浅谈焊接结构的残余应力

浅谈焊接结构的残余应力

【摘要】零部件在焊接的过程中，因为焊接条件的不同，在焊接的过程中，会造成焊接结构出现温度不均匀的现象，完成焊接之后，在焊接结构内部残留残余应力。焊接结构的残余应力影响着焊接构件的质量和性能，使得焊接结构出现开裂、变形等问题，本文就针对焊接结构的残余应力进行分析研究。

【关键词】焊接；残余应力；影响；措施

1、焊接结构残余应力产生的因素

针对焊接残余应力进行分析，在焊接结构焊接中，因为受热不均匀而产生焊接残余应力，其分为纵向残余应力和横向残余应力[1]。纵向残余应力主要是进行纵向焊接而产生的焊接残余应力，横向残余应力就是在进行横向焊接的过程中，产生的残余应力。针对焊接残余应力产生的原因进行分析，可以将其归结为三种：

（1）因比热变化而产生。在焊接零部件的过程中，因为焊接件性质的不同，在焊接的过程中，会因为比热容发生变化，使得焊接组织发生变化，而产生残余应力。因为不同碳含量的钢结构，在焊接的过程中对温度的感应不同，所以在焊接的过程中，需要充分的考虑到钢结构在焊接的过程中，产生的相变温度、冷却温度等等。

（2）因焊而产生。在焊接的过程中，产生的残余应力是焊接结构残余应力的主要组成部分，也是关键，在焊接的过程中，产生的残余应力主要是因为冷却温度梯度以及进行的不均匀加热造成的。

（3）因间接而产生。焊接结构的残余应力，在焊接之前，因为焊接机械构件、零件在加工等造成焊接产生残余应力，将这部分的残余应力看成是因为间接因素形成的。在机械器件焊接之前，进行过轧刹等，将会在焊接的过程中，产生残余应力，影响焊接结构的性能。

综上所述，在焊接过程中，产生的焊接残余应力可以看成是不同焊接热源、焊接构件的的性能随着温度的变化而产生的。焊接时，不同的热源在焊接的过程中，产生的温度场不同，因此产生的焊接残余应力也不同。焊接结构的物理性质、力学性能等随着温度的变化而变化，在焊接的过程中，往往会因为焊接温度，也使其性能发生变化。

2、焊接结构残余应力产生的影响

焊接是机械加工生产、钢结构连接等不可缺少的一道工序，焊接中所产生的残余应力会对焊接结构产生一定的影响，严重的影响着焊接结构的性能。当前因为焊接残余应力对焊接结构性能产生的影响主要有以下几个方面：

浅谈焊接技术及应用

浅谈焊接技术及应用 摘要:焊接专业作为制造业中的重要一环,在生产和生活中的作用十分重要。在焊接教学中应用一体化教学,为社会主义建设培养高素质高技能的焊接人才,是现阶段中等职业教育的首要任务。一体化教学强调一体化的教学场地、“双师型”教师及一体化教材的有机结合。发展一套适应中等职业教育的教学模式。 关键词:一体化教学场地双师型”教师一体化教材 1、“一体化”教学的目标 1.1 人才培养方式和教学课程的改革 改进人才培养方案,制定适合中等职业教育焊接专业“一体化”教学的人才培养方案。在原有的的国家教育部和劳动部颁发的只有中级焊工的教学大纲的基础上,制定适合培养高级工甚至技师的焊接专业的人才培养方案。 “打破原有课程体系将其分为素质课程、专业基础课程和专门工艺课程”,我们认为在这三者中应区别对待,在“专门课程”内容的制定上要体现区域经济的生产特征,结合生产产品制定相关内容和重点,有利于生产性实习或企业的定岗实习的顺利过渡而实现学与用的成功对接。制定和完善人才培养方案和培养模式,培养能满足社会需求的技能型人才。 1.2 一体化教学场地的建设 从根本上建立起黑板+粉笔教学和电化多媒体教学相结合的理论教学模式,是学生从直观上理解和接受理论知识。 校内实训基地受场地、设备等生产要素的限制,与生产车间客观上差距存在,在大型工装的应用,成型加工工件的变形与矫正等方面尤为突出。在这方面通过校企合作,将部分一体化的教学设置在与学校项邻的企业车间。 深化校企合作办学模式和工学结合人才培养模式改革。按照专业与产业对接、企业与岗位对接,专业课程内容与职业标准对接,教学过程与生产过程对接的原则,以校企合作为平台,以系统化专业建设为载体,突出教学过程的实践性、开放性和职业性,引导专业设置、课程体系、教学内容和教学方法的改革,实现“教、学、做”一体化的人才培养模式。 1.3 关于“双师型”师资队伍建设 “双师型、专业化”是职业教师发展的必经之路,在这方面注重中、青年教师在实践环节动手能力的提高,创造条件使他们带着具体的问题、任务去企业学习实践。使中青年教师在学历和理论知识占优的情况下,大幅度提高自身的实操能力。着力加强师资队伍建设,采取“引进来、送出去”、学历进修和非学历学习相结合等方式,努力培养一支优秀的专业师资队伍,加强建设培养学生创新精神与实践能力的实训平台。 2、“一体化”教学的主要过程 2.1 开发制定一体化课程教学标准 2.1.1 重构课程标准 打破原有学科体系,将课程体系分为基本素质课程、专业基础课程、专门工艺课程。 2.1.2 开展项目教学和案例教学 根据铆焊专业岗位层次的不同要求,实现课程改革与课程建设上的重大突破,完善高级铆焊专业课程体系建设,制定高中起点3年制、初中起点5年制高级铆

焊接变位机型式与系列的论述

焊接变位机型式与系列的论述 天津工程机械研究院郑永强 1 引言 在我国，焊接变位机也已悄然成为制造业的一种不可缺少的设备，在焊接领域把他划为焊接辅机。近十年来，这一产品在我国工程机械行业，有了较大的发展，获得了广泛的应用。就型式系列和品种规格而言，已问世的，约有十余个系列，百余品种规格，正在形成一个小行业。笔者希望这一产品能健康、有序、迅速的发展；企业能在一个平等的技术上竞争。在我国，乃至国际范围内，有关焊接变位机的基本概念、型式与分类、主要技术参数等，存在不统一的问题。甚至存在某些量纲混淆问题，笔者希望能有一个统一的认识。 在人们的眼里，可能认为焊接变位机是一个无足轻重的产品。然而，在国际上，包括各种功能的产品在内，有百余系列。在技术上有普通型的；有无隙传动伺服控制型的；产品的额定负荷范围，达到0.1kN～18000 kN。可以说，焊接变位机是一个品种多，技术水平不低，小、中、大发展齐全的产品。本文希望给他一个应有的技术定位。 2 国内外焊接变位机发展简介 本文不是研究国内外焊接变位机发展情况的专著。从上述研究目的出发，在此仅做简介。一般说来，生产焊接操作机、滚轮架、焊接系统及其他焊接设备的厂家，大都生产焊接变位机；生产焊接机器人的厂家，大都生产机器人配套的焊接变位机。但是，以焊接变位机为主导产品的企业，非常少见。德国Severt公司，美国Aroson公司，我国天津鼎盛工程机械有限公司等，算是比较典型的生产焊接变位机的企业。德国的CLOOS、奥地利igm、日本松下机器人公司等，都生产伺服控制与机器人配套的焊接变位机。以下仅就变位机型式、第一主参数等做些介绍。 2．2 德国Severt公司 该公司主要生产8种类型的产品，其中7种是焊接变位机。每种型式的焊接变位机，按其功能讲，均包括基本型、调速型、CNC程控型和机器人配套型等4种产品。 ⑴S10型，包括S10.1、2、3、4型等4个产品系列。即：①L型双回转式、L型双回转升降式；②L型双回转-倾翻式、L型双回转-倾翻升降式；③23L型双回转式、23L型双回转升降式；④23L型双回转-倾翻式、23L型双回转-倾翻升降式。 ⑵S20型，包括S20.1、2型2个产品系列。即：①单座单回转式、单座单回转升降式； ②C型双回转式。 ⑶S30型，包括S30.1、2型2个产品系列。即：①立式单回转；②立式单回转双工位。 ⑷S40型，包括S40.1、2、3、4、5、6、7等7个产品系列。即：①双座单回转分体式； ②双座首尾单回转式；③H型双座双回转式；④双座首尾单回转尾架移动式；⑤双座首尾倾翻尾架移动式；⑥双座3轴单回转式；⑦单座滚圈单回转式、双座滚圈单回转尾架移动式。 ⑸S50型：包括S50.1、2、3、4、5、6、7型，7个多轴（自由度）产品系列。即：①立式3轴单回转双工位式；②立式单回转双工位23倾翻--回转式（5轴）；③立式单回转多工位23L型双回转式（5轴）；④立式单回转双工位23L型双回转倾翻式（7轴）；⑤立式单回转双工位23双座单回转式（3轴）；⑥立式单回转双工位23C型双回转式（5轴）；

塑料热风焊接技术及应用

塑料热风焊接技术及应 用 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

塑料热风焊接技术及应用 newmaker 在与化工相关的行业中，普遍 使用的塑料容器、储槽以及部 分管路系统，都需要借助热风 焊接工艺，才能达到理想的连 接牢度。而热风工艺本身也因其简单实用，而被行业内专业人士广泛接受，尤其是对于PE、PP、PVC和PVDF等塑料种类的焊接，更具有独特的优势。塑料焊接，实际上就是相容的塑料材料中相互缠绕的大分子链受热之后，由于具备了足够的能量和空间，在自身的分子热运动和外在压力的作用下，相互迁移和扩散到对方的熔融区中，并随着温度的下降和时间的推移，再次发生缠绕、冷却、结晶和定型的过程。在塑料制品的诸多连接技术中，热风焊接工艺是比较常见的一种，化工行业中普遍使用的塑料容器、储槽以及部分管路系统等均可以使用该工艺。本文对几种主要的热风焊接工艺进行了简单的介绍。圆嘴热风焊接技术通常，圆嘴热风焊的工艺过程包括5个阶段，分别是：待焊部件的表面处理、加热、加压、分子链间扩散和冷却。每个阶段的具体操作要求取决于待焊部件的具体外观形状和内部结构设计。其工作原理（如图所示）是：利用加热后的风或空气，同时预热焊条与待焊的母材相应部位；待其熔融之后，操作者通过对焊条垂直施加一定的压力，将焊条的熔融区与待焊母材的熔融区进行对接，并保持一定的焊接速度，使其具有足够的承压时间；最后，进行冷却定型。 圆嘴热风焊接的工作原理示 意图 在正式焊接之前，应先对待焊部件的表面进行相关处理，这样做的目的是：一方面，为了在焊接区域加工出焊缝所需要的破口或槽口，例如V形或X形槽口（如图所示）；另一方面，为了去除材料表面的杂质、脏物或者氧化层等影响焊接质量的不利因素。

20T焊接变位机的设计与分析

目录 第一章绪论 (2) 1.1选题背景 (2) 1.2研究的目的和意义 (2) 1.3国内外研究综述 (3) 第二章焊接变位机的主要性能及结构 (3) 2.1一般焊接设备应具备的性能 (3) 2.2焊接变位机的分类 (4) 2.3焊接变位机的主要结构及工作原理 (5) 2.4焊接变位机的选用原则 (6) 第三章焊接变位机的方案设计 (7) 3.1焊接变为机的整体方案设计 (7) 3.2 翻转机构设计 (8) 3.2.1第一级蜗杆的设计 (8) 3.2.2第二级蜗轮的设计蜗杆 (12) 第四章校核 (17) 4.1各轴转速 (17) 4.2各轴的功率 (17) 4.3 各轴的转矩 (18) 4.4 齿轮的校核 (18) 4.5 轴的校核 (21) 4.6小齿轮轴承的校核 (23) 第五章控制部分 (25) 5.1 控制部分电气原理图 (25) 5.2回转机构的控制部分 (25) 5.3翻转电机的控制 (26) 致谢 (27) 参考文献 (28)

第一章绪论 1.1选题背景 焊接技术自发明至今已有百余年的历史，工业生产中的一切重要产品，如航空、航天及核能工业中产品的生产制造都离不开焊接工艺,并且焊接质量的好坏直接影响产品质量的好坏以及整机性能。所以改进焊接技术，提高焊接质量对现代化工业有着重要的作用，其中提高焊接机械化、自动化水平，实现焊接工艺及装备的现代化是改进焊接质量的一个重要方面。一般来说，当焊件的质量较大或体积较大时，靠人工改变焊缝位置很不容易，且效率低下，在这样的焊接生产中，就会遇到焊接变位及选择合适的焊接位置的情况，针对这一实际需要，人们就设计制造了焊接变位机。合适的变位机能将被焊工件的焊缝转动到最佳位置,从而提高焊接质量及生产效率，更避免了立焊、仰焊等情况出现。变位机可以使工件上的接缝处于理想的船形位置或平焊位置，以方便进行焊接，是提高焊接效率和质量，降低劳动强度的有效工具。另外,选择合适的变位机能降低工人的劳动强度以及生产成本,加强安全文明生产,有利于现场管理。到如今，焊接变位机不仅仅是一种焊接辅助设备，它更是与与焊接操作机、焊接滚轮架并称为焊接辅助设备中三大机。 1.2研究的目的和意义 自从焊接技术发明以来，它便在机械制造工业当中占据着其不可替代的地位，工业生产中的绝大多数重要产品，如汽车、船舶、飞机等等产品的生产制造都离不开焊接技术。焊接质量的高低会直接影响产品的整体质量。所以，改进焊接技术，提高焊接质量对工业现代化起着重要的作用。而焊接变位机正是这样一个可以提高焊接工艺水平的关键焊接设备。 一般而言，对于加工比较复杂并且质量较重的工件我们很难人为的去改变工件的焊缝位置。在这个时候焊机变位机就显示了它的优越性，通过对工件的翻转与回转，焊接变位机可以将被焊工件的各类焊缝调整到最佳位置，从而避免仰焊、立焊等的出现，提高焊接加工质量。 在现如今的制造业当中焊接机器人的运用越来越广泛，未来能够充分发挥机器人的高能力，我们经常将机器人与焊接变位机组合使用。焊接变位机已经成为了焊接机器人工作站不可缺少的一部分，因此我对焊机变位机的研究是有很大现实意义的。 总之，焊接变位机是保证焊接效率和质量，提高焊接生产率，降低劳动强度，改善工人作业条件，实现机械化、自动化的的有效设备。另外,焊接变位机也能及生产成本,加强安全文明生产,有利于现场管理。目前，我国的焊接变位机行业已经开始起步，但是与世界一流水平还有一定的差距。所以，就焊接变位机的重要性和我国目前焊接变位机的现状来说，对焊接变位机的研究具有重大意义。

焊接技术的应用与前景

哈尔滨工业大学 金属工艺学课程论文 题目：焊接技术的应用与前景 院系：能源科学与工程学院 专业：核反应堆工程系 班级：1102301 学号：1110200724 姓名：刘平成

焊接技术的工艺应用与前景 作者：刘平成 (哈尔滨工业大学能源科学与工程学院核反应堆工程专业，哈尔滨150001) 摘要：制造业是现代国民经济和综合国力的重要支柱，金属工艺学是一门研究有关制造金属机件的工艺方法的综合性技术学科。本文主要介绍了焊接技术在金属工艺学中的应用，工艺特点，实践，背景与应用前景。 关键词：金属工艺学、学科交叉、工艺流程，焊接技术 Technology application and prospect of welding technology (Energy Science and Engineering, Nuclear Reactor Engineering of Harbin Institute of Technology, Harbin 150001) Abstract：The manufacturing industry is an important pillar of the modern national economy and overall national strength, Metal Technology is a comprehensive research process method for manufacturing metal parts technical disciplines. This paper describes the welding metal technology, process characteristics, practice, background and application prospects. 1 焊接技术的主要研究内容 焊接焊接是被焊工件的材质（同种或异种），通过加热或加压或两者并用，并且用或不用填充材料，使工件的材质达到原子间的结合而形成永久性连接的工艺过程。 1.1 焊接分类 在近代的金属加工中，焊接比铸造、锻压工艺发展较晚，但发展速度很快。焊接结构的重量约占钢材产量的45%，铝和铝合金焊接结构的比重也不断增加。焊接技术主要应用在金属母材上，常用的有电弧焊，氩弧焊，CO2保护焊，氧气-乙炔焊，激光焊接，电渣压力焊等多种，塑料等非金属材料亦可进行焊接。金属焊接方法有40种以上，主要分为熔焊、压焊和钎焊三大类。 金属的焊接，按其工艺过程的特点分有熔焊,压焊和钎焊三大类. 熔焊是在焊接过程中将工件接口加热至熔化状态，不加压力完成焊接的方法。熔焊时，热源将待焊两工件接口处迅速加热熔化，形成熔池。熔池随热源向前移动，冷却后形成连续焊缝

焊接变位机的设计 毕业设计

摘要 焊接变位机运动系统的设计是焊接变位机方案设计的核心内容，而焊接变位机运动自由度的确定是其前提条件。焊接变位机的关键是对变位机进行最佳位置焊接所需要的运动自由度的设计，如平动或转动的设计。 焊接变位机是将工件回转，翻转，以便使工件上的焊缝置于水平和船形位置的机械装置。焊接变位机是应用最广泛的一种焊接变位机，载重量一般不超过1吨。焊接变位机的主体部分是翻转机构、回转机构、底座。本设计主要论述了焊接变位机械的组成，工作原理，重点讲述了其中的旋转减速机构的设计，旋转减速机构通过电机驱动，经过带传动，二级蜗杆蜗轮减速器的传动，起到减速和工作台的旋转运动的效果。包括了电机的选择，键的选择，轴承的选择等，还有带轮传动的计算，蜗轮蜗杆传动的计算，蜗杆轴的校核，轴承的校核等一系列设计计算。 焊接变位机有利于实现最佳位置的焊接过程、提高工作效率、降低疲劳强度并达到良好的焊缝成型。 关键词：焊接变位机械；带传动；蜗轮蜗杆传动；减速器

Abstract The design of the moving system of the welding positioner is the core content of the scheme design,but the system depends on the moving freedom`s certainty.The key part of the design of the welding positioner is the design of the moving freedom, according to the best welding position. The main parts of the welding positioner include overturning machinery, circumgyrating machinery and the base.The arm-extending welding posioner is used most widely ,the load is less than one ton.The arm-extending welding positioner is the machine which makes the workpiece circumgyrate and overturn to make the welding line on the workpiece park the level direction and cymbate position. The welding positioner`s makeup and operating principle make up of the paper ,which disserates the design of the turning gear of the machine .The belt driving and two stage worm wheel retarder make the turning gear realize the man`s anticipating speed.The use of the techogenerator which will feed back the instant speed to the generator and then the controller will adjust the speed makes sure of the high welding line quality. Welding positioner is in favor of the welding process to achieve the best possible position,improving efficiency,reducing the fatigue strength,and forming a good weld. Key words:welding posioner,belt drive,worm drive,reducer

消除残余应力的方法

消除残余应力的方法(金属)——时效处理 消除残余应力的方法(金属)——时效处理 金属工件(铸件、锻件、焊接件)在冷热加工过程中都会产生残余应力，残余应力值高者（单位为Pa）在屈服极限附近构件中的残余应力大多数表现出很大的有害作用；如降低构件的实际强度、降低疲劳极限，造成应力腐蚀和脆性断裂，由于残余应力的松弛，使零件产生变形，大大的影响了构件的尺寸精度。因此降低和消除工件的残余应力就十分必要了，特别是在航空航天、船舶、铁路及工矿生产等应用的，由残余应力引起的疲劳失效更不容忽视。 目前的针对残余应力的不同处理方法有：自然时效方法和人工时效方法（包括热处理时效、敲击时效、振动时效、超声冲击时效） 1、自然时效——适合：热应力（铸造锻造过程中产生的残余应力）冷应力（机械加工过程中产生的残余应力）焊接应力（焊接过程中产生的应力） 自然时效是最古老的时效方法。它是把构件露天放置于室外，依靠大自然的力量，经过几个月至几年的风吹、日晒、雨淋和季节的温度变化，给构件多次造成反复的温度应力。再温度应力形成的过载下，促使残余应力发生松弛而使尺寸精度获得稳定。 自然时效降低的残余应力不大，但对工件尺寸稳定性很好，原因是工件经过长时间的放置，石墨尖端及其他线缺陷尖端附近产生应力集中，发生了塑性变形，松弛了应力，同时也强化了这部分基体，于是该处的松弛刚度也提高了，增加了这部分材质的抗变形能力，自然时效降低了少量残余应力，却提高了构件的松弛刚度，对构件的尺寸稳定性较好，方法简单易行，但生产周期长.占用场地大，不易管理，不能及时发现构件内的缺陷，已逐渐被淘汰。 2、热处理时效——适合：热应力（铸造锻造过程中产生的残余应力）冷应力（机械加工过程中产生的残余应力）焊接应力（焊接过程中产生的应力） 热时效处理是传统的消除残余应力方法。它是将构件由室温缓慢，均匀加热至550℃左右，保温4-8小时，再严格控制降温速度至150℃以下出炉。 热时效工艺要求是严格的，如要求炉内温差不大于±25℃，升温速度不大于50℃/小时，降温速度不大于20℃/小时。炉内最高温度不许超过570℃，保温时间也不易过长，如果温度高于570℃，保温时间过长，会引起石墨化，构件强度降低。如果升温速度过快，构件在升温中薄壁处升温速度比厚壁处快的多，构件各部分的温差急剧增大，会造成附加温度应力。如果附加应力与构件本身的残余应力叠加超过强度极限，就会造成构件开裂。 热时效如果降温不当，会使时效效果大为降低，甚至产生与原残余应力相同的温度应力（二次应力、应力叠加），并残留在构件中，从而破坏了已取得的热

激光焊接技术应用及发展趋势

激光焊接技术应用及其发展趋势 摘要：本文论述了激光焊接工艺的特点、激光焊接在汽车工业、微电子工业、生物医学等领域的应用以及研究现状，激光焊接的智能化控制，论述激光焊接需进一步研究与探讨的问题。关键词：激光焊接；混合焊接；焊接装置；应用领域 引言 激光焊接是激光加工材料加工技术应用的重要方面之一。70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接，焊接过程属于热传导型，即激光辐射加热工件表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数，使工件熔化，形成特定的熔池。由于激光焊接作为一种高质量、高精度、低变形、高效率和高速度的焊接方法，随着高功率CO2和高功率的Y AG激光器以及光纤传输技术的完善、金属钼焊接聚束物镜等的研制成功，使其在机械制造、航空航天、汽车工业、粉末冶金、生物医学微电子行业等领域的应用越来越广。目前的研究主要集中于C02激光和YAG激光焊接各种金属材料时的理论，包括激光诱发的等离子体的分光、吸收、散射特性以及激光焊接智能化控制、复合焊接、激光焊接现象及小孔行为、焊接缺陷发生机理与防止方法等，并对镍基耐热合金、铝合金及镁合金的焊接性，焊接现象建模与数值模拟，钢铁材料、铜、铝合金与异种材料的连接，激光接头性能评价等方面做了一定的研究。 一、激光焊接的质量与特点 激光焊接原理：激光焊接是将高强度的激光束辐射至金属表面，通过激光与金属的相互作用，金属吸收激光转化为热能使金属熔化后冷却结晶形成焊接。图1显示在不同的辐射功率密度下熔化过程的演变阶段[2]，激光焊接的机理有两种： 1、热传导焊接 当激光照射在材料表面时，一部分激光被反射，一部分被材料吸收，将光能转化为热能而加热熔化，材料表面层的热以热传导的方式继续向材料深处传递，最后将两焊件熔接在一起。 2、激光深熔焊 当功率密度比较大的激光束照射到材料表面时，材料吸收光能转化为热能，材料被加热熔化至汽化，产生大量的金属蒸汽，在蒸汽退出表面时产生的反作用力下，使熔化的金属液体向四周排挤，形成凹坑，随着激光的继续照射，凹坑穿人更深，当激光停止照射后，凹坑周边的熔液回流，冷却凝固后将两焊件焊接在—起。 这两种焊接机理根据实际的材料性质和焊接需要来选择，通过调节激光的各焊接工艺参数得到不同的焊接机理。这两种方式最基本的区别在于：前者熔池表面保持封闭，而后者熔池则被激光束穿透成孔。传导焊对系统的扰动较小，因为激光束的辐射没有穿透被焊材料，所以，在传导焊过程中焊缝不易被气体侵入；而深熔焊时，小孔的不断关闭能导致气孔。传导焊和深熔焊方式也可以在同一焊接过程中相互转换，由传导方式向小孔方式的转变取决于施加于工件的峰值激光能量密度和激光脉冲持续时间。激光脉冲能量密度的时间依赖性能够使激光焊接在激光与材料相互作用期间由一种焊接方式向另一种方式转变，即在相互作用过程中焊缝可以先在传导方式下形成，然后再转变为小孔方式。 1、激光焊接的焊缝形状 对于大功率深熔焊由于在焊缝熔池处的熔化金属，由于材料的瞬时汽化而形成深穿型的圆孔空腔，随着激光束与工件的相对运动使小孔周边金属不断熔化、流动、封闭、凝固而形成连续焊缝，其焊缝形状深而窄，即具有较大的熔深熔宽比，在高功率器件焊接时，深宽比可达5：l，最高可达10：1。图2显示四种焊法在316不锈钢及DUCOLW30钢上的焊缝截面形

焊接变位机设计准则

珠海固得焊接自动化设备有限公司陈裕川江维何奕波摘要：在现代焊接机器人工作站中，变位机是实现高效、优质焊接生产的重要组成珠海固得焊接自动化设备有限公司陈裕川江维何奕波 摘要：在现代焊接机器人工作站中，变位机是实现高效、优质焊接生产的重要组成部件。本文概述了机器人焊接变位机的种类和结构形式，列举了焊接变位机在机器人工作站中典型的应用实例，详细地论述了机器人焊接变位机的技术要求、设计准则和计算方法，介绍了标准型机器人变位机的主要技术特性参数。 关键词：机器人工作站；变位机；设计准则 1 前言 在现代工业生产中，机器人的应用越来越普遍。为充分发挥机器人的功效，其通常与各种焊接变位机组合使用，从而实现高效、优质的焊接生产。目前，焊接变位机已成为焊接机器人工作站不可缺少的组成部分。一台较复杂的多轴焊接变位机的价格往往超过标准机器人本身的价格，可见焊接变位机的重要性。因此，必须重视焊接变位机的设计与制造。迄今，我国尚未制定焊接变位机设计规程，本文根据相关的技术文献，概括地讨论了机器人焊接变位机的设计准则。 2 焊接变位机的种类 目前，与机器人配套使用的焊接变位机有多种结构形式。现将最常用的焊接变位机分述如下： 2.1 固定式回转平台。这是一种最简单的单轴变位机，其结构形式见图1。工作平台可采用电机或风动马达驱动。通常工作平台的回转速度是固定不变的，其功能是配合机器人按预编程序将工件旋转一定的角度。 2.2 头架变位机。头架变位机也是一种单轴变位机，其结构形式如图2所示, 卡盘通常由电机驱动。与回转平台不同，其旋转轴是水平的，适用于装卡短小型工件，可配合机器人将工件接缝转到适于焊接的位置。 2.3 头尾架变位机。头尾架变位机由头架和尾架组成，其结构形式见图3，是机器人工作站最常用的变位机。在一般情况下，头架装有驱动机构，带动卡盘绕水平轴旋转。尾架则是被动的。如工件长度较大或刚度较小，亦可将尾架装上驱动机构，并与头架同步起动。严格地说，头尾架变位机仍属于单轴变位机。尾架在机座轨道上的水平移动在装卡工件时起作用，不与机器人协调动作。

焊接应力产生的原因及处理方法

1．焊接应力的分类 焊接过程是一个先局部加热，然后再冷却的过程。焊件在焊接时产生的变形称为热变形，焊件冷却后产生的变形称为焊接残余变形，这时焊件中的应力称为焊接残余应力。焊接应力包括沿焊缝长度方向的纵向焊接应力，垂直于焊缝长度方向的横向焊接应力和沿厚度方向的焊接应力。 2．焊接残余应力对结构性能的影响 （1）对结构静力强度的影响：焊接应力不影响结构的静力强度。 （2）对结构刚度的影响：焊接残余应力降低结构的刚度。 （3）对受压构件承载力的影响：焊接残余应力降低受压构件的承载力。（4）对低温冷脆的影响：增加钢材在低温下的脆断倾向。 （5）对疲劳强度的影响：焊接残余应力对结构的疲劳强度有明显不利影响。焊接变形的基本形式有收缩变形、角变形、弯曲变形、波浪变形和扭曲变形等。 焊接过程中，对焊件进行不均匀加热和冷却，是产生焊接应力和变形的根本 原因。 减少焊接应力与变形的工艺措施主要有： 一、预留收缩变形量。根据理论计算和实践经验，在焊件备料及加工时预先考 虑收缩余量， 以便焊后工件达到所要求的形状、尺寸。 二、反变形法。根据理论计算和实践经验，预先估计结构焊接变形的方向和大小，然后在焊接装配时给予一个方向相反、大小相等的预置变形，以抵消焊后产生的变形。 三、刚性固定法。焊接时将焊件加以刚性固定，焊后待焊件冷却到室温后再去掉刚性固定，可有效防止角变形和波浪变形。此方法会增大焊接应力，只适用于塑性较好的低碳钢结构。 四、选择合理的焊接顺序。尽量使焊缝自由收缩。焊接焊缝较多的结构件时，应先焊错开的短焊缝，再焊直通长焊缝，以防在焊缝交接处产生裂纹。如果焊缝较长，可采用逐步退焊法和跳焊法，使温度分布较均匀，从而减少了焊接应力和变形。 五、锤击焊缝法。在焊缝的冷却过程中，用圆头小锤均匀迅速地锤击焊缝，使金属产生塑性延伸变形，抵消一部分焊接收缩变形，从而减小焊接应力和变形。 六、加热“减应区”法。焊接前，在焊接部位附近区域(称为减应区)进行加热使之伸长，焊后冷却时，加热区与焊缝一起收缩，可有效减小焊接应力和变形。 七、焊前预热和焊后缓冷。预热的目的是减少焊缝区与焊件其他部分的温差，降低焊缝区的冷却速度，使焊件能较均匀地冷却下来，从而减少焊接应力与变形。焊后消除应力处理： 1、整体热处理：消除应力的程度主要决定于材质的成分、组织、加热温度和 保温时间。低碳钢及部分低合金钢焊接构件在650度，保温20~40h，可基本

浅析我国焊接技术的现状与未来发展

浅析我国焊接技术的现状与未来发展 【摘要】在我国制造业发展的过程中，焊接技术是人们常用的加工工艺。本文通过对我国现阶段焊接技术的发展现状进行简要的介绍，阐述了我国焊接技术的未来发展趋势，以供相关人士参考。 【关键词】焊接技术；材料；发展现状；发展趋势 随着科学技术的不断发展，焊接技术也在进行不断的创新和发展，这不仅有利于我国社会经济建设，还有效的促进了我国现代制造业的发展。目前，人们为了推动缓解制造技术的创新和发展，也将许多先进的科学技术和科学理念应用到其中。下面我们就对我国焊接技术的现状和未来发展趋势进行介绍。 一、我国当前焊接技术的发展现状 目前，在我国社会经济发展的过程中，人们对生活水平的要求也越来越高，而钢结构材料作为我国城市建设、社会发展的基础材料之一，人们对其材料性能的要求也在逐渐的提高，因此我们在对其进行相关的加工处理施工的时候，人们就对焊接技术进行严格的要求，从而使其焊接技术的加工处理效果满足工程设计的相关要求。而随着电子信息化时代的到来，人们也将许多先进的科学技术应用到了焊接加工技术当中，从而实现了焊接技术的自动化。这不仅有效的加快了焊接施工的工作效率，还大幅的提高了焊接的质量。目前，我们也已经将焊接技术应用到各个行业当中，并且还充分的利用了计算机技术和防治设计受到，来对焊接过程中产生的应力变形进行相关的控制。如今，在我国焊接技术创新发展的过程中，人们已经开始全面的对焊接介绍的内容展开了全面的分析，进而有利于我国焊接技术的发展。 二、当前我国焊接学科研究成就及进展 1.高品质焊接材料的生产与应用 钢铁生产技术的产生和发展都和焊接技术有着密切的关系，人们可以通过焊接来对钢铁材料的性能进行全面的提高。但是，在对其进行焊接施工处理的过程中，施工人员没有严格的按照工程施工的相关标准来对其进行焊接处理，使其自身结构的平衡性结晶组织出现问题，那么这就对钢铁焊接材料的品质有着一定的影响。为此要实现高品质焊接材料的生产，施工人员就要结合相关的焊接要求，来对其焊接材料、金属质量以及纯度等各个方面进行严格的控制，尽可能的避免人们在对金属材料进行焊接加工处理的过程中出现问题。而随着科学技术的不断进步，人们也将焊接技术应用到了复合合金材料的加工制作当中，这就给我国焊接技术带来了新的发展空间和挑战。目前，人们在对金属材料进行焊接加工的过程中，药芯焊丝技术在其中有着十分重要的作用，因此在对其焊接施工前，施工人员就要对其进行严格的要求。不过，和国外发达国家相比，我国在药芯焊丝的生产技术上还存在着一定的缺陷，为此我们在对高品质焊接材料进行生产和应用

焊接残余应力的消除方法——【焊接工艺】

焊接残余应力的消除方法 焊接残余应力是焊接技术带来的一个几乎无法避免的缺陷，其危害众所周知。当焊接造成的残余应力会影响结构安全运行时，还需设法消除焊接残余应力，改善焊接接头的塑性和韧性，以提高焊件结构性能。 一、焊接的应力与应变： 在接过程中，由于焊接件产生温度梯度，接头组织和性能的不均匀，就会在焊件内产生应力和应变。焊后残留在焊件内的焊接应力就是焊接残余应力，它是没有外载荷作用时就存在的应力。 二、焊接残余应力的危害： 焊接残余应力与外载荷产生的应力叠加，局部区域应力过高，使结构承载能力下降，引起裂纹和变形，使焊件形状和尺寸发生变化，需要进行矫形。变形过大会因无法矫形而报废甚至导致结构失效。 三、减少焊接残余应力和变形的措施： ①设计 ②焊接工艺 如： ?尽量减少焊接接头数量 ?相邻焊缝间应保持足够的间距 1

?尽可能避免交叉，避免出现十字焊缝 ?焊缝不要布置在高应力区 ?焊前预热等等 四、焊后残余应力的消除方法 消除焊接残余应力的方法有：热处理、锤击、振动法和预载法等。 1、热处理消除法 焊后热处理是一种消除焊接残余应力常用的方法。工程上我们主要用退火处理，退火温度越高、保温时间越长，消除焊接残余应力的效果就越好。但是温度过高，使工件表面氧化比较严重，组织可能发生转变，影响工件的使用性能，存在弊端。蠕变应力松弛理论为热处理消除焊接残余应力提供了另一条思路，工件在较低温度时会发生蠕变，材料内部的残余应力会因应力松弛而得到释放，只要保温时间足够长，理论上残余应力可完全消除。在低温消除焊接残余应力时，材料的组织和性能变化甚微，几乎不影响材料的使用性能，而且低温处理材料表面的氧化和脱碳也比较小，这就可以在材料的力学性能和组织基本不变的情况下达到降低材料焊接残余应力的目的。 2、锤击消除法 2

焊接技术应用专业

河北省中等职业学校骨干专业汇报材料 评审学校：唐山劳动高级技工学校 专业名称：焊接技术应用 专业代码：052200

一、专业设置基本情况 焊接技术应用专业成立于1974年，2010年被命名为唐山市示范专业，2012年被评为国家高技能人才培养基地，2014年确定为国家中等职业发展改革示范校重点专业。为唐山市装备制造业发展培养了大批优秀毕业生，培养出全国劳动模范、首席焊接专家钟秉锐等一大批高技能人才，目前拥有329多名学生，教师26人。 为建立适合区域经济发展的校企“产学结合、工学交替”的人才培养模式，加强学校与企业、教学与生产的紧密结合，建立学校与企业“双定双进”的合作机制，使专业建设指导工作主动、灵活地适应社会需求，更有效地为地方经济发展服务，我院聘请行业专家组建专业建设团队，成立专家委员会，定期召开专家座谈会，制定焊接技术应用专业建设规划与实施方案，并结合企业的需求，不断改进调整。 二、教学与改革创新 在行业企业充分调研基础上，以企业专家为引领，确定了“产学结合，工学交替”人才培养模式，从“师资、设备、教材、教法、环境”五个保障要素入手，进行“生产、教学、工作、学习”相融合的人才培养，在深入调研和专家委员会的指导下，完成了模块化的中、高级工和预备技师课程体系设置。 开发了以培养学生核心价值观的校本教材《人才读本与企业文化》，编写了适应“产品+课题”专业教学的《焊工工艺与技能训练》和《焊接专业机械制图》校本教材，适应新岗位、新技能需要，编写了《焊接机器人操作指南》、《先进焊接技术》校本教材，为使学生具备能用会修焊接设备的技能，编写《焊机维修》校本教材。 优化实践教学环境，将实训室从设备、材料、流程等要素，按照岗位要求进行改造和新建，为学生创造学习+操作的成长环境。创建了以课题为引领、产品作载体的“产品+课题”教学模式，深化了“做中教、做中学”，实现了教学内容项目化，教学方式工作化、教学环境职场化、教学成果产品化的目标。制定了新课堂教学评价标准，由企业、学校、学生多方参与评价，使教学质量显著提高。青年教师杨学军在2016年6月参加省中等职业院校创新杯说课大赛（机械类）二等奖，在2016年唐山市教学成果评比中，蒋志林获得教案一等奖，多媒体课

浅谈管道自动焊的应用

目录 一、概述 (2) 二、管道工作站的构成 (2) 2.1 管件组对机 (3) 2.2 焊接机 (3) 2.3 主要设备参数 (4) 三、管道工作站的运行 (5) 3.1 场地准备 (5) 3.2 轨道安装 (6) 3.3 设备组装 (7) 3.4 焊接过程 (7) 四、常见故障 (17) 五、注意事项 (18) 六、总结 (19)

浅谈管道工作站的应用 张宇龙 （中化七建伊犁新天煤制天然气项目，伊犁） ［摘要］：随着当今科学技术和国民经济的飞速发展，焊接方法和焊接技术日趋成熟完善。化工行业管道环焊缝所用的手工电弧焊因其生产效率低、人员要求密集等缺陷逐步被自动焊焊接性稳定、操作性强、人为因素小、焊接速度快、焊接合格率高、外观成形美等优势所代替。管道工作站就是将自动焊机借助于机械和电气等方法使焊接过程实现自动化、程序化的管道焊接施工工艺。本文将总结管道工作站在伊犁新天项目应用中的技术和经验，为今后公司推广管道工作站提供理论指导。 ［关键词］：自动焊接、焊接速率、焊接性稳定、生产效率、焊接质量高 一、概述 伊犁新天煤制天然气项目甲烷化装置区工艺管道焊接当量约为11万英寸，其中铬钼钢的焊接占大部分，为保证施工进度和焊接质量、提高生产效率， 项目部引进了南京奥特电气有限公司生产的AUTO MPPL FS-A/B型移动式管道自动焊接工作站两台。管道自动焊接工作站主要由悬臂焊接机、轨道模块、 管道支撑座以及电路控制系统等组成，其核心部分悬臂焊接机包括：压力式 回转滚轮架、伸缩横臂、压紧升降机构、焊接电源系统、焊接机头、电气控 制系统组成。其功能可实现直管与直管、直管与弯头、直管与法兰、直管与大小头等不同管件多种组合的自动化打底、填充和盖面的焊接过程。 二、管道工作站的构成 管道工作站分为管件组对机和焊接机两个部分。

焊接变位机的设计与调试研究

153 中国设备 工程 Engineer ing hina C P l ant 中国设备工程 2019.04 （下）焊接变位机，隶属于自动化焊接配套设备，主要负责基于自动化、机械化技术对机座、法兰、机架等非长形的焊件进行翻转变位加工，被广泛应用在装备制造产业中，特别是针对焊件自重较大、难以实现翻转的情况或是焊件存在较多焊缝的情况，设计一套可靠、高效、具备灵活性的配套变位机，不仅可以切实提升焊件的焊接质量，提高生产效率，还能够改善工作人员的作业环境。1?设备概述 焊接变位机的作用是对焊接工作起辅助作用，在进行焊接工作时待焊工作件可以凭借焊接变位机变位功能获得理想的焊接位置，同时还可以使焊接速度得到保障。该设备主要由支撑台面、翻转横梁、扇形齿轮、侧立柱、底座等部分组成。支撑台面由型材和板材焊接而成，用于支撑40t 工件及夹持工件的工装。底座也采用型材和板材焊接而成，主要起设备的支撑作用。德国 DEUMA 公司生产的德尔玛变位机为例，该焊接中心的辅助设备，与相对应设施如机器人等进行配套后可以实现焊接工作的自动化、智能化，在此条件下就可以达到更高的焊接工艺要求，在焊接效率得到大幅提升的同时保证了产品焊接的质量，并且在焊接工作自动化、智能化的同时，还可以改善焊接工作的工人的工作条件，降低生产成本。主要机械结构件如图1所示。 ? 图1?焊接变位机机械结构件 2?变位机的设计 （1）设计理念。焊接变位机在工作时机器本身的运行速度有一定的调节范围，而且设备还有足够的结构刚度。在传动链中，应具有反行程自锁装置，因此，我们可以利用变频控制技术，在设备上设置翻转和旋转功能，以此达到避免 焊接变位机的设计与调试研究 杨溢 （德尔玛（珠海）焊接自动化技术有限公司，广东?珠海?519000） 摘要：在焊机的生产机械化和自动化过程中，焊机变位机是重要而又薄弱的环节，本研究结合工作实践，介绍了针对设备支撑台面变形和翻转角度精确控制的设计并研究了其应用效果，检验变位机的性能是否满足,为后续的设计制造提供了依据。 关键词：焊接变位机；焊点质量；互锁控制 中图分类号：TP242 文献标识码：A 文章编号：1671-0711（2019）04（下）-0153-02 需要机器突然停车或者电力供给突然停止时，发生事故造成重大伤害。对于焊接变位机，德尔玛有着非常丰富的设计经验，在70多年的实际应用中，形成了自身的独特的设计理念。除满足强度设计外，还充分考虑实际使用工况，如底座是否需要无基础平地 摆放，工件预热温度对台面开裂变形的影响等等，并从设计、选材、加工工艺等方面来严格控制，如图2所示。 （2）翻转系统设计。目前，现有的焊接变位机通常都由翻转、旋转两个部分组成，且两个部分是同时运动的，即旋转部分和翻转部分为共同运动。以德尔玛变位机为例， 翻转驱动系统采用一台西门子伺服电机驱动二出轴的蜗轮蜗杆减速机，二出轴分别与两台平行轴的二级减速机相连，二级减速机再与DEUMA 特殊设计的齿轮系相连接。通过DEUMA 经过精密计算以及经验数据得出的齿轮中心距及变位系数等参数，以及左右齿轮系的差异化设计，使其能消除正反转所带来的齿间隙问题，极大地减小了变位机运转过程中的冲击载荷，增大了齿轮的使用寿命及安全系数。详见图3。 （3）旋转系统设计。由于材料具有屈服极限和疲劳极限，当变位机吨位大到一定程度时，将无法依靠选取高强度材料 或增加材料厚度来实现时，传动系统的设计将显得尤其重要。我们可以通过图3了解焊接变位机旋转部分的工作原理。回转驱动系统采用两台西门子伺服电机驱动行星减速机，从而带动两个小齿轮驱动回转轴承的方式来运转，两台西门子伺 服电机实现同步主、从控制，通过特殊的程序控制其同步性 来达到消除运转过程中的齿面间隙的目的，详见图4。3?变位机的应用效果研究 （1）使用变位机，首先可以进一步提升焊接质量，确保焊接电流的稳定性，在焊件焊接期间，焊接的姿态和时间都对结果有着直接的影响，使用变位机来实现自动化焊接，能够保证每次焊接拥有完全一致的焊点，且各焊点姿态一致、 图2?德尔玛变位机 图3?翻转系统

浅谈焊接技术的工艺应用与前景

浅谈焊接技术的工艺应用与前景 关键词：金属工艺学、学科交叉、工艺流程、焊接技术 随着生产的发展和科学技术的进步，焊接已成为—门独立的学科，并广泛应用于宇航、航空、核工业、造船、建筑及机械制造等工业部门，在我国的国民经济发展中，尤其是制造业发展中，焊接技术是一种不可缺少的加工手段。以西气东输工程项目为例，全长约4300公里的输气管道，焊接接头的数量竟达35万个以上，整个管道上焊缝的长度至少1万5千公里。国家大剧院一共用了6700吨钢材，焊缝长达100公里，如果不算已经焊好的预制件，就现场焊缝加起来也有35公里长，需要100多名优秀的焊工，耗用87吨焊条。北京奥运会鸟巢用的钢材11万吨，焊缝长达320公里，所用的焊条20100吨，可以足足绕地球赤道三圈。离开焊接，简直无法想象如何完成这样的工程。 焊接是一种先进的制造技术，它从单一的加工工艺发展成为现代科技多学科互相交融的新学科成为一种综合的工程技术，它涉及到材料、结构设计、焊接预处理、焊接材料、下料、成形、焊接生产过程控制及机械自动化等诸多技术领域。制造业是现代国民经济和综合国力的重要支柱，焊接技术已广泛地应用于工业生产的各个部门，在推动工业的发展和产品的技术进步以及促进国民经济的发展都发挥着重要作用。 1、焊接技术的主要研究内容 焊接焊接是被焊工件的材质（同种或异种），通过加热或加压或两者并用，并且用或不用填充材料，使工件的材质达到原子间的结合而形成永久性连接的工艺过程。 1.1焊接分类 在近代的金属加工中，焊接比铸造、锻压工艺发展较晚，但发展速度很快。焊接结构的重量约占钢材产量的45%，铝和铝合金焊接结构的比重也不断增加。焊接技术主要应用在金属母材上，常用的有电弧焊，氩弧焊，二氧化碳保护焊，氧气-乙炔焊，激光焊接，电渣压力焊等多种，塑料等非金属材料亦可进行焊接。金属焊接方法有40种以上，主要分为熔焊、压焊和钎焊三大类。 熔焊是在焊接过程中将工件接口加热至熔化状态，不加压力完成焊接的方法。熔焊时，热源将待焊两工件接口处迅速加热熔化，形成熔池。熔池随热源向前移动，冷却后形成连续焊缝而将两工件连接成为一体。 压焊是在加压条件下，使两工件在固态下，实现原子间结合，又称固态焊接。 钎焊是使用比工件熔点低的金属材料作钎料，将工件和钎料加热到高于钎料熔点、低于工件熔点的温度，利用液态钎料润湿工件，填充接口间隙并与工件实现原子间的相互扩散，从而实现焊接的方法。 1.2焊接产品的特点 焊接产品比铆接件、铸件和锻件重量轻，对于交通运输工具来说可以减轻自重，节约能量。焊接的密封性好，适于制造各类容器。发展联合加工工艺，使焊接与锻造、铸造相结合，可以制成大型、经济合理的铸焊结构和锻焊结构，经济效益很高。采用焊接工艺能有效利用材料，焊接结构可以在不同部位采用不同性能的材料，充分发挥各种材料的特长，达到经济、优质的目标。焊接技术已成为现代工业中一种不可缺少，而且日益重要的加工工艺方法。 2、焊接的实践应用 现代焊接技术主要用于重型工业，例如船舶、汽车、建筑施工等制造行业，以及相关的服务业中。 土木工程上常用到手工电弧焊，氩弧焊，电渣压力焊，闪光对焊，氧乙炔焰气焊及