時間：2023-03-20 16:17:08
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇焊接工藝論文，愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維，激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
1.1焊接材料
鋼結(jié)構(gòu)焊接工藝技術(shù)中運(yùn)用的主要工具有電焊條和引弧板。選擇焊接條時，其型號一定要嚴(yán)格按照設(shè)計要求進(jìn)行，之后按照相關(guān)說明書將焊接條進(jìn)行烘焙后，放入保溫桶內(nèi)以供之后取用。另外，在鋼結(jié)構(gòu)建筑焊接過程中，嚴(yán)禁使用焊芯生銹的一些焊條，同時酸堿性焊條不得混合在一起使用。最后，在焊接鋼結(jié)構(gòu)建筑的重要部位時適合選用堿性焊條。在焊接鋼結(jié)構(gòu)建筑部件需要采用坡口連接時，需要使用引弧板，而引弧板材質(zhì)的選擇一定要和所焊接部件的材質(zhì)相同。
1.2主要工具
鋼結(jié)構(gòu)建筑工程中使用焊接工藝技術(shù)時所需要的機(jī)具主要有焊鉗、焊條保溫桶、烘箱和電焊機(jī)等。
1.3焊接條件及要求
溫度較低時進(jìn)行焊接會造成熱量迅速散失，為此，當(dāng)鋼材厚度達(dá)到一定程度時，可以適當(dāng)采用多層焊接工藝技術(shù)。另外，為防止溫度的迅速降低，在進(jìn)行某條縫隙焊接時，一定要一次性完成，避免發(fā)生焊接中斷的現(xiàn)象。若發(fā)生中斷，應(yīng)進(jìn)行正確恰當(dāng)?shù)靥幚怼Ｗ詈螅陲L(fēng)雪天氣環(huán)境下，應(yīng)盡可能避免焊接，若確實(shí)需要焊接，應(yīng)搭建帳篷等，之后在室內(nèi)進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)建筑的焊接。同時，焊接過程中要保證風(fēng)速在恰當(dāng)?shù)木窒薹秶畠?nèi)。焊接結(jié)束后，要運(yùn)用適當(dāng)材料使得焊接物體進(jìn)行緩慢的降溫。
2焊接變形的原因探討
2.1焊接變形的主要類型
焊接變形主要是指鋼結(jié)構(gòu)在焊接中因高溫引起的變形和焊接結(jié)束后在鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件中出現(xiàn)的殘余變形問題。在以上兩種焊接變形中，最影響焊接質(zhì)量莫過于焊接殘余變形。焊接殘余變形對鋼結(jié)構(gòu)建筑的影響具體可分為整體和局部變形，而依據(jù)變形的形狀特點(diǎn)又可分為角變形、波浪變形和扭曲變形等，局部變形又包括角變形和波浪變形，整體變形又包括扭曲變形等。在鋼結(jié)構(gòu)焊接過程中，最易發(fā)生變形類型是整體變形。
2.2焊接變形的緣由
鋼結(jié)構(gòu)的剛度無疑是影響焊接變形的主要因素之一，鋼結(jié)構(gòu)的剛度主要是針對結(jié)構(gòu)體對彎曲及拉伸等變形的抵抗力而言的，而鋼結(jié)構(gòu)的剛度強(qiáng)弱則主要取決于鋼結(jié)構(gòu)尺寸的大小及其截面形狀。另外，焊接連接縫的所在位置和數(shù)量也在一定程度上影響著焊接變形的程度及狀況。在鋼結(jié)構(gòu)剛度不能達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)時，應(yīng)將鋼結(jié)構(gòu)體的對稱位置作為焊接的連接縫，這時若焊接順序合理的話，結(jié)構(gòu)體就只能產(chǎn)生線性變形，而不可能產(chǎn)生彎曲變形。最后，焊接工藝也在某種程度上影響著焊接變形的程度。例如，在焊接電流較大、焊接速度較慢時，就會導(dǎo)致更加嚴(yán)重的焊接變形。為此，在鋼結(jié)構(gòu)焊接過程中，一定要定制科學(xué)合理的焊接工藝措施和方法。
3鋼結(jié)構(gòu)焊接工藝造成的變形防治工作
3.1焊接節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造控制
為進(jìn)一步避免和改善焊接變形的狀況，在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)焊接節(jié)點(diǎn)構(gòu)造設(shè)計時，要注意以下幾個方面：
a.首先，應(yīng)對焊縫的數(shù)量及大小進(jìn)行一定的控制。當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)在焊接過程中存在焊縫數(shù)量多、尺寸大的問題時，就會給焊接變形提供更多的可能。為此，在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)焊接節(jié)點(diǎn)構(gòu)造設(shè)計時，應(yīng)盡可能在一定程度上控制焊縫的數(shù)量和大小，進(jìn)而改善焊接變形的狀況；
b.其次，要盡可能選擇適當(dāng)?shù)暮缚p坡口大小及形狀。對焊縫坡口的大小和形狀進(jìn)行合理科學(xué)的選擇，不僅可以在一定程度上保證鋼結(jié)構(gòu)的承載能力，同時還可以在某種程度上減少截面積，進(jìn)而對焊接變形數(shù)量起到一定的控制作用；
c.此外，在鋼結(jié)構(gòu)焊接過程中，應(yīng)盡可能使焊接節(jié)點(diǎn)的位置處于物體截面的對稱處。而對于中性軸焊接節(jié)點(diǎn)的選擇，應(yīng)盡可能使焊接節(jié)點(diǎn)靠近中性軸，同時避免處于或接近高應(yīng)力區(qū)。
d.最后，節(jié)點(diǎn)形式的選擇，應(yīng)盡可能選擇剛性較小一些的節(jié)點(diǎn)形式。同時，節(jié)點(diǎn)不應(yīng)設(shè)置在多向交叉位置，只有這樣才能避免因焊縫高溫集中和應(yīng)力集中而造成的焊接變形。
3.2鋼結(jié)構(gòu)建筑焊接工藝的改進(jìn)
鋼結(jié)構(gòu)焊接工藝的改進(jìn)對焊接變形的改善有著至關(guān)重要的作用，其具體操作主要集中于以下幾個不同的方面：
a.首先是鋼結(jié)構(gòu)的組裝和焊接過程中所選擇的焊接順序。對鋼結(jié)構(gòu)的組裝及制作，相關(guān)人員應(yīng)嚴(yán)格依照有關(guān)規(guī)定和要求在標(biāo)準(zhǔn)的層面上進(jìn)行操作。只有這樣，才能在一定程度上確保相應(yīng)的自重壓力承受情況，進(jìn)而更好地滿足于構(gòu)件組裝的要求和標(biāo)準(zhǔn)。在鋼結(jié)構(gòu)焊接過程中，對焊接小型構(gòu)件的焊接，可一次性完成，之后再選擇合適的焊接順序進(jìn)行組裝。而對于一些相對較大的鋼結(jié)構(gòu)焊接與組裝，應(yīng)首先將小構(gòu)件焊接完成，之后再進(jìn)行相應(yīng)的組裝和焊接工作。為防止部件組裝過程中產(chǎn)生變形的狀況，零部件型號的選擇一定要符合相關(guān)的規(guī)定和要求，此外，組裝時應(yīng)盡可能避免過度的外力強(qiáng)制性拼接。最后，在構(gòu)件焊接和組裝過程中，應(yīng)盡可能保持焊接接頭的熱量均勻性和溫度適當(dāng)性，防止因熱量不均造成的焊接變形。
b.其次，要做好相應(yīng)的反變形工作。鋼結(jié)構(gòu)的焊接工藝過程中，由于冷卻后的收縮原理，焊縫會發(fā)生一定的收縮反應(yīng)，這也就在一定程度上減少了構(gòu)件原有的尺寸大小。為此，在焊接過程中人們常常采用反變形的方式來進(jìn)一步彌補(bǔ)因熱脹冷縮而出現(xiàn)的變形問題。反變形方法就是在進(jìn)行焊接工作前期首先人為使構(gòu)件發(fā)生一定的變形，其變形方向與后來的焊接變形方向相反，變形程度與后來的變形程度相同。
船體焊接工藝設(shè)計復(fù)雜，影響船體焊接質(zhì)量工藝參數(shù)繁多。目前，大多數(shù)焊接工藝人員只能通過手工查閱相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，以及查閱企業(yè)歷史資料，結(jié)合自身經(jīng)驗(yàn)完成焊接工藝設(shè)計，工藝設(shè)計效率難以提高。另外，由于每個工藝人員能力、經(jīng)驗(yàn)、工作習(xí)慣、責(zé)任心存在差異，使得焊接工藝規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)化程度低，從而影響施焊工作開展。為了實(shí)現(xiàn)快速化、智能化焊接工藝設(shè)計，有必要開發(fā)船體工藝焊接知識庫及工具包，在船體焊接工藝設(shè)計中引入知識管理技術(shù)，將焊接工藝員從繁重的查手冊、查標(biāo)準(zhǔn)等重復(fù)勞動中解放出來，并且將企業(yè)焊接工藝人員多年來積累的豐富經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行有效的利用，提高焊接工藝設(shè)計的效率。
2船體焊接工藝知識庫
2．1船體焊接工藝知識要素分析
在船體生產(chǎn)制造中，焊接工藝必須根據(jù)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范進(jìn)行嚴(yán)格的焊接工藝評定（WPQ），形成焊接工藝評定報告（PQR），其后，生成焊接工藝指導(dǎo)書（WPS），并且依據(jù)WPS制定焊接工藝規(guī)程，以保證產(chǎn)品的焊接質(zhì)量和性能。船體焊接工藝設(shè)計中主要關(guān)注如下幾個方面的問題：焊接方法的選擇、焊接位置的選擇、坡口形式的設(shè)計、加工步驟的安排和工藝成本分析等。船體焊接工藝設(shè)計中許多問題的可統(tǒng)計性差，影響因素多，因素與因素之間的相互聯(lián)系難以明確表達(dá)。因此，解決這類問題要借助于經(jīng)驗(yàn)知識，比較適合于選用工藝知識庫。
2．2船體焊接工藝知識庫組成
船體焊接工藝知識庫包含6大類庫：焊接工藝基礎(chǔ)參數(shù)庫、母材庫、焊材庫、焊接規(guī)范參數(shù)庫、檢驗(yàn)項(xiàng)目庫、施焊要求庫。其中：焊接工藝基礎(chǔ)參數(shù)包括：焊接方法庫、接頭形式庫、坡口信息庫、設(shè)備信息庫，母材庫包括：種類及規(guī)格庫、力學(xué)性能庫。
2．3船體焊接工藝知識庫信息模型
系統(tǒng)客戶端依據(jù)系統(tǒng)功能，設(shè)計開發(fā)了不同的用戶接口，滿足不同工藝設(shè)計和管理人員的需求。系統(tǒng)服務(wù)端負(fù)責(zé)工藝數(shù)據(jù)的處理和工藝決策的推理。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器主要為焊接工藝設(shè)計系統(tǒng)提供信息的存儲、查詢和管理服務(wù)，積累基礎(chǔ)焊接知識、推理規(guī)則和專家經(jīng)驗(yàn)，是企業(yè)的重要信息資源之一。
3船體焊接工藝過程智能化應(yīng)用工具包
基于知識庫的快速化、智能化，實(shí)現(xiàn)了船體焊接工藝過程智能化應(yīng)用工具包的系統(tǒng)設(shè)計。通過智能化應(yīng)用工具包，根據(jù)焊接工藝設(shè)計的特點(diǎn)，可以選擇產(chǎn)生式規(guī)則表示方法，作為船舶焊接工藝決策基礎(chǔ)。選擇產(chǎn)生式規(guī)則表示除了符合焊接工藝知識特點(diǎn)外，還具有易于擴(kuò)展、易于進(jìn)行一致性檢查等實(shí)現(xiàn)方面的優(yōu)勢。根據(jù)對焊接工藝決策需求分析，在引入知識管理技術(shù)對焊接工藝知識庫構(gòu)建的基礎(chǔ)上，焊接工藝設(shè)計系統(tǒng)可以建立焊接工藝決策過程。
3．1焊接工藝設(shè)計集成環(huán)境
作為用戶建立產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的應(yīng)用平臺，是系統(tǒng)應(yīng)用的重要前提，此模塊將用以建立工藝評定數(shù)據(jù)、文檔的存儲線索，同時，也作為PDM與焊接工藝規(guī)程設(shè)計系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)集成的接口模塊，可以從PDM系統(tǒng)中得到產(chǎn)品數(shù)據(jù)，建立焊接工藝設(shè)計產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。
3．2焊接工藝指導(dǎo)工具
完成焊接工藝指導(dǎo)書（WPS）的編制、校對、審核、歸檔、瀏覽、打印等工作。焊接工藝指導(dǎo)為工藝人員提供一個方便實(shí)用的工藝設(shè)計環(huán)境和工具，將工藝人員從大量繁瑣的工藝標(biāo)準(zhǔn)的選擇、工藝資源的查找、工藝指導(dǎo)書的填寫和工序圖的繪制等工作中解放出來，減輕工藝人員的勞動強(qiáng)度，促進(jìn)企業(yè)工藝設(shè)計的自動化、標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化。
3．3焊接工藝規(guī)劃工具
焊接工藝規(guī)程，又稱焊接細(xì)則，是指導(dǎo)焊工操作的詳細(xì)工藝說明書，是以工藝評定為基礎(chǔ)，以具體產(chǎn)品為服務(wù)對象的詳盡焊接工藝。每當(dāng)有新產(chǎn)品出現(xiàn)時，焊接工藝評定可能會有可替代的，但多數(shù)焊接工藝規(guī)程要重新編制，因此，企業(yè)內(nèi)部積存了高于工藝評定1倍甚至幾倍的焊接工藝規(guī)程，造成重復(fù)編制和遺漏等現(xiàn)象時有發(fā)生。
3．4焊接工藝評定工具
產(chǎn)品投產(chǎn)之前，必須對所采用的焊接工藝進(jìn)行焊接工藝評定試驗(yàn)，驗(yàn)證合格后，方可用于產(chǎn)品的焊接生產(chǎn)。由于影響焊接性能和質(zhì)量的工藝參數(shù)眾多，每種重要參數(shù)的改變，如預(yù)熱溫度、熱處理溫度、焊接能量超出規(guī)定的范圍，都要進(jìn)行焊接工藝評定試驗(yàn)。因此，各船廠積累了大量的焊接工藝評定規(guī)則。
4結(jié)論
壓力容器的制作工藝需要做到很精細(xì)，不能夠出現(xiàn)任何的差錯。而其中的焊接工序也是同樣需要很精細(xì)，造成焊接工序出差錯的原因就是材料選取的不正確。如果在焊接時選取的鋼制材料性能較差的時候，就會在焊接的接頭上出現(xiàn)一些裂痕，這些裂痕對于壓力容器是致命的傷害；如果在選取材料時選取了鋼號或者是化學(xué)成分不對的材料，這時在使用過程中就會出現(xiàn)各種腐蝕的現(xiàn)象；而且如果我們選用的鋼制材料的轉(zhuǎn)化溫度高于壓力容器的溫度時，就會使壓力容器在制作的過程中突然斷裂。所以，綜合以上幾點(diǎn)所論述，我們在選取壓力容器的制作材料時，必須要考慮到壓力容器的工作條件、工作壓力、各個介質(zhì)之間的腐蝕性、鋼制材料的溫度，還要重點(diǎn)注意鋼制材料的力學(xué)性能、物理性能、化學(xué)性能等等一系列的科學(xué)因素。當(dāng)然，在進(jìn)行壓力容器的焊接工序的時候，還需要技術(shù)方面的硬性要求。在焊接工序的準(zhǔn)備階段，在選取壓力容器容器外圈的時候，要選用低碳鋼、不銹鋼、低合金鋼，在焊接卷板之前應(yīng)該提前清理干凈依附在板面上，可能對壓力容器造成損傷的硬物和雜物，同時還要檢查好焊接時的焊接接口位置等等一些工序，使之符合焊接所需的一切標(biāo)準(zhǔn)。在壓力容器焊接成型的階段，不能直接將鋼板彎曲，應(yīng)該先有一個預(yù)彎的過程，在鋼板卷成一個圓形的時候，必須要在機(jī)器上擺放端正，可以采用在機(jī)器和鋼板上做記號的方式來確定鋼板是否已經(jīng)擺正，卷軸鋼板的時候嚴(yán)禁一次就將鋼板卷制完成，要采取循序漸進(jìn)的方式，一次次不間斷的進(jìn)行卷制，而每次卷制的程度不得高于上一次的百分之三十，在焊接時要選取一個已經(jīng)焊接合格的樣板來進(jìn)行比對，確認(rèn)是否符合一切準(zhǔn)則，在焊接時，必須嚴(yán)格按照確定好的接口進(jìn)行焊制，并且在焊制的過程當(dāng)中要及時的清理在焊接時產(chǎn)生的雜質(zhì)和脫落的鋼材，以免對壓力容器造成傷害。在壓力容器焊接成型之后我們就需要對她進(jìn)行矯正和檢查，矯正就是需要驗(yàn)證壓力容器的制作是否符合科學(xué)界所規(guī)定的一些數(shù)據(jù)，而檢查就需要看，在壓力容器焊接完畢之后，內(nèi)外表面是否光滑、沒有劃痕、沒有壓傷、起皺、裂痕、等等的缺陷，與此同時還要按照技術(shù)條件進(jìn)行檢查各項(xiàng)參數(shù)，確定制作完成的壓力容器符合硬性文件上的各項(xiàng)技術(shù)要求。
2壓力容器的焊后檢查和焊后返修
任何的一種科技制品，在完成之后都需要有事后的檢查和返廠維修，壓力容器也不列外。壓力容器在焊接完畢之后，應(yīng)當(dāng)首先檢查它的焊縫外觀和尺寸是否符合預(yù)定目標(biāo)和目標(biāo)參數(shù)、實(shí)驗(yàn)壓力容器焊接完畢之后的抗熱能力和對熱的處理、檢查壓力容器是否在焊接的時候出現(xiàn)裂痕等損傷、檢查壓力容器在制作之后的致密性是否良好，是否有透氣的現(xiàn)象出現(xiàn)。關(guān)于壓力容器在焊接完畢之后的返廠檢查必須要嚴(yán)格做到以下幾點(diǎn)：
（1）焊接的返修次數(shù)不宜超過兩次；
（2）如果需要對焊接之后的壓力容器進(jìn)行返廠檢修，必須要提交它要返修的原因并且對原因作出分析，同時提出要維修的建議；
（3）在壓力容器回廠返修之前，必須要將其清洗干凈，可以采用表面掃描的方式確定已經(jīng)清洗干凈；
（4）等待補(bǔ)焊的部位一定要開闊、平整、以便于進(jìn)行補(bǔ)焊工作的進(jìn)行。
3結(jié)束語
焊接卷筒的卷筒體所用板材通常選用化學(xué)及力學(xué)性能類似于Q345-B或Q345-C的材料。下料前，必須對鋼板做相應(yīng)的超聲波檢驗(yàn)，確保其力學(xué)性能、化學(xué)成分等滿足相應(yīng)的要求，同時，對鋼板做表面拋丸、除銹等處理，清理氧化渣、鐵銹等表面缺陷及雜質(zhì)。卷筒體在壓制或卷制前，需要打磨周圍的棱角。
2成形
根據(jù)卷筒體的內(nèi)徑d、筒節(jié)長度L以及壁厚δ等因素，可將其成形類型分為整體卷制、兩個半圓壓制、鋼管代替等類型。
3下料
無論使用哪種成形方式，鋼板的軋制方向必須與卷筒體的周向展開長方向相同，其毛坯尺寸根據(jù)圖紙要求及成形類型來確定。當(dāng)卷筒體采用兩個半圓壓制時，兩側(cè)需各留160mm左右的壓頭余量，板長等于壓頭余量與卷筒體的周向展開長之和；當(dāng)卷筒體采用整體卷制時，卷筒體的周向展開長無需留壓頭余量，但需要減去理論延伸量。
4焊接工藝
4.1裝配對接
卷筒體的環(huán)形對接坡口形式為雙面U型或雙面V型，使用機(jī)加工設(shè)備按照圖紙加工出坡口。裝配間隙按照圖紙及工藝要求，裝配直線錯邊量為b≤3mm，點(diǎn)焊方法為混合氣體保護(hù)焊。清理焊接范圍內(nèi)的油污、銹、氧化皮等雜質(zhì)，同時，縱向焊縫裝點(diǎn)引弧板和收弧板。根據(jù)參數(shù)選擇相應(yīng)的預(yù)熱溫度，若工藝圖紙有特別說明，按圖紙要求執(zhí)行。
4.2焊前準(zhǔn)備
清理焊接范圍內(nèi)的油污、銹、氧化皮等雜質(zhì)，同時，縱向焊縫裝點(diǎn)引弧板和收弧板。根據(jù)參數(shù)選擇相應(yīng)的預(yù)熱溫度，若工藝圖紙有特別說明，按圖紙要求執(zhí)行。
4.3焊接過程
筒體內(nèi)側(cè)焊接使用混合氣體保護(hù)焊，焊材型號為ER50-6，保護(hù)氣體成分為Ar（80%）+CO2（20%），筒體外側(cè)清根后，蓋面使用埋弧自動焊，焊材型號為H08MnA，焊劑為HJ431或SJ101。
4.3.1縱縫焊接
卷筒體內(nèi)側(cè)打底、填充和蓋面使用混合氣體保護(hù)焊，外側(cè)清根后，填充使用混合氣體保護(hù)焊，蓋面使用埋弧自動焊。根據(jù)參數(shù)表3選擇相應(yīng)的預(yù)熱溫度，預(yù)熱區(qū)域?yàn)閷悠驴谥行膬蓚?cè)各75mm范圍。卷筒體縱縫的錯邊量b應(yīng)滿足b≤3mm。焊工應(yīng)當(dāng)具備相關(guān)產(chǎn)品的焊接資質(zhì)證書，焊接過程嚴(yán)格按照相應(yīng)安全規(guī)程執(zhí)行。
4.3.2環(huán)縫焊接
卷筒體環(huán)縫的焊接方法、預(yù)熱和縱縫的焊接要求相似。若卷筒體由鋼板壓制成型，則對接環(huán)縫的兩相鄰縱縫錯開90°，若卷筒體由鋼板卷制成型，則對接環(huán)縫的兩相鄰縱縫錯開180°。卷筒體環(huán)縫的錯邊量b應(yīng)滿足b≤3mm。焊工應(yīng)當(dāng)具備相關(guān)產(chǎn)品的焊接資質(zhì)證書，焊接過程嚴(yán)格按照相應(yīng)安全規(guī)程執(zhí)行。
4.4探傷檢驗(yàn)及修復(fù)
4.4.1探傷檢測
卷筒體的縱向與環(huán)向?qū)雍缚p應(yīng)當(dāng)做相應(yīng)的無損探傷檢驗(yàn)。縱向?qū)雍缚p要以焊縫總長的20%在卷筒體兩端進(jìn)行探傷檢驗(yàn)，達(dá)到《起重機(jī)械無損檢測鋼焊縫超聲檢測》（JB/T10559）BⅠ級的要求。對卷筒體的環(huán)向?qū)雍缚p進(jìn)行100%的探傷檢驗(yàn)，達(dá)到上述檢測要求。
4.4.2缺陷修復(fù)與復(fù)探
經(jīng)探傷檢驗(yàn)后，若發(fā)現(xiàn)有氣孔、夾渣、未焊透、裂紋等缺陷，需對缺陷進(jìn)行修復(fù)與復(fù)探。具體步驟如下：
4.4.2.1缺陷去除
使用碳弧氣刨刨出或者砂輪機(jī)將缺陷打磨，去除氧化皮、熔渣等雜質(zhì)，將缺陷處打磨出金屬光澤，并做MT檢驗(yàn)，確保缺陷已徹底去除。
4.4.2.2焊接
待焊區(qū)域及其周邊70mm范圍內(nèi)需要預(yù)熱110℃左右，使用氣體保護(hù)焊，焊材型號為ER50-6，采用多層多道焊接，確保層間溫度小于250℃。
4.4.2.3修磨與復(fù)探
將焊縫打磨光滑過渡，按JB/T10559BⅠ級要求進(jìn)行100%UT復(fù)探，再由檢驗(yàn)員進(jìn)行外觀檢查，確保施焊部位沒有缺陷。
5熱處理
鉛是種特性十分適合焊接工藝的材料。當(dāng)我們將它除去后，到目前還無法找到一種能夠完全取代它的金屬或合金。當(dāng)我們在工藝、質(zhì)量、資源和成本等方面找到比較滿意的代用品時，我們在工藝和成本上都不得不做出讓步。而在工藝上較不理想的情況有以下幾個方面。
1．較高的焊接溫度。大多數(shù)的無鉛焊料合金的熔點(diǎn)都較傳統(tǒng)錫鉛焊料合金高。業(yè)界有少部份溶點(diǎn)低的合金，但由于其中采用如銦之類的昂貴金屬而成本高。熔點(diǎn)高自然需要更高的溫度來處理，這就需要較高的焊接溫度。
2．較差的潤濕性。無鉛合金也被發(fā)現(xiàn)具有較不良的潤濕性能。這不利于焊點(diǎn)的形成，并對錫膏印刷工藝有較高的要求。由于潤濕效果可以通過較高的溫度來提高，這又加強(qiáng)了無鉛對較高溫度的需求。熔化的金屬，一般在其熔點(diǎn)溫度上的潤濕性是很差的，所以實(shí)際焊接中我們都需要在熔點(diǎn)溫度上加上20度或以上的溫度以確保能有足夠的潤濕。
3．較長的焊接時間。由于溫度提高了，為了避免器件或材料經(jīng)受熱沖擊和確保足夠的恒溫以及預(yù)熱，焊接的時間一般也需要增長。
以上這些不理想的地方帶給用戶什么呢？總的來說就是器件或材料的熱損壞、焊點(diǎn)的外形和形成不良、以及因氧化造成的可焊性問題等工藝故障。這些問題，在錫鉛技術(shù)中都屬于相對較好處理的。所以到了無鉛技術(shù)時，我們面對的焊接技術(shù)挑戰(zhàn)更大。
二、工藝窗口
簡單來說，無鉛的工藝挑戰(zhàn)或工藝難處，在于其工藝窗口相對錫鉛技術(shù)來說是縮小了。例如器件的耐熱性，在錫鉛技術(shù)中一般為240℃，到了無鉛技術(shù)，IPC和JEDEC標(biāo)準(zhǔn)中建議必須能夠承受260℃的峰值溫度。這提高只是20℃。但在合金熔點(diǎn)上，從錫鉛（Sn37Pb）的183℃到SAC305的217℃卻是提高了34℃！這就使工藝窗口明顯縮小。使工藝的設(shè)置、調(diào)整和控制都更加困難。
如果不采用較高成本的低溫?zé)o鉛合金，你的最低溫度（約235℃），幾乎已經(jīng)是錫鉛技術(shù)中的最高焊接溫度了。而如果你采用美國NEMI的建議，也就是使用SAC305和焊接溫度在245到255℃時，你的熱-冷點(diǎn)溫度窗口只有10℃，而在錫鉛技術(shù)中這溫度窗口有30℃之多。
無鉛器件的耐熱標(biāo)準(zhǔn)，目前多認(rèn)同確保在260℃最高溫度上，這距離推薦的SAC305合金的最高焊接溫度只有5℃。如果我們考慮測量設(shè)置的系統(tǒng)誤差（注二）的需要保留6℃，以及業(yè)界許多回流的波動性時，我們根本無法使用高達(dá)255℃的溫度。
三、工藝設(shè)置
回流焊接的工藝設(shè)置，就是通過爐子的各溫區(qū)溫度，以及傳送鏈速度的設(shè)置來取得最適當(dāng)?shù)摹盎亓鳒囟惹€”的工作。最適當(dāng)?shù)囊馑迹硎緵]有單一的曲線是可以供所有用戶使用的，而必須配合用戶的材料選擇、板的設(shè)計、錫膏的選擇來決定。不論是錫鉛技術(shù)還是無鉛技術(shù)，其實(shí)工藝設(shè)置的方法都是一樣的。所不同的是其最終的參數(shù)值。基本上，無鉛由于前面提到的工藝窗口縮小的問題，使得工藝設(shè)置的工作難度較高。這需要更高的工藝能力，以及對技術(shù)的了解和掌握上做得更完整更細(xì)化。
工藝設(shè)置的首要條件，是用戶必須知道所要焊接產(chǎn)品的溫度時間要求。對于大多數(shù)用戶來說，這就是回流曲線規(guī)范。為了方便技術(shù)管理，一般只制定了一個規(guī)范，規(guī)范中清楚地指出了各參數(shù)的調(diào)整極限。在錫鉛技術(shù)中，絕大多數(shù)用戶的這個規(guī)范曲線都來自錫膏供應(yīng)商的推薦。在工藝窗口較大的錫鉛技術(shù)中，人們遇到的問題似乎不大（但絕非沒有問題）。但進(jìn)入無鉛后，這種法未必可靠。原因是錫膏并非決定焊接溫度曲線的唯一因素，以及供應(yīng)商提供的曲線并不精確。在掌握工藝技術(shù)較好的企業(yè)中，選擇錫膏前都必須對錫膏等進(jìn)行測試評估。
器件焊端鍍層是另外一項(xiàng)沒有被仔細(xì)了解和控制的材料參數(shù)。鍍層的材料（例如NiPd或Sn等等）、鍍層的工藝（例如無極電鍍，浸鍍等等）、以及鍍層的厚度，將決定用戶的庫存能力，可焊性以及質(zhì)量問題或故障模式。而這些也會因?yàn)闊o鉛技術(shù)到來而有所變化。以往不太需要注意的，現(xiàn)在也許會成為不得不給予關(guān)注的。PCB焊盤的鍍層也一樣，材料、工藝和厚度都必須了解和給予適當(dāng)?shù)目刂啤？傊辛己玫墓に囋O(shè)置，用戶必須首先知道自己的材料和設(shè)計需求。從需求上制定應(yīng)該有的溫度曲線標(biāo)準(zhǔn)。
四、工藝管制和監(jiān)控
以上所談的內(nèi)容，如果掌握得好，就能協(xié)助用戶設(shè)置出一個較好的回流焊接工藝。而在整個產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化過程中，以上的內(nèi)容要點(diǎn)可以協(xié)助用戶進(jìn)行試制和試生產(chǎn)的工藝階段。當(dāng)以上工作處理好后，接下來的就是面對批量生產(chǎn)了。批量生產(chǎn)的重點(diǎn)，在與推動快速生產(chǎn)的同時，確保每一個產(chǎn)品都是完好地被制造出來。所以我們就有所謂的質(zhì)量管理工作和責(zé)任部門。
時至今日，大多數(shù)工廠的質(zhì)量管理，還是較依賴傳統(tǒng)的一些檢驗(yàn)和返修的做法。例如采用MVI（目檢）、AOI（自動檢驗(yàn)）等手段，配合以一些量化統(tǒng)計做法如SPC等。但在今天的先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)中，這些都屬于較落后的手段方法。以下指出幾個常遇到的缺點(diǎn)。
1．對故障的改正成本高；
2．屬于事后更正的概念，無法取得零缺陷成績；
3．目前的檢查技術(shù)無法檢出所有問題（一些故障的可檢性還不好）；
4．目前檢查技術(shù)在速度和精度上都還跟不上組裝技術(shù)；
5．太多和濫用檢查技術(shù)，反會對它形成不良的依賴性，而忽略了從工藝著手；
6．SPC不適合于小批量和高質(zhì)量的生產(chǎn)模式。這情況下其能力非常低。
較好的做法是檢查設(shè)備和工藝能力，控制過程，而不是檢查加工的結(jié)果（也就是產(chǎn)出品的檢查）。廠內(nèi)的所有爐子的性能必須給予測量和量化。在保養(yǎng)管理中確保Cm和Cmk的受控。這是良好質(zhì)量的前提條件之一。這方面的討論不在本文的范圍之內(nèi)。而工藝能力以及加工過程的控制，在生產(chǎn)現(xiàn)場又如何進(jìn)行呢？
我們不可能對每一個產(chǎn)品都焊上熱耦。有一種技術(shù)可以做到，就是非接觸式測量的紅外測溫技術(shù)。曾有爐子供應(yīng)商在爐子內(nèi)部設(shè)計這樣的溫度監(jiān)控，但由于技術(shù)不成熟，效果不理想而最終沒有大量推廣。過后就沒有見到有開發(fā)這類技術(shù)的。
這類系統(tǒng)通過以下的途徑提供用戶很好的質(zhì)量控制方法：
1．100%不間斷的檢查；
2．實(shí)時測量和監(jiān)督；
3．提供預(yù)警；
4．完整的紀(jì)錄方便質(zhì)量跟蹤；
5．完整的報告可以提高客戶的信心。
除了以上功能之外，其實(shí)這類系統(tǒng)還可以協(xié)助監(jiān)控爐子的表現(xiàn)，提高爐子的維護(hù)保養(yǎng)管理，以及將來的采購工作。是個先進(jìn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中重要的一個工具。
當(dāng)我們進(jìn)入無鉛技術(shù)后，縮小的工藝質(zhì)量窗口對于參數(shù)等的偏移敏感得多，也推動了我們對這類質(zhì)量監(jiān)控工具的需求。其作用就像質(zhì)量管理學(xué)中的一句常用名言：“不要靠猜測，而要測量和理解它！”
材質(zhì)：X60H；輸送介質(zhì)：天然氣；工作溫度：常溫；工作壓力：1.6MPa；管道直徑：Φ630mm×10mm；焊條型號：E7010；規(guī)格Φ3.2~4.0mm；裝配間隙：2.5mm左右。V型坡口，坡口型式如圖1所示。錯邊量≤1.0mm，直流焊機(jī)：YD—400AT3HGF2臺。選擇焊接速度與質(zhì)量均相當(dāng)?shù)暮腹扇艘唤M。在施工前，先對焊條進(jìn)行80℃烘干，1h保溫，待施焊時隨用隨取，在管口組對前將坡口兩側(cè)各30mm寬的表面上的泥土、油污、鐵銹、水分等清理干凈，使之露出金屬光澤。施焊前在管口坡口兩側(cè)各100mm范圍內(nèi)進(jìn)行火焰預(yù)熱（使用中性焰），預(yù)熱溫度為100~120℃，均勻上升。組對時使用外用專用對管器進(jìn)行，定位焊4個對稱點(diǎn)，分別在管口的2點(diǎn)、4~5點(diǎn)、7~8點(diǎn)和10點(diǎn)的位置上。焊接質(zhì)量要求同正式打底焊縫相同。定位焊的長度≤20mm，厚度為3mm左右。定位焊完成后，使用角磨機(jī)將起頭處打磨成斜坡狀，以利于施焊過程中的銜接。
2燃?xì)夤艿篮附硬僮鞣椒?/p>
施焊時，待管壁溫度加熱到110℃左右時，第1個焊工從管接頭的12點(diǎn)往前約5mm處引弧，當(dāng)形成第1個熔孔后迅速壓低焊條，采用短弧焊接，焊條作小幅度的直線往復(fù)運(yùn)動，均勻、平穩(wěn)、快速地向下焊接。根據(jù)組對間隙的大小微調(diào)速度的快慢。第2個焊工待第1個焊工形成了第1個熔孔后，也迅速地在11點(diǎn)處引弧，待焊條開始燃燒時，迅速將焊條拉到12點(diǎn)處，然后壓低電弧，開始焊接，待運(yùn)條至第1個焊工的焊縫端頭處時，做一個向下壓的動作，待形成了熔孔后，開始進(jìn)入正常焊接過程。其焊條的傾角可隨著到達(dá)各個位置的不同作相應(yīng)的調(diào)整。在焊接過程中，焊工還必須做到“聽、看、送”。“聽”就是要注意聽是否有電弧擊穿管坡口鈍邊所發(fā)出的“噗噗”聲，“看”就是要注意觀察熔池的溫度和熔池形狀以及熔孔的大小。熔池形狀大小應(yīng)保持基本一致。熔池過大，說明焊接速度慢，熔池溫度高，背面容易形成焊瘤甚至燒穿；熔池過小，說明焊接速度快，或者焊接電流小，或者焊條角度不當(dāng)，此時易造成未熔合等嚴(yán)重缺陷。熔孔大小應(yīng)控制在每側(cè)坡口鈍邊熔化1.5mm左右為宜。“送”就是根據(jù)坡口間隙、鈍邊大小等因素，通過合適的電弧長度、焊條角度、焊接速度及運(yùn)條方式來控制熔池溫度和形狀，以達(dá)到最終控制焊縫質(zhì)量，以避免焊接缺陷的產(chǎn)生。收尾時，第1個焊工在熄弧前做一個比正常熔孔大一點(diǎn)的熔孔，并迅速用角磨機(jī)將突起的焊道端頭磨成緩坡狀，第2個焊工接頭時，當(dāng)焊條運(yùn)動到第1個焊工形成的弧坑邊緣根部時，要將電弧盡量往里壓，聽到“噗噗”聲后，稍停一會兒，隨后恢復(fù)正常焊接。此時需注意的是：第2個焊工在收尾時必須采用畫圓圈收尾法，并注意在收尾后慢慢提起焊條直到自動熄滅，以保證焊縫的平滑過渡。打底層焊完后，立即用角磨機(jī)將焊縫打磨干凈，并檢查焊縫質(zhì)量：不得有裂紋、夾渣、未焊透、氣孔等缺陷。熱焊層的關(guān)鍵在于焊接電流要略高一些（電弧長度為1倍焊芯左右）并且與打底層的間隔時間越短越好（以不超過10min為宜），并且層間溫度控制在100℃以上，更換焊條時要迅速。施焊時焊鉗要穩(wěn)，焊接速度要快并要均勻，使熔池成圓片狀為宜。避免電弧過短或焊條角度不正確，造成“頂弧”，使鐵水與熔渣分離不清或倒流，造成夾渣和未熔合等缺陷，同時還應(yīng)防止電弧燒穿第1層。
關(guān)鍵詞：爬行式；全位置焊；焊接工藝；自動焊；機(jī)器人
前言
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，大型重要構(gòu)件的焊接越來越多，僅僅依靠手工焊接難于滿足焊接質(zhì)量和焊接效率的要求，焊接自動化將成為焊接技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。在此介紹新型爬行式弧焊機(jī)器人的焊接工藝問題，其目的是為了實(shí)現(xiàn)大型構(gòu)件的全位置自動化焊接。
該系統(tǒng)對國內(nèi)外現(xiàn)有的焊接設(shè)備和方法來說是全新的，所以在整個設(shè)計、完善和試驗(yàn)過程中不可避免的遇到了很多問題和困難，在此就焊接試驗(yàn)過程中所遇到的問題和采取的解決辦法做一說明。
一、爬行式弧焊機(jī)器人系統(tǒng)
爬行式弧焊機(jī)器人系統(tǒng)的構(gòu)成主要由永磁履帶爬行機(jī)構(gòu)、激光圖像傳感系統(tǒng)、信息處理及跟蹤控制系統(tǒng)所組成。爬行機(jī)構(gòu)是機(jī)器人的運(yùn)動動力系統(tǒng)；圖像傳感與信息處理系統(tǒng)構(gòu)成焊接識別系統(tǒng)，以識別焊縫，與跟蹤控制系統(tǒng)一起組成焊縫跟蹤系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動中的焊縫跟蹤和焊接。
在十字滑塊的上滑塊上固定有螺絲可調(diào)節(jié)鋼臂，其平行于機(jī)器人車體，用以焊槍的對準(zhǔn)調(diào)節(jié)。前端為擺動器，其上可夾持焊槍，用以完成焊接過程焊槍的擺動，參數(shù)可調(diào)。
為了保證焊接電流在試驗(yàn)過程中穩(wěn)定可靠，以使焊接試驗(yàn)?zāi)軌蜉^準(zhǔn)確地反映該套系統(tǒng)用于焊縫跟蹤焊接的實(shí)際效果，焊接用電源和送絲機(jī)構(gòu)選用芬蘭KEMPPI公司生產(chǎn)的KEMPPIPR0500，它的焊接模式、焊接脈沖、電流、電壓等多項(xiàng)焊接參數(shù)均可隨時手動調(diào)整，在焊接過程中并能根據(jù)已有參數(shù)自動穩(wěn)定焊接電流、電壓。
二、焊接工藝與試驗(yàn)
采用該系統(tǒng)我們做了兩種位置的焊接試驗(yàn)，分別為立焊和橫焊（大型構(gòu)件主要的焊接位置分為立焊和橫焊，針對這兩種焊接位置來進(jìn)行試驗(yàn)研究。）在實(shí)際手工焊接的過程中!這兩種位置的焊接所采用的焊接方法有很大差異，工藝方法也就有很大不同。
1．試驗(yàn)材料
為符合在工業(yè)生產(chǎn)中的造船、制罐等實(shí)際用材情況，選用普通碳鋼焊絲選用直徑1.2mm鍍膜焊絲。
2．焊接工藝
（1）焊接方法
采用氬氣、CO2混合氣體保護(hù)MIG脈沖焊；背面使用陶瓷襯墊；單面焊雙面成形工藝&蓋面根據(jù)焊接位置為立焊一道、橫焊多道成形。
（2）焊接坡口
a.立焊。坡口選用“V”型坡口，具體坡口形式及尺寸如圖2所示。焊前坡口及周圍20mm范圍內(nèi)清除水、油、銹等，露出金屬光澤，以保證激光圖像傳感系統(tǒng)對焊縫的順利識別。
b.橫焊。坡口選用不對稱"v"型坡口，具體坡口形式及尺寸。焊前需處理坡口表面。
（3）工藝規(guī)范
在試驗(yàn)過程中，除對焊機(jī)參數(shù)的整定和正確調(diào)節(jié)外，焊槍位置、焊槍的擺動、焊接速度對焊接質(zhì)量、焊縫成形都有很大的影響。因?yàn)檫@些量依靠手調(diào)、特別是焊槍位置、焊槍擺動，在實(shí)際操作中不便于測量，調(diào)節(jié)難度較大。
a.焊槍位置包括焊槍頭與工件位置、焊絲與坡口位置（要考慮擺動幅度的影響。
b.焊槍擺動由調(diào)節(jié)擺動器來實(shí)現(xiàn)，主要參數(shù)有擺動速度%左中右3個位置的停留時間。
c.焊接速度um為焊前設(shè)定值，焊接過程中可調(diào)。
d.焊前對焊機(jī)電壓補(bǔ)嘗進(jìn)行整定，整定值2.6V作為焊機(jī)內(nèi)設(shè)參量。常用調(diào)節(jié)量有送絲速度us、焊接電壓U和脈沖幅值。
（4）焊接各項(xiàng)參數(shù)
a.立焊
立焊打底時焊槍垂直于工件mm左右上方，加擺后焊絲靠兩邊坡口1～2mm，第二道蓋面，焊槍垂直上調(diào)5～8mm，擺動幅度適當(dāng)調(diào)大。
b.橫焊
橫焊打底時焊槍微向下扎，使焊絲在加有擺動時不至太靠下邊坡口，焊槍順焊接方向向下斜擺，大約與水平成75°～80°；蓋面三道成形，均不加擺動，且每次要根據(jù)上道次焊接的效果和位置從新調(diào)整焊槍姿態(tài)第一道蓋面槍頭略向下扎，二道時較平，末道槍頭略向上抑。
三、試驗(yàn)結(jié)果
a.在早期試驗(yàn)中，電流、電壓值與焊速的匹配總不令人滿意。采用的MIG脈沖焊，其宜于用較小的平均電流進(jìn)行焊接，特點(diǎn)是熔池體積小，不易淌流，且在脈沖峰值電流作用下，熔滴的軸向性好，故比起普通氬弧焊更有利于焊縫成形，在全位置焊中有很好的效果。試驗(yàn)中早期打底焊焊速一般在8cm/min以上，相應(yīng)電流值也較高，在95～105A之間，焊接過程不太穩(wěn)定，背面成形有時也不理想。究其原因，在于脈沖幅值的影響，脈沖電流使熔滴呈噴射過渡，在較大脈沖電流下較小的電壓易造成大飛濺、淌流，而大電壓表面成形也不理想。我們在試驗(yàn)中不斷摸索，后在穩(wěn)定幅值的前提下適當(dāng)減小電流、電壓并且降低焊速，這樣在橫向和垂直位置的焊接過程中，充分發(fā)揮出了脈沖焊工藝在全位置焊上的優(yōu)點(diǎn)，焊接過程穩(wěn)定，飛濺小，兩面成形都很理想。立焊焊前加襯墊樣板、立焊背面成形、打底和蓋面成形樣例。
b.手工焊蓋面橫焊工藝采用的是加擺停留的方法，由于人工操作的靈活性，焊接過程中擺動頻率、幅度和停留時間均可實(shí)時改變，故一般寬度的蓋面焊可一次成形。由于該機(jī)器人缺乏人的靈活性，我們通過模仿人工的蓋面過程橫焊，采用高焊速加快速擺動或不加擺動多道成形的橫焊蓋面方法。這樣就避免了橫焊蓋面淌流的發(fā)生，也取得了不錯的效果。打底焊、蓋面第一道、第二道、最后蓋面成形。
c.除了電流電壓和焊速，另一個人為影響較大的因素是擺動器的調(diào)節(jié)，根據(jù)不同位置的焊接要采用不同的擺動方式。
（1）工藝方案
搖臂殼體已精加工完畢，殼體的壁厚僅為70mm。如果直接在煤壁側(cè)殼體上堆焊耐磨層，因焊接面積太大，焊接熱量和應(yīng)力釋放將使搖臂殼體各軸承孔變形，因此決定在搖臂裝配后進(jìn)行焊接，以控制焊接變形，并采用耐磨板塞焊的工藝進(jìn)行處理。具體工藝：用一塊厚10mm材料為16Mn的鋼板，按圖紙要求將軸孔和外形尺寸切割好，各軸孔單邊留10mm間隙，并將塞焊的孔鉆好，板上按要求堆焊耐磨層，然后在裝配好的搖臂殼體上進(jìn)行塞焊，同時在耐磨層鋼板的周邊進(jìn)行焊接，并在加工好的軸孔周邊進(jìn)行點(diǎn)焊。此工藝雖然避開了搖臂因加工后進(jìn)行大量焊接而引起的變形，但是卻存在很多問題。
（2）焊接后存在的問題
裝配好的搖臂在焊接耐磨板時，由于耐磨板的翹曲變形，導(dǎo)致耐磨板和煤壁側(cè)大平面不能貼合無法焊接。以至于在焊接時，對耐磨板翹曲部分進(jìn)行不斷的敲擊使焊接部位貼合，工作量大而且很難保證焊接的質(zhì)量，同時由于不斷的敲擊沖力，對搖臂裝配精度也有很大的影響，再加之在點(diǎn)焊軸孔端周邊時，雖然焊接量比較少，但是對搖臂軸孔端的軸承影響很大，更容易誘導(dǎo)軸承在加載時的噪音和抱死燒毀的發(fā)生，而且點(diǎn)焊和塞焊的效果在實(shí)際的使用過程中效果并不好，因?yàn)樵诮馗蠲旱纳a(chǎn)過程中，大量原煤的沖擊和摩擦，導(dǎo)致點(diǎn)焊部位和塞焊部位過早開裂，使耐磨板剝落，防護(hù)時間有限。
2改進(jìn)后的工藝方案
由于用戶要求在后續(xù)的搖臂生產(chǎn)中新增焊接耐磨層，因此決定對耐磨層的焊接工藝進(jìn)行改進(jìn)，避免在精加工后焊接耐磨層。精加工后焊接耐磨層不但在實(shí)施和使用過程中都存在諸多問題，同時也與一般加工工藝?yán)碚撓啾畴x，因此要求將耐磨層的焊接放在精加工之前完成。
（1）耐磨層焊條性能及要求
DELCROME90為高鉻鑄鐵合金堆焊材料，由于碳含量和合金元素高，具有鐵基合金中最優(yōu)良的耐磨性，堆焊層不宜進(jìn)行切削加工。注意事項(xiàng)：①堆焊前焊條須經(jīng)250℃左右烘焙1h；②可不予熱施焊，但堆焊層會出現(xiàn)橫向裂紋，用預(yù)熱540℃和焊后緩冷措施可使焊層橫向裂紋縮小到最小程度；③對于較大剛性的高碳鋼和合金鋼工件堆焊宜采用一定的預(yù)熱和焊后去應(yīng)力熱處理。
（2）搖臂殼體的加工工藝流程及分析
搖臂殼體的加工工藝流程：劃線－粗加工－焊水道蓋板－去應(yīng)力熱處理－半精加工－精加工。如果放在半精加工后焊接，會因焊接殼體壁厚太薄（70mm）而變形，同時焊接后的應(yīng)力釋放又會引起精加工后軸孔的變形，因此放在半精加工之后不合理。同時從焊接耐磨層的焊條DELCROME90的性能和要求可以看出，耐磨層焊接的應(yīng)力集中及熱變形非常大，焊接后應(yīng)進(jìn)行去應(yīng)力退火，這和搖臂的加工工藝流程中焊接水道后進(jìn)行去應(yīng)力熱處理相吻合，因此將耐磨層的焊接添加到粗加工后的焊接水道蓋板工序，是最合理的。但是搖臂煤壁側(cè)大平面作為軸孔的加工測量基準(zhǔn)及A、B面加工的安裝基準(zhǔn)如圖2所示，如果按圖紙?jiān)O(shè)計要求焊接耐磨層，焊接后搖臂殼體在半精加工和精加工時，就失去了測量和安裝基準(zhǔn)，如果做其它的輔助基準(zhǔn)也將給測量帶來很大困難且不準(zhǔn)確，因此需要對粗加工后的耐磨層焊接工藝進(jìn)行探索和研究。
（3）工藝方案的制定
從上述的工藝分析可以看出，耐磨層焊接放在粗加工后的問題主要有2個方面：側(cè)面加工基準(zhǔn)和軸孔測量基準(zhǔn)。首先對于側(cè)面加工基準(zhǔn)的解決，結(jié)合搖臂殼體加工圖紙和焊接耐磨層的尺寸要求進(jìn)行計算對比，發(fā)現(xiàn)搖臂在焊接耐磨層后，端面兩端還有100mm和80mm寬的平面，即C、D面可以作為側(cè)面A、B面加工基準(zhǔn)，其次是軸孔的測量基準(zhǔn)，考慮到測量基準(zhǔn)的統(tǒng)一性，因此考慮在焊接時沿中心線留出40mm寬的平面做為軸孔的測量基準(zhǔn)，同時根據(jù)現(xiàn)場的使用情況進(jìn)行分析，留出的40mm寬平面，并不影響耐磨層的防護(hù)功效，因此，評定此方案可行。
3工藝方案的優(yōu)化
為了保證焊接耐磨層尺寸準(zhǔn)確及外形美觀，制作了如圖3所示的劃線樣板，在一個5mm厚的鋼板上，按焊接耐磨層的尺寸進(jìn)行切割，各孔邊留出5mm的間隙，并將不需要加工的部位留出來，焊接前按樣板進(jìn)行劃線，按劃線范圍進(jìn)行焊接，保證了焊接質(zhì)量，同時也給加工帶來了便利，避免了因焊接超過加工尺寸，加工時損傷刀具。
4改進(jìn)后的效果
