眼，并用色漆標上主中心線的編號，然后切割，再用絲錐攻出螺紋。</p><p>　　（5）表面清理。除去坡口兩側(cè)油漬、銹漬等。</p><p><b>　　2.4軸套</b></p>&l

25、t;p>　　2.4.1材料及尺寸</p><p>　　材料：20，尺寸：內(nèi)孔直徑為25mm，外孔直徑為50mm，高度為40，形狀如圖示：</p><p><b>　　2.4.2加工工藝</b></p><p><b>　　（1）制作模樣。</b></p><p><b>　　（2）澆

26、注。</b></p><p>　?。?）精加工。表面用銑床加工，并倒圓角。</p><p>　?。?）表面清理。采用噴丸處理，除去坡口兩側(cè)油漬、銹漬等。</p><p><b>　　2.5護圓</b></p><p>　　2.5.1材料及尺寸</p><p>　　20鋼無縫鋼管ф70X

27、3，外徑70mm，厚4mm，高10mm。</p><p><b>　　2.5.2加工工藝</b></p><p><b>　?。?）原材料復(fù)驗。</b></p><p><b>　?。?）劃線、放樣。</b></p><p>　?。?）切割下料。在直徑70mm，厚4mm的20鋼

28、無縫鋼管上，切下長10mm的一段，采用手工熱焰切割下料。</p><p>　?。?）表面清理。采用噴丸處理，除去坡口兩側(cè)油漬、銹漬等。</p><p><b>　　2.6加強筋</b></p><p>　　2.6.1材料及尺寸</p><p>　　材料：A3扁鋼，尺寸：1個長339mm，寬8mm，高50mm；3個長450

29、mm，寬8mm，高50mm</p><p><b>　　2.6.2加工工藝</b></p><p><b>　　（1）原材料復(fù)驗。</b></p><p><b>　　（2）劃線、放樣。</b></p><p>　?。?）切割下料。在A3鋼板上切出一個50X8X339的鋼條，3

30、個50X8X450的鋼條，采用手工熱焰切割下料。</p><p>　　（4）表面清理。采用噴丸處理，除去坡口兩側(cè)油漬、銹漬等。</p><p><b>　　3.零件、組件</b></p><p>　　3.1前蓋法蘭。尺寸見零件圖。</p><p><b>　　3.2按鈕座。</b></p>

31、;<p>　　3.3螺栓。需要10個M12螺栓，6個M6螺栓。</p><p>　　4. 裝配—焊接工藝設(shè)計方案的說明與分析 （附焊接裝配工藝卡）</p><p>　　4.1材料焊接性分析</p><p>　　4.1.1 A3鋼焊接性分析。</p><p><b>　?。?）化學(xué)成分</b></p&

32、gt;<p>　　含C≤0.17%，Mn:0.35%—0.80%，Si<0.3%,S<0.035,P<0.035</p><p><b>　?。?）力學(xué)性能。</b></p><p>　　屈服強度為235 N/mm2 ，抗拉強度為375 N/mm2 —460 N/mm2 ，伸長率為26%。</p><p>　　

33、V型沖擊吸收功≥27</p><p><b>　?。?）焊接性能</b></p><p>　　一般不產(chǎn)生馬氏體，不必預(yù)熱、層間溫度或后熱，具有良好的焊接性。</p><p>　　4.1.2 20鋼焊接性分析</p><p><b>　?。?）化學(xué)成分：</b></p><p&g

34、t;　　含C≤0.21%，Si：0.15%—0.30%，Mn:0.35%—0.65% ，Cu≤0.305， S≤0.035%，P≤0.35%.</p><p><b>　?。?）允許工作條件</b></p><p>　　GB3087—普通碳素鋼，允許工作溫度450℃，熔點1495℃。與20鋼相比，20鋼在里面加入了少量合金元素來改善鋼的性能，具有抗沖擊性能好，溫度，形

35、變小，耐腐蝕性能好，微合金化學(xué)特點。</p><p><b>　?。?）力學(xué)性能：</b></p><p>　　交貨狀態(tài)，熱軋或熱處理。鋼板厚度10mm。抗拉強度400—540N/mm2，屈服點245N/mm2，伸長率26%，U型常溫沖擊韌度59J/cm3，V型常溫沖擊吸收27J，應(yīng)變實效值29J/cm3。</p><p><b>　

36、?。?）焊接性能</b></p><p>　　20鋼含碳量低，錳硅含量又少，所以通常情況下不會因焊接而引起嚴重硬化組織或淬火組織。這種鋼材的塑性和沖擊韌性優(yōu)良。焊成的接頭塑性和沖擊韌性也很良好，焊接時一般不需預(yù)熱層間溫度和后熱，焊后也不必采用熱處理改善組織，可以說整個焊接過程中毋需特殊的工藝措施其焊接性優(yōu)良。</p><p>　　4.1.3 ZG35的設(shè)計強度：</p&g

37、t;<p>　　抗拉、壓和抗彎σf:215N/mm2, 抗剪σfv:125 N/mm2,端面承壓σfcd：320 N/mm2</p><p>　　4.2裝配-焊接工藝設(shè)計：</p><p>　?。?）：準備。將各種材料通過切割、機加工、或組裝焊接，得到符合圖紙要求的部件。</p><p>　?。?）：將零件進行裝配，然后點固（要焊透）。</p&g

38、t;<p>　?。?）：采用手工電弧焊將面板和前蓋法蘭焊在一起。坡口采用開單面V型坡口。</p><p>　?。?）：連續(xù)焊將加強筋焊在面板上，采用T型角焊不開坡口。</p><p>　　（5）：采用手工電弧焊，將觀察孔座、按鈕座、軸套、護圓焊在面板上。用角焊縫不開坡口。</p><p><b>　?。?）：焊接檢驗。</b>&l

39、t;/p><p>　?。?）：焊后熱處理。</p><p>　　4.3面板與前蓋法蘭焊接</p><p>　　4.3.1焊接工藝參數(shù)及選擇</p><p>　　( 1)焊條直徑的選擇</p><p>　　手工電弧焊時, 對于低碳鋼采用平敷焊時, 焊條直徑取決于焊件厚度, 一般的選用原則是焊件越厚, 選擇的焊條直徑越粗。直徑

40、過小容易造成焊條藥皮發(fā)紅脫落、焊道狹窄等缺陷; 直徑過大會造成未焊透、焊道堆積過高、成形不良等缺陷。有表一可知選擇焊條直徑為3.2mm。</p><p>　　表一 焊條直徑與焊件厚度的關(guān)系 （mm）</p><p>　　( 2)焊接電流的選擇</p><p>　　焊接電流是焊條電弧焊的主要工藝參數(shù), 它直接影響焊接質(zhì)量?？偟脑瓌t是在保證焊接質(zhì)量的前提下, 盡量選

41、用較大的焊接電流以提高生產(chǎn)率。但是焊接電流過大, 焊條后部發(fā)紅, 藥皮失效或崩落,保護效果變差, 造成氣孔和飛濺, 焊接時出現(xiàn)咬邊,燒穿等缺陷, 從而影響焊接接頭的質(zhì)量。焊接電流過小, 則電弧不穩(wěn), 易造成未焊透、未熔合等缺陷。確定焊條電弧焊焊接電流大小要依據(jù)焊條類型、焊條直徑、焊件厚度、接頭形式等因素。其中最主要的是焊條直徑和焊接位置。一般碳鋼可根據(jù)焊條直徑按表二來確定焊接電流:</p><p><b&g

42、t;　　表二</b></p><p>　?。?）其余焊接參數(shù)的選擇</p><p>　　由于本次設(shè)計選擇開單面V型坡口，角焊縫，用手工電弧焊，所以選擇E4301焊條。因為低碳鋼結(jié)構(gòu)抗拉強度平均值為417.5N/mm2。E43型系列焊條融敷金屬抗拉強度不小于420N/mm2在力學(xué)性能上正好與之匹配。</p><p>　　采用直流正接焊接，焊接電流90A-1

43、00A，焊接電壓100—130V 。焊速10～20cm/min</p><p>　　4.3.3焊縫形狀與尺寸</p><p>　?。?）焊縫寒風尺寸的選擇，如圖：</p><p>　　表三 定位焊縫尺寸（mm）</p><p><b>　　（2）焊縫示意圖</b></p><p>　　4

44、.4加強筋與面板的焊接</p><p><b>　　4.4.1工藝選擇</b></p><p>　　采用手工電弧焊，中間兩塊加強筋用交錯斷續(xù)角焊縫，兩側(cè)加強筋用連續(xù)角焊縫。</p><p><b>　　4.4.2焊條選擇</b></p><p>　　選用E4301焊條。</p><

45、;p>　　4.4.3焊接參數(shù)選擇</p><p>　　焊條直徑3.2mm，采用直流正接焊接，選用BX1—300交流弧焊變壓器，焊接電壓為100—130V，焊接電流為90—100A，焊速為10～20 cm/min。</p><p>　　4.4.4焊縫形狀與尺寸</p><p>　　（1）焊縫寒風尺寸的選擇，參照圖三。</p><p>&l

46、t;b>　?。?）焊縫示意圖</b></p><p>　　4.5觀察孔座與面板的焊接</p><p><b>　　4.5.1工藝選擇</b></p><p>　　采用手工電弧焊。采用里外雙面角焊縫，由于面板只有4mm厚，不開坡口。</p><p><b>　　4.5.2焊條選擇</b&g

47、t;</p><p>　　選用低氫型焊條E4301。</p><p>　　4.5.3焊接參數(shù)選擇</p><p>　　焊條直徑3.2，采用直流正接，選用BX1—300交流弧焊變壓器，焊接電壓為100—130V，焊接電流為100～110A，焊速為10～20 cm/min。</p><p>　　4.5.4焊縫形狀及尺寸</p>&l

48、t;p>　?。?）焊縫寒風尺寸的選擇，參照圖三。</p><p><b>　?。?）焊縫示意圖</b></p><p>　　4.6軸套、按鈕座與面板的焊接</p><p><b>　　4.6.1工藝選擇</b></p><p>　　用手工電弧焊，均采用圓形角焊縫，由于面板厚度為4mm，不開坡口

49、。</p><p><b>　　4.6.2焊條選擇</b></p><p>　　選用焊條E4301。</p><p>　　4.6.3焊接參數(shù)選擇</p><p>　　焊條直徑3.2，采用直流反接，選用BX1—300交流弧焊變壓器，焊接電壓為24±2，焊接電流為100~110A，焊速為10～20 cm/min&l

50、t;/p><p>　　4.6.4焊縫形狀及尺寸</p><p>　　（1）焊縫寒風尺寸的選擇，參照圖三。</p><p><b>　?。?）焊縫示意圖</b></p><p>　　4.7護圈與面板的焊接</p><p><b>　　4.7.1工藝選擇</b></p>

51、<p>　　用手工電弧焊，均采用圓形角焊縫，由于面板厚度為4mm，不開坡口。</p><p><b>　　4.7.2焊條選擇</b></p><p>　　選用焊條E4301。</p><p>　　4.7.3焊接參數(shù)選擇</p><p>　　焊條直徑3.2，采用直流反接，選用BX1—300交流弧焊變壓器，焊接電

52、壓為100—130V，焊接電流為90～100A，焊速為10～20 cm/min</p><p>　　4.7.4焊縫形狀及尺寸</p><p>　?。?）焊縫寒風尺寸的選擇，參照圖三。</p><p><b>　?。?）焊縫示意圖</b></p><p><b>　　5、焊接技術(shù)要求</b></

53、p><p>　?。?）、必須按圖樣、工藝文件，技術(shù)標準施焊。</p><p><b>　?。?）、焊接環(huán)境。</b></p><p>　　在出現(xiàn)下列任一情況時需采取有效防護措施否則禁止施焊。</p><p>　　a、風速：氣體保護焊時大于2m/s，其他焊接方法大于10m/s。</p><p>　　b、

54、相對濕度大于90%。</p><p><b>　　c、雨雪環(huán)境。</b></p><p>　　d、焊件溫度低于-20℃。當焊件溫度為0~-20ºC時，應(yīng)在開始焊處100mm范圍內(nèi)預(yù)熱道15℃以上。</p><p>　?。?）、應(yīng)在引弧板或坡口內(nèi)引弧，禁止在非焊接部位引弧，焊縫應(yīng)在引出板上收弧，弧坑應(yīng)填滿。</p>&l

55、t;p>　?。?）、防止地線電纜線焊鉗與焊件打弧。</p><p>　　（5）、電弧擦傷處的弧坑需要打磨，使其均勻過度到母材表面，若打磨后的厚度低于規(guī)定值則需要補焊。</p><p>　　（6）、角焊縫的根部應(yīng)保證焊透（受壓件）。</p><p>　?。?）、接弧處應(yīng)保證焊透與融合。</p><p>　?。?）、層間溫度不超過規(guī)定范圍。

56、</p><p>　?。?）、每條焊縫應(yīng)盡可能一次焊完。</p><p><b>　　6、產(chǎn)品質(zhì)量檢驗。</b></p><p><b>　　6.1外觀檢驗 </b></p><p>　　焊接接頭的外觀檢驗是一種手續(xù)簡便而又應(yīng)用廣泛的檢驗方法，是成品檢驗的一個重要內(nèi)容，主要是發(fā)現(xiàn)焊縫表面的缺陷和尺寸

57、上的偏差。一般通過肉眼觀察，借助標準樣板、量規(guī)和放大鏡等工具進行檢驗。若焊縫表面出現(xiàn)缺陷，焊縫內(nèi)部便有存在缺陷的可能。 </p><p><b>　　6.2致密性檢驗 </b></p><p>　　防爆開關(guān)前門的焊接，其焊縫的不存在致密缺陷，如貫穿性的裂紋、氣孔、夾渣、未焊透和疏松組織等，可用致密性試驗來發(fā)現(xiàn)。致密性檢驗方法有：煤油試驗、載水試驗、水沖試驗等。 <

58、;/p><p><b>　　7.焊后處理</b></p><p>　　焊接完成后隔爆面要進行磷化處理，并涂上薄薄一層置換型防銹油，并在檢驗合格后涂漆。</p><p><b>　　8.參考文獻</b></p><p>　　【1】《淺談手工電弧焊焊接參數(shù)的選擇》</p><p>　

59、　【2】《16毫米鋼板單面手工電弧焊焊接技術(shù)》</p><p>　　【3】《焊接工藝課程設(shè)計指導(dǎo)書》</p><p>　　【4】《焊接結(jié)構(gòu)機生產(chǎn)設(shè)計》</p><p><b>　　【5】《焊接手冊》</b></p><p>　　【6】《機械工程手冊》</p><p><b>　　【7】《