fd焊接結(jié)構(gòu)的裝配與焊接工藝

1、第五章焊接結(jié)構(gòu)的裝配與焊接工藝裝配與焊接是焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)過程中的核心，直接關(guān)系到焊接結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。同一種焊接結(jié)構(gòu)，由于其生產(chǎn)批量、生產(chǎn)條件不同，或由于結(jié)構(gòu)形式不同，可有不同的裝配方式、不同的焊接工藝、不同的裝配一焊接順序，也就會(huì)有不同的工藝過程。本章重點(diǎn)介紹裝配與焊接工藝方法。第一節(jié)焊接結(jié)構(gòu)的裝配裝配是將焊前加工好的零、部件，采用適當(dāng)?shù)墓に嚪椒ǎ?按生產(chǎn)圖樣和技術(shù)要求連接成部件或整個(gè)產(chǎn)品的工藝過程。 裝配工序的工作量大，約占整體產(chǎn)品制造工作量的30% 40%,且裝配的質(zhì)量和順序?qū)⒅苯佑绊懞附庸に?、產(chǎn)品質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率。所以，提高裝配工作的效率和質(zhì)量，對(duì)縮短產(chǎn)品制造周期、降低生產(chǎn)成本、保證

2、產(chǎn)品質(zhì)量等方面，都具有重要的意義。一、裝配方式的分類裝配方式可按結(jié)構(gòu)類型及生產(chǎn)批量、工藝過程、工藝方法及工作地點(diǎn)來分類。1 按結(jié)構(gòu)類型及生產(chǎn)批量的大小分類(1) 單件小批量生產(chǎn)單件小批量生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)經(jīng)常采用劃線定位的裝配方法。該方法所用的工具、設(shè)備比較簡單，一般是在裝配臺(tái)上進(jìn)行。劃線法裝配工作比較繁重，要獲得較高的裝配精度，要求裝配工人必須具有熟練的操作技術(shù)。(2) 成批生產(chǎn) 成批生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)通常在專用的胎架上進(jìn)行裝配。胎架是一種專用的工 藝裝備，上面有定位器、夾緊器等，具體結(jié)構(gòu)是根據(jù)焊接結(jié)構(gòu)的形狀特點(diǎn)設(shè)計(jì)的。2. 按工藝過程分類(1) 由單獨(dú)的零件逐步組裝成結(jié)構(gòu)對(duì)結(jié)構(gòu)簡單的產(chǎn)品，可以是一次裝配完

3、畢后進(jìn)行 焊接；當(dāng)裝配復(fù)雜構(gòu)件時(shí)，大多數(shù)是裝配與焊接交替進(jìn)行。(2) 由部件組裝成結(jié)構(gòu)裝配工作是將零件組裝成部件后，再由部件組裝成整個(gè)結(jié)構(gòu) 并進(jìn)行焊接。3. 按裝配工作地點(diǎn)分類(1) 工件固定式裝配裝配工作在固定的工作位置上進(jìn)行，這種裝配方法一般用在重型焊接結(jié)構(gòu)或產(chǎn)量不大的情況下。(2) 工件移動(dòng)式裝配工件沿一定的工作地點(diǎn)按工序流程進(jìn)行裝配，在工作地點(diǎn)上設(shè)有裝配用的胎具和相應(yīng)的工人。這種裝配方式在產(chǎn)量較大的流水線生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，但有時(shí)為了使用某種固定的專用設(shè)備，也常采用這種裝配方式。二、裝配的基本條件在金屬結(jié)構(gòu)裝配中，將零件裝配成部件的過程稱為部件裝配；將零件或部件總裝成產(chǎn)品則稱為總裝配。通常

4、裝配后的部件或整體結(jié)構(gòu)直接送入焊接工序，但有些產(chǎn)品先要進(jìn)行部件裝配焊接，經(jīng)矯正變形后再進(jìn)行總裝配。無論何種裝配方案都需要對(duì)零件進(jìn)行定位、夾緊和測(cè)量，這就是裝配的三個(gè)基本條件。1 .定位定位就是確定零件在空間的位置或零件間的相對(duì)位置。圖5-1所示為在平臺(tái)6上裝配工字梁。工字梁的兩翼板4的相對(duì)位置是由腹板 3和擋鐵 5來定位，它們的端部是由檔鐵 7來定位。平臺(tái)6的工作面既是整個(gè)工字梁的定位基準(zhǔn)面， 又是結(jié)構(gòu)的支承面。圖5-1 工字梁的裝配1調(diào)節(jié)螺桿2墊鐵 3腹板 4翼板5、7擋鐵 6平臺(tái) 8 90°角尺2. 夾緊夾緊就是借助通用或?qū)Ｓ脢A具的外力將已定位的零件加以固定的過程。圖5-1中翼板

5、與腹板間相對(duì)位置確定后，是通過調(diào)節(jié)螺桿1來實(shí)現(xiàn)夾緊的。3. 測(cè)量測(cè)量是指在裝配過程中，對(duì)零件間的相對(duì)位置和各部件尺寸進(jìn)行一系列的技術(shù)測(cè)量，從而鑒定定位的正確性和夾緊力的效果，以便調(diào)整。上述三個(gè)基本條件是相輔相成的，定位是整個(gè)裝配工序的關(guān)鍵，定位后不進(jìn)行夾緊就難以保證和保持定位的可靠與準(zhǔn)確； 夾緊是在定位的基礎(chǔ)上的夾緊， 如果沒有定位，夾緊就 失去了意義；測(cè)量是為了保證裝配的質(zhì)量，但在有些情況下可以不進(jìn)行測(cè)量 (如一些胎夾具 裝配，定位元件定位裝配等)。零件的正確定位，不一定與產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖上的定位一致，而是從生產(chǎn)工藝的角度， 考慮焊接變形后的工藝尺寸。如圖 5-2所示的槽形梁，設(shè)計(jì)尺寸應(yīng)保持兩槽板

6、平行，而在考慮焊接 收縮變形后，工藝尺寸為204，使槽板與底板有一定的角度，正確的裝配應(yīng)按工藝尺寸進(jìn)行。圖5-2 槽形梁的工藝尺寸三、定位原理及零件的定位1 定位原理零件在空間的定位是利用六點(diǎn)定位法則(在第九章具體論述)進(jìn)行的，即限制每個(gè)零件在空間的六個(gè)自由度， 使零件在空間有確定的位置，這些限制自由度的點(diǎn)就是定位點(diǎn)。在實(shí)際裝配中，可由定位銷、定位塊、擋鐵等定位元件作為定位點(diǎn)；也可以利用裝配平臺(tái)或工件 表面上的平面、邊棱等作為定位點(diǎn)；還可以設(shè)計(jì)成胎架模板形成的平面或曲面代替定位點(diǎn)； 有時(shí)在裝配平臺(tái)或工件表面劃出定位線起定位點(diǎn)的作用。2 定位基準(zhǔn)及其選擇(1)定位基準(zhǔn) 在結(jié)構(gòu)裝配過程中，必須根據(jù)

7、一些指定的點(diǎn)、線、面來確定零件或部 件在結(jié)構(gòu)中的位置，這些作為依據(jù)的點(diǎn)、線、面，稱為定位基準(zhǔn)。圖5-3所示為容器上各接口間的相對(duì)位置，是以軸線和組裝面M為定位基準(zhǔn)確定的。裝配接口I、 H、川在筒體上的相對(duì)高度是以 M面為定位基準(zhǔn)而確定的； 各接口的橫向定位 則以筒體軸線為定位基準(zhǔn)。圖5-3容器上各接口位置(2)定位基準(zhǔn)的選擇合理地選擇定位基準(zhǔn)，對(duì)于保證裝配質(zhì)量、安排零部件裝配順序和提高裝配效率均有重要影響。選擇定位基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)著重考慮以下幾點(diǎn)：1) 裝配定位基準(zhǔn)盡量與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，這樣可以減少基準(zhǔn)不重合所帶來的誤差。比如,各種支承面往往是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，宜將它作為定位基準(zhǔn)； 各種有公差要求的尺寸，如孔

8、心距等也 可作為定位基準(zhǔn)。2）同一構(gòu)件上與其它構(gòu)件有連接或配合關(guān)系的各個(gè)零件，應(yīng)盡量采用同一定位基準(zhǔn)， 這樣能保證構(gòu)件安裝時(shí)與其它構(gòu)件的正確連接和配合。3）應(yīng)選擇精度較高，又不易變形的零件表面或邊棱作定位基準(zhǔn)，這樣能夠避免由于基 準(zhǔn)面、線的變形造成的定位誤差。4）所選擇的定位基準(zhǔn)應(yīng)便于裝配中的零件定位與測(cè)量。在確定定位基準(zhǔn)時(shí)應(yīng)綜合生產(chǎn)成本、 生產(chǎn)批量、零件精度要求和勞動(dòng)強(qiáng)度等因素。 例如 以已裝配零件作基準(zhǔn)，可以大大簡化工裝的設(shè)計(jì)和制造過程， 但零件的位置、尺寸一定會(huì)受 已裝配零件的裝配精度和尺寸的影響。 如果前一零件尺寸精度或裝配精度低， 則后一零件裝 配精度也低。四、裝配中的測(cè)量測(cè)量是檢驗(yàn)

9、定位質(zhì)量的一個(gè)工序，裝配中的測(cè)量包括：正確、合理地選擇測(cè)量基準(zhǔn)；準(zhǔn)確地完成零件定位所需要的測(cè)量項(xiàng)目。在焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)中常見的測(cè)量項(xiàng)目有：線性尺寸、平行度、垂直度、同軸度及角度等。1. 測(cè)量基準(zhǔn)測(cè)量中，為衡量被測(cè)點(diǎn)、線、面的尺寸和位置精度而選作依據(jù)的點(diǎn)、線、面稱為測(cè)量基 準(zhǔn)。一般情況下，多以定位基準(zhǔn)作為測(cè)量基準(zhǔn)。如圖5-3所示的容器接口 I、n、川都是以M面為測(cè)量基準(zhǔn)，測(cè)量尺寸 hi、h2和H2,這樣接口的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、定位標(biāo)準(zhǔn)、測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)三者合 一，可以有效地減小裝配誤差。當(dāng)以定位基準(zhǔn)作為測(cè)量基準(zhǔn)不利于保證測(cè)量的精度或不便于測(cè)量操作時(shí)，就應(yīng)本著能使測(cè)量準(zhǔn)確、操作方便的原則，重新選擇合適的點(diǎn)、線、面作為

10、測(cè)量基準(zhǔn)。如圖5-1中所示的工字梁，其腹板平面是腹板與翼板垂直定位的基準(zhǔn)，但以此平面作為測(cè)量基準(zhǔn)去測(cè)量腹板與翼板的垂直度，則不是很方便，也不利于獲得精確的測(cè)量值。此時(shí)，若按圖5-1所示采用以裝配平臺(tái)面作為測(cè)量基準(zhǔn)，用90 °角尺測(cè)量翼板與平臺(tái)的垂直度，既容易測(cè)量，又能保證測(cè)量的準(zhǔn)確性。2. 各種項(xiàng)目的測(cè)量（1） 線性尺寸的測(cè)量線性尺寸，是指工件上被測(cè)點(diǎn)、線、面與測(cè)量基準(zhǔn)間的距離。線性尺寸的測(cè)量是最基礎(chǔ)的測(cè)量項(xiàng)目，其它項(xiàng)目的測(cè)量往往是通過線性尺寸的測(cè)量來間接進(jìn)行的。線性尺寸的測(cè)量主要是利用刻度尺（卷尺、盤尺、直尺等）來完成，特殊場(chǎng)合利用激 光測(cè)距儀來進(jìn)行。（2） 平行度的測(cè)量 主要有下

11、列兩個(gè)項(xiàng)目：1）相對(duì)平行度的測(cè)量。相對(duì)平行度是指工件上被測(cè)的線（或面）相對(duì)于測(cè)量基準(zhǔn)線（或 面）的平行度。平行度的測(cè)量是通過線性尺寸測(cè)量來進(jìn)行的。其基本原理是測(cè)量工件上線的兩點(diǎn)（或面上的三點(diǎn)）到基準(zhǔn)的距離，若相等就平行，否則就不平行。但在實(shí)際測(cè)量中為減 小測(cè)量中的誤差，應(yīng)注意： 測(cè)量的點(diǎn)應(yīng)多一些，以避免工件不直而造成的誤差； 測(cè)量工具應(yīng)垂直于基準(zhǔn)； 直接測(cè)量不方便時(shí)，間接測(cè)量。圖5-4是相對(duì)平行度測(cè)量的例子。（a）圖為線的平行度，測(cè)量三個(gè)點(diǎn)以上，（b）圖為面的平行度，測(cè)量兩個(gè)以上位置。5-4相對(duì)平行度的測(cè)量a）角鋼間相對(duì)平行度b）用大平尺測(cè)量相對(duì)平行度2）水平度的測(cè)量。容器里的液體（如水），在

12、靜止?fàn)顟B(tài)下其表面總是處于與重力作用方向相垂直的位置，這種位置稱為水平。水平度就是衡量零件上被測(cè)的線（或面）是否處于水平位置。許多金屬結(jié)構(gòu)制品，在使用中要求有良好的水平度。例如橋式起重機(jī)的運(yùn)行軌道， 就需要良好的水平度，否則，將不利于起重機(jī)在運(yùn)行中的控制，甚至引起事故。施工裝配中常用水平尺、軟管水平儀、水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀等量具或儀器來測(cè)量零件的水平 度。 用水平尺測(cè)量。水平尺是測(cè)量水平度最常用的量具。 測(cè)量時(shí)，將水平尺放在工件的被 測(cè)平面上，查看水平尺上玻璃管內(nèi)氣泡的位置， 如在中間即達(dá)到水平。 使用水平尺要輕拿輕 放，要避免工件表面的局部凹凸不平影響測(cè)量結(jié)果。 用軟管水平儀測(cè)量。軟管水平儀是用一根

13、較長的橡皮管兩端各接一根玻璃管所構(gòu)成，管內(nèi)注入液體。加注液體時(shí)要從一端注入，防止管內(nèi)留有空氣。冬天要注入不易凍的酒精、乙醚等。測(cè)量時(shí)，觀察兩玻璃管內(nèi)的水平面高度是否相同，如圖5-5所示。軟管水平儀通常用來測(cè)量較大結(jié)構(gòu)的水平。 用水準(zhǔn)儀測(cè)量。水準(zhǔn)儀由望遠(yuǎn)鏡、水準(zhǔn)器和基座組成，如圖5-6a。利用它測(cè)量水平度不僅能衡量各種測(cè)量點(diǎn)是否處于同一水平，而且能給出準(zhǔn)確的誤差值，便于調(diào)整。圖5-6b是用水準(zhǔn)儀來測(cè)量球罐柱腳水平的例子。球罐柱腳上預(yù)先標(biāo)出基準(zhǔn)點(diǎn)，把水準(zhǔn)儀安置在球罐柱腳附近，用水準(zhǔn)儀測(cè)視。如果水準(zhǔn)儀測(cè)出各基準(zhǔn)點(diǎn)的讀數(shù)相同，則表示各柱腳處于同一水平面；若不同，則可根據(jù)由水準(zhǔn)儀讀出的誤差值調(diào)整柱腳高低

14、。圖5-5軟管水平儀測(cè)量水平圖5-6水準(zhǔn)儀測(cè)量水平度（3）垂直度的測(cè)量主要有下列兩個(gè)項(xiàng)目：1）相對(duì)垂直度的測(cè)量。相對(duì)垂直度，是指工件上被測(cè)的直線（或面）相對(duì)于測(cè)量基準(zhǔn)線（或面）的垂直程度。相對(duì)垂直度是裝配工作中極常見的測(cè)量項(xiàng)目，并且很多產(chǎn)品都對(duì)其有嚴(yán)格的要求。例如高壓電線塔等呈棱錐形的結(jié)構(gòu)，往往由多節(jié)組成。裝配時(shí)，技術(shù)要求的重點(diǎn)是每節(jié)兩端面與中心線垂直。只有每節(jié)的垂直度符合要求之后，才有可能保證總體安裝的垂直度。尺寸較小的工件可以利用 90°角尺直接測(cè)量；當(dāng)工件尺寸很大時(shí)，可以采用輔助線測(cè)量法，即用刻度尺作為輔助線測(cè)量直角三角形的斜邊長。例如，兩直角邊各為1000mm，斜邊長應(yīng)為14

15、14.2mm。另外，也可用直角三角形直角邊與斜邊之比值為3: 4： 5的關(guān)系來測(cè)定。對(duì)于一些桁架類結(jié)構(gòu)上某些部位的垂直度難以測(cè)量時(shí)，可采用間接測(cè)量法測(cè)量。如圖5-7是對(duì)塔類桁架進(jìn)行端面與中心線垂直度間接測(cè)量的例子。首先過桁架兩端面的中心拉一 鋼絲，再將其平置于測(cè)量基準(zhǔn)面上，并使鋼絲與基準(zhǔn)面平行。然后用直角尺測(cè)量桁架兩端面 與基準(zhǔn)面的垂直度，若桁架兩端面垂直于基準(zhǔn)面，必同時(shí)垂直桁架中心線。圖5-7用間接測(cè)量法測(cè)量相對(duì)垂直度2）鉛垂度的測(cè)量。鉛垂度的測(cè)量是測(cè)定工件上線或面是否與水平面垂直。常用吊線錘 或經(jīng)緯儀測(cè)量。采用吊線錘時(shí)，將線錘吊線栓在支桿上（臨時(shí)點(diǎn)焊上的小鋼板或利用其他零 件），測(cè)量工件與

16、吊線之間的距離來測(cè)鉛垂度。當(dāng)結(jié)構(gòu)尺寸較大而且鉛垂度要求較高時(shí)，常采用經(jīng)緯儀來測(cè)量鉛垂度。經(jīng)緯儀主要由望遠(yuǎn)鏡、垂直度盤、水平度盤和基座等組成，如圖5-8a所示。它可測(cè)角、測(cè)距、測(cè)高、測(cè)定直線、測(cè)鉛垂度等。圖5-8b是用經(jīng)緯儀測(cè)量球罐柱腳的鉛垂度實(shí)例。先把經(jīng)緯儀安置在柱腳的橫軸方向上，目鏡上十字線的縱線對(duì)準(zhǔn)柱腳中心線的下部，將望遠(yuǎn)鏡上下微動(dòng)觀測(cè)。若縱線重合于柱腳中心線，說明柱腳在此方向上垂直，如果發(fā)生偏離，就需要調(diào)整柱腳。然后，用同樣的方 法把經(jīng)緯儀安置在柱腳的縱軸方向觀測(cè)，如果柱腳中心線在縱軸上也與縱軸重合，則柱腳處于鉛垂位置。圖5-8經(jīng)緯儀及其應(yīng)用（4）同軸度的測(cè)量 同軸度是指工件上具有同一軸

17、線的幾個(gè)零件，裝配時(shí)其軸線的重 合程度。測(cè)量同軸度的方法很多，這里介紹一種常用的測(cè)量方法。圖5-9為三節(jié)圓筒組成的筒體，測(cè)量它的同軸度時(shí)，可在各節(jié)圓筒的端面安上臨時(shí)支撐, 在支撐中間找出圓心位置并鉆出直徑為 20-30mm的小孔，然后由兩外端面中心拉一細(xì)鋼絲, 使其從各支撐孔中通過，觀測(cè)鋼絲是否處于孔中間，以測(cè)量其同軸度。圖5-9圓筒內(nèi)拉鋼絲測(cè)同軸度（5）角度的測(cè)量 裝配中，通常利用各種角度樣板來測(cè)量零件間的角度。圖5-10是利用角度樣板測(cè)量角度的實(shí)例。裝配測(cè)量除上述常用項(xiàng)目外，還有斜度、撓度、平面度等一些測(cè)量項(xiàng)目。需要強(qiáng)調(diào)的是量具的精度、可靠性是保證測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確的決定因素之一。在使用和保管中

18、，應(yīng)注意保護(hù) 量具不受損壞，并經(jīng)常定期檢驗(yàn)其精度的正確性。圖5-10角度的測(cè)量五、裝配用工夾具及設(shè)備1 裝配用工具及量具常用的裝配工具有大錘、小錘、鏨子、手砂輪、撬杠、扳手及各種劃線用的工具等。常用的量具有鋼卷尺、鋼直尺、水平尺、90°角尺、線錘及各種檢驗(yàn)零件定位情況的樣板等。如圖5-11所示是幾種常用工具的示意圖，圖5-12為常用量具示意圖。圖5-11 常用裝配工具圖5-12常用量具2.裝配用夾具裝配夾具是指在裝配中用來對(duì)零件施加外力，使其獲得可靠定位的工藝裝備。主要包括通用夾具和裝配胎架上的專用夾具。有關(guān)夾具的專門知識(shí)將在第八章內(nèi)詳述，這里為裝配工序需要，只作簡單介紹。 裝配夾具

19、按夾緊力來源， 分為手動(dòng)夾具和非手動(dòng)夾具兩大類。手動(dòng)夾具包括螺旋夾具、楔條夾具、杠桿夾具、偏心輪夾具等；非手動(dòng)夾具包括氣動(dòng)夾具、液壓 夾具、磁力夾具等。下面主要介紹裝配過程中常用的手動(dòng)夾具：（1）螺旋夾具 螺旋夾具是通過絲桿與螺母間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來傳遞外力，以緊固零件。 根據(jù)其結(jié)構(gòu)不同，可分別具有夾、壓、拉、頂和撐等功能。1）弓形螺旋夾（又稱 C形夾）。它是利用絲桿起夾緊作用。常用的弓形螺旋夾有圖5-13所示的幾種結(jié)構(gòu)。5-13b的弓形螺旋圖5-13a的弓形螺旋夾斷面成丁字形，這種結(jié)構(gòu)重量輕、剛性好。圖夾斷面成工字形，其強(qiáng)度比丁字形斷面的高。大型的弓形螺旋夾， 為了減輕其重量，又不影響其強(qiáng)度，可在

20、弓形板上開孔（圖5-13C）。為提高弓形螺旋夾的強(qiáng)度和剛度，斷面可制成箱形結(jié)構(gòu)（圖5-13d ）。圖5-13弓形螺旋夾的工作尺寸及形式2）螺旋拉緊器。它是利用螺母在絲桿上相對(duì)運(yùn)動(dòng)起拉緊作用，其結(jié)構(gòu)形式有多種，如圖5-14a、b為常見的螺旋拉緊器，旋轉(zhuǎn)螺母，就可以起拉緊作用；圖 5-14a拉緊器有兩根獨(dú)立 的絲桿，絲桿上的螺紋方向相反，兩螺母用扁鋼連成一體，當(dāng)旋轉(zhuǎn)螺母時(shí)，便能調(diào)節(jié)兩絲桿間的距離，起到拉緊作用。圖5-14b為雙頭螺栓的拉緊器，螺栓兩端的螺紋方向相反，旋轉(zhuǎn)螺栓時(shí)，就可以調(diào)節(jié)兩彎頭的距離。圖5-14螺旋拉緊器3）螺旋壓緊器。圖5-14c、d所示是常見的螺旋壓緊器。通常是將壓緊器的支架臨

21、時(shí)固定在工件上，再利用絲杠起壓緊作用。圖5-15C借助L形鐵達(dá)到調(diào)整鋼板的高低；圖 5-15d借助門形鐵達(dá)到壓緊作用。4） 螺旋推撐器。它是起頂緊或撐開作用的，可用于裝配和矯正。圖5-14e、f是簡單的螺旋推撐器，它由絲桿、螺母、圓管組成。圖5-14e螺旋推撐器頂桿頭部是尖的，只適宜于頂厚板或較大的型鋼。圖5-14f絲桿頭部增加了墊塊，頂壓時(shí)不會(huì)損傷工件，也不會(huì)打滑。（2）楔條夾具楔條夾具是用錘擊或用其他機(jī)械方法獲得外力，利用楔條的斜面將外力轉(zhuǎn)變?yōu)閵A緊力，從而達(dá)到對(duì)工件的夾緊。楔條夾具在使用中應(yīng)能自鎖，其自鎖條件是楔條（或楔板）的楔角應(yīng)小于其摩擦角，一般采用的楔角小于10°15

22、76;，圖5-15所示是楔條夾具的應(yīng)用示例。圖5-15楔條夾具的應(yīng)用（3）杠桿夾具夾具的形式及應(yīng)用。杠桿夾具是利用杠桿原理將工件夾緊的。圖5-16所示為幾種簡易杠桿（三）裝配用設(shè)備圖5-16常用的幾種簡易杠桿夾具3裝配用設(shè)備裝配用設(shè)備有平臺(tái)、轉(zhuǎn)胎、專用胎架等，對(duì)裝配用設(shè)備的一般要求如下：1）平臺(tái)或胎架應(yīng)具備足夠的強(qiáng)度和剛度。2）平臺(tái)或胎架表面應(yīng)光滑平整，要求水平放置。3）尺寸較大的裝配胎架應(yīng)安置在相當(dāng)堅(jiān)固的基礎(chǔ)上，以免基礎(chǔ)下沉導(dǎo)致胎具變形。4）胎架應(yīng)便于對(duì)工件進(jìn)行裝、卸、定位焊、焊接等裝配操作。5）設(shè)備構(gòu)造簡單，使用方便，成本要低。（1）裝配用平臺(tái) 主要類型如下：1 ）鑄鐵平臺(tái)。它是由許多塊鑄

23、鐵組成的，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，工作表面進(jìn)行機(jī)械加工，平面度比 較高，面上具有許多孔洞，便于安裝夾具。常用于進(jìn)行裝配以及用于鋼板和型鋼的熱加工彎 曲。2） 鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)。這種平臺(tái)是由型鋼和厚鋼板焊制而成的。它的上表面一般不經(jīng)過切削加 工，所以平面度較差。常用于制作大型焊接結(jié)構(gòu)或制作桁架結(jié)構(gòu)。3） 導(dǎo)軌平臺(tái)。這種平臺(tái)是由安裝在水泥基礎(chǔ)上的許多導(dǎo)軌組成的。每條導(dǎo)軌的上表面都 經(jīng)過切削加工，并有緊固工件用的螺栓溝槽。這種平臺(tái)用于制作大型結(jié)構(gòu)件。4） 水泥平臺(tái)。它是由水泥澆注而成的一種簡易而又適用于大面積工作的平臺(tái)。澆注前在一定的部位預(yù)埋拉樁、拉環(huán)，以便裝配時(shí)用來固定工件。在水泥中還放置交叉形扁鋼， 扁鋼面與水泥面

24、平齊，作為導(dǎo)電板或用于固定工件。這種水泥平臺(tái)可以拼接鋼板、框架和構(gòu)件，又可以在上面安裝胎架進(jìn)行較大部件的裝配。5 ）電磁平臺(tái)。它是由平臺(tái)（型鋼或鋼板焊成）和電磁鐵組成的。電磁鐵能將型鋼吸緊固定在平臺(tái)上，焊接時(shí)可以減少變形。充氣軟管和焊劑的作用是組成焊劑墊，用于埋弧自動(dòng)焊，可防止漏渣和鐵液下淌。（2）胎架 胎架又稱為模架，在工件結(jié)構(gòu)不適于以裝配平臺(tái)作支承（如船舶、機(jī)車車輛底架、飛機(jī)和各種容器結(jié)構(gòu)等） 或者在批量生產(chǎn)時(shí)，就需要制造胎架來支承工件進(jìn)行裝配。 胎架常用于某些形狀比較復(fù)雜，要求精度較高的結(jié)構(gòu)件。它的主要優(yōu)點(diǎn)是利用夾具對(duì)各個(gè)零 件進(jìn)行方便而精確的定位。有些胎架還可以設(shè)計(jì)成能夠翻轉(zhuǎn)的，可把工

25、件翻轉(zhuǎn)到適合于焊接的位置。利用胎架進(jìn)行裝配，既可以提高裝配精度，又可以提高裝配速度。但由于投資較大， 故多為某種批量較大的專用產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造，適用于流水線或批量生產(chǎn)。制作胎架時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1）胎架工作面的形狀應(yīng)與工件被支承部位的形狀相適應(yīng)。2）胎架結(jié)構(gòu)應(yīng)便于在裝配中對(duì)工件施行裝、卸、定位、夾緊和焊接等操作。3）胎架上應(yīng)劃出中心線、位置線、水平線和檢查線等，以便于裝配中對(duì)工件隨時(shí)進(jìn)行 校正和檢驗(yàn)。4） 胎架上的夾具應(yīng)盡量采用快速夾緊裝置，并有適當(dāng)?shù)膴A緊力； 定位元件需尺寸準(zhǔn)確并 耐磨，以保證零件準(zhǔn)確定位。5） 胎架必須有足夠的強(qiáng)度和剛度，并安置在堅(jiān)固的基礎(chǔ)上，以避免在裝配過程中基礎(chǔ)下沉或胎架變

26、形而影響產(chǎn)品的形狀和尺寸。六、裝配的基本方法1.裝配前的準(zhǔn)備裝配前的準(zhǔn)備工作是裝配工藝的重要組成部分。充分、細(xì)致的準(zhǔn)備工作，是高質(zhì)量高效率地完成裝配工作的有力保證。通常包括如下幾方面：（1） 熟悉產(chǎn)品圖樣和工藝規(guī)程要清楚各部件之間的關(guān)系和連接方法，并根據(jù)工藝規(guī) 程選擇好裝配基準(zhǔn)和裝配方法。（2） 裝配現(xiàn)場(chǎng)和裝配設(shè)備的選擇依據(jù)產(chǎn)品的大小和結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度選擇和安置裝配平臺(tái)和裝配胎架。裝配工作場(chǎng)地應(yīng)盡量設(shè)置在起重設(shè)備工作區(qū)間內(nèi)，對(duì)場(chǎng)地周圍進(jìn)行必要清理，使之達(dá)到場(chǎng)地平整、清潔，人行道通暢。（3） 工量具的準(zhǔn)備裝配中常用的工、量、夾具和各種專用吊具，都必須配齊組織到 場(chǎng)。此外，根據(jù)裝配需要配置的其它設(shè)備

27、，如焊機(jī)、氣割設(shè)備、鉗工操作臺(tái)、風(fēng)砂輪等，也 必須安置在規(guī)定的場(chǎng)所。(4) 零、部件的預(yù)檢和除銹產(chǎn)品裝配前，對(duì)于從上道工序轉(zhuǎn)來或從零件庫中領(lǐng)取的 零、部件都要進(jìn)行核對(duì)和檢查，以便于裝配工作的順利進(jìn)行。同時(shí)，對(duì)零、部件的連接處的 表面進(jìn)行去毛刺、除銹垢等清理工作。(5) 適當(dāng)劃分部件對(duì)于比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，往往是部件裝焊之后再進(jìn)行總裝，這樣既可以提高裝配一焊接質(zhì)量，又可以提高生產(chǎn)效率，還可以減小焊接變形。為此，應(yīng)將產(chǎn)品劃分為若干部件。2 零件的定位方法在焊接生產(chǎn)中，根據(jù)零件的具體情況選取零件的定位和裝配方法。常用的定位方法有劃線定位、銷軸定位、擋鐵定位和樣板定位等。(1) 劃線定位 就是在平臺(tái)上或零

28、件上劃線，按線裝配零件。通常用于簡單的單件小 批裝配或總裝時(shí)的部分較小零件的裝配。(2) 銷軸定位 是利用零件上的孔進(jìn)行定位。如果允許，也可以鉆出專門用于銷軸定 位的工藝孔。由于孔和銷軸的精度較高，定位比較準(zhǔn)確。(3) 擋鐵定位 應(yīng)用得比較廣泛，可以利用小塊鋼板或小塊型鋼作為擋鐵，取材方便。 也可以使用經(jīng)機(jī)械加工后的擋鐵，可提高精度。擋鐵的安置要保證構(gòu)件重點(diǎn)部位(點(diǎn)、線、面)的尺寸精度，也要便于零件的裝拆。(4) 樣板定位 是利用樣板來確定零件的位置、角度等的定位方法，常用于鋼板之間 的角度測(cè)量定位和容器上各種管口的安裝定位。3 零件的裝配方法焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)中應(yīng)用的裝配方法很多， 根據(jù)結(jié)構(gòu)的形狀

29、尺寸、 復(fù)雜程度以及生產(chǎn)性質(zhì)等 進(jìn)行選擇。裝配方法按定位方式不同可分為劃線定位裝配，工裝定位裝配；按裝配地點(diǎn)不同可分為工件固定式裝配，工件移動(dòng)式裝配。下面分別進(jìn)行簡單的介紹：(1) 劃線定位裝配法劃線定位裝配法是利用在零件表面或裝配臺(tái)表面劃出工件的中心線、接合線、輪廓線等作為定位線，來確定零件間的相互位置，以定位焊固定進(jìn)行裝配。如圖5-17所示，圖5-17a是以劃在工件底板上的中心線和接合線作定位基準(zhǔn)線，以確 定槽鋼、立板和三角形加強(qiáng)肋的位置；圖5-17b是利用大圓筒蓋板上的中心線和小圓筒上的等分線(也常稱其為中心線)來確定兩者的相對(duì)位置。圖5-17 劃線定位裝配示例圖5-18所示為鋼屋架的劃

30、線定位裝配。先在裝配平臺(tái)上按 1: 1的實(shí)際尺寸劃出屋架零件的位置和結(jié)合線（稱地樣）（圖5-18a）。然后依照地樣將零件組合起來（圖 5-18b ）。此裝配也稱“地樣裝配法”。圖5-18鋼屋架地樣裝配法（2）工裝定位裝配法主要有下列幾種方法：1）樣板定位裝配法。它是利用樣板來確定零件的位置、角度等的定位，然后夾緊并經(jīng) 定位焊完成裝配的裝配方法。常用于鋼板與鋼板之間的角度裝配和容器上各種管口的安裝。圖5-19所示為斜T形結(jié)構(gòu)的樣板定位裝配，根據(jù)斜T形結(jié)構(gòu)立板的斜度，預(yù)先制作樣板，裝配時(shí)在立板與平板接合線位置確定后，即以樣板去確定立板的傾斜度、使其得到準(zhǔn)確定位后施定位焊。圖5-19 樣板定位裝配斷

31、面形狀對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，如鋼屋架、梁、柱等結(jié)構(gòu)，可采用樣板定位的特殊形式一仿形復(fù)制法進(jìn)行裝配。圖 5-20所示為簡單鋼屋架部件裝配過程：將圖5-18中用“地樣裝配法”裝配好的半片屋架吊起翻轉(zhuǎn)后放置在平臺(tái)上作為樣板（稱仿模），在其對(duì)應(yīng)位置放置對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)板和各種桿件，用夾具卡緊后定位焊，便復(fù)制出與仿模對(duì)稱的另一半片屋架。這樣連續(xù)地復(fù)制裝配出一批屋架后，即可組成完整的鋼屋架。圖5-20鋼屋架仿形復(fù)制裝配2）定位元件定位裝配法。用一些特定的定位元件（如板塊、角鋼、銷軸等）構(gòu)成空間 定位點(diǎn)，來確定零件位置，并用裝配夾具夾緊裝配。它不需要?jiǎng)澗€，裝配效率高，質(zhì)量好， 適用于批量生產(chǎn)。圖5-21所示為擋鐵定位裝配法

32、示例。在大圓筒外部加裝鋼帶圈時(shí)，在大圓筒外表面焊上若干擋鐵作為定位元件，確定鋼帶圈在圓筒上的高度位置，并用弓形螺旋夾緊器把鋼帶圈與筒體壁夾緊密貼，定位焊牢，完成鋼帶圈裝配。圖5-21 擋鐵定位圖5-22為雙臂角杠桿的焊接結(jié)構(gòu)，它由三個(gè)軸套和兩個(gè)臂桿組成。裝配時(shí)，臂桿之間的角度和三孔距離用活動(dòng)定位銷1和固定定位銷3定位，兩臂桿的水平高度位置和中心線位置用擋鐵2定位，兩端軸套高度用支承墊 4定位，然后夾緊，定位焊完成裝配。它的裝配全部用定位器定位后完成的，裝配質(zhì)量可靠，生產(chǎn)率高。圖5-22 雙臂角杠桿的裝配應(yīng)當(dāng)注意的是，用定位元件定位裝配時(shí)，要考慮裝配后工件的取出問題。因?yàn)榱慵b配時(shí)是逐個(gè)分別安裝

33、上去的，自由度大，而裝配完后，零件與零件已連成一個(gè)整體，如定位元件布置不適當(dāng)時(shí)，則裝配后工件難以取出。3）胎夾具（又稱胎架）裝配法。對(duì)于批量生產(chǎn)的焊接結(jié)構(gòu)，若需裝配的零件數(shù)量較多，內(nèi)部結(jié)構(gòu)又不很復(fù)雜時(shí)，可將工件裝配所用的各定位元件、夾緊元件和裝配胎架三者組合為一個(gè)整體，構(gòu)成裝配胎架。圖5-23所示為汽車橫梁結(jié)構(gòu)及其裝配胎架。裝配時(shí)，首先將角形鐵6置于胎架上，用活動(dòng)定位銷11定位并用螺旋壓緊器 9固定，然后裝配槽形板 3和主肋板5,它們分別用擋 鐵8和螺旋壓緊器9壓緊，再將各板連接定位焊。該胎架還可以通過回轉(zhuǎn)軸10回轉(zhuǎn)，把工件翻轉(zhuǎn)到使焊縫處于最有利的施焊位置焊接。圖5-23汽車橫梁及其裝配胎架a

34、）汽車橫梁b）焊接夾具1、2-焊縫 3-槽形板4-拱形板 5-主筋板6-角形鐵7-胎架 8-檔鐵 9-螺旋壓緊器10-回轉(zhuǎn)軸11-定位銷利用裝配胎架進(jìn)行裝配和焊接，可以顯著地提高裝配工作效率，保證裝配質(zhì)量，減輕勞動(dòng) 強(qiáng)度，同時(shí)也易于實(shí)現(xiàn)裝配工作的機(jī)械化和自動(dòng)化。（3） 工件固定式裝配法工件固定式裝配方法是裝配工作在一處固定的工作位置上裝 配完全部零、部件，這種裝配方法一般用在重型焊接結(jié)構(gòu)產(chǎn)品和產(chǎn)量不大的情況下。（4） 工件移動(dòng)式裝配法工件移動(dòng)式裝配方法是工件順著一定的工作地點(diǎn)按工序流程進(jìn)行裝配。在工作地點(diǎn)上設(shè)有裝配胎位和相應(yīng)的工人。這種方式不完全限于輕小型產(chǎn)品上， 有時(shí)為了使用某些固定的專用設(shè)

35、備也常采用這種方式，在較大批量或流水線生產(chǎn)中通常也采用這種方式。4.裝配中的定位焊定位焊也稱點(diǎn)固焊，用來固定各焊接零件之間的相互位置，以保證整體結(jié)構(gòu)件得到正確的幾何形狀和尺寸。定位焊縫一般比較短小，而且該焊縫作為正式焊縫留在焊接結(jié)構(gòu)之中，故所使用的焊條或焊絲應(yīng)與正式焊縫所使用的焊條或焊絲牌號(hào)和質(zhì)量相同。進(jìn)行定位焊時(shí)應(yīng)注意幾點(diǎn)：1） 定位焊縫比較短小，并且要求保證焊透，故應(yīng)選用直徑小于4mm的焊條或C02氣 保護(hù)焊直徑小于1.2mm的焊絲。又由于工件溫度較低，熱量不足而容易產(chǎn)生未焊透，故定位焊縫焊接電流應(yīng)較焊接正式焊縫時(shí)大10% 15%。2）定位焊縫有未焊透、夾渣、裂紋、氣孔等焊接缺陷時(shí)，應(yīng)該鏟

36、掉并重新焊接，不允 許留在焊縫內(nèi)。3） 定位焊縫的引弧和熄弧處應(yīng)圓滑過渡，否則，在焊正式焊縫時(shí)在該處易造成未焊透、 夾渣等缺陷。4） 定位焊縫長度尺寸一般根據(jù)板厚選取1520mm ,間距為50300mm。板薄取小值， 板厚取大值。對(duì)于強(qiáng)行裝配的結(jié)構(gòu)，因定位焊縫承受較大的外力，應(yīng)根據(jù)具體情況適當(dāng)加大 定位焊縫長度，間距適當(dāng)縮小。對(duì)于裝配后需吊運(yùn)的工件， 定位焊縫應(yīng)保證吊運(yùn)中零件不分 離，因此對(duì)起吊中受力部分的定位焊縫， 可加大尺寸或數(shù)量；或在完成一定的正式焊縫以后 吊運(yùn)，以保證安全。七、裝配工藝過程的制定及典型結(jié)構(gòu)件的裝配1 裝配工藝過程的制定(1) 裝配工藝過程制定的內(nèi)容裝配工藝過程制定的內(nèi)容

37、包括：零件、組件、部件的 裝配次序；在各裝配工藝工序上采用的裝配方法；選用何種提高裝配質(zhì)量和生產(chǎn)率的裝備、胎卡具和工具。(2) 裝配工藝方法的選擇零件備料及成形加工的精度對(duì)裝配質(zhì)量有著直接的影響，但加工精度越高，其工藝成本就越高。 根據(jù)不同產(chǎn)品和不同生產(chǎn)類型的條件，常用的裝配工藝方法，主要有以下幾種：1) 互換法?；Q法的實(shí)質(zhì)是用控制零件的加工誤差來保證裝配精度。這種裝配法零件是完全可以互換的， 裝配過程簡單，生產(chǎn)率高，對(duì)裝配工人的技術(shù)水平要求不高，便于組織流水作業(yè)，但要求零件的加工精度較高。適用于批量及大量生產(chǎn)。2) 選配法。選配法是在零件加工時(shí)為降低成本而放寬零件加工的公差帶，故零件精度不

38、是很高。裝配時(shí)需挑選合適的零件進(jìn)行裝配， 以保證規(guī)定的裝配精度要求。 這種方法對(duì)零 件的加工工藝要求放寬， 便于零件加工，但裝配時(shí)工人要對(duì)零件進(jìn)行挑選， 增加了裝配工時(shí) 和難度。3) 修配法。修配法是指零件預(yù)留修配余量，在裝配過程中修去部分多余的材料，使裝配精度滿足技術(shù)要求。此法零件的制作精度可放得較寬，但增加了手工裝配的工作量，而且裝配質(zhì)量取決于工人的技術(shù)水平。在選擇裝配工藝方法時(shí)，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)類型和產(chǎn)品種類等方面來考慮。一般單件、小批量生產(chǎn)或重型焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)，常以修配法為主，互換件的比例少，工藝靈活性大，工序較為集中，大多使用通用工藝裝備；成批生產(chǎn)或一般焊接結(jié)構(gòu)，主要采用互換法，也可靈活采用

39、選配法和修配法，工藝劃分應(yīng)以生產(chǎn)類型為依據(jù)，使用通用或?qū)Ｓ霉に囇b備， 可組織流水作業(yè)生產(chǎn)。2裝配順序的制定焊接結(jié)構(gòu)制造時(shí)，裝配與焊接的關(guān)系十分密切。在實(shí)際生產(chǎn)中，往往裝配與焊接是交 替進(jìn)行的，在制定裝配工藝過程中， 要全面分析，使所擬定的裝配工藝過程對(duì)以后各工序都 帶來有利的影響。在確定部件或結(jié)構(gòu)的裝配順序時(shí)，不能單純孤立地只從裝配工藝的角度去考慮，必須與焊接工藝一起全面分析，實(shí)際上就是裝配焊接順序的確定。裝配一焊接順序基本上有三種類型：整裝一整焊、零件一部件裝配焊接一總裝配焊接和隨裝隨焊。（1）整裝一整焊 即將全部零件按圖樣要求裝配起來，然后轉(zhuǎn)入焊接工序，將全部焊縫焊完，此種類型是裝配工人與

40、焊接工人各自在自己的工位上完成，可實(shí)行流水作業(yè)，停工損失很小。裝配可采用裝配胎具進(jìn)行，焊接可采用滾輪架、變位機(jī)等工藝裝備和先進(jìn)的焊接 方法，有利于提高裝配一焊接質(zhì)量。這種方法適用于結(jié)構(gòu)簡單、零件數(shù)量少、大批量生產(chǎn)條件。（2）隨裝隨焊 即先將若干個(gè)零件組裝起來，隨之焊接相應(yīng)的焊縫，然后再裝配若干個(gè)零件，再進(jìn)行焊接，直至全部零件裝完并焊完，并成為符合要求的構(gòu)件。 這種方法是裝配工人與焊接工人在一個(gè)工位上交替作業(yè)，影響生產(chǎn)效率，也不利于采用先進(jìn)的工藝裝備和先進(jìn)的工藝方法。因此，此種方法僅適用于單件小批量產(chǎn)品和復(fù)雜結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)。（3） 零件一部件裝配焊接一總裝配焊接將結(jié)構(gòu)件分解成若干個(gè)部件，先由零件裝配

41、成部件，然后再由部件裝配一焊接成結(jié)構(gòu)件，最后再把它們焊成整個(gè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。這種方法適合批量生產(chǎn)，可實(shí)行流水作業(yè)，幾個(gè)部件可同步進(jìn)行，有利于應(yīng)用各種先進(jìn)工藝裝備、控制焊接變形和采用先進(jìn)的焊接工藝方法。因此，此類型適用于可分解成若干個(gè)部件的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，如機(jī)車車輛底架、船體結(jié)構(gòu)等。分部件裝配一焊接法的優(yōu)越性 ：分部件裝配一焊接法能促使生產(chǎn)效率的提高，改善產(chǎn)品質(zhì)量和工人的勞動(dòng)條件，同時(shí)， 對(duì)加強(qiáng)生產(chǎn)管理，協(xié)調(diào)各部件的生產(chǎn)進(jìn)度，以保證生產(chǎn)的節(jié)奏起到很大的促進(jìn)作用。1）分部件裝配一焊接法可以提高裝配一焊接的質(zhì)量，并可改善工人的勞動(dòng)條件。把整體的結(jié)構(gòu)劃分成若干部件以后，它們就變得重量較輕、尺寸較小、形狀簡單，因而

42、便于操作。 同時(shí)把一些需要全位置操作的工序改變?yōu)樵诒阌诓僮鞯奈恢檬┖?，盡量減少立焊、仰焊、橫焊，并且可將角焊縫變?yōu)榇挝恢谩?）分部件裝配一焊接法容易控制和減少焊接應(yīng)力及焊接變形。焊接應(yīng)力和焊接變形與焊縫在結(jié)構(gòu)中所處的位置有著密切的關(guān)系。在劃分部件時(shí)，要充分地考慮到將部件的焊接應(yīng)力與焊接變形控制到最小。一般都將總裝配時(shí)的焊接量減少到最小，以減少可能引起的焊接變形。另外，在部件生產(chǎn)時(shí)，可以比較容易地采用胎架或其他措施來防止變形，即使已經(jīng)產(chǎn) 生了較大的變形，也比較容易修整和矯正。這對(duì)于成批和大量生產(chǎn)的構(gòu)件，顯得更為重要。3）分部件裝配一焊接法可以縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期。生產(chǎn)組織中各部件的生產(chǎn)是平行進(jìn)行

43、的，避免了工種之間的相互影響和等候。生產(chǎn)周期可縮短1/31/2，對(duì)于提高工廠的經(jīng)濟(jì)效益是非常有利的。4） 分部件裝配一焊接法可以提高生產(chǎn)面積的利用率，減少和簡化總裝時(shí)所用的胎位數(shù)。5）在成批和大量生產(chǎn)時(shí)可廣泛采用專用的胎架，分部件以后可以大大地簡化胎架的復(fù)雜程度，并且使胎架的成本降低。另外，工人有專門的分工，熟練程度可提高。部件劃分：部件的合理劃分是發(fā)揮上述優(yōu)越性的關(guān)鍵，劃分部件裝配一焊接時(shí)應(yīng)從以下幾方面來考慮：1）盡可能使各部件本身是一個(gè)完整的構(gòu)件，便于各部件間最后的總裝。另外，各部件間的結(jié)合處應(yīng)盡量避開結(jié)構(gòu)上應(yīng)力最大的地方，從而保證不因劃分工藝部件而損害結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。2）能最大限度地發(fā)揮部件

44、生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)，使裝配工作和焊接工作方便，同時(shí)在工藝上易于達(dá)到技術(shù)條件的要求，如焊接變形的控制，防止因結(jié)構(gòu)剛性過大而引起裂紋的產(chǎn)生等。3）劃分部件時(shí)，還應(yīng)考慮現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)能力和條件對(duì)部件在重量上、體積上的限制。如在建造船體時(shí)，分段劃分必須考慮到起重設(shè)備的能力和車間裝配一焊接場(chǎng)地的大小。對(duì)焊后要進(jìn)行熱處理的大部件，要考慮到退火爐的容積大小等問題。4）在大量生產(chǎn)的情況下，考慮生產(chǎn)均衡性的要求。另外確定裝配焊接順序時(shí)還必須考慮：1）有利于施焊和質(zhì)量檢查，使所有焊縫能方便焊接和檢驗(yàn)。2）有利于控制焊接應(yīng)力與變形，對(duì)焊后熱處理是否方便。3）有利于生產(chǎn)組織與管理，能提高生產(chǎn)率。4）避免強(qiáng)力裝配。3 .典型結(jié)構(gòu)件的

45、裝配焊接結(jié)構(gòu)裝配方法的選擇應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和生產(chǎn)類型進(jìn)行。同類的焊接結(jié)構(gòu)可以采用不同的裝配方法，即使是同一個(gè)焊接結(jié)構(gòu)也可以按裝配的前后順序采用幾種裝配方法。（1）鋼板的拼接鋼板拼接是最基本的部件裝配，多數(shù)的鋼板結(jié)構(gòu)或鋼板混合結(jié)構(gòu)都要先進(jìn)行這道工序。 鋼板拼接分為厚板拼接和薄板拼接。在鋼板拼接時(shí)，焊縫應(yīng)錯(cuò)開，防止十字交叉焊縫，焊縫與焊縫之間最小距離應(yīng)大于3倍板厚，而且大于100mm，容器結(jié)構(gòu)焊縫之間通常錯(cuò)開 500mm以上。鋼板拼接時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):1）按要求留出裝配間隙和保證接口處平齊。2） 厚板對(duì)接定位焊，可以按間距250300mm用3050mm長的定位焊縫焊固。如果局 部應(yīng)力較大，可根

46、據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)縮短定位焊縫的距離。3） 厚度大于34mm的碳素結(jié)構(gòu)鋼和大于或等于30mm的低合金結(jié)構(gòu)鋼板拼接時(shí)，為防止低溫時(shí)焊縫產(chǎn)生裂紋，當(dāng)環(huán)境溫度較低時(shí)，可先在焊縫坡口兩側(cè)各80100mm范圍內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱，其預(yù)熱溫度及層間溫度應(yīng)控制在100150 C之間。4） 對(duì)于3mm以下的薄鋼板，焊縫長度在2m以上時(shí)，焊后容易產(chǎn)生波浪變形。拼板時(shí) 可以把薄鋼板四周用短焊縫固定在平臺(tái)上，然后在接縫兩側(cè)壓上重物，接縫定位焊縫長為 8mm，間距為40mm，采用分段退焊法，焊后用手錘或鉚釘槍輕打焊縫，消除應(yīng)力后鋼板即 可平直。圖5-24所示為厚板拼接的一般方法。先按拼接位置將各板排列在平臺(tái)上，然后將各板 靠緊，或

47、按要求留出一定的間隙。如板縫高低不平，可用壓馬調(diào)平，然后定位焊固定。若板 縫對(duì)接采用埋弧焊，應(yīng)根據(jù)焊接規(guī)程的要求，開或不開坡口。如不開坡口，應(yīng)須先在定位焊處鏟出溝槽，使定位焊縫的余高與未定位焊的接縫基本相平，不影響埋弧焊的質(zhì)量。對(duì)于采用埋弧焊的對(duì)接縫，則在電磁平臺(tái)焊劑墊上進(jìn)行更好。圖5-24厚板拼接（2） T形梁的裝配型 T形梁是由翼板和腹板組合而成的焊接結(jié)構(gòu)，根據(jù)生產(chǎn)類型不同，可采用下列兩種裝配方法：1）劃線定位裝配法。在小批量或單件生產(chǎn)時(shí)采用，先將腹板和翼板矯直、矯平，然后在翼板上劃出腹板的位置線，并打上樣沖眼。將腹板按位置線立在翼板上，并用90°角尺校對(duì)兩板的相對(duì)垂直度，然后進(jìn)

48、行定位焊。定位焊后再經(jīng)檢驗(yàn)校正，才能焊接。2） 胎夾具裝配法。成批量裝配 T形梁時(shí)，采用圖5-25所示的簡單胎夾具。裝配時(shí)，不用劃線，將腹板立在翼板上， 端面對(duì)齊，以壓緊螺栓的支座為定位元件來確定腹板在翼板上的位置，并由水平壓緊螺栓和垂直壓緊螺栓分別從兩個(gè)方向?qū)⒏拱迮c翼板夾緊，然后在接縫處定位焊。圖5-25T形梁的胎具裝配（3）箱形梁的裝配箱形梁一般由翼板、腹板和筋板組合焊接而成。根據(jù)生產(chǎn)類型不同，可采用下列裝配方法：1）劃線裝配法。圖 5-26a所示為箱形梁，裝配前，先把翼板、腹板分別矯直、矯平，板料長度不夠時(shí)應(yīng)先進(jìn)行拼接。裝配時(shí)將翼板放在平臺(tái)上，劃出腹板和肋板的位置線，并打上樣沖眼。各肋板

49、按位置垂直裝配于翼板上，用90°角尺檢驗(yàn)垂直度后定位焊，同時(shí)在肋板上部焊上臨時(shí)支撐角鋼、固定肋板之間的距離，如圖5-26b虛線所示。再裝配兩腹板，使它緊貼肋板立于翼板上，并與翼板保持垂直，用90°角尺校正后施定位焊固定。裝配完兩腹板后，由焊工按一定的焊接順序先進(jìn)行箱形梁內(nèi)部焊縫的焊接，并經(jīng)焊后矯正，內(nèi)部涂上防銹漆后再裝配上蓋板，即完成了整個(gè)箱形梁的裝配工作。圖5-26箱形梁的裝配1、4-翼板 2-腹板 3-肋板2）胎夾具裝配。批量生產(chǎn)箱形梁時(shí)， 也可以利用裝配胎夾具進(jìn)行裝配，以提高裝配質(zhì)量和裝配效率。（4）圓筒節(jié)對(duì)接裝配圓筒節(jié)對(duì)接裝配的要點(diǎn)， 在于保證對(duì)接環(huán)縫和兩節(jié)圓筒的同

50、軸度誤差符合技術(shù)要求。為使兩節(jié)圓筒易于獲得同軸度和便于裝配中翻轉(zhuǎn)，裝配前兩圓筒節(jié)應(yīng)分別進(jìn)行矯正，使其圓度符合技術(shù)要求。 對(duì)于大直徑薄壁圓筒體的裝配， 為防止筒體橢圓變 形可以在筒體內(nèi)使用徑向推撐器撐圓，如圖 5-27所示。圖5-27用徑向推撐器裝配筒體筒體裝配可分臥裝和立裝兩類:1）筒體的臥裝。筒體臥裝主要用于直徑較小長度較長的筒體裝配，裝配時(shí)需要借助于裝配胎架，圖5-28a、b所示為筒體在滾輪架和輥筒架上裝配。筒體直徑很小時(shí)，也可以在 槽鋼或型鋼架上進(jìn)行，如圖5-28c所示。對(duì)接裝配時(shí)，將兩圓筒置于胎架上靠緊或按要求留出間隙，然后采用本章所述的測(cè)量圓筒同軸度的方法，校正兩節(jié)圓筒的同軸度，校正

51、合格后施行定位焊。圖5-28筒體臥裝示意圖2）筒體的立裝。為防止筒體因自重而產(chǎn)生橢圓變形，直徑較大和長度較短的筒節(jié)拼裝多數(shù)采用立裝，即豎裝。從而可以克服由于自重而引起的變形。立裝時(shí)可采用圖5-29所示的方法：先將一節(jié)圓筒放在平臺(tái)（或水平基礎(chǔ)）上，并找好 水平，在靠近上口處焊上若干個(gè)螺旋壓馬。然后將另一節(jié)圓筒吊上， 用螺旋壓馬和焊在兩節(jié)圓筒上的若干個(gè)螺旋拉緊器拉緊進(jìn)行初步定位。然后檢驗(yàn)兩節(jié)圓筒的同軸度并校正，檢查環(huán)縫接口情況，并對(duì)其調(diào)正合格后進(jìn)行定位焊。圖5-29圓筒體立裝對(duì)接油罐等大型圓筒容器裝配，因直徑較大，不能臥裝，可采用立裝倒裝法。倒裝方法是首先把罐頂與第一節(jié)筒體進(jìn)行裝配，并全部焊完。然

52、后，用起重機(jī)械將第一節(jié)圓筒體提升一定高度。接著把第二節(jié)圓筒體平移到第一節(jié)圓筒體下面，再用前面所述的立裝方法，把第-節(jié)筒體緩緩地落在第二節(jié)筒體上面，接口處用若干螺旋壓馬進(jìn)行定位，并用若干螺旋拉緊器拉緊，調(diào)整筒體同軸度和接口情況，合格后定位焊，最后將該節(jié)全部焊縫焊完。再用起重機(jī)械將第二節(jié)筒體提升一定高度，用同樣的方法裝配第三節(jié)筒體，以此類推，直到裝完最后一節(jié)筒體，最后一節(jié)筒體尚須與罐底板連接并焊成一起。倒裝法的筒體環(huán)縫焊接位置始終在最底一節(jié)筒體上，比正裝法省去搭腳手架的麻煩；同時(shí)，筒體的提升也是從最底下一節(jié)掛鉤起吊，又可省去使用高大的起重設(shè)備，所以是比較常用的裝配方案。第二節(jié)焊接結(jié)構(gòu)的焊接工藝焊接

53、是將已裝配好的結(jié)構(gòu)，用規(guī)定的焊接方法、焊接參數(shù)進(jìn)行焊接加工，使各零、部件連接成一個(gè)牢固整體的工藝過程。 制訂合理的焊接工藝對(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量， 提高生產(chǎn)率，減輕 勞動(dòng)強(qiáng)度，降低生產(chǎn)成本非常重要。一、焊接工藝制訂的內(nèi)容和原則1 制訂焊接工藝的原則1）能獲得滿意的焊接接頭， 保證焊縫的外形尺寸和內(nèi)部質(zhì)量都能達(dá)到技術(shù)條件的要求。2）焊接應(yīng)力與變形應(yīng)盡可能小，焊接后構(gòu)件的變形量應(yīng)在技術(shù)條件許可的范圍內(nèi)。3）焊縫可達(dá)到性好，有良好的施焊位置，翻轉(zhuǎn)次數(shù)少。4）當(dāng)鋼材淬硬傾向大時(shí)，應(yīng)考慮采用預(yù)熱、后熱，防止焊接缺陷產(chǎn)生等。5）有利于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化生產(chǎn)，有利于采用先進(jìn)的焊接工藝方法。制訂的工藝方案應(yīng)便于采用各

54、種機(jī)械的、氣動(dòng)的或液壓的工藝裝備，如裝配胎夾具、翻轉(zhuǎn)機(jī)、變位機(jī)、輥輪支座等；如進(jìn)行大批量生產(chǎn)可以采用機(jī)械手或機(jī)器人來進(jìn)行裝配焊接； 應(yīng)盡量采用能保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求和提高焊縫質(zhì)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，改善勞動(dòng)條件的先進(jìn)焊接方法。6）有利于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低成本。盡量使用高效率、低能耗的焊接方法。2.焊接工藝制訂的內(nèi)容1） 根據(jù)產(chǎn)品中各接頭焊縫的特點(diǎn)，合理的選擇焊接方法及相應(yīng)的焊接設(shè)備與焊接材料。2）合理的選擇焊接工藝參數(shù)，如焊條電弧焊時(shí)的焊條直徑、焊接電流、電弧電壓、焊 接速度、施焊順序和方向、焊接層數(shù)等。3）合理的選擇焊接材料中焊絲及焊劑牌號(hào)、氣體保護(hù)焊時(shí)的氣體種類、氣體流量、 焊絲伸出長度等。4

55、）合理的選擇焊接熱參數(shù)，如預(yù)熱、中間加熱、后熱及焊后熱處理的工藝參數(shù)（如加熱溫度、加熱部位和范圍、保溫時(shí)間及冷卻速度的要求等）。5）選擇或設(shè)計(jì)合理的焊接工藝裝備。如焊接胎具、焊接變位機(jī)、自動(dòng)焊機(jī)的引導(dǎo)移動(dòng) 裝置等。二、焊接方法、焊接材料及焊接設(shè)備的選擇在制訂焊接工藝方案時(shí)，應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)尺寸、 形狀、材料、接頭形式及對(duì)焊接接頭 的質(zhì)量要求，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)條件、技術(shù)水平等，選擇最經(jīng)濟(jì)、最方便、最先進(jìn)、高效率并 能保證焊接質(zhì)量的焊接方法。1 選擇焊接方法為了正確地選擇焊接方法，必須了解各種焊接方法的生產(chǎn)特點(diǎn)及適用范圍（如焊件厚度、焊縫空間位置、焊縫長度和形狀等）。同時(shí)，考慮各種焊接方法對(duì)裝配工作的要求（工件坡口要求、所需工藝裝備等）、焊接質(zhì)量及其穩(wěn)定程度、經(jīng)濟(jì)性（勞動(dòng)生產(chǎn)率、焊接成本、設(shè) 備復(fù)雜程度等）以及工人勞動(dòng)條件等。在成批或大量生產(chǎn)時(shí)，為降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)于能夠用多種焊 接方法來生產(chǎn)的產(chǎn)品，應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)和經(jīng)濟(jì)比較，如材料、動(dòng)力和工時(shí)消耗等，最后核算成本, 選擇最佳的焊接方法。2 選擇焊接材料選擇了最佳焊接方法后，就可根據(jù)所選焊接方法的工藝特點(diǎn)來確定焊接材料。確定焊 接材料時(shí)，還必須考慮到焊縫的力學(xué)性能、化學(xué)成分以及在高溫、低溫或腐蝕介