焊接技巧100招

    ③ 环状结构件可以从单块板材或被焊接成嵌套的结构件中切割而成，与上述布局和设计方案的选择一样，确定最佳工艺方案之前，应充分考虑零部件的尺寸公差、材料、切割、焊接的费用以及边角余料的有效利用等。考虑到运输方面的因素，从厚板材料切割嵌套零件并焊接成环状部件可以节约材料费用和运输时间，如图22所示。

    ④ 在尺寸公差允许的范围内，可以考虑将钢板滚压成环状结构，然后在具有中空的圆形结构中进行焊接，以代替直接从厚板上切割环状结构件，这样可以减少材料的费用，如图23所示。

    ⑤ 如果焊接结构中环状结构件有数量上的要求，可以考虑将一个平板滚压成一个圆筒结构，然后进行缝焊。也可采用火焰切割将圆筒切割成一系列的环状结构件，如图24所示。

    ⑥ 对于非常复杂的一些结构部件可以通过将各零部件进行焊接装配而获得，这样可以节约整体结构的质量、材料及机械加工时间，如图25所示。

    ⑦ 对平板结构进行卷边处理可以增加钢板的刚度，节约材料的费用，如图26所示。

    ⑧ 两平板对接焊时，将其中一个板的边缘进行弯曲卷边处理，可以给焊接结构提供一个加强筋，而且费用不高，如图27所示。

    ⑨ 可以考虑采用波纹形板材以增加板材的刚度，或对板材表面进行压痕处理以增加板材的刚度，如图28所示。

    ⑩ 在进行各项工艺步骤前，应仔细检查设计方案，看是否可以节约材料，并且使采用的焊接工艺不会影响最终产品的强度要求，如图29所示。

    ⑾ 检查焊缝位置是否处于焊接制造过程的最佳位置，图30所示改变焊缝的位置可以减少焊接材料的浪费，更适合于自动化焊接技术的使用。

    3.2 焊接准备及接头设计

    1、焊接板材的准备过程中需要注意的问题有哪些？

    ① 从板材上制备焊件坯料的最佳工艺方法主要包括火焰切割、剪切、锯割、冲压下料、冲裁、棒材和管材的车削等。

    ② 考虑制备焊件坯料方法时，应充分考虑焊件尺寸准确性和坡口质量要求，同时考虑其他材料的后续加工、坡口形状或开坡口的要求。

    ③ 考虑焊接中切割坯料的尺寸和坡口准备时，应注意并非所有的焊缝都采用连续焊缝。具有连续焊缝的V形坡口有时不能满足使用要求。

    ④ 对于单面V形坡口，可以采用单割嘴火焰切割开坡口；相反，对于双面V形坡口，可以采用多头割嘴火焰切割开坡口，切割工艺过程可以采用同一台切割设备完成。

    ⑤ 厚板材料有时需要开J形或U形坡口，与双面V形坡口相比可以节约焊缝金属。

    ⑥ 有时需要考虑铸造或锻压结构是否能消除焊件的复杂截面，以及是否能简化焊接设计和减少制造费用。

    ⑦ 对于结构连接的关键部位，可以采用昂贵材料（如少量的堆焊合金）代替一般焊接材料，这样可以达到良好的效果。

    ⑧ 在零部件需要卷边、密闭件或增加加强板时，应考虑用焊接方法制造的工件代替采用锻压件或机械加工件。

    ⑨ 采用焊接方法并不能处理所有的问题。例如采用成形工艺制造角形结构与采用焊接方法相比，可以减少材料、制造和焊接等费用，如图31所示。

    2、焊接接头设计过程中需要注意的问题有哪些？

    ① 应避免焊接接头的坡口设计过大。例如一个圆形或管状结构和另一个圆形或管状结构的平直表面进行焊接时，就会存在两个问题，即根部熔合情况和是否烧穿。采用正确的接头设计可以得到良好的根部熔合并且不会产生烧穿，如图32所示。

    ② 为了减少填充材料的使用，可以减小根部间隙和坡口角度，如图33所示 。

    ③ 厚板结构采用双面V形坡口代替单面V形坡口可以减少焊缝金属，如图34所示。

    ④ 有时采用单个焊接接头可以同时焊接三部分焊接结构（如图35所示），上部两板的间隙可以使三部分结构充分熔合。

    ⑤ 应检查焊接接头位置，以确定适合于焊缝位置的焊接方法，如图36所示 。

    ⑥ 对于焊接操作者来说，选择焊缝设计时应考虑满足接头强度、使焊缝金属减少及不产生烧穿的要求。图37所示为防止产生烧穿的一些合理的焊缝设计。

    3、焊接接头设计过程中焊缝尺寸和数量有哪些要求？

    ① 应确保采用的焊缝数量适中，不要太多也不要太少，并且焊缝尺寸过大会增加焊接费用。

    ② 根据工艺文件或标准的车间工艺规程确定要完成的焊缝数量，设计者应考虑安全因素来设计焊缝，不要增加其他额外的安全因素。

    ③ 角焊缝接头设计中角焊缝的焊脚尺寸十分重要。由于焊缝的面积和数量会增加焊脚尺寸，因此双焊脚尺寸将会使焊缝金属增加4倍，如图38所示。

    ④ 在小载荷或无载荷条件下，断续角焊缝可以用于代替同样焊脚尺寸的连续角焊缝。

    ⑤ 尽量使焊缝位于焊件较薄的区域，使焊缝尺寸主要集中于薄板上。

    ⑥ 加强筋或焊接隔板不需要过多进行焊接，应尽可能减小焊脚尺寸或焊缝长度。

    4、装配组件的应用有哪些优点？

    ① 将焊接工作分配给更多的焊工，可以缩短工时；

    ② 可以提供更好的焊接方法；

    ③ 可以减少结构变形的可能性；

    ④ 对小区域的机械加工更加便利；

    ⑤ 有利于局部区域的应力消除；

    ⑥ 可以对各部件和密闭式结构进行渗漏试验；

    ⑦ 在焊接工作前可以进行工艺检验，以利于提高工艺的精确性并纠正错误。

    5、组件的焊接装配有哪些步骤？

    ① 焊前应清理工件表面的油、锈和污物；

    ② 检查工装夹具，有缝隙的部位需要修补；

    ③ 夹紧工件到焊接位置并保持焊接过程的稳定；

    ④ 用固定夹具夹紧临时夹具，使焊接过程始终维持在校正位置；

    ⑤ 预置接头以补偿焊接时可能产生的收缩；

    ⑥ 预弯曲零部件以补偿焊接时任何可能产生的变形；

    ⑦ 使用定位板；

    ⑧ 有时可以将焊件截断成几部分，对每一部分进行焊接，可以使每部分焊件在中性轴位置保持平衡；

    ⑨ 对大量复杂结构进行焊接时，可以对各部分组件分别焊接，这样可以使最终的装配更加容易固定。

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