毕业制作 点焊机制冷系统-水箱 说明书

甘肃畜牧工程职业技术学院

毕业制作

___________________ ___________________

系别: 机械工程系_______

专业: 焊接技术及自动化_____

班级: _ 焊接11.1班 __ __

学生姓名: 高建军

指导老师: 韩天判

完成时间: _____2013/6/13_ __

毕业论文（设计）开题报告

目录

第一章绪论 (1)

第二章冷却系统 (2)

2.1 冷却系统的作用 (2)

2.2冷却系统的组成 (2)

2.3冷却系统的构造及维护 (2)

第三章材料的选取 (3)

3.1材料 (3)

第四章焊接结构备料及成形加工 (4)

4.1 钢材变形的原因 (4)

4.2钢材的矫正原理 (4)

4.3钢材的矫正方法 (4)

4.3.1反向变形法 (4)

4.3.2锺击伸长法 (4)

4.4钢材的预处理 (4)

4.4.1机械除锈法 (4)

第五章划线、放样与下料 (5)

5.1识图与划线 (5)

5.1.1焊接结构的施工图 (5)

5.1.2焊接结构图的特点 (5)

5.1.3焊接结构图的读识方法 (5)

5.2划线 (6)

5.3放样 (7)

5.4下料 (7)

第六章焊接工艺参数 (8)

6.1 焊接方法的选择 (8)

6.2焊接参数 (8)

6.2.1 H08MnSi (8)

6.2.2 焊接电流 (8)

6.3 平角焊 (10)

6.3.1 焊前准备 (10)

6.3.2 焊接规范及工艺参数 (10)

6.3.3 操作要领 (10)

6.4 立角焊 (11)

6.4.1 焊前准备 (11)

6.4.3 操作要领 (11)

6.5不同焊接位置的分析比较 (12)

6.6预防焊接变形的工装设计 (13)

第七章水箱的焊接检验 (14)

7.1 水箱采用的检验方法 (14)

7.2 检验过程 (14)

7.2.1 外观检验 (14)

7.2.2 致密性检验 (14)

第八章焊接缺陷的修补 (16)

8.1 焊接缺陷的确定 (16)

8.2 焊接缺陷返修方案的制定 (16)

8.3 焊缝返修工艺卡 (16)

致谢 (18)

参考文献 (19)

第一章绪论

本文论述了冷却系统的作用、组成、主要构造、工作原理、日常维护、故障的检测步骤和排除方法.

关键词：点焊机冷却

如果一台点焊机冷却系统的维修率一直居高不下,往往会引起焊机其他构件损坏,,冷却系统的工作效率逐渐下降,对焊机的整体工作能力产生较大影响,冷却系统的重要性在于维护焊机常温下工作,尤如人体的皮肤汗腺,如果有一天,人体的汗腺不能正常工作,那么身体内的热量将无法散去,轻则产生中暑,重则休克。

This paper discusses the detection step cooling system function, composition, main structure, working principle, maintenance, fault and troubleshooting.

Keywords: cooling system cooling system to maintain the set temperature intelligent control point cooling system

If the spot cooling system of a repair rate has been high, often can cause damage to other components, welding machine, cooling system efficiency decreased gradually, have a greater impact on the machine's overall ability to work, the importance of the cooling system is to maintain the machine working at normal temperature, such as the skin of the human body sweat, if one day, the human body sweat can not work normally, so the heat within the body will not be dispersed, light, heat, heavy shock.

第二章冷却系统

2.1 冷却系统的作用

冷却系统的功用是降低焊机所产生的热量，使焊机维持在正常的运转温度范围内。正常的冷却系统必须确保焊机在各样行驶环境都不致过热。

2.2冷却系统的组成

水冷却系统一般由水泵、水道、水箱等组成。散热器负责循环水的冷却，它的水管和散热片多用铝材制成，铝制水管做成扁平形状，散热片带波纹状，注重散热性能，安装方向垂直于空气流动的方向，尽量做到风阻要小，冷却效率要高。散热器又分为横流式和垂直流动两种，空调冷凝器通常与其装在一起。

水泵

点焊机降温是由冷却液的循环来实现的，强制冷却液循环的部件是水泵，它由曲轴皮带带动，推动冷却液在整个系统内循环空气的流动

2.3冷却系统的构造及维护

点焊机冷却系统的维修率很高，就会引起点焊机冷却系统其他部件的损坏，使电焊机的整体工作能力受到影响，因此，点焊机冷却系统的维护与保养就显得

尤为重要。

2.3.1防腐。

冷却液最主要的功能是防腐蚀。腐蚀是一种化学、电化学和浸蚀作用，逐步破坏冷却系统内的金属表面，严重时可使冷却系统的壁穿孔，引起冷却液漏失，

导致发动机损坏。使用去离子水及适当的添加剂能防止各种腐蚀的出现。

2.3.2防锈。

锈蚀是由于冷却系统内的氧化作用造成的。热量和湿气使锈蚀的过程加速。锈蚀留下的残余物会阻塞冷却系统，加速磨损和降低热传导的效率。冷却液中的添加剂有助于防止冷却系统通道内锈蚀的出现。

第三章材料的选取3.1材料

3.1.1 2mm钢板一张

3.1.2 阀门一个

3.1.3 活动滚轮一对，固定轮一对

3.1.4 水泵一个

3.1.5 水管一根

3.1.5 固定螺栓十个

3.1.6 防锈漆1kg

3.1.7 刷子两个

3.1.8 橡胶水o.5kg

3.1.9 粗砂矷10张

第四章焊接结构备料及成形加工

4.1 钢材变形的原因

4.1.1轧制过程中引起的变形

4.1.2钢材因运输和不正确堆放产生的变形

4.1.3钢材在下料过程中引起的变形

4.2钢材的矫正原理

矫正是通过采用加压或加热的方式进行的，其过程是把已伸长的纤维缩短，把缩短的纤维拉长。最终使钢板厚度方向的纤维趋于一致。

4.3钢材的矫正方法

4.3.1反向变形法

4.3.2锺击伸长法

4.4钢材的预处理

对钢材表面进行去除铁锈、油污、氧化皮清理等为后序加工准备的工艺称为预处理。

4.4.1机械除锈法

机械除锈法常用的有喷砂（或喷丸，手动砂轮或钢丝刷，砂布打磨，刮光或抛光等。

第五章划线、放样与下料

5.1识图与划线

5.1.1焊接结构的施工图

图纸是工程的语言，读懂和理解图纸是进行施工的必要条件。焊接结构是以钢板和各种型钢为主体组成的，因此表达钢结构的图纸就有其特点，掌握了这些特点就容易读懂焊接结构的施工图，从而正确地进行结构件的加工。

5.1.2焊接结构图的特点

主要包括以下几个方面：

1）一般钢板与钢结构的总体尺寸相差悬殊，按正常的比例关系是表达不出来的，但往往需要通过板厚来表达板材的相互位置关系或焊缝结构，因此在绘制板厚、型钢断面等小尺寸图形时，是按不同的比例夸大画出来的。

2）为了表达焊缝位置和焊接结构，大量采用了局部剖视和局部放大视图，要注意剖视和放大视图的位置和剖视的方向。

3）为了表达板与板之间的相互关系，除采用剖视外，还大量采用虚线的表达方式，因此，图面纵横交错的线条非常多。

4）连接板与板之间的焊缝一般不用画出，只标注焊缝代号。但特殊的接头形式和焊缝尺寸应该用局部放大视图来表达清楚，焊缝的断面要涂黑，以区别焊缝和母材。

5）为了便于读图，同一零件的序号可以同时标注在不同的视图上。

5.1.3焊接结构图的读识方法

焊接结构施工图的读识一般按以下顺序进行：首先，阅读标题栏，了解产品名称、材料、重量、设计单位等，核对一下各个零部件的图号、名称、数量、材料等，确定哪些是外购件（或库领件），哪些为锻件、铸件或机加工件；再阅

读技术要求和工艺文件，正式识图时，要先看总图，后看部件图，最后再看零件图；有剖视图的要结合剖视图，弄清大致结构，然后按投影规律逐个零件阅读，先看零件明细表，确定是钢板还是型钢；然后再看图，弄清每个零件的材料、尺寸及形状，还要看清各零件之间的连接方法、焊缝尺寸、坡口形状，是否有焊后加工的孔洞、平面等。

5.2划线

划线是根据设计图样上的图形和尺寸，准确地按1:1在待下料的钢材表面上划出加工界线的过程。划线的作用是确定零件各加工表面的余量和孔的位置，使零件加工时有明确的标志；还可以检查毛坯是否正确；对于有些误差不大，但已属不合格的毛坯，可以通过借料得到挽救。划线的精度要求在0.25mm～0.5mm 范围内。

用划针或石笔划线时，应紧抵直尺或样板的边沿；

圆规在钢板上划圆、圆弧或分量尺寸时，应先打上样冲眼，以防圆规尖滑动；

平面划线应遵循先画基准线，后按由外向内，从上到下，从左到右的顺序划线的原则。先画基准线，是为了保证加工余量的合理分布，划线之前应该在工件上选择一个或几个面或线作为划线的基准，以此来确定工件其它加工表面的相对位置。一般情况下，以底平面、侧面、轴线为基准。

划线的准确度，取决于作图方法的正确性、工具质量、工作条件、作图技巧、经验、视觉的敏锐程度等因素。除以上之外还应考虑到它的工件因素，即工件加工成型时如气割、卷圆、热加工等的影响；装配时板料边缘修正和间隙大小的装配公差影响；焊接和火焰矫正的收缩影响等。

划线的方法：我们把材料2毫米钢板放在地板地上放水平后，再用钢直尺按照尺寸用划针在材料上面划线，开始先画四个一样尺寸的并列在一起刚好是材料的四分之一，然后再画两个尺寸一样大的这样就占去整个材料的一半，然后把剩下的先割掉，以便按照画好的线下料。

5.3放样

根据构件的图样，按1：1的比例或一定比例在放样台或平台上画出其所需要图形的过程称为放样。

实尺放样根据图样的形状和尺寸，用基本的作图方法，以产品的实际大小划到放样台的工作称为实尺放样。

5.4下料

下料：就是用各种方法将毛坯或工件从原材料上分离下来的工序。下料分为手工下料和机械

我们采用等离子弧切割来下料，首先我们把画好线的材料放在两个铁凳子上看到水平后在用等离子弧切割按照原来画好的线放上角铁，把等离子弧切割的切割嘴与角铁边线对齐，然后再把切割焰刚好对到画好的线上后，带好防护帽后，右手握稳切割嘴把，然后用一个手指按住开关开始开火焰切割。在切割过程中手要稳，速度要一致，不能快也不能过慢，以免造成切割时损坏材料。

第六章焊接工艺参数

6.1 焊接方法的选择

选择二氧化碳原因如下：

1、操作简单，易引弧、电弧稳定。

2、电压、电流调节范围大，熔深和焊缝易于控制。

3、焊接质量好，焊缝抗裂性好，成形美观，焊件变形小，焊后不需清渣。

4、高效率，比手工电弧焊生产效率提高数倍。

5、电能消耗小，使用成本低。

6、多采用风扇强制冷却，散热强，一般有过载保护、过压、欠压保护、缺相保护、输出过电流保护等，许多采用IGBT逆变技术，性能稳定。

7、调节方便，通过调节送丝速度等，可实现连续焊接、点焊、间隙点焊、自锁焊等，是一种多功能的焊接设备。

8、适用于低碳钢、低合金高强度钢、大型钢结构工程焊接，其焊接生产率高，抗裂性能好，焊接变形小，适应变形范围大，可进行薄板件及中厚板件焊接。

9、所用保护气体为二氧化碳，价格低廉，焊缝成形良好。加上使用含脱氧剂的焊丝即可获得无内部缺陷的质量焊接接头，因此已成为钢材最重要的大批量焊接方法。CO2气体纯度为99.5%；含水量不超过0.1%；含碳量不超过0.1%。提前送气时间一般 0.5s，滞后关气时间一般 5s

6.2焊接参数

6.2.1 H08MnSi

焊丝直径1.2mm实心焊丝焊接电流在150~300时，焊缝熔深在6~7mm。

6.2.2 焊接电流

依据焊件厚度、材质、施焊位置及要求的过渡形式来选择焊接电流的大小。

短路过渡的焊接电流在110~230A之间（焊工手册为40~230A）；细颗粒过渡的焊接电流在250~300A之间。焊接电流决定送丝速度。焊接电流的变化对熔池深度有决定性的影响，随着焊接电流的增大，熔深明显增加，熔宽略有增加。

6.2.3 电弧电压

电弧电压不是焊接电压。电弧电压是在导电嘴和焊件之间测得的电压，而焊接电压是焊机上的电压表所显示的电压。焊接电压是电弧电压与焊机和焊件间连接的电缆上的电压降之和。通常情况下，电弧电压在17~24V之间。电压决定熔宽。

6.2.4 焊接速度

焊接速度决定焊缝成形。焊接速度过快，熔深和熔宽都减小，并且容易出现咬肉、未熔合、气孔等焊接缺陷；过慢，会出现塌焊、增加焊接变形等焊接缺陷。通常情况下，焊接速度在80mm/min比较合适。

6.2.5 气体流量

CO2气体具有冷却特点。因此，气体流量的多少决定保护效果。通常情况下，气体流量为15L/min；当在有风的环境中作业，流量在20L/min以上（混合气体也应当加热）。

6.2.6 二氧化碳焊丝伸长度

伸长度是指从导电嘴到焊件的距离。保证干伸长度不变是保证焊接过程稳定的重要因素。焊丝伸长度决定焊丝的预热效果，直接影响焊接质量。当焊接电流、电压不变，焊丝伸出过长，焊丝熔化快，电弧电压升高，使焊接电流变小，熔滴与熔池温度降低，会造成未焊透、未熔合等焊接缺陷；过短，熔滴与熔池温度过高，在全位置焊接时会引起铁水流失，出现咬肉、凹陷等焊接缺陷。根据焊接要求，焊丝伸长度在8~20mm之间。另外，焊丝伸长度过短，看不清焊接线，并且，由于导电嘴过热会夹住焊丝，甚至烧毁导电嘴。

6.2.7 电源极性

通常采取直流反接（反极性）。焊件接阴极，焊丝接阳极，焊接过程稳定、飞溅小、熔深大。如果直流正接，在相同条件下，焊丝融化速度快（约为反接的1.6倍），熔深浅，堆高大，稀释率小，飞溅大。

6.3 平 角 焊

6.3.1 焊前准备

定位焊：对称焊二点，长度5 mm ；当焊件较长时，每隔200mm 焊一点，长度20～30mm 。

6.3.2 焊接规范及工艺参数

6.3.3 操作要领

焊脚尺寸决定焊接层次与焊道数,一般焊脚尺寸在10～12mm 以下时采用单

层焊。超过12mm 以上采用多层多道焊。 单层焊：焊脚尺寸≤10mm ⑴ 、焊枪角度：如图所示 ⑵、运丝方法：斜锯齿形，左焊法

斜锯齿形运条时，跨

距要宽，并在上边稍作停

留，防止咬边及焊脚尺寸

等厚板

不等厚板

下垂。

2、多层多道焊

焊第一道与单层焊相同；焊第二道时，焊枪与水平方向的夹角应大些，使水平位置的焊件很好的熔合，多为45～55°之间，对第一道焊缝应覆盖2/3以上，。

定位焊：对称焊二点，长度5 mm ；当焊件较长时，每隔200mm 焊一点，长度20～30mm 。

6.4.2 焊接工艺参数

6.4.3 操作要领 1、单层焊： 焊脚尺寸≤14~16mm

焊丝角度和摆动方法如图

所示，

焊接前首先站好位置，使焊枪能充分摆动不受影响，焊丝摆动采用三角形或反月牙形，摆动间距要稍宽，约为4 mm左右。三角形摆动时三个顶点要稍作停顿，并且顶点的停留时间要略长于其它两点，下边过渡要快，但要熔合良好，防止电弧不稳产生跳弧现象。

2、双层焊

当焊件较厚，焊脚尺寸较大时需要采用双层焊，其焊丝角度和焊接方法与单层焊相同。

6.5不同焊接位置的分析比较

在水箱的焊接中，共有8条焊缝，其中，水平方向(B，L所在向)和垂直方向(H所在向)各有4条焊缝。在焊接垂直方向的焊缝时，护层往往自然偏向于熔池下部，形成了下部熔池得到二氧化碳保护层有效的保护，而熔池上部边缘保护层有时会偏离，使熔池上部边缘易被周围空气侵蚀，导致焊缝上沿及熔合线附近常常因为氢的侵入出现断续气孔。所以在焊接垂直方向的焊缝时，工艺上要求避开这种固定方式的焊接，而通过改变装夹方式进行焊接，以减少氢的来源及焊接气孔的产生，并能有效地遏制焊缝裂纹或延时焊缝，从而提高机箱的力学性能及各强度指标。当然，在实际焊接工艺中，氢的来源很多，有电弧气氛中的氢，钢板、焊丝表面吸附空气中的水分等。目前还难以完全避免产生气孔，只能将气孔抑制到一定程度。

垂直焊缝焊接示意图水平焊缝焊接示意图

6.6预防焊接变形的工装设计

水箱成形焊接时，用内腔成形定位法，焊接完成后，水箱宽度B方向存在着一定的收缩量，使机箱成为下图所示的马鞍形。为此，在宽度方向采用线膨胀系数较合金铝小的钢制胎条作为定位支撑。胎条B方向值的大小直接影响内腔尺寸及各形公位差。过小，则起不到撑杆作用，过大，会造成机箱反向凸出变形。经过反复试验，最后确定撑杆值为B+δ，δ一般为0．3—0．5(B为内腔宽度方向的尺寸)。

保证外形尺寸的加工措施:

经过焊接成形的箱体，在以内腔定位保证内腔尺寸后，由于受焊接变形的影响(采用相应的工艺措施后，无法完全消除焊接应力)，其外形达不到产品的形位公差要求，而采用焊后机械矫正法，不但劳耗大，效率低，而且影响产品的外观质量。在产品的后续喷塑工艺中，喷塑对表面光洁度的要求较高，也是机械矫正法所不能保证的。为此，工艺上采取了焊前加工艺裕量，即将箱体外形尺寸放大为(B+δ)×(L+δ)×(H+δ)，其中δ为工艺裕量，焊接完成后，再通过整体机械加工去除裕量，这样既保证了箱体的各形位公差，又提高了箱体的表面光洁度。

第七章水箱的焊接检验

焊接检验时保证产品质量优良，防止报废出厂的重要措施。在新产生试制过程中，通过检验可以发现试制过程中发生质量问题，找出原因，消除缺陷。使新产品或新工艺得到运用，质量得到保证。

7.1 水箱采用的检验方法

水箱一般才用非破坏性检验的方法。非破坏性检验是指在不损坏被检查材料或成品的性能、完整性的条件下进行检测缺陷的方法。它包括外观检验、致密性检验和无损探伤检验

7.2 检验过程

7.2.1 外观检验

焊接接头的外观检验是一种简便而又应用广泛的检验方法。一般用肉眼或用5～10倍放大镜检查。主要检查焊缝表面有无裂纹、气孔、咬边、焊瘤、烧穿和凹坑等缺陷，检查焊缝成形是否良好、余高是否符合图样要求、焊缝向母材过渡是否圆滑等。

7.2.2 致密性检验

这种检验方法主要用来检验不受压或受压较低的容器、管道焊缝的穿透性缺陷。常用的致密性检查方法有：水压试验、气压试验。水箱采用水压实验

水压试验：

水压试验常被用来检查壳体强度及焊缝致密性。

具体作法如下：

①选择合格的压力表，精度不低于1.5级；②将容器内灌满水，试验时应彻底排尽容器内的空气，并堵塞好容器上的一切孔和眼，加压水泵，将容器内的压力提高到工作压力的 1.25～1.5 倍。③在升压过程中，应按规定逐级上升，中

间应作短暂停压，不得一次升到试验压力，在该压力下维持一定时间。此后再将压力缓慢降至工作压力，加压后对焊缝仔细检查，当发现焊缝有水珠、细水流或有潮湿现象时，表明该焊缝不致密，应把它标注出来，待容器卸载后作返修处理，直至产品水压试验合格为止。④水压试验也可以做破坏试验，检查产品的承载能力。

第八章焊接缺陷的修补

经焊接质量检验，发现有超过标准允许的缺陷应该返修，一般技术熟练，真正实施严格的焊接质量控制和焊接工艺保证条件的检验，只可能在极个别的条件下才会出现焊接缺陷。

8.1 焊接缺陷的确定

焊接缺陷返修前，应尽可能准确地确定焊接缺陷的种类，部位和尺寸，这对于保证一次返修合格是至关重要，对于内部缺陷，有些需要用综合无损探伤的方法，如射线和超声波探伤的综合使用，才能比较准确的确定焊接缺陷的种类，部位和尺寸）。

8.2 焊接缺陷返修方案的制定

水箱焊接缺陷返修前应该制定返修方案，返修方案还应经过焊接工程师批准。返修方案的实施应以焊接工艺评定为基础，评定合格，方可返修。返修方案应立足于保证一次返修合格的基础上去制定。焊缝返修时同一部位的返修次数不宜超过2次。我们在焊接过程中由于么有处理好材料表面油污，待焊完后有几处发生渗透，然后我们采用手弧焊来返修，第一次返修过程中么有经验，又怕把材料焊透，才会导致出现再次的渗透。第二次返修过程中由于前两次焊接后，焊缝中夹杂残物，在处理中可能么有处理好，任然存在渗透现象，然后接着第三次返修，同样是这样，由于焊接技术和焊接方法还是出现了渗透现象，接着第四次返修，这次返修有了前两次的经验和我们总结了焊接时的方法，这次返修后焊缝就么有渗透现象了，返修成功。

8.3 焊缝返修工艺卡