大型箱體焊接變形的控制方法

解決問(wèn)題的途徑

     通過(guò)工藝分析及焊接變形影響因素的分析，采取了以下措施控制焊接變形，保證幾何尺寸。

1   下料時(shí)焊縫坡口所在板通過(guò)計(jì)算和試驗(yàn)，寬度方向合理留出焊接收縮量。由于焊縫橫向產(chǎn)生橫向縮短，產(chǎn)生橫向收縮大約為焊縫截面平均寬度的10%。焊縫產(chǎn)生縱縮短，在長(zhǎng)度方向留出合理余量（一般為20mm），構(gòu)件制作完畢后，進(jìn)行二次下料。

2   減小主焊縫的坡口截面尺寸，降低受熱量。

      箱型構(gòu)件四角主焊縫設(shè)計(jì)采用50°單邊V型坡口，鈍邊2mm，組隊(duì)間隙2mm的焊縫形式。在保證焊縫質(zhì)量的前提下，實(shí)際采用45°±5°V型坡口, 從而減小了主焊縫的坡口截面，降低了受熱量，減少了焊縫收縮量。

3   減小焊接線熱能

       箱型內(nèi)部原采用手工電弧焊，現(xiàn)改用線熱能較低的CO2氣體保護(hù)焊，四角主焊縫采用CO2氣體保護(hù)焊打底兩遍, 埋弧自動(dòng)焊蓋面一遍，改變了圖紙全部埋弧自動(dòng)焊焊接的工藝，有效降低了焊接線熱能。

4   確定合理的施焊順序

4.1    采用對(duì)稱焊接：箱型構(gòu)件四角主焊縫及縱向加肋板都是對(duì)稱布置，施焊中采用對(duì)稱焊接。

4.2    內(nèi)部橫向短肋板先用胎具制作成隔板框，保證尺寸的準(zhǔn)確性，減小組對(duì)成箱型整體后內(nèi)部焊接量。

4.3    筋板、橫隔板與箱體構(gòu)件的焊縫采用分段、分散對(duì)稱焊，減小變形。長(zhǎng)直焊縫采用分段退焊法，每段焊縫長(zhǎng)度為350mm。

4.4    嚴(yán)格工藝規(guī)范：為確保構(gòu)件加工質(zhì)量，每次施工前，必須通過(guò)分析和試驗(yàn)，確定合理的施工工藝方案。

  確定所必須的工裝配置。

  焊接工藝參數(shù)的確定：焊接材料、焊接設(shè)備、焊接人員、焊道清理、焊接順序、焊接電源、焊接電壓、焊接速度。

  減小焊接變形及應(yīng)力采取的措施：采用分段、分散對(duì)稱焊。對(duì)每一具體構(gòu)件規(guī)定嚴(yán)格的焊接順序。

  制定檢驗(yàn)規(guī)程：規(guī)定各項(xiàng)質(zhì)量控制點(diǎn)的檢驗(yàn)內(nèi)容、方法、手段及檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。

鋁型材的表面處理方式大體存在著陽(yáng)極氧化、電泳涂裝及粉末噴涂三種處理方式，每一種方式都各有優(yōu)勢(shì)，占有相當(dāng)?shù)氖袌?chǎng)份額。

粉末噴涂存在著以下幾點(diǎn)顯著優(yōu)勢(shì)：

1、工藝較為簡(jiǎn)單，主要得益于生產(chǎn)過(guò)程中主要設(shè)備的自動(dòng)精度的提高，對(duì)一些主要的技術(shù)參數(shù)已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)微電腦控制，有效地降低工藝操作難度，同時(shí)輔助設(shè)備大為減少；

2、成品率高，一般情況下，如果各項(xiàng)措施得當(dāng)，可控制不合格品的產(chǎn)生；

3、能耗明顯降低，在普通的陽(yáng)極氧化、電泳涂裝的生產(chǎn)過(guò)程中，水、電的消耗是相當(dāng)大的，特別是在氧化工序。整流機(jī)的輸出電流可達(dá)到8000~11000A之間，電壓在15~17.5V之間，再加上機(jī)器本身的熱耗，需要不停地用循環(huán)水進(jìn)行降溫，噸電耗往往在1000度左右，同時(shí)輔助設(shè)施的減少也可以降低一些電耗；焊接參數(shù)要調(diào)整和變化，也對(duì)氣體逸出和溶入熔池產(chǎn)生相當(dāng)大的影響。

4、對(duì)水、大氣的污染程度降低，片堿、硫酸及其它液體有幾溶劑的不再使用，減少水及大氣污染，也有效地提高鋁型材與作為環(huán)保產(chǎn)品的塑鋼型材的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力，相應(yīng)地減少了一些生產(chǎn)成本；

5、工人的勞動(dòng)強(qiáng)度明顯降低，由于采用自動(dòng)化流水線作業(yè)，上料方式以及夾具的使用方式已經(jīng)得到明顯簡(jiǎn)化，提高了生產(chǎn)效率，也降低了勞動(dòng)強(qiáng)度；

6、對(duì)毛料的表面質(zhì)量要求標(biāo)準(zhǔn)有明顯降低，粉末涂層并且可以完全覆蓋型材表面的擠壓紋，掩蓋一部分鋁型材表面的瑕疵，提高鋁型材成品的表面質(zhì)量；

7、涂膜的一些物理指標(biāo)較其他表面處理膜有明顯提高，如硬度、耐磨性，可有效地延長(zhǎng)鋁型材的使用壽命。

粉末噴涂采用的是粉末涂料，工藝上采用的是靜電噴涂，利用磨擦噴槍的作用，在加速風(fēng)的影響下，使粉末顆粒噴出槍體時(shí)攜帶正電荷，與帶負(fù)電荷的型材接觸，產(chǎn)生靜電吸附，然后經(jīng)過(guò)高溫固化。也增強(qiáng)了涂料的吸附強(qiáng)度，防止漆膜脫落。

從工藝本身來(lái)看，具有相當(dāng)高的科技成分，調(diào)配顏色各異的涂料，產(chǎn)生不同色系的裝飾效果，更加符合室內(nèi)裝飾的需要，也是與鋁型材在建筑業(yè)的應(yīng)用向室內(nèi)發(fā)展的趨勢(shì)相一致的。特別是噴涂型材與隔熱斷橋的聯(lián)合使用，使其更具有更時(shí)尚的潮流，使粉末噴涂型材具有了更大的發(fā)展空間，也是其他處理方式生產(chǎn)出來(lái)的型材所無(wú)法替代的。一旦我們對(duì)這個(gè)方面的實(shí)際提升都沒(méi)有合理的重視，這樣就會(huì)直接影響到自己今后的發(fā)展了，這一點(diǎn)實(shí)際的問(wèn)題真正對(duì)自身前進(jìn)是有所影響的。

 要說(shuō)鋁及鋁合金焊接中我們常用的是那種方法，那無(wú)疑就是交流鎢極弧焊（即TIG焊）了，它是在氣的保護(hù)下，利用鎢電極與工件問(wèn)產(chǎn)生的電弧熱熔化母材和填充焊絲的一種焊接方法。該焊機(jī)工作時(shí)，由于交流電流的極性是在周期性的變換，在每個(gè)周期里半波為直流正接，半波為直流反接。正接的半波期間鎢極可以發(fā)射足夠的電子而又不致于過(guò)熱，有利于電弧的穩(wěn)定。③超硬鋁合金過(guò)時(shí)效強(qiáng)化和形成強(qiáng)化相（MgZn2/AI2Mg3Zn3），使鋁合金達(dá)到高的硬度和強(qiáng)度。反接的半波期間工件表面生成的氧化膜很容易被清理掉而獲得表面光亮美觀、成形良好的焊縫。

    為什么說(shuō)交流弧焊加工是常用的鋁合金焊接加工工藝和方法呢？

    ⑴弧焊設(shè)備問(wèn)世若干年了，設(shè)備制造工藝越來(lái)越簡(jiǎn)單成熟，國(guó)內(nèi)外品牌眾多選擇，價(jià)格幾千元到幾萬(wàn)元不等。

    ⑵ 弧焊機(jī)工藝參數(shù)調(diào)節(jié)簡(jiǎn)單易學(xué)，一教就會(huì)。與之配套的只需氣和冷卻水，施工條件簡(jiǎn)單。

    ⑶和鋁合金的交流弧焊加工生產(chǎn)中，焊接工件不受工作臺(tái)的限制，無(wú)需真空，無(wú)需焊頭，焊接準(zhǔn)備條件簡(jiǎn)單。

    ⑷ 鋁和鋁合金弧焊加工，焊接速度快，焊接效果美觀，焊接成本低。并且一般的大小件，厚薄件都能焊接。

    ⑸ 弧焊工藝很早就有，因而市場(chǎng)上從事弧焊的技術(shù)工人特別多，培養(yǎng)一個(gè)弧焊工人也很容易。