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緒論:在尋找寫作靈感嗎?愛發表網為您精選了8篇焊接工藝技術論文,愿這些內容能夠啟迪您的思維,激發您的創作熱情,歡迎您的閱讀與分享!
一、關于零部件制造設備新技術應用
目前汽車廠設備關于汽車零部件制造的技術應用形式較多,包括塑料件漆膜粘結、負荷陶瓷制動盤、鎂合金等等。就塑料件漆膜粘結新工藝技術來看,其技術應用原理并不是將尤其噴撒到零件表面上,而是運用化學形式通過注塑成型機進行漆膜粘貼,現階段關于該技術工藝開發與研究較多,其中以克萊斯勒公司為典型代表。在設備技術應用過程中,通過塑料件漆膜粘接能夠大大控制零件制造的成本投入,例如在汽車廠設備配備中投入五臺左右注塑成型機,汽車漆膜項目就能夠順利開展,而節省下的成本投入在數千萬左右。另外,近幾年關于鎂合金在汽車廠設備制造中的應用也越來越多。應用鎂自身優勢,能夠通過熱轉換進行生產,除此之外也可以通過電解工藝技術進行生產。應該鎂合金進行汽車零件生產其生產成本較高,且耐久性有待進一步提升。但將鎂合金由于汽車制造中的傳動系零部件及儀表板生產零部件,能夠有效提升汽車零件質量及整體性能。就現階段的應用及研況來看,鎂合金更傾向于應用在鎂制缸蓋及變速器外殼上,這種技術應用目前以歐美國家為主,通過實踐技術應用逐漸實現技術普及。盡管鎂壓鑄件使用規模有限,但這種應用技術是目前較多汽車廠生產制造加大關注與研發的新技術形式。
二、汽車廠關于車身技術應用
1.計算機模擬技術
現階段各國汽車制造企業已經將金屬板料形成過程數值模擬作為汽車零部件設計中的一個標準工具,通過這種數值模擬形式能夠有效控制次品率、廢品率,并提升沖壓質量,這對汽車制造企業來講能夠大大降低汽車制造成本。目前在汽車廠設備應用中主要采用模塊化沖壓技術、特種成型技術等等。通過采用代用控制功能模塊式沖壓的壓力機設備,以及帶材矯正機進行系統運行,在運行過程中完成沖模橫向位移,并進行帶材進給定位功能操作。該系統應用可編程沖壓,所以系統能夠柔性的滿足生產需要,在帶材上完成不同汽車零件生產。通過設備串聯式加工,能夠對工件進行兩面沖壓加工,最大限度提升設備工藝水平及生產效率。另外,應充分明確應用這種設備技術能夠將沖壓加工系統柔性與生產效能統一。
2.亞毫米沖壓技術
亞毫米沖壓主要是指將車身沖壓件精度控制在0-1.0mm范圍。該沖壓技術應用對精度要求較高,要保證沖壓件尺寸能夠精準的控制在亞毫米范圍,并嚴格控制其敏捷度,要有效減少30%以上沖壓時間,并對模具設計與制造時間、工裝準備時間進行有效控制,縮短整體車型制造時間。
隨著科技水平提升,車身制造工藝也在這個過程中獲得發展,從租出拼接技術到激光復合焊接工藝,經歷了技術的創新與研發。
1、激光復合焊接功能以
其主要是一種通過借助激光焊接工藝,并同時利用兩種焊接技術在焊接區的一種方法。這項技術具有幾點優勢特點:焊接過程中的電弧高穩定性以及大熔深;焊接焊縫具有較強韌性;無焊縫背面下垂情況;同時也具有較好的經濟性。
2、實例分析
采取激光復合焊接工藝過程中,主要借助的是MIG復合焊接技術,同時因為此項技術需要與MIG釬焊之間相融合,最終有效克服技術缺陷,能夠產生良好電弧穩定性。焊后焊縫熔寬將會可以充分達到設計需要,焊縫表面所具有的光滑程度以及良好可塑性,通常而言,并不需要PVC涂層,則能夠利用裸表面完成應用。但是焊縫屬于連續性密封焊縫,為此,可以極大程度上提升汽車車身的剛性以及密封性。
參考文獻:
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關鍵詞:工藝技術;工藝流程;工藝材料;SMC/SMD貼裝;ESD防護
前言
SMT(英文名Surface Mounted Technology),即表面貼裝技術,是一種直接將元器件焊接到印制板表面固定位置上的貼裝技術(不需要進行磚孔插孔作業)貼片工藝和貼片設備對生產現場要求的電壓必須要穩定,且要防止電磁干擾,操作人員要有防靜電意識,生產現場具有良好的照明和通風設施,在生產過程中的溫度、濕度、空氣清潔度等都有相應的要求,一線的擔當人員也必須經過專門培訓部門考核后,進行上崗作業。
1 SMT工藝技術
SMT簡介電子電路表面組裝技術稱為表面貼裝技術。它是一種將無引腳或短引線表面組裝元器件(簡稱SMC/SMD,中文稱片狀元器件)安裝在印制電路板的表面或其它基板的表面上,通過回流焊或波峰焊等方法加以焊接組裝的電路裝連技術。
1.1 主要特點
(1)元器件重量輕、貼片元器件部品體積小、貼裝精密度高,貼片元器件的體積和重量也只有傳統插裝件的大小1/10左右,SMT生產之后,電子產品體積縮小至原有器件部品的40%~60%,重量減輕至原有器件部品的60%~80%。(2)元器件焊接不良率低,且可靠性高、抗震能力強。(3)高頻特性好,減少了電磁和射頻干擾。(4)對于現在生產的電子產品易于實現自動化,生產效率提高。
1.2 SMT和THT的比較
SMT和THT的比較:二者的根本區別是“貼”和“插”,為什么要用SMT逐步替代傳統生產方式其原因是,隨著電子行業發展,而THT-“插”工藝技術采用的是通孔插件法,無法滿足電子產品小型化/超薄型,因此被SMT-“貼”工藝技術所取替。從而將表面組裝工藝技術充分與化工,材料技術、涂覆技術、精密機械加工技術、自動控制技術、焊接技術、測試和檢驗技術、組裝設備原理與應用技術等諸多技術相結合。
SMT工藝流程如下:
絲印(紅膠/錫膏)檢查(可選AOI光學檢查儀或者目視檢查)貼裝(優先貼小部品后貼大部品)檢測(可選AOI光學/目視檢測)焊接(采用熱風回流焊進行焊接)檢測(可分AOI光學檢測外觀及功能性測試檢查)維修(使用烙鐵及熱風槍等)分離板(手工或者cutting Jig進行分割)
工藝流程簡化為:絲印―貼片―焊接―檢查(功能性/外觀性檢查發現不良,需要維修)
2 SMT貼裝工藝材料
SMT貼裝工藝時,需要包含焊料、焊膏、膠黏劑等焊接和貼片器件,以及助焊劑、清洗劑、熱轉換介質等工藝材料。
2.1 SMT貼裝材料的用途
焊料、焊膏、膠黏劑等材料在波峰焊、回流焊、手工焊三種主要焊接工藝中的作用如下。
(1)焊料和焊膏:回流焊接時采用焊膏,它是焊接材料,同時又能利用其粘性作用提前固定SMC/SMD器件。(2)焊劑:主要作用是助焊。(3)膠黏劑:對SMD器件起到加固作用,防止貼裝作業時SMD的偏移和脫落現象。(4)清洗劑:清洗焊接工藝后殘留(如鋼網焊膏殘留,PCB異物等)物。
2.2 焊料
Sn63/Pb37和Sn62/Pb36/Ag2具有最佳綜合性能,而在低熔點焊料中,Sn43/Pb43/Bi14具有較好的綜合性能。電子產品貼裝時Sn-Pb是最普遍的焊料合金物,強度和可潤濕性是最合適。
2.3 焊劑
焊劑分為酸性焊劑和樹脂焊劑,焊劑的作用是去除金屬表面和焊料本身的氧化物或其它表面污染,潤濕被焊接的金屬表面。
2.4 清洗劑
清洗劑應滿足化學和熱穩定性好,在貯存和使用期間不發生分解,不與其它物質發生化學反應,對接觸材料弱腐蝕或無腐蝕,具有不燃性和低毒性,操作安全,清洗操作過程中損耗小,必須能在設定溫度及時間內進行有效清洗。
3 SMC/SMD貼裝工藝技術
SMC:表面組裝元件(Surface Mounted components)主要有矩形片式元件、圓柱形片式元件、復合片式元件、異形片式元件。
SMD:它是Surface Mounted Devices的縮寫,意為:表面貼裝器件,它是SMT元器件中的一種。
(1)貼裝機的一般組成:SMT貼裝機是計算機控制,并集光、電、氣及機械為一體的高精度自動化設備。
(2)主要的影響SMT設備貼裝率要素:貼片在選擇設備時主要考慮其貼裝精度與貼裝速度,而在SMT實際使用過程中,為了有效提高產品質量、使成本降低、確保生產效率提高,那么如何提高和確保SMT設備貼裝率是擺在使用者面前的首要任務。
(3)貼裝機的影響因素:貼片機XY軸傳動系統的結構,XY坐標軸向平移傳動誤差,XY位移檢測裝置,真空吸嘴Z軸運動對器件貼裝偏差的影響等。
(4)貼裝機視覺系統:要準確地貼裝細間距器件,最主要是攝像機的像元數和光學放大倍數。
(5)貼裝機軟件系統:高精度貼裝機軟件系統為二級計算機控制系統,一般采用DOS界面,也有采用Windows界面或UNIX操作系統,由中央控制軟件、自動編程軟件、貼裝頭控制系統和視覺處理軟件組成。
4 靜電防護
4.1 電子產品制造中的靜電
在電中不流動的電叫靜電,靜電是由正電荷和負電荷聚集在一起的電。靜電是一種電能,它存在于物體表面,是正負電荷在局部失衡時產生的一種現象。靜電對電子產品所造成的危害主要表現為損傷,擊穿是損傷的一種。通常靜電對部品損害的特點是:(1)隱蔽性。(2)潛在性。(3)隨機性。(4)復雜性。
靜電防護的特殊性:第一,靜電的產生和積累要一定的條件和過程,因此在沒有進行保護的產品也未必都會受到靜電損害,它是具有一定的隨機性;第二,靜電釋出的能量在多數情況下能量都比較小,因此受到靜電損傷的產品也并不會立即不良,部分產品表現為產品漏電,且性能不穩定,甚至在產品出庫時測試中也表現不明顯,以后發現問題易歸咎為材料不良或設計不良而不自醒,因此常使人們認識不到ESD的危害。
4.2 靜電放電的防護
基于貼片生產過程的ESD防護系統主要有:(1)生產車間環境靜電防護;(2)人體手環、手套等靜電防護;(3)靜電防護大地接地;(4)靜電檢測與儀表檢查;(5)生產車間門簾接地;(6)每日點檢及維護。
4.3 防靜電采用的工具和措施
(1)設備接地;(2)采用防靜電地面;(3)采用不銹鋼工作臺(或者在作業臺鋪設防靜電皮);(4)使用離子風機;(5)使用自動加濕機;(6)使用鋁質傳遞盤、傳遞架;(7)工作人員戴防靜電手環、穿防靜電服和鞋;(8)芯片及成品采用防靜電袋包裝;(9)成品擱架采用鐵質和鋁質材料;(10)靜電手環每日檢測一次、設備接地每月檢測一次。
5 結束語
本論文包括了基礎知識、發展歷程、SMT的工藝流程,重點介紹了SMC/SMD貼裝工藝技術及靜電防護,影響SMT技術的一些主要因素,涉及到電子元器件使用、SMT設備的了解和熟悉,操作流程的用電常識等重要電子加工領域,符合當代電子電路貼裝行業的發展趨勢,對現在加工生產技術的指導具有一定意義。文章在內容上面比較充實,實用性較強,對在今后的工作中有一定的參考價值。
參考文獻
[1]龍緒明.實用電子SMT設計技術[M].北京:機械工業出版社,1997.
[2]張文典.實用表面組裝技術[M].電子工業出版社,2006.
關鍵詞:汽車車身;同步工程;制造工藝
從汽車的構成來看,車身、地盤和發動機是重要的三大部件。隨著汽車市場競爭的日益激烈,汽車車身制造工藝起到決定性的作用。與汽車的底盤和發動機相比較,汽車車身制造包括結構設計、制造工藝技術和車身的造型等多個階段,這就意味著在汽車車身制造過程中,需要對制造的各個階段系統規劃。鑒于汽車車身制造投資大、更新快的特點,就需要考慮到汽車車身制造周期。啟動同步工程,將汽車車身的研究、開發和制造等各個專業階段同步協調,不僅可以縮短汽車從開發到制造的周期,而且還可以降低車身制造成本,提高汽車車身質量,以使汽車車身的生產效率有所提升。
1 汽車車身制造工藝的同步工程
1.1 汽車車身制造工藝的主要內容
汽車車身制造工藝主要包括三個方面的內容,即涂裝、焊接、沖壓。
汽車車身的涂裝工藝就是通過采用油漆工藝和密封工藝提高汽車的美觀度,并使車身具有較高的防腐蝕效果。汽車車身的涂裝過程中,每一層都要細致均勻[1]。此外,車身制造工藝還含有現場快速同步,整合了多步驟的制造流程。
1.2 汽車車身制造的同步工程
汽車車身制造的同步工程,專業技術上是指現場快速同步工程和總裝同步工程。在車身產品的研究、開發中,對產品的圖紙以及數據模型進行分析,做出沖壓工藝分析報告交送到產品研究開發部門,然后才能夠進入到產品的專業制造流程。目前的汽車制造企業所實施的車身制造工藝同步工程,主要是指產品環節和制造環節的同步工程。其中,產品環節是汽車車身產品制造過程中的工藝并行工程。具體的操作流程為:汽車企業的研究開發部門將車身產品的設計圖紙以及數據模型提供給沖壓部門和總裝部門,以制定沖壓和總裝的工藝預案。通過各個部門針對工藝預案的個性內容充分交流后,將現場總裝必備的工藝方案制定出來。
2 汽車車身的相關工藝的同步工程
汽車企業的車身沖壓是過程性的工藝,需要分析產品信息,根據分析結果對沖壓工藝技術進行調整,以獲得新的設計結果。通過優化汽車車身的沖壓工藝技術,使得汽車的車身設計水平有所提高。汽車車身沖壓工藝多采用智能技術,運用計算機輔助工程(CAE)對工藝設計進行檢驗、修改,還建立優化決策機制以確保汽車車身的各項指標符合設計要求[2]。雖然在汽車車身沖壓工藝技術中采用而來智能新技術,如果沒有考慮到沖壓和總裝工藝方案的同步性,就會導致汽車車身制造中存在著堵孔等等的問題,對車身的質量造成不良影響。
2.1 沖壓工藝的同步工程
汽車車身的沖壓工藝同步工程的具體內容是,汽車車身的產品制造部門將產品的設計圖紙和數據模型提供給沖壓專業部門,沖壓專業部門通過對圖紙和數據模型進行分析后,做出沖壓工藝分析報告提供給產品制造部門。(圖1:沖壓工藝的同步工程的流程)
2.2 總裝工藝的同步工程
汽車車身的快速工藝同步工程的具體內容是,汽車車身的產品制造部門將產品的設計圖紙和數據模型提供給總裝專業部門,總裝專業部門通過對圖紙和數據模型進行分析后,做出總裝工藝分析報告提供給產品制造部門。
2.3 工藝不同步而導致的問題
由于零件沖壓后會產生一定程度的回彈,使得零件成形后,法蘭邊與規定值不相符合。這種誤差在工藝上是不可控制的,使得零件在生產中必然會存在定位上的偏差。零件沖壓過程是落料沖孔,零件成形之后就進行翻邊整形。在對零件進行翻邊整形的過程中,先確定定位孔的位置,根據孔的方向確定其他的孔的位置。在對零件進行檢測的時候,要對定位孔的位置進行檢測,對定位孔約束下的其他的孔的方向位置進行檢測。
為了控制這種回彈,就要對零件的開口的回彈以控制,采用法蘭邊約束的方法,對起翹曲回彈以控制。在技術處理的過程中,要保證零件沖壓、裝配的一致,做好檢測工作,使零件成型后的實際測定值與理論值相一致,確保車身的生產質量。
3 汽車車身的快速工藝同步工程的新內涵
現代的汽車企業普遍實施了車身制造工藝同步工程,但是同步工程的內容被賦予了新的涵義。汽車車身制造工藝屬于是系統化工程,各個部門都要相互協調,確保產品研究、開發、制造的各個環節統一。此外,還要增加改裝工藝和后續的服務的,以提高車身的制造精度,保證車身質量。工藝并行工程是車身制造工藝同步工程中的重要內容,將該工程納入到工藝同步工程的標準化管理中,可以確保汽車車身工藝同步工程的系統化展開。
4 結語
綜上所述,汽車車身的制造過程屬于是系統化工程,制造周期中的每一個環節的工藝水平對汽車車身都會產生一定的影響。汽車車身制造要經歷沖壓工藝、焊接工藝、涂裝工藝和總裝,其中沖壓工藝和焊接工藝要相互協調,要能夠保證零件質量。將同步工程引入到汽車車身制造中,實施系統化、制度化、標準化管理,實現汽車車身的研究、開發和制造工藝同步,以提高汽車的整體質量。
參考文獻:
【關鍵詞】化工機械;設計;材料
1引言
隨著社會生產力的發展,化學工業的生產進入到一個全面發展時期,新的技術與手段層出不窮,使得化學工業得到更大規模的生產和發展,為人們的生活和社會的發展增添了大量的物質財富,加快了社會發展進程。在化工機械設計過程中,選擇優質且合適的材料至關重要。做好這一項工作,不僅有利于促進化工生產的發展,提高設備工作效率,而且也有利于提高整體的經濟效應,促進發展。
2在化工機械的設計過程中材料的選擇探討
在我國經濟快速發展這一背景之下,資源的需求以及利用趨勢日益上升,目前大多數用于機械設計的相關材料已經被大量開采,甚至于有些材料已經成為稀缺資源,因此,在化工機械設計過程中對于材料的選擇方面更要慎重。在此討論在化工解析設計過程中哪些材料是適合機械設備設計過程的,以此為后續的材料應用奠定基礎。
2.1對于載荷型材料的選擇
在化工機械的設計過程中,一般來講,對于材料的選擇方面需要考慮材料的載荷性能,而從材料的載荷性能考慮的話,又可以分為兩個方面。一是在外載荷力的作用下,零部件出現扭轉的情況時,應力大多集中在材料的表層,這就表明,材料的表面性能直接決定著零部件的控制效果。因此,在材料的選擇方面,假若機械材料需要承受載荷力,就可以選擇低碳鋼滲碳或者是中碳鋼調質的方式對材料進行加工,通過以上方法來確保機械產品的質量[1]。二是對于一些能夠承受壓縮或者是拉伸作用的材料,載荷力一般是作用在零件的橫切面,可以使得橫截面的應力均衡受力,這就需要在化工材料的選擇方面選擇一些性能分布均勻的材料,以此來保障在機械設計的加工、生產等環節對材料進行高效作業,促進化工工業的發展。
2.2對于碳素鋼與合金鋼型材料的選擇
在化工機械的設計過程中,碳素鋼是一種比較常用的材料,究其原因,正是因為碳素鋼這一材料在價格方面比較實惠、加工的工藝也比較便利,從而被廣泛使用。盡管碳素鋼這一材料存在多個方面的優勢,但是也存在碳素的韌性和強度比較差這一缺點,這就使得中等以上的材料不能被完全形成,正是由于這一缺點的存在促使碳素鋼這一材料不能被廣泛使用在化工機械設計過程中。隨著科技的進步與發展,可以在碳素鋼中加入合金,從而形成一種新的材料,即為合金鋼[2]。這一材料在淬透性、韌性、強度等方面都得到了較大的提高,并且由于合金的加入也提高了這一材料的耐磨性。因此,在化工機械的設計過程中,為了充分利用材料,當遇到零部件橫截面積大、材料外在荷力大以及需要對材料進行淬透時就可以使用合金鋼這一材料,而其他情況則使用碳素鋼就可以得到解決。
3在化工機械的設計過程中材料的應用探討
在了解化工機械的設計過程中所需要使用的材料之后,如何將所選擇好的材料應用于化工機械中呢?為此,論文就針對于此,提出以下幾個方面的探討和研究。
3.1經濟性與實用性相結合,合理應用機械材料
針對化工機械設計材料的運用,首先要遵循經濟性與實用性相結合的原則,為化工機械的設計奠定基礎。材料運用的經濟性與實用性的統一,需要充分考慮到兩個方面的內容。一是應用于機械設計中的材料要按照零部件的加工工藝標準,機械加工過程中所要使用的工藝技術也有多個種類,如切削工藝、鑄造工藝、焊接工藝等,不同的工藝技術對材料的運用要求也是不同的,比如說切削工藝要求材料的應用符合切削工藝可操作性特征,因此,在材料的應用過程中要在工藝技術不同要求的基礎上合理使用。二是需要強調材料應用中的經濟性,在化工機械設計過程中,在保障各項材料符合工藝要求的前提之下,科學合理地對材料加工成本進行有效的控制,從而為后續工作的順利開展奠定基礎[3]。
3.2環保性與節能性相結合,減少機械材料的損耗
針對化工機械設計材料的運用,需要在使用的過程中遵循環保性與節能性相結合的原則,從而有效提高資源利用率。隨著我國經濟的快速發展,不斷增長的經濟與不斷消耗的資源成為主要的一組矛盾,如果一味地追求經濟效益,勢必會給社會的發展帶來不利的結果,因此,對于化工機械設計材料的選擇,不僅要考慮到對環境的保護,也要考慮到成本的輸出。在化工機械的設計過程中,做到環保性與節能性的統一,有利于促進我國生態環境社會的發展和建設,也是可持續發展對化工機械設計工作所提出的新要求。比如說,在機械設計鑄件的環節中,就需要充分考慮這一環節所使用到的材料在環保方面的問題,在環保觀念下盡可能地合理使用材料,在最大程度上節約原材料和成本,減少不必要的能源消耗,從而做好化工機械設計工作。
4結語
機械設備是化工生產正常且穩定運行的一個先決條件,而在機械設計過程中對材料的選擇和應用是機械設備設計中關鍵性的一個環節,也已經成為一個深受社會大眾關注的問題,由此可見,做好化工機械設計中材料的選擇,并且在此基礎上進行合理的運用至關重要。為此,論文就以此為主要的討論方向,針對在化工機械設計過程中如何做好材料的選擇工作,并且在此基礎上進行合理地運用,促進化工機械設計工作得到順利開展,從而提高化工機械設備的工作效率,進一步提高化工生產的質量。
【參考文獻】
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【關鍵詞】鋼結構;安裝過程;質量控制
作為最近幾年新興起的一項新型技術,建筑鋼結構工程技術在現代社會已經有了一席之地。在建筑工程中,我們不僅要重視鋼結構的利用,更需要通過了解它的通性和特性來更好地進行鋼結構安裝。同時,我們也要注重現有鋼結構安裝中出現的常見問題,對之加以分析。然后再根據鋼結構安裝中常見問題來尋找相應的方法來采取措施進行質量控制。鋼結構與其他材料相比有著無比的優勢,鋼結構具有強度高、延性好,塑性變形能力強,抗震性好、施工周期短、邊角料可回收等優點,因此在我國大中型工地建設中被大量采用,并呈現出良好的發展前景。本論文通過鋼結構實際應用,介紹了鋼結構的施工質量控制。
1、施工前準備
1.1熟悉施工圖紙
圖紙是工程施工的依據,工程開工前組織項目工程技術人員熟悉工程圖紙以及相關的規范標準、工藝技術條件,充分領會設計意圖。仔細檢查施工圖紙中“錯、漏、碰、缺”,把發現的問題匯總并與業主、設計單位、監理單位一起開會對圖紙進行交底和會審,力爭把問題在施工之前解決,減少因圖紙問題對工程質量、進度的影響。
1.2編制施工組織及施工方案
編制施工組織和施工方案時,要針對制作和安裝階段分別編制制作工藝和安裝施工組織設計,其中制作工藝內容應包括制作階段各工序、各分項的質量標準、技術要求,以及為保證產品質量而制訂的各項具體措施,如關鍵零件的加工方法,主要構件的工藝流程、工藝措施,所采用的加工設備、工藝裝備等。安裝施工組織設計內容應包括吊裝機械的選擇、流水作業程序、吊裝方法、平面布置、進度計劃、勞動組織、質量標準及安全措施等。從人、機、料、法、環五個方面制定切實可行的具體實施細則,落實計劃,落實組織人員,落實自檢、互檢和專檢。依據相關的規范及標準,編寫詳盡的作業指導書,并在施工前對施工人員進行技術交底。
2、鋼構件制作過程中的質量控制
2.1鋼構件的質量檢查
鋼構件在制作過程中,為保證鋼梁與鋼柱連接處的節點有較好的延性、連接可靠性和幾何尺寸的精確性,制造時,從放樣、下料劃線、切割、組對、焊接均要精心操作。鋼柱及鋼梁需要考慮焊接收縮變形,焊接收縮變形可用經驗公式計算再按實際加工之后校核,確定其翻樣下料的精確長度。
3、鋼結構安裝過程中的質量控制
3.1對螺栓高度的控制
由于鋼結構工程的基礎一般都采用混凝土獨立柱基礎,基礎的混凝土及鋼筋、模板的施工與其他工程的施工工序及方法相同,而基礎獨立柱中預埋的螺栓是質量控制的重點,單個螺栓及每組螺栓之間的間距、高低的偏差,直接影響鋼結構工程的安裝質量。在鋼結構工程中,螺母,螺絲等是必不可少的。而螺母具有很多種類,其中有一種稱為調平螺母。調平螺母與螺栓是相連的。在施工時,施工會對螺栓的外露長度有所要求,因為螺栓的外露高度可以作為其他構件的基準且螺栓是一個很重要的零件。施工方往往為了達到螺栓外露高度的誤差要求,一味的提高螺栓的高度,但這對于螺釘的結構卻產生了影響。在調整螺栓時,在地下埋螺栓的絲扣就被利用,但絲扣是有限的,如果螺栓過高,那么絲扣也相應的被利用,這就會導致調平螺母的行程減小,產生調不下去的問題。這時候,就影響了鋼結構標準高度的調整。通過分析我們了解到,預埋螺栓高度這樣一個細節性問題是十分重要的。因此,施工者在對螺栓高度進行控制時,應該根據圖紙事先算準確螺栓的外露高度還有絲扣的長度。具體按下面三個方面對預埋螺栓的安裝質量進行控制。
3.1.1制作安裝模板
取鋼柱底板大小的鋼板(厚20mm),將鋼板做成安裝模板,鋼板上按鋼柱底板螺栓孔位置、大小開孔,把預埋螺栓插入螺栓孔,并用螺母固定,校正平面位置、標高后固定安裝模板,然后用Ф14~Ф16的鋼筋將螺栓之間及螺栓與基礎鋼筋之間焊接成整體,上下各一道,安裝模板可多次重復使用。這樣單個螺栓的位置、間距及高低就控制在允許的偏差范圍內。如圖-1:
3.1.2螺栓組的固定
在混凝土澆筑前,用經緯儀將螺栓組準確定位,將圖-1安裝模板焊接在柱子基礎的主筋上,固定螺栓鋼筋端頭頂在模板上,上下各一道,這樣每組螺栓之間的間距、高低可控制在允許的誤差范圍內。同時,保護好螺栓絲扣在混凝土澆筑時不被損壞。另外澆筑混凝土時還要嚴格控制,防止螺栓移位,可做角鋼支架等進行加固。
3.1.3做好中間交接
土建工程完工后,對基礎的軸線進行恢復,同時對基礎的標高、螺栓的平面位置、高程進行測量,自檢合格后,組織土建和鋼結構安裝單位進行中間交接驗收。
4、對現場安裝的控制
鋼結構件的安裝過程管控,一般應根據安裝流程,從人、機、料、法、環等方面進行質量控制。
4.1安裝流程
進場構件檢測(含軟件和硬件)——實測軸線位置——鋼柱吊裝、調整——柱間支撐吊裝——鋼梁吊裝、調整——檁條吊裝、調整——墻梁吊裝調整等。
4.2控制要點:
4.2.1首先,從人員資格上進行控制。對安裝項目來講,焊接人員上崗證非常重要。一般要檢查現場施焊者是否具有相應資格焊工證書。對焊工資格控制的原則是:(1)嚴禁無證上崗;(2)必須從事證上考核通過的項目;(3)對合金高強度結構鋼的焊接可以覆蓋碳素結構鋼的焊接;(4)焊接難度大的項目可以覆蓋焊接難度低的項目。
4.2.2對安裝設備進行控制:所謂對安裝設備進行控制,主要是指有計量要求的設備、器具。如:緊固高強螺栓用的扭矩扳手和測量長度用的各種鋼尺以及無損檢測用的探傷機等設備。對此類有計量要求的設備、器具均要經過檢測,要檢查其計量檢定時間、檢定周期,以確定設備是否在檢定有效期內使用,其中鋼結構安裝用鋼尺的精度級別還要求與土建用尺級別一致。因為合格設備是質量合格的基礎,所以,施工過程中要嚴控施工設備,從設備工況上保證安裝質量。
4.2.3對材料的控制:材料包括主材、輔材和螺栓緊固連接件等。主材指鋼材,包括各種型鋼和板材,現今主要是Q345和Q235材質。對主材要檢查其材質證明書各項內容是否符合《低合金高強度結構鋼》(GB/T1591 -2008)和《碳素結構鋼》(GB700-2006)的規定;對有復驗要求的還要檢查化學成分和機械性能試驗報告。輔材包括各種焊材、保護氣體和涂料等,對低氫型焊材、焊劑必須進行烘焙;現場施焊要有保溫桶等保溫措施。對氣體保護焊的輔助氣體,要檢查其合格證,以保證氣體純度滿足使用要求,一般氣體純度體積比不宜低于99.5%,含水量不得超過0.005%(重量比);防腐及防火涂料除要有質量證明書外,還要有專業權威部門出具的檢測報告;對鋼結構用的高強螺栓、普通螺栓應有產品合格證,對高強螺栓還要檢查其扭矩系數、軸力的復驗報告。
4.2.4對施工方案的控制:主要是看項目施工的施工方案(含《焊接工藝》)是否可行,比如:鋼柱的安裝順序、鋼梁安裝順序、吊車梁的安裝順序、高強螺栓的緊固順序、鋼柱及鋼梁的調整順序、冬季焊接施工的《焊接工藝》、冬季施工調整偏差的技術措施等,從安裝順序和工藝上能否滿足技術要求,能否達到安裝、使用的質量標準。
4.2.5對環境的控制:一般來講,安裝現場比廠內制造環境條件要差。因此,為了保證安裝質量更要加大對環境因素的控制力度。比如:現場風速超過2m/s時,禁止使用氣體保護焊;雨后需烤干構件上的水分方能施焊;環境溫度低于0℃時需采取預熱和保溫措施等。
6.結論
通過該文我們了解到鋼結構制作、安裝是影響施工質量的關鍵所在。因此,需要采取相應的質量監督措施來保證鋼結構施工質量。在鋼結構安裝過程中真正控制好以上各點,做好各分項工程的工序驗收工作,就能使所施工項目的質量得到有效控制,達到圖紙技術要求,收到令人滿意的效果。
關鍵詞:船舶薄板;高強度鋼;焊接技術
中圖分類號:TG4文獻標識碼: A
船舶焊接技術是船舶制造業的關鍵工藝技術之一。據有關數據統計,在船舶結構建造過程中,薄板焊接工時約占船舶結構建造建造總工時的百分之三十至百分之四十。由此可以看出,薄板焊接的質量以及焊接的效率與船舶建造的質量、建造所需要的周期,以及建造船舶所提供的成本息息相關。從理論上來說,船舶薄板焊接是一門技術應用,在實際生產中,船舶薄板的焊接問題的解決往往還需要一定的經驗知識的支撐。因此,船舶薄板的焊接技術被認為是能夠實現一定程度的智能化的一個較為理想的發展領域,對提高造船質量、縮短建造周期、降低造船成本具有重要意義。高強度焊接結構用剛簡稱高強鋼。作為一種焊接結構用鋼,高強鋼具有強度高、韌性好、焊接性能優良、品種規格多樣等特點。本文主要就船舶薄板以及其高強度鋼的焊接技術進行研究。
1、船舶薄板的焊接
1.1薄板焊接變形的原因
一般焊接包括加熱、冷卻兩個方面。在這兩個階段過程中,金屬的結構會會破壞導致變形,加熱過程中的熱塑性變形影響較為顯著。如在熔化焊接過程中,隨著溫度的降低,金屬原子之間的吸引力漸漸的增大,溫度降到金屬的凝固溫度以下后,液態金屬會開始結晶,金屬原子會有規律性的排列,形成晶格。溫度的持續降低,原子振動范圍的不斷縮小,導致晶格發生收縮,這種收縮最終表現為焊接縫隙間金屬的收縮,包括橫向收縮和縱向收縮兩種。在薄板焊接中,由于收縮作用,會使形狀發生大面積的形變,其中包括扭曲變形、波浪狀變形、角變形,或局部凹陷等。這些形變會影響薄板的結構。除此之外,還應該注意焊接剛的剛性定位以及結構定位,包括焊接程序,工藝參數等會對變形造成一定的影響。
1.2如何選擇合理的焊接方法
焊接方法的選擇主要為了減少形變。一般的焊接方法有二氧化碳氣體保護焊,不銹鋼薄板焊接,以及電阻焊接等多種焊接方法。為了防止薄板變形,反變形技術較為廣泛使用,反變形是指在焊接前,將工藝變形向相反方向變形。反變形方法的選擇與反變形量的控制需要工藝師認真斟酌,仔細推敲。選擇合理的焊接方法對焊接過程的實施以及焊接的質量都有著至關重要的作用。
2、高強度鋼焊接技術的研究
2.1高強度鋼焊接性能分析
高強度鋼船舶薄板結構用鋼是經過細化處理晶粒的鋼,又稱為鎮靜鋼,其含碳量較小,為了提高強度和硬度可加入Nb、Al等元素,這些元素要均為細化晶粒元素,焊接性很復雜。除此,對于一些強度級別較低而且其含碳量也較低的鋼,這類鋼的焊接性能較好,形變以及產生裂紋的傾向和淬硬傾向都比較小。鋼強度級別越高,在熱影響區域的裂紋傾向和淬硬傾向影響會越大。尤其是那些厚度較大的焊接鋼件受裂紋傾向和淬硬傾向的影響較大。
2.1.1裂紋問題
裂紋傾向包括冷裂紋傾向和熱裂紋傾向兩種。其中冷裂紋是指產生于厚度較大的高強度鋼的焊接縫,以及熱影響區域中。冷裂紋一般產生的時間是在當焊接接頭冷卻到300攝氏度以下直至室溫后,在熱影響區域下的焊道處、其根部等出,一般,有些要隔很多天才能被發現。產生冷裂紋主要有幾個方面的因素,首先,由于焊接過程中焊接縫隙以及熱影響區域所產生的焊氫量過多,使其密集處于熱影響區域熔合線附近,形成富氫帶,如若此刻晶格空穴缺陷,則容易形成冷裂紋。其次,由于焊接接頭內部溫度分布不均,也會導致冷裂紋現象產生。除此,焊接金屬以及淬硬組織對冷裂紋的敏感性較大,容易產生冷裂紋。
熱裂紋主要是指在焊接過程中溫度過高而產生的裂紋,一般是在金屬熔化或凝固的時候。影響熱裂紋的因素也包括幾個方面。從一方面來說,一般來說焊接金屬中的合金成分,還有金屬中的碳、硫含量都是產生熱裂紋的主要因素。另一方面,對于剛性要求較大的焊接接頭,其產生熱裂紋的可能性也比較大。另外,對于焊接橫截面方面,焊接縫的寬度與熔深比值越大,其中液態金屬的流動性越好,熱裂紋產生的傾向會越小。
2.2防止裂紋產生和減少淬硬的措施
2.2.1焊接方法
對于高強度鋼的焊接技術,一般采用二氧化碳氣體保護焊、焊條電弧焊、埋弧焊接等多種。一般而言,好的焊接方法會帶來好的薄板高強度鋼焊接質量。對于不同的材料,采取不同的焊接方法會達到較好的焊接效果。
2.2.2焊接材料
各類焊接材料包括焊條、焊絲均應該符合國家規定標準,符合國家船級CCS認證。焊條、焊絲在使用前可進行除污處理,并嚴格按照規定的時間、方法進行烘焙。
2.2.2焊接參數
一般而言,焊接時有事先規定好的參數。參數包括焊接電流、電弧電壓以及焊接速度三種。其三者的關系對裂紋傾向以及淬硬傾向都有一定的決定作用。一般而言,高強度的焊接采用的焊接參數比低強度的焊接采用的焊接參數規范要大。
2.2.3焊接坡口形式
一般而言,焊接縫的破口形式必然與焊接的橫截面積密不可分。焊接時,角度較小的坡口對金屬材料內液態金屬的流動性起到抑制作用,這樣容易有裂紋產生。除此,對于高強度鋼的坡口,一般采用機械加工的方式。
2.2.4焊接前預熱
焊接前預熱是焊接的必要準備。一般,預熱溫度不能低于150攝氏度。在焊接過程中,其前一道的焊接是后一道焊接的預熱,在多層多道焊接過程中,每個層間溫度都不該低于預熱溫度。在船舶薄板構建中,一般不采用預熱方式,但是,預熱對于高強度鋼來說,可以通過減緩冷卻的速度來改善焊接接頭的組織,從而能降低焊接熱影響區域的硬度值,提高焊接區域的韌性。
2.2.5焊接后熱處理
與焊接前預熱一樣,焊后熱處理也是焊接后的必要步驟。一般而言,焊后是否需要熱處理主要看鋼的結構以及其化學效應。薄板的焊接方法,薄板的厚度,使用條件等因素綜合考慮。一般船體構造過程中不采用焊接后熱處理。
結束語:
船舶技術一直是我國的強項,為了促進經濟發展,成就社會繁華穩定,我們應該加大船舶制造業的投入。在發展船舶制造業的同時,可尋求新的高強度鋼焊接技術,將船舶事業發展壯大。受國際經濟影響,船舶制造業面臨著機遇與挑戰,我們必須運用新的科技,將船舶制造業推向頂峰,將船舶薄板質量造就更好,將高強度鋼技術煉就輝煌。新型的材料包括合金材料,新型的技術都值得被合理的使用開發。而焊接技術則要求焊接人員更加專業、實施更加嚴格,這需要船舶行業去發掘、采用以及培養。期待船舶制造業更加輝煌的明天。
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