典型焊接結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)工藝課件

1典型焊接結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)工藝

1典型焊接結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)工藝2橋式起重機(jī)的結(jié)構(gòu)2橋式起重機(jī)的結(jié)構(gòu)3露天橋式起重機(jī)的結(jié)構(gòu)3露天橋式起重機(jī)的結(jié)構(gòu)4門式橋式起重機(jī)的結(jié)構(gòu)4門式橋式起重機(jī)的結(jié)構(gòu)5一談橋式起重機(jī)橋架的生產(chǎn)工藝起重機(jī)作為運(yùn)輸機(jī)械在國民生產(chǎn)各個(gè)部門的應(yīng)用十分廣泛，其結(jié)構(gòu)形式多樣，如橋式起重機(jī)、門式起重機(jī)、塔式起重機(jī)、汽車起重機(jī)等。其中，以橋式起重機(jī)應(yīng)用最廣，其機(jī)構(gòu)的制造技術(shù)具有典型性，掌握了它的制造技術(shù)，對(duì)于其他起重機(jī)結(jié)構(gòu)的制造都可借鑒。5一談橋式起重機(jī)橋架的生產(chǎn)工藝61.橋式起重機(jī)的結(jié)構(gòu)橋式起重機(jī)由橋架、運(yùn)移機(jī)構(gòu)和載重機(jī)構(gòu)組成。可移動(dòng)的橋架由主梁和兩個(gè)端梁組成。端梁的兩端裝有車輪，由車間兩旁立柱懸臂上鋪設(shè)的軌道支承。橋架的運(yùn)移機(jī)構(gòu)用來驅(qū)動(dòng)端梁上的車輪，使其沿著車間長度方向的軌道移動(dòng)。橋架上的載重小車裝有提升機(jī)構(gòu)和小車的移動(dòng)機(jī)構(gòu)，能沿鋪設(shè)在橋架主梁上的軌道移動(dòng)。61.橋式起重機(jī)的結(jié)構(gòu)橋式起重機(jī)由橋架、運(yùn)移機(jī)構(gòu)和載重機(jī)構(gòu)7橋式起重機(jī)橋架的組成橋式起重機(jī)的橋架結(jié)構(gòu)主要由主梁（或桁架）、欄桿（或輔助桁架）、端梁、走臺(tái)（或水平桁架）、軌道及操縱室等組成。7橋式起重機(jī)橋架的組成8箱形主梁的技術(shù)要求及制造工藝要點(diǎn)1.箱形主梁的結(jié)構(gòu)主梁是橋式起重機(jī)橋架中主要受力部件，它的制造是橋架結(jié)構(gòu)制造的關(guān)鍵，對(duì)主梁嚴(yán)格的技術(shù)要求是保證橋架技術(shù)條件得到滿足的前提。箱形主梁的一般結(jié)構(gòu)由左右兩塊腹板、上下兩塊翼板以及若干長、短肋板組成。8箱形主梁的技術(shù)要求及制造工藝要點(diǎn)1.箱形主梁的結(jié)構(gòu)9主梁的主要技術(shù)要求為保證起重機(jī)的使用性能，主梁在制造中應(yīng)遵循如下的主要技術(shù)要求：1）主梁的長、寬、高都有一定的公差要求。2）主梁的垂直平面內(nèi)要求的上拱度F=L/700～L/1000（L為主梁的跨度）。3）主梁向走臺(tái)一側(cè)應(yīng)有一定的旁彎，約為L/1500～L/2000。4）腹板凹凸不平（即波浪變形或失穩(wěn)）應(yīng)小于4/1000～6/1000。5）上翼板水平度c≤B/250，腹板垂直度α≤H/200。9主梁的主要技術(shù)要求10箱形主梁的制造工藝要點(diǎn)（1）拼板對(duì)接焊工藝1）主梁長度一般為10～40m，上下翼板及左右腹板需要拼接。翼板的拼接焊縫要注意保證質(zhì)量，特別是受接翼緣的接縫必須焊透、無裂紋及嚴(yán)重咬邊等缺陷，要求通過超聲波或射線檢驗(yàn)，其質(zhì)量應(yīng)滿足起重機(jī)技術(shù)文件中的規(guī)定。10箱形主梁的制造工藝要點(diǎn)（1）拼板對(duì)接焊工藝112）為避免應(yīng)力集中，保證梁的承載能力，翼板與腹板的拼接接頭，不應(yīng)布置在同一截面上，錯(cuò)開距離不得小于200mm；同時(shí)，翼板及腹板的拼板接頭不應(yīng)安排在梁的中心附近，一般應(yīng)離中心2m以上。箱形主梁的制造工藝要點(diǎn)112）為避免應(yīng)力集中，保證梁的承載能力，翼板與腹板的拼接接12（2）肋板的制造肋板是一個(gè)長方形，長肋板中間一般開有減輕孔，由于肋板尺寸影響到裝配質(zhì)量，要求其寬度尺寸誤差不能大，只能小1mm左右；長度尺寸允許有稍大一些的誤差。肋板的四個(gè)角應(yīng)保證90°，尤其是肋板與上蓋板接觸處的兩個(gè)角更應(yīng)嚴(yán)格保證直角，這樣才能保證箱形梁在裝配后腹板與上蓋板垂直并且使箱形梁在長度方向不會(huì)產(chǎn)生扭曲變形。12（2）肋板的制造肋板是一個(gè)長方形，長肋板中間一般開有減輕13（3）腹板上撓度的制備主梁截面的焊縫分布對(duì)稱于Z-Z軸。對(duì)X-X軸而言，焊縫集中于上部，將由于焊縫收縮而產(chǎn)生下?lián)?，這與主梁要保證上撓的技術(shù)要求正好相反，這是主梁制造的關(guān)鍵問題之一?？紤]主梁的自重和焊接變形的影響，為滿足技術(shù)規(guī)定的主梁上撓要求，腹板應(yīng)預(yù)置出數(shù)值大于技術(shù)要求的上撓度，具體可根據(jù)生產(chǎn)條件和所用的工藝程序等因素來確定。一般跨中上撓度的預(yù)制值fm可取L/450～L/350。13（3）腹板上撓度的制備主梁截面的焊縫分布對(duì)稱于Z-Z軸。14腹板上拱度的制備方法多采用先劃線后氣割，切出具有相應(yīng)的曲線形狀，也可采用靠模氣割。（3）腹板上撓度的制備14腹板上拱度的制備方法多采用先劃線后氣割，切出具有相應(yīng)的曲15（4）裝焊П形梁由于主梁長度大，相對(duì)剛度較小，在裝配與焊接中容易產(chǎn)生變形。因此，除要求零件的備料加工要有一定的精度外，還必須選擇合理的裝配-焊接方案和恰當(dāng)?shù)暮附庸に嚧胧?，以保證主梁幾何尺寸的技術(shù)要求。根據(jù)主梁的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，一般先將上翼板與兩腹板裝成П形梁，最后裝下翼板，組成封閉的箱形梁。П形梁的裝配-焊接順序是影響主梁上撓度的關(guān)鍵。П形梁由上翼板、腹板和肋板組成。15（4）裝焊П形梁由于主梁長度大，相對(duì)剛度較小，在裝配與焊161）組裝定位焊方法：機(jī)械夾具組裝和平臺(tái)組裝兩種。以上翼板為基準(zhǔn)的平臺(tái)組裝應(yīng)用最廣。2）以上翼板為基準(zhǔn)的平臺(tái)組裝過程：①裝配肋板在上翼板上以劃線定位的方式裝配肋板，用90°角尺檢驗(yàn)垂直度后定位焊。焊接肋板與上翼板的連接焊縫。焊接方向的確定：翼板未預(yù)制旁彎，焊接方向應(yīng)由內(nèi)側(cè)向外側(cè)進(jìn)行；翼板預(yù)制有旁彎，焊接方向是：肋板的一側(cè)焊縫的焊接方向應(yīng)由外側(cè)向內(nèi)側(cè)進(jìn)行，另一側(cè)焊縫則由內(nèi)側(cè)向外側(cè)進(jìn)行焊接。（4）裝焊П形梁161）組裝定位焊方法：機(jī)械夾具組裝和平臺(tái)組裝兩種。以上翼板17②裝配腹板組裝腹板時(shí)，先在上翼板和腹板上分別劃出跨度中心線，然后用吊車將腹板吊起與翼、肋板組裝，使腹板的跨度中心線對(duì)準(zhǔn)上翼板的跨度中心線，然后在跨中點(diǎn)定位焊。腹板上邊用安全卡將腹板臨時(shí)緊固到長肋板上，在翼板底下打楔子使上翼板與腹板靠緊，通過平臺(tái)孔安放溝槽限位板，斜放壓桿，并注意壓桿要放在肋板處。當(dāng)壓下壓桿時(shí)，壓桿產(chǎn)生的水平力使下部腹板靠緊肋板。上部腹板與肋板的靠緊，可采用夾具式腹板裝配胎夾緊，由跨中組裝后定位焊至腹板一端，然后用墊塊墊好，再裝配定位焊另一端腹板。（4）裝焊П形梁17②裝配腹板組裝腹板時(shí)，先在上翼板和腹板上分別劃出跨度18③焊接進(jìn)行肋板與腹板的焊接，焊前應(yīng)檢查變形情況，以確定焊接順序：旁彎過大時(shí)，應(yīng)先焊外腹板焊縫；旁彎不足時(shí)，應(yīng)先焊內(nèi)腹板焊縫。П形梁內(nèi)壁所有焊縫盡可能采用CO2焊，應(yīng)沿梁的長度方向由偶數(shù)焊工對(duì)稱施焊。（4）裝焊П形梁18③焊接進(jìn)行肋板與腹板的焊接，焊前應(yīng)檢查變形情況，以確19主梁縱縫的焊接1）4條縱縫的焊接順序視梁的拱度和旁彎的情況而定：當(dāng)拱度不夠時(shí)，應(yīng)先焊下翼板左右兩條縱縫；拱度過大時(shí)，應(yīng)先焊上翼板左右兩條縱縫（調(diào)節(jié)主梁的撓度和旁彎）。四條縱縫焊接是必須控制的關(guān)鍵工藝。19主梁縱縫的焊接1）4條縱縫的焊接順序視梁的拱度和旁202）盡量采用自動(dòng)焊方法焊接。采用埋弧焊焊接4條縱蜂時(shí)，可采用船形焊、雙頭平角焊（工件移動(dòng)或焊槍移動(dòng)）。采用焊條電弧焊時(shí)，應(yīng)采用對(duì)稱的焊接方法，即將箱形梁平放在支架上，由4名焊工同時(shí)從兩側(cè)的中間分別向梁的兩端對(duì)稱焊接，焊完后翻身，以同樣的方式焊接另外一邊的兩條縱縫。主梁縱縫的焊接202）盡量采用自動(dòng)焊方法焊接。采用埋弧焊焊接4條縱蜂時(shí)，可21主梁的矯正焊后應(yīng)檢查每根箱形梁在制造時(shí)均應(yīng)達(dá)到技術(shù)條件的要求，如果變形超過了規(guī)定值，應(yīng)進(jìn)行矯正。矯正時(shí)，應(yīng)根據(jù)變形情況采用火焰矯正法，選擇好加熱的部位與加熱方式進(jìn)行矯正。21主梁的矯正焊后應(yīng)檢查每根箱形梁在制造時(shí)均應(yīng)達(dá)到技術(shù)條22橋式起重機(jī)主梁的制造工藝過程

拼板對(duì)接焊肋板的制造腹板上撓度的制備裝焊Π形梁下翼板的裝配主梁縱縫的焊接主梁的矯正22橋式起重機(jī)主梁的制造工藝過程拼板對(duì)接焊23二談壓力容器的生產(chǎn)工藝

壓力容器——是能承受一定溫度和一定壓力作用的密閉容器，廣泛用于石油化工、能源工業(yè)、科研和軍工等方面；在民用工業(yè)領(lǐng)域也得到應(yīng)用。壓力容器不僅結(jié)構(gòu)形式較多，同時(shí)也是一種比較容易發(fā)生事故、生產(chǎn)技術(shù)和焊接水平要求較高的特殊設(shè)備。常見的結(jié)構(gòu)形式是圓筒形和球形容器。23二談壓力容器的生產(chǎn)工藝壓力容器——是能承受一定溫度和一24圓筒形壓力容器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

（1）筒體是圓筒形壓力容器的主要承壓元件，它構(gòu)成了儲(chǔ)存物料或完成化學(xué)反應(yīng)所需要的大部分壓力空間。當(dāng)筒體直徑較?。ㄐ∮?00mm）時(shí)，可用無縫鋼管制作。當(dāng)直徑較大時(shí)，筒體一般用鋼板卷制或壓制（壓成兩個(gè)半圓）后焊接而成。筒體較短時(shí)可做成完整的一節(jié)，當(dāng)筒體的縱向尺寸大于鋼板的寬度時(shí)可由幾個(gè)筒節(jié)拼接而成。根據(jù)筒體的承載要求和鋼板厚度，其縱向焊縫和環(huán)向焊縫可采用開坡口或不開坡口的對(duì)接接頭。24圓筒形壓力容器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（1）筒體是圓筒形壓力容器25（2）封頭即是容器的端蓋。根據(jù)幾何形狀的不同，壓力容器的封頭可分為球形封頭、橢圓形封頭、碟形封頭、錐形封頭和平板封頭等結(jié)構(gòu)形式。其中橢圓形封頭和球形封頭應(yīng)用最廣泛。除錐形封頭和平板封頭外，其余凸形封頭均是將鋼板通過沖壓或爆炸成形等方法制作的。25（2）封頭即是容器的端蓋。根據(jù)幾何形狀的不同，壓力容器的26（3）法蘭按其用途不同，分為管法蘭和容器法蘭。管法蘭——用于管道連接和密封的法蘭。容器法蘭——用于容器頂蓋與筒體連接的法蘭。法蘭與法蘭之間一般加密封元件，并用螺栓連接起來。26（3）法蘭按其用途不同，分為管法蘭和容器法蘭。27（4）開孔與接管由于工藝要求和檢修的需要，常在石油化工容器的封頭上開設(shè)各種孔或安裝接管，如人孔、手孔、視鏡孔、物料進(jìn)出接管，以及安裝壓力表、液位計(jì)、流量計(jì)、安全閥等接管開孔。手孔和人孔是用來檢查容器的內(nèi)部并用來裝拆和洗滌容器內(nèi)部的裝置。手孔的直徑一般不小于150mm，容器直徑大于1200mm時(shí)應(yīng)開設(shè)人孔。位于筒體上的人孔開成橢圓形，、凈尺寸為300×400mm；封頭部分的人孔一般為圓形，直徑為400mm。開孔處應(yīng)補(bǔ)強(qiáng)。27（4）開孔與接管由于工藝要求和檢修的需要，常在石油化工容28（5）支座支承并固定壓力容器。有立式支座和臥式支座兩類。臥式支座采用鞍形支座，薄壁長容器也可采用圓形支座。28（5）支座支承并固定壓力容器。29壓力容器焊縫的類型

GB150—1998?鋼制壓力容器?中規(guī)定，按其所在的位置不同，將壓力容器受壓部分的焊縫分為A、B、C、D四類。29壓力容器焊縫的類型GB150—1998?鋼制壓力容器?30壓力容器焊縫的類型具體規(guī)定如下：1）A類焊縫受壓部分的縱向焊縫（多層包扎壓力容器層板的層間縱向焊縫除外），各種凸形封頭的所有拼接焊縫，球形封頭與圓筒連接的環(huán)向焊縫以及嵌入式接管與圓筒或封頭的對(duì)接焊縫。2）B類焊縫受壓部分的環(huán)形焊縫，錐形封頭小端與接管連接的焊縫（已規(guī)定為A、C、D類的焊縫除外）。30壓力容器焊縫的類型具體規(guī)定如下：1）A類焊縫受壓部分31壓力容器焊縫的類型具體規(guī)定如下：3）C類焊縫法蘭、平封頭、管板等與殼體、接管連接的焊縫，內(nèi)封頭與圓筒的搭接填角焊縫以及多層包扎壓力容器層板的層間縱向焊縫。4）D類焊縫接管、人孔、凸緣等與殼體連接的焊縫（已規(guī)定A、B類的焊縫除外）。31壓力容器焊縫的類型具體規(guī)定如下：3）C類焊縫法蘭、平32壓力容器焊縫的部分技術(shù)要求（1）坡口表面要求坡口表面不得有裂紋、分層、夾渣等缺陷；施焊前，應(yīng)清除坡口及母材兩側(cè)表面20mm范圍內(nèi)的氧化物、油污、熔渣及其他有害雜質(zhì)。（2）封頭要求封頭各種不相交的拼焊焊縫中心線距離至少應(yīng)為封頭鋼材厚度δS的3倍，且不小于100mm。封頭由成形的瓣片和頂圓板拼接制成時(shí)，焊縫方向只允許是徑向和環(huán)向的（3）先拼板后成形的封頭拼接焊縫，在成形前應(yīng)打磨至與母材平齊。32壓力容器焊縫的部分技術(shù)要求（1）坡口表面要求坡口表面33（4）圓筒與殼體要求A、B類焊接接頭對(duì)口錯(cuò)邊量b，如圖6-21所示，應(yīng)符合相應(yīng)規(guī)定。鍛焊容器B類焊接接頭對(duì)口錯(cuò)邊量b不應(yīng)大于對(duì)口處鋼材厚度δS的1/8，且不大于5mm；筒節(jié)長度應(yīng)不小于300mm。組裝時(shí)，相鄰?fù)补?jié)A類焊縫中心線與相鄰?fù)补?jié)A類焊縫中心線間外圓弧長應(yīng)大于鋼板厚度δS的3倍，且不小于100mm。（5）焊接工藝要求壓力容器焊接前的焊接工藝評(píng)定，應(yīng)按JB4708進(jìn)行；C、D類焊縫的焊腳，在圖樣無規(guī)定時(shí)，取焊件中較薄的厚度；C、D類焊縫與母材呈圓滑過渡；焊縫表面不得有裂紋、氣孔、弧坑和飛濺物。壓力容器焊縫的部分技術(shù)要求33（4）圓筒與殼體要求A、B類焊接接頭對(duì)口錯(cuò)邊量b，如34再談桁架的生產(chǎn)工藝

桁架是主要用于承受橫向載荷的梁類結(jié)構(gòu)，還可以做機(jī)器骨架及各種支撐塔架，特別在建筑方面尤為廣泛。一般來說，當(dāng)構(gòu)件承載小、跨度大時(shí)，采用桁架制作的梁具有節(jié)省鋼材、重量輕、可以充分利用材料的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，桁架運(yùn)輸和安裝方便，制造時(shí)易于控制變形。但桁架節(jié)點(diǎn)處均用短焊縫連接，裝配費(fèi)工，難于采用自動(dòng)化、高效率的焊接方法。因此，一般認(rèn)為跨度大于30m、載荷較小時(shí)，使用桁架是比較經(jīng)濟(jì)的。34再談桁架的生產(chǎn)工藝桁架是主要用于承受橫向載荷的梁類結(jié)構(gòu)35

桁架的裝配工藝

（1）放樣裝配法在平臺(tái)上劃出各桿件位置線，之后安放弦桿節(jié)點(diǎn)板、豎桿及撐桿等，定位并焊接。適用于單件或小批生產(chǎn)，生產(chǎn)率低。（2）定位器裝配法在各元件直角邊處設(shè)置定位器及壓夾器。按定位器安放各元件，定位并焊接。適于成批生產(chǎn)，降低了對(duì)工人技術(shù)水平的要求，提高了生產(chǎn)率。35桁架的裝配工藝（1）放樣裝配法在平臺(tái)上劃出各桿件36（3）模架裝配法首先采用放樣裝配法制出一片桁架，將其翻轉(zhuǎn)180°作為模架，之后將所要裝配的各元件按照模架位置安放并定位，在另一工作位置焊接，而模架工作位置上可繼續(xù)進(jìn)行裝配。此法也稱為仿形復(fù)制裝配法。其精度較定位器法差。如將模架法與定位器法結(jié)合使用，效果將更好。（4）按孔定位裝配法適用于裝配屋架。裝配時(shí)，先定位各帶孔的連接板，這就確定了上下弦桿的位置，并且保證了整個(gè)桁架的安裝連接尺寸。其他節(jié)點(diǎn)處如有水平桁架而帶孔者，仍按孔定位；無孔者，則用墊鐵或擋鐵定位。

桁架的裝配工藝

36（3）模架裝配法首先采用放樣裝配法制出一片桁架，將其37采用上述各種方法裝配的桁架，在焊接前必須檢查幾何尺寸，都須保證節(jié)點(diǎn)處各元件的中心線匯交于一點(diǎn)。

桁架的裝配工藝

37采用上述各種方法裝配的桁架，在焊接前必須檢查幾何尺寸，都38桁架的焊接工藝

桁架焊接時(shí)的主要問題是撓度和扭曲。由于桁架僅對(duì)稱于其長度中心線，故焊縫焊完后將產(chǎn)生整體撓度；在上下弦桿節(jié)點(diǎn)之間，也可能產(chǎn)生小的局部撓度（對(duì)于單片式桁架，可能有超出平面的水平彎曲）；由于長度大，焊縫不對(duì)稱等因素也可能產(chǎn)生扭曲，所有這些變形都將影響其承載能力。因此，桁架在裝配焊接時(shí)，要求支承面要平，盡量在夾固狀態(tài)下進(jìn)行焊接。38桁架的焊接工藝桁架焊接時(shí)的主要問題是撓度和扭曲。由于桁39為了保證焊接質(zhì)量和減小焊接變形，桁架制造時(shí)可遵從下列原則：從中部焊起，同時(shí)向兩端支座處施焊。上下弦桿同時(shí)施焊為宜。節(jié)點(diǎn)處焊縫應(yīng)先焊端縫，再焊側(cè)縫。焊接方向應(yīng)從外向內(nèi)，即從豎桿引向弦桿處。焊接節(jié)點(diǎn)時(shí)，應(yīng)先豎后斜，兩端側(cè)縫也可按Ⅰ桿形式焊接，但在焊接焊縫1時(shí)，焊縫2應(yīng)事先定位，以防變形。焊后變形量超過技術(shù)要求時(shí)，應(yīng)選用火焰矯正法進(jìn)行矯正。桁架的焊接工藝

39為了保證焊接質(zhì)量和減小焊接變形，桁架制造時(shí)可遵從下40四談焊接工裝裝配-焊接工藝裝備——是焊接結(jié)構(gòu)的裝配與焊接生產(chǎn)過程中起配合及輔助作用的工裝夾具、機(jī)械裝置或設(shè)備的總稱，簡稱焊接工裝。焊接工裝對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量、減輕焊工的勞動(dòng)強(qiáng)度、加速焊接生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化進(jìn)程等諸方面起著非常重要的作用。40四談焊接工裝裝配-焊接工藝裝備——是焊接結(jié)構(gòu)的裝配與焊接41

焊接工裝的地位與作用1）定位正確、夾緊可靠，可部分或全部取代下料和裝配時(shí)的劃線工作，減小制品的尺寸偏差，提高了其精度和互換性。2）防止和減小焊接變形，降低焊接后的矯正工作量，達(dá)到提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的目的。3）能夠保證最佳的施焊位置，焊縫的成形性優(yōu)良，工藝缺陷明顯降低，可獲得滿意的焊接接頭。4）采用機(jī)械裝置進(jìn)行零部件的定位、夾緊及焊件翻轉(zhuǎn)等繁重的工作，可改善工人的勞動(dòng)條件。5）可以擴(kuò)大先進(jìn)工藝方法和設(shè)備的使用范圍，促進(jìn)焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)機(jī)械化和自動(dòng)化的綜合發(fā)展。41焊接工裝的地位與作用1）定位正確、夾緊可靠，可部分或全42焊接工裝的分類及應(yīng)用

1）裝配—焊接夾具——用于裝配、夾緊、定位和防止焊件變形，具有提高焊接效率和保證質(zhì)量作用的工具。作用：主要是對(duì)焊件進(jìn)行準(zhǔn)確定位和可靠夾緊。特點(diǎn)：功能單一、結(jié)構(gòu)簡單、多由定位元件、夾緊元件和夾具組成。用途：適于現(xiàn)場安裝或大型金屬結(jié)構(gòu)的裝配和焊接生產(chǎn)使用。42焊接工裝的分類及應(yīng)用1）裝配—焊接夾具——用于裝配、432）焊接變位機(jī)械——用來變換焊件、焊機(jī)或焊工位置的機(jī)械裝備。①焊件變位機(jī)又稱焊接變位機(jī)。②焊機(jī)變位機(jī)又稱焊接操作機(jī)。③焊工變位機(jī)又稱升降臺(tái)。3）焊接輔助裝置或設(shè)備主要包括直接為焊接生產(chǎn)服務(wù)的各種裝置。焊接工裝的分類及應(yīng)用

432）焊接變位機(jī)械——用來變換焊件、焊機(jī)或焊工位置的機(jī)械裝44分類方法工裝名稱主要形式基本應(yīng)用按功能分類裝配焊接夾具主要是對(duì)焊件進(jìn)行準(zhǔn)確的定位和可靠的夾緊定位器夾緊器拉緊及頂撐器裝配胎架焊接變位機(jī)械焊件變位機(jī)焊接回轉(zhuǎn)臺(tái)

將焊件回轉(zhuǎn)或傾斜，使接頭處于水平或船形位置焊接翻轉(zhuǎn)機(jī)焊接滾輪架焊接變位機(jī)焊機(jī)變位機(jī)平臺(tái)式操作機(jī)

將焊接機(jī)頭或焊槍送到并保持在待焊位置，或以選定的焊接速度沿規(guī)定的軌跡移動(dòng)焊機(jī)懸臂式操作機(jī)伸縮式操作機(jī)門架式操作機(jī)焊工變位機(jī)焊接高大焊件時(shí)帶動(dòng)焊工升降焊接輔助裝置為焊接工作提供輔助性服務(wù)焊接工裝的分類及應(yīng)用

44分類工裝主要形式基本應(yīng)用定位器夾緊器拉緊及頂撐器裝配45按適用范圍分專用工裝適用于某一種焊件的裝配和焊接通用工裝不需調(diào)整即能適用于多種焊件的裝配或焊接組合式工裝使用前需將各夾具元件重新組合才能適用于另一種產(chǎn)品的裝配和焊接按動(dòng)力源分手動(dòng)工裝靠人工完成焊件的定位、夾緊或運(yùn)動(dòng)氣動(dòng)工裝利用壓縮空氣作為動(dòng)力源液壓式工裝利用液體壓力作為動(dòng)力源電動(dòng)工裝電磁工裝利用電磁鐵產(chǎn)生的磁力作為動(dòng)力源電動(dòng)工裝利用電動(dòng)機(jī)的扭矩作為動(dòng)力源焊接工裝的分類及應(yīng)用

45按適用范圍分專用工裝適用于某一種焊件的裝配和焊接通用工裝46焊接工裝的組成焊接工裝的構(gòu)造是由其用途及可實(shí)現(xiàn)的功能所決定的。（1）裝配—定位夾具的組成一般由定位元件（或裝置）、夾緊元件（或裝置）和夾具體組成。夾具體起著連接各定位元件和夾緊元件的作用，有時(shí)還起著支承焊件的作用。（2）焊接變位機(jī)械（焊接變位機(jī)、焊接操作機(jī)）的組成由原動(dòng)機(jī)（力源裝置）、傳動(dòng)裝置（中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)）和工作機(jī)（定位及夾緊機(jī)構(gòu)）三個(gè)基本部分組成，并通過機(jī)體把它們聯(lián)結(jié)成整體。46焊接工裝的組成焊接工裝的構(gòu)造是由其用途及可實(shí)現(xiàn)的功能所決47焊接工裝選用的基本原則

焊接工裝的選用與焊接結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的各項(xiàng)技術(shù)要求及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有著密切的關(guān)系。（1）焊接結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)類型，在很大程度上決定了選用工藝裝備的經(jīng)濟(jì)性、專用化程度、完善性、生產(chǎn)效率及構(gòu)造類型。（2）產(chǎn)品的質(zhì)量、外觀尺寸、結(jié)構(gòu)特征以及產(chǎn)品的技術(shù)要求等級(jí)、重要性等也是選擇工藝裝備的重要依據(jù)。（3）在產(chǎn)品生產(chǎn)工藝規(guī)程中對(duì)工藝裝備的選用有著較明確的要求和說明（零部件有效定位、夾緊、反變形、定位焊、施焊等），這些內(nèi)容對(duì)選擇工藝裝備有很強(qiáng)的指導(dǎo)性。47焊接工裝選用的基本原則焊接工裝的選用與焊接結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的各481）工藝裝備的可靠性主要包括承載能力、結(jié)構(gòu)剛性、夾緊力大小、機(jī)構(gòu)的自鎖性、安全防護(hù)與制動(dòng)、結(jié)構(gòu)自身的穩(wěn)定性以及負(fù)載條件下的穩(wěn)固性等。2）對(duì)焊件的適應(yīng)性主要包括焊件裝卸的方便性、待焊焊縫的可達(dá)性、可觀察性、對(duì)焊件表面質(zhì)量的破壞性以及焊接飛濺對(duì)結(jié)構(gòu)的損傷等。3）焊接方法對(duì)夾具的特殊要求例如，閃光對(duì)焊時(shí)，夾具兼作導(dǎo)電體；釬焊時(shí)，夾具兼作散熱體。因此，要求夾具本身具有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。4）安裝、調(diào)試、維護(hù)的可行性主要涉及生產(chǎn)車間的安裝空間、起重能力、力源配備、主要易損件的備件提供方式、車間維護(hù)能力、操作者技術(shù)水平等。5）盡量選用已通用化、標(biāo)準(zhǔn)化的工藝裝備這樣，可減少投資成本并縮短開發(fā)周期。焊接工裝選用的基本原則

481）工藝裝備的可靠性主要包括承載能力、結(jié)構(gòu)剛性、夾緊49零件在夾具中的定位

定位——在裝焊生產(chǎn)中，將焊件按圖樣或工藝要求在夾具中得到確定位置的過程。焊件能否在夾具中獲得準(zhǔn)確快速的定位，關(guān)鍵在于科學(xué)地運(yùn)用定位原理和恰當(dāng)?shù)剡x擇工藝基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)——用來確定工件位置的點(diǎn)、線、面。49零件在夾具中的定位定位——在裝焊生產(chǎn)中，將焊件按圖樣或50自由物體在空間直角坐標(biāo)系中有6個(gè)自由度。要使零件在夾具中具有準(zhǔn)確和固定位置，則必須限制這六個(gè)自由度。每限制一個(gè)自由度，工件就需要與夾具上的一個(gè)定位點(diǎn)相接觸。零件在夾具中的定位

50自由物體在空間直角坐標(biāo)系中有6個(gè)自由度。要使零件在夾具中51完全定位——焊件上的六個(gè)自由度均被限制的定位。不完全定位——焊件被限制的自由度少于六個(gè)，但仍能保證加工要求的定位。在焊接生產(chǎn)中，為了調(diào)整和控制不可避免的焊接應(yīng)力與變形，有些自由度是不宜限制的，故常采用不完全定位的方法。零件在夾具中的定位

51完全定位——焊件上的六個(gè)自由度均被限制的定位。零件在夾具52定位基準(zhǔn)的選擇

在設(shè)計(jì)胎夾具時(shí)首先應(yīng)根據(jù)焊件的形狀選擇合理的基準(zhǔn)，盡量選用零件表面粗糙度較小的面作為基準(zhǔn)。同時(shí)又要使一個(gè)基準(zhǔn)具有多種用途以減少基準(zhǔn)的數(shù)量，從而簡化胎夾具的機(jī)構(gòu)。因此在選擇基準(zhǔn)時(shí)常常將設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位和測量基準(zhǔn)。52定位基準(zhǔn)的選擇在設(shè)計(jì)胎夾具時(shí)首先應(yīng)根據(jù)焊件的形狀選擇合531）應(yīng)盡可能與焊件設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，以便消除和減小因基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差。2）應(yīng)選用焊件上平整、光潔的表面作為定位基準(zhǔn)。3）定位基準(zhǔn)夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近焊縫區(qū)。4）可根據(jù)焊接結(jié)構(gòu)的布置、裝配順序等綜合因素來考慮。5）應(yīng)盡可能使夾具的定位基準(zhǔn)統(tǒng)一。定位基準(zhǔn)的選擇

531）應(yīng)盡可能與焊件設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，以便消除和減小因基準(zhǔn)不重54零件在裝配—焊接夾具中的定位基準(zhǔn)可以是平面、圓柱面、圓錐面，或者是復(fù)雜零件的復(fù)合表面等。其定位方法如下：（1）平面定位常利用擋鐵或支承釘進(jìn)行定位。（2）圓柱面定位外圓柱面采用V形塊定位，內(nèi)圓柱面采用定位銷定位。（3）圓錐面定位利用短V形塊定位。定位基準(zhǔn)的選擇

54零件在裝配—焊接夾具中的定位基準(zhǔn)可以是平面、圓柱面、圓錐55定位器之擋鐵是一種應(yīng)用較廣且結(jié)構(gòu)簡單的定位元件。常見形式有：1）固定式擋鐵它用來在水平面或垂直面上定位零件，也可用焊接方法將其固定在夾具上。它適用于單一產(chǎn)品且批量較大的焊接生產(chǎn)。2）可拆式擋鐵它用螺栓固定在平臺(tái)上或直接插入夾具體或裝配平臺(tái)的錐孔中。它適用于單件或多品種焊件的裝配。3）永磁式擋鐵為了方便拆卸工件，擋鐵在拔去插銷和移動(dòng)后，工件即可方便地取走。4）可退出式擋鐵可繞鉸鏈轉(zhuǎn)動(dòng)，靠插銷固定。這樣工件裝配成整體后，拔去插銷，即可方便地取下工件。55定位器之擋鐵是一種應(yīng)用較廣且結(jié)構(gòu)簡單的定位元件。常見56定位器之支承釘（板）1）固定式支承釘平頭支承釘用來支承已加工過的表面；球頭支承釘用來支承未經(jīng)加工的粗糙不平的毛坯表面或焊件窄小表面的定位；帶齒紋頭的支承釘多用在焊件側(cè)面，以增大摩擦系數(shù)，防止焊件滑動(dòng)。2）可調(diào)式支承釘可調(diào)式支承釘用于焊件表面未經(jīng)加工或表面精度相差較大的情況。采用螺母旋合的方式按需要調(diào)整高度，適當(dāng)補(bǔ)償焊件的尺寸誤差。它多用于裝配形狀相同而規(guī)格不同的焊件。3）支承板支承板一般用螺釘緊固在夾具體上，可進(jìn)行側(cè)面、頂面和底面定位，適用于焊件經(jīng)切削加工的平面或較大平面。56定位器之支承釘（板）1）固定式支承釘平57定位器之定位銷釘1）固定式定位銷其末端配合于夾具體上，伸出部分定位工件。2）可拆式定位銷又稱插銷，焊件之間依靠孔進(jìn)行定位，一般經(jīng)定位焊后拆除該定位銷才能進(jìn)行焊接。3）可換式定位銷它是通過螺紋與夾具體相連接的。大批量生產(chǎn)時(shí)，為保證精度須定期維修和更換定位銷。4）可退式定位銷采用鉸鏈形式使圓錐形定位銷應(yīng)用后可及時(shí)退出，便于焊件的裝上或卸下。57定位器之定位銷釘1）固定式定位銷其末58定位器之V形塊是一種外圓表面定位器，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是具有兩個(gè)成一定角度的斜面，在外力作用下，圓柱形物體會(huì)自動(dòng)貼緊兩表面，從而確定其位置。V形塊上兩斜面的夾角一般有60°、90°、120°三種，焊接夾具中V形塊兩斜面夾角多為90°。常見的V形塊形式有：1）固定式V形塊在裝配鉆孔前，用螺釘讓其先定位到胎模上，之后鉆裝配孔。2）可調(diào)節(jié)式V形塊用于同一類型但尺寸有變化的焊件，或用于可調(diào)式夾具中。58定位器之V形塊是一種外圓表面定位器，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是具有59定位器之定位樣板定位樣板是一種高效的定位器具，在實(shí)施定位操作時(shí)，只要預(yù)先把定位樣板定位并固定，則零件的定位就非常方便、快捷。定位樣板的高效體現(xiàn)在一個(gè)樣板可以對(duì)多個(gè)零件進(jìn)行定位，并可以對(duì)一些特殊位置的零件進(jìn)行定位。有時(shí)，一個(gè)樣板像一個(gè)簡化了的裝配胎具，但其制作卻很簡單，往往現(xiàn)場工人就可制作出一些簡單的定位樣板。59定位器之定位樣板定位樣板是一種高效的定位器具，在實(shí)施60定位器布置的注意事項(xiàng)

定位器一般不應(yīng)作為受力元件，以免損傷它的精度，若必須同時(shí)作為受力元件時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增加它的強(qiáng)度和剛度。定位器不應(yīng)設(shè)置在有礙工人操作的位置，同時(shí)還應(yīng)考慮到制品在裝配或焊接后便于從工藝裝備中取出。定位器的工作表面應(yīng)具有良好的耐磨性，以便較長時(shí)期地保持定位精度。定位器在磨損或損壞時(shí)應(yīng)是容易修復(fù)或更換的。制品中經(jīng)過機(jī)械加工的面、孔等原則上都可以作為定位基準(zhǔn)，但它應(yīng)符合定位要求。60定位器布置的注意事項(xiàng)定位器一般不應(yīng)作為受力元件，以免損61定位器布置的注意事項(xiàng)定位器通常不單獨(dú)使用，它們將工件定位，為了使工件在裝配與焊接過程中不發(fā)生移動(dòng)，常用夾具施力以使工件固定。因此，在胎模上定位器總與夾緊器聯(lián)合作用以確定工件的位置。布置定位器時(shí)應(yīng)注意：1）應(yīng)有足夠的定位點(diǎn)數(shù)目，但不宜超定位。2）胎模上的定位面應(yīng)適合工件的定位基準(zhǔn)。定位面的支承應(yīng)當(dāng)穩(wěn)定。在工件自重、壓夾力及焊接收縮力的作用下應(yīng)不發(fā)生移動(dòng)或變形。3）支承的設(shè)置應(yīng)便于操作和取放工件，應(yīng)考慮給焊件以自由伸縮的余地。4）支承的安置應(yīng)便于調(diào)整或修換。61定位器布置的注意事項(xiàng)定位器通常不單獨(dú)使用，它們將工件定位62夾緊器

焊接結(jié)構(gòu)在裝配時(shí)，不僅要注意定位，而且要考慮用什麼方式夾緊。定位與夾緊兩者有著密切的聯(lián)系，不能截然分開，否則就會(huì)直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量。62夾緊器焊接結(jié)構(gòu)在裝配時(shí)，不僅要注意定位，而63對(duì)夾緊器的要求

夾緊——利用某種施力元件或機(jī)構(gòu)使焊件達(dá)到并保持預(yù)定位置的操作。夾緊機(jī)構(gòu)（夾緊器）——用于夾緊操作的元件或機(jī)構(gòu)，夾緊器是裝配焊接夾具中最主要的基本組成部分。（1）施力夾緊后不應(yīng)破壞定位后工件的正確位置。（2）在保證工件不發(fā)生移動(dòng)的情況下，盡量減少夾緊力，以免使工件變形或損傷其表面。（3）夾緊力的作用方向應(yīng)垂直于裝配基準(zhǔn)，且著力點(diǎn)應(yīng)在支承點(diǎn)上或由支承點(diǎn)所組成的平面內(nèi)。（4）夾緊器的結(jié)構(gòu)應(yīng)簡單、操作方便、動(dòng)作迅速、安全可靠、省力、容易維修，移動(dòng)式的還應(yīng)盡量輕便。

63對(duì)夾緊器的要求夾緊——利用某種施力元件或機(jī)構(gòu)使焊件達(dá)到64夾緊器的構(gòu)造之機(jī)械式夾緊器1）楔形夾緊器主要通過斜面移動(dòng)所產(chǎn)生的壓力夾緊工件。特點(diǎn)：方便靈活速度快，結(jié)構(gòu)簡單，易于制造，既可獨(dú)立使用又能與其他機(jī)構(gòu)聯(lián)合使用。為了確保壓緊工件，楔條應(yīng)能自鎖，因此對(duì)楔條斜面角度有一定要求。手動(dòng)夾時(shí)一般取6°～8°；氣動(dòng)或液壓夾緊時(shí)，斜楔升角可擴(kuò)大至15°～30°，為非自鎖式。64夾緊器的構(gòu)造之機(jī)械式夾緊器65夾緊器的構(gòu)造之螺旋夾緊器一般由螺桿、螺母和主體三部分組成。通過螺桿與螺母的相對(duì)旋動(dòng)達(dá)到夾緊工件的目的。為避免螺桿直接壓緊工件而造成工件表面的壓傷和產(chǎn)生位移，通常在螺桿的端部裝有可以擺動(dòng)的壓塊。特點(diǎn)：制造方便，行程長，自鎖性好，夾緊可靠。通用性強(qiáng)，結(jié)構(gòu)簡單。既可單獨(dú)使用，也可與其他機(jī)構(gòu)聯(lián)合使用。缺點(diǎn)是施力過程較慢，輔助時(shí)間長，工作效率不高。為克服這一缺點(diǎn)，采用旋轉(zhuǎn)式或退讓式的結(jié)構(gòu)較好。65夾緊器的構(gòu)造之螺旋夾緊器一般由螺桿、螺母和主體三部分組66夾緊器的構(gòu)造之偏心輪夾緊器是指繞一個(gè)與自身幾何中心相對(duì)偏移一定距離的回轉(zhuǎn)中心而旋轉(zhuǎn)的零件。偏心輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，在某一方向上，回轉(zhuǎn)中心與輪邊緣的距離會(huì)發(fā)生變化，利用這一變化來夾緊和松開零件。旋轉(zhuǎn)一次手柄即可壓緊工件，是快速作用式夾緊器。一般情況下應(yīng)保證偏心輪具有自鎖性，以便施力結(jié)束后能保持壓力。特點(diǎn)：夾緊動(dòng)作迅速，有一定自鎖性，結(jié)構(gòu)簡單，但行程較短。特別適用于尺寸偏差較小、夾緊力不大及很少振動(dòng)情況下的成批大量生產(chǎn)。材料常用T7或T8，熱處理硬度為60～64HRC。66夾緊器的構(gòu)造之偏心輪夾緊器是指繞一個(gè)與自身幾何中心相對(duì)67夾緊器的構(gòu)造之杠桿夾緊器杠桿夾緊器當(dāng)向右拉動(dòng)手柄時(shí)，間隙s減小，焊件被夾緊；當(dāng)向左推動(dòng)手柄時(shí)，焊件被松開。多與其他夾緊器聯(lián)合使用。特點(diǎn)：夾緊動(dòng)作迅速，結(jié)構(gòu)形式多樣，通用性強(qiáng)，而且通過改變杠桿的支點(diǎn)和力的位置，可起到增力的作用，適用于大批生產(chǎn)中。但自鎖能力較差，受振動(dòng)時(shí)易松開。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意其調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)及防滑鎖緊裝置。67夾緊器的構(gòu)造之杠桿夾緊器杠桿夾緊器當(dāng)向右拉動(dòng)手68夾緊器的構(gòu)造之彈簧夾緊器可分為板簧與圓柱簧兩種，它也是快速作用式夾緊器。板簧很適合于薄板件的裝配，厚度為4～8mm。68夾緊器的構(gòu)造之彈簧夾緊器可分為板簧與圓柱簧兩種，它也是69氣壓及液壓式夾緊器1）氣動(dòng)夾緊器是以壓縮空氣為傳力介質(zhì)，推動(dòng)汽缸活塞與連桿動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)對(duì)焊件的夾緊作用。氣壓傳動(dòng)用的氣體工作壓力一般在0.4～0.6MPa。（由氣體供應(yīng)系統(tǒng)、壓縮空氣動(dòng)力頭、夾緊機(jī)構(gòu)等幾部分組成。分類按壓縮空氣作用在活塞端面上的方向（進(jìn)氣方式）分為單向作用和雙向作用汽缸。按汽缸的使用和安裝方式可分為固定式、擺動(dòng)式和回轉(zhuǎn)式三種類型。汽缸內(nèi)徑50～300mm。）。特點(diǎn)：夾緊動(dòng)作迅速，夾緊力比較穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，不污染環(huán)境，有利于實(shí)現(xiàn)程控操作。缺點(diǎn)：傳動(dòng)不夠平穩(wěn)，夾緊剛性較低，汽缸尺寸較大等。69氣壓及液壓式夾緊器1）氣動(dòng)夾緊器是以壓縮空氣為傳力702）液壓夾緊器是以壓力油為傳力介質(zhì)，推動(dòng)液壓缸活塞與連桿產(chǎn)生動(dòng)作實(shí)現(xiàn)夾緊的。液壓傳動(dòng)用的液體工作壓力一般為3～8MPa。（其傳動(dòng)系統(tǒng)由油箱、過濾網(wǎng)、電動(dòng)機(jī)、液壓泵、壓力表、單向閥、換向閥、液壓缸等基本部件組成。工作原理與氣動(dòng)夾緊器相似。只是采用高壓液體代替壓縮空氣）。特點(diǎn)在輸出力相同的情況下液壓缸尺寸較小，慣性小，結(jié)構(gòu)緊湊。液體有不可壓縮性，故液壓夾緊器夾緊剛度較高且工作平穩(wěn)，夾緊力大，有較好的抗過載能力。液體油有吸振能力，便于頻繁換向。但液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度要求高，成本較高。不適合遠(yuǎn)距離操縱。氣壓及液壓式夾緊器702）液壓夾緊器是以壓力油為傳力介質(zhì)，推動(dòng)液壓缸活塞與71（3）組合夾具是由一些規(guī)格化的夾具元件，按照產(chǎn)品加工的要求拼裝而成的可拆式夾具。適用于品種多、變化快、批量少、生產(chǎn)周期短的生產(chǎn)場合。在車間生產(chǎn)中可以是固定的、移動(dòng)的或是可以啟閉的。按元件功能不同可分為基礎(chǔ)件、支承件、定位件、導(dǎo)向件、壓緊機(jī)構(gòu)、合成件以及輔助件等。71（3）組合夾具是由一些規(guī)格化的夾具元件，按照產(chǎn)品加工的要72（4）磁力夾具是借助磁力吸引鐵磁性材料的焊件實(shí)現(xiàn)夾緊的裝置。按磁力的來源可分為永磁式和電磁式兩種。特點(diǎn)動(dòng)作迅速，可以多點(diǎn)位同時(shí)作用，但投資較高，且不適用于厚板及非鐵磁性材料的夾緊。72（4）磁力夾具是借助磁力吸引鐵磁性材料的焊件實(shí)現(xiàn)夾緊的裝73使用夾緊器的注意事項(xiàng)

1）選用的夾緊器要簡單可靠，便于操作，勞動(dòng)量小。2）夾緊動(dòng)作快，生產(chǎn)效率高。3）對(duì)精度要求較高的工件，作用點(diǎn)應(yīng)在工件中心線下方，不能影響工藝順序及操作。4）對(duì)同一胎夾具，夾緊器元件的類型越少越好。5）帶有手柄的夾緊器，手柄的運(yùn)動(dòng)方式應(yīng)是：從上往下朝自己，從右往左用力。73使用夾緊器的注意事項(xiàng)

1）選用的夾緊器要簡單可靠，便于操74拉緊及推撐夾具

（1）千斤頂是常見的裝配工具。機(jī)械式千斤頂，它靠螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)而上升或下降，其支承座可固定，也可鉸接或可拆式地安裝在胎具上。起重力一般為5～100Kg，工作效率不高。液壓式千斤頂，依靠液壓傳動(dòng)而上升或下降，起重力較大，常用的為50～500Kg。千斤頂?shù)淖饔檬牵鹤鳛橹С?，其端面要求加工，調(diào)節(jié)方便，作為夾緊器向工件施力。千斤頂?shù)穆菁y要求自鎖，螺桿用45鋼，端部硬度為40～45HRC，為了使其快速作用，可將螺桿做成反向雙頭螺紋。74拉緊及推撐夾具（1）千斤頂是常見的裝配工具。機(jī)械式75（2）拉緊器用于裝配時(shí)拉緊工件，常用的拉緊器多數(shù)是機(jī)械式的，其中經(jīng)常使用的是省力的螺栓式拉緊器。它通過由螺栓和杠桿組成。為了快速作用，常用反向雙頭螺桿，它也可由偏心輪—杠桿組成，但行程不大。拉緊器通常適用于鋼板組成的各類結(jié)構(gòu)（如梁、圓筒等）的裝配。拉緊及推撐夾具

75（2）拉緊器用于裝配時(shí)拉緊工件，常用的拉緊器多數(shù)是機(jī)76（3）推撐器其作用與拉緊器相反，因此有些拉緊器只要能保證剛性，稍作改動(dòng)或加上某些附件，即可作為推撐器。在裝配焊接圓筒形工件時(shí)，用于對(duì)齊邊緣，張開工件和矯正工件的橢圓變形。此外，還有用氣壓、液壓作為動(dòng)力所組成的推撐器。拉緊及推撐夾具

76（3）推撐器其作用與拉緊器相反，因此有些拉緊器只要能77焊接變位機(jī)械

焊接變位機(jī)械——用來變換焊件、焊機(jī)或焊工位置的機(jī)械裝備。主要作用：是改變焊件、焊機(jī)和焊接工人的操作位置，以達(dá)到和保持最佳施焊位置。同時(shí)，通過各種焊接變位機(jī)械的單獨(dú)或配套使用，有利于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化生產(chǎn)。77焊接變位機(jī)械焊接變位機(jī)械——用來變換焊件、焊機(jī)或焊工位781.焊接回轉(zhuǎn)臺(tái)焊接回轉(zhuǎn)臺(tái)是將工件繞垂直軸或傾斜軸回轉(zhuǎn)的焊件變位機(jī)械。其工作臺(tái)一般處于水平或某一固定傾角。回轉(zhuǎn)臺(tái)多采用直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，工作臺(tái)能保證以焊速回轉(zhuǎn)，且均勻可調(diào)。它主要用于高度不大，且有環(huán)形焊縫焊件的焊接、堆焊或封頭的切割。焊接變位機(jī)械

781.焊接回轉(zhuǎn)臺(tái)焊接變位機(jī)械79

2.焊接翻轉(zhuǎn)機(jī)焊接翻轉(zhuǎn)機(jī)是使工件繞水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)或使之傾斜（船形）位置的焊件變位機(jī)械。焊接變位機(jī)械

79

2.焊接翻轉(zhuǎn)機(jī)焊接變位機(jī)械80（1）頭尾架式翻轉(zhuǎn)機(jī)它由提供動(dòng)力的主動(dòng)頭架和從動(dòng)的尾架臺(tái)車組成，在頭架和尾架上分別有一個(gè)卡盤，用于夾緊焊件。主動(dòng)頭架可以按焊接速度轉(zhuǎn)動(dòng)或自鎖于任意位置。從動(dòng)的尾架小車可以沿軌道移動(dòng)，以適應(yīng)焊件的長度。調(diào)節(jié)裝置可以小范圍調(diào)節(jié)頭、尾架卡盤的距離，鎖緊裝置防止尾架主軸回轉(zhuǎn)，制動(dòng)裝置防止小車在工作過程中移動(dòng)。當(dāng)焊件長度較短時(shí)，可以單獨(dú)用頭架夾緊，不使用尾架。它適用于軸類及筒形和橢圓形焊件的環(huán)縫焊接以及表面堆焊時(shí)的旋轉(zhuǎn)變位。焊接變位機(jī)械

80（1）頭尾架式翻轉(zhuǎn)機(jī)它由提供動(dòng)力的主動(dòng)頭架和從動(dòng)的尾81（2）框架式翻轉(zhuǎn)機(jī)回轉(zhuǎn)框架的回轉(zhuǎn)軸安裝在兩端的支架上，并可在支架上作上下移動(dòng)。兩套動(dòng)力系統(tǒng)分別提供工作臺(tái)回轉(zhuǎn)和升降的動(dòng)力。它適用于板結(jié)構(gòu)、桁架結(jié)構(gòu)等較長焊件的傾斜變位，工作臺(tái)上還可進(jìn)行裝配作業(yè)。焊接變位機(jī)械

81（2）框架式翻轉(zhuǎn)機(jī)回轉(zhuǎn)框架的回轉(zhuǎn)軸安裝在兩端的支架上82（3）轉(zhuǎn)環(huán)式翻轉(zhuǎn)機(jī)將焊件固定在由兩個(gè)半圓環(huán)組成的支承環(huán)內(nèi)，并將環(huán)安裝在支承滾輪上，依靠摩擦力或齒輪傳動(dòng)方式使環(huán)翻轉(zhuǎn)。它適用于裝配定位后自身剛度很強(qiáng)的梁柱類構(gòu)件的轉(zhuǎn)動(dòng)位置，多用于大型構(gòu)件的組對(duì)與焊接。焊接變位機(jī)械

82（3）轉(zhuǎn)環(huán)式翻轉(zhuǎn)機(jī)將焊件固定在由兩個(gè)半圓環(huán)組成的83（4）鏈條式翻轉(zhuǎn)機(jī)工作時(shí)主動(dòng)鏈輪帶動(dòng)鏈條使鏈輪上的焊件翻轉(zhuǎn)變位，從動(dòng)輪上安裝有制動(dòng)器，以防止焊件因自重而產(chǎn)生的滑動(dòng)。下部的無齒鏈輪用來拉緊鏈條，防止焊件下沉。鏈?zhǔn)椒D(zhuǎn)機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，工件不用固定，裝卸迅速，適用于裝配定位后自身剛性很強(qiáng)的梁柱類構(gòu)件的轉(zhuǎn)動(dòng)變位。焊接變位機(jī)械

83（4）鏈條式翻轉(zhuǎn)機(jī)工作時(shí)主動(dòng)鏈輪帶動(dòng)鏈條使鏈輪上84（5）液壓雙面推拉式翻轉(zhuǎn)機(jī)工作臺(tái)

可向兩面傾斜并可停留在任意位置。當(dāng)工作臺(tái)傾斜時(shí)，先由四個(gè)輔助液壓缸帶動(dòng)四個(gè)推拉式銷軸

動(dòng)作，兩個(gè)拉出，兩個(gè)送進(jìn)。然后向舉升液壓缸供油，推動(dòng)工作臺(tái)繞銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)傾斜。使用時(shí)為防止焊件傾斜，焊件應(yīng)緊固在工作臺(tái)上。焊接變位機(jī)械

84（5）液壓雙面推拉式翻轉(zhuǎn)機(jī)工作臺(tái)可向兩面傾85焊接滾輪架滾輪架——是借助焊件與主動(dòng)滾輪間的摩擦力來帶動(dòng)圓筒形焊件旋轉(zhuǎn)，從而改變焊縫與焊機(jī)相對(duì)位置的焊件變位機(jī)械。它主要應(yīng)用于鍋爐、壓力容器筒體的裝配和焊接。適當(dāng)調(diào)整主、從動(dòng)滾輪間的高度，還可進(jìn)行錐體、分段不等徑回轉(zhuǎn)體的焊接。85焊接滾輪架滾輪架——是借助焊件與主動(dòng)滾輪間的摩擦力來帶動(dòng)86（1）長軸式滾輪架主動(dòng)滾輪

由一長軸相連，由電動(dòng)機(jī)

減速后驅(qū)動(dòng)。為適應(yīng)不同直徑筒體的焊接，從動(dòng)滾輪與主動(dòng)滾輪之間的距離可以調(diào)節(jié)。由于支承滾輪較多，適用于較長的薄壁筒體，能方便地對(duì)準(zhǔn)兩節(jié)筒體的環(huán)形焊縫。焊接滾輪架86（1）長軸式滾輪架主動(dòng)滾輪由一長軸相連，由電動(dòng)87（2）組合式滾輪架其主動(dòng)滾輪

與從動(dòng)滾輪

是分開的，每組滾輪都是相對(duì)獨(dú)立地安裝在各自的底座上，且每組滾輪的輪距是可調(diào)的。滾輪組的多少可以根據(jù)焊件的重量和長度來確定。若焊件上有孔洞和突出物，可以通過調(diào)整滾輪位置將其避開，因此對(duì)焊件適應(yīng)性強(qiáng)，使用靈活方便，是目前焊接生產(chǎn)中應(yīng)用最為廣泛的一種結(jié)構(gòu)形式。焊接滾輪架87（2）組合式滾輪架其主動(dòng)滾輪與從動(dòng)滾輪是88（3）自調(diào)式滾輪架其特點(diǎn)是可以根據(jù)焊件直徑大小來自動(dòng)調(diào)節(jié)滾輪的中心距，使其在不調(diào)整滾輪支座的情況下，適應(yīng)較大范圍變化的焊件直徑。（4）履帶式滾輪架這種設(shè)計(jì)可使履帶大面積與焊件相接觸，減少了滾輪對(duì)焊件的壓力。適合于輕型、薄壁大直徑焊件及非鐵金屬構(gòu)件的焊接。焊接滾輪架88（3）自調(diào)式滾輪架其特點(diǎn)是可以根據(jù)焊件直徑大89焊件變位機(jī)變位機(jī)——是集翻轉(zhuǎn)（或傾斜）和回轉(zhuǎn)功能于一身的變位機(jī)械。翻轉(zhuǎn)和回轉(zhuǎn)分別由兩根軸驅(qū)動(dòng)，夾持焊件的工作臺(tái)除能繞自身軸線回轉(zhuǎn)外，還能繞另一根軸做傾斜或翻轉(zhuǎn)。因此，可將焊件上各種位置的焊縫調(diào)整到水平或船形易施焊位置89焊件變位機(jī)90（1）伸臂式焊件變位機(jī)主要用于1t以下中小焊件的翻轉(zhuǎn)變位?；剞D(zhuǎn)工作臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)可按照回轉(zhuǎn)速度調(diào)整；旋轉(zhuǎn)伸臂旋轉(zhuǎn)時(shí)，其空間軌跡為圓錐面，因此，在改變焊件傾斜位置的同時(shí)將拌隨著焊件的升高或下降，以使焊件獲得最佳施焊位置。焊件變位機(jī)90（1）伸臂式焊件變位機(jī)主要用于1t以下中小焊件的翻轉(zhuǎn)91（2）座式焊件變位機(jī)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)

連同回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)支承在兩邊的傾斜軸

上，工作臺(tái)以焊接速度回轉(zhuǎn)，通過扇形齒輪或液壓油缸使傾斜軸能在140范圍內(nèi)恒速傾斜。此種變位機(jī)對(duì)焊接生產(chǎn)的適應(yīng)性較強(qiáng)，在焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)中應(yīng)用最為廣泛。焊件變位機(jī)91（2）座式焊件變位機(jī)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)連同回轉(zhuǎn)機(jī)92（3）雙座式焊件變位機(jī)此類焊件變位機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是工作臺(tái)座落在U形架上，U形架座落在兩側(cè)機(jī)座上，工作臺(tái)以恒速或以焊接速度繞水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)。雙座式焊件變位機(jī)是為了獲得較高的穩(wěn)定性和較大的承載能力而設(shè)計(jì)制造的，特別適用于大型和重型焊件的焊接變位。焊件變位機(jī)92（3）雙座式焊件變位機(jī)此類焊件變位機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)93焊接操作機(jī)操作機(jī)——是將焊機(jī)機(jī)頭準(zhǔn)確地送到并保持在待焊位置上，或以選定的焊接速度沿規(guī)定的軌跡移動(dòng)焊機(jī)機(jī)頭，配合完成焊接操作的焊接變位機(jī)械。這類機(jī)械裝置以改變焊機(jī)所處位置為主要任務(wù)。為了適應(yīng)在各種情況下的焊接需要，其類型與結(jié)構(gòu)也是多種多樣的。但其共同特征是：具有可以升降和水平伸縮的橫臂或平臺(tái)，立柱回轉(zhuǎn)、臺(tái)車可以移動(dòng)等，也有不帶臺(tái)車而僅使平臺(tái)或橫臂繞立柱回轉(zhuǎn)并沿之升降的。操作機(jī)與變位機(jī)、滾輪架等配合使用，可完成縱縫、環(huán)縫、螺旋縫的焊接、角焊縫以及任意焊縫的自動(dòng)焊接工作，也可進(jìn)行焊件表面的自動(dòng)堆焊和切割工藝。93焊接操作機(jī)94（1）平臺(tái)式操作機(jī)焊接機(jī)頭

可在操作平臺(tái)

的專用軌道上作水平移動(dòng)；操作平臺(tái)

安裝在立架

上且可以沿立架升降，以適應(yīng)不同直徑筒體的焊接；立架座落在臺(tái)車

上，臺(tái)車沿地軌移動(dòng)，以調(diào)整平臺(tái)與焊件之間的位置。平臺(tái)式操作機(jī)有單軌式和雙軌式兩種，主要用于筒形容器的外縱縫和外環(huán)縫的焊接。結(jié)構(gòu)簡單、剛性和穩(wěn)定性好。焊接操作機(jī)94（1）平臺(tái)式操作機(jī)焊接機(jī)頭可在操作平臺(tái)的專用95（2）懸臂式操作機(jī)它一般是利用懸臂的伸出長度來焊接容器的內(nèi)縱縫和內(nèi)環(huán)縫。懸臂

上安裝有專用軌道，焊機(jī)在上行走可焊接內(nèi)縱縫，若焊機(jī)固定，而讓容器回轉(zhuǎn)則可焊接內(nèi)環(huán)縫。主要用來焊接容器的內(nèi)縱縫和內(nèi)環(huán)縫。焊接操作機(jī)95（2）懸臂式操作機(jī)它一般是利用懸臂的伸出長96（3）伸縮臂式操作機(jī)該機(jī)具有可以隨臺(tái)車

移動(dòng)，繞立柱

回轉(zhuǎn)，伸縮臂

水平伸縮與垂直升降四個(gè)運(yùn)動(dòng)；并且伸縮臂能以焊接速度運(yùn)行，與變位機(jī)、滾輪架配合，完成各種工位上內(nèi)外環(huán)縫和內(nèi)外縱縫的焊接；在伸縮臂的一端還可以安裝割炬、磨頭、探頭等工作機(jī)頭，完成切割、打磨和探傷等作業(yè)，機(jī)動(dòng)性強(qiáng)，作業(yè)范圍大。焊接操作機(jī)96（3）伸縮臂式操作機(jī)該機(jī)具有可以隨臺(tái)車移97（4）門橋式操作機(jī)是將焊機(jī)或焊接機(jī)頭安裝在門橋的橫梁上，焊件置于橫梁下面，門橋跨越整個(gè)焊件。門橋操作機(jī)可以完成三個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，門橋自身沿軌道的運(yùn)動(dòng)、橫梁的升降運(yùn)動(dòng)和焊機(jī)沿橫梁的移動(dòng)。它與焊接滾輪架配合可以完成容器外縱縫、外環(huán)縫的焊接。門橋式操作機(jī)的幾何尺寸大，占用車間面積多，因此使用不夠廣泛，主要適用于批量生產(chǎn)的專業(yè)車間（適用于長型容器、梁柱的組裝焊接）。焊接操作機(jī)97（4）門橋式操作機(jī)是將焊機(jī)或焊接機(jī)頭安裝在門橋的橫梁98電渣焊立架電渣焊立架是將電渣焊機(jī)（或連同焊工）按焊速進(jìn)行提升的裝置，主要用于直縫電渣焊，也可與滾輪架相配合用于環(huán)縫電渣焊，整個(gè)立架放在可行走的臺(tái)車上，由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的多樣性，通常需要根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形式與尺寸，實(shí)際配備一套專用的電渣焊立架，在立架上安裝標(biāo)準(zhǔn)的電渣焊機(jī)頭進(jìn)行焊接。98電渣焊立架電渣焊立架是將電渣焊機(jī)（或連同焊工）按焊速進(jìn)行99

焊工變位機(jī)械

焊工變位機(jī)械，又稱焊工升降臺(tái)，是改變操作工人工作位置的機(jī)械裝置。這類裝置的主要作用是在焊接高大結(jié)構(gòu)或在工地上施工時(shí)，將焊工連同焊機(jī)或切割設(shè)備輸送到作業(yè)位置。99焊工變位機(jī)械焊工變位機(jī)械，又稱焊工升降臺(tái)，是改變操作100其他裝置與設(shè)備

焊接生產(chǎn)中，除前面介紹的工具、設(shè)備外，還有很多輔助設(shè)備與裝置，常用的有吊具、起重運(yùn)輸設(shè)備和先進(jìn)的焊接機(jī)器人。100其他裝置與設(shè)備1011.裝焊吊具焊接生產(chǎn)中物體的搬運(yùn)是必須具備的一種手段，將物體由一個(gè)位置搬運(yùn)到另一個(gè)位置，從而實(shí)現(xiàn)預(yù)定的工藝流程。吊具就是為搬運(yùn)各種板材、型鋼和裝焊好的結(jié)構(gòu)件而實(shí)施夾緊、搬運(yùn)的器具，吊具夾緊物體，再與起重設(shè)備配合就可以實(shí)現(xiàn)物體的搬運(yùn)。1011.裝焊吊具焊接生產(chǎn)中物體的搬運(yùn)是必須具備的一種手段102（1）機(jī)械吊具機(jī)械吊具使用頻繁的是各種撓性件，即起重鏈、麻繩和鋼絲繩，選用此類吊具應(yīng)注意的是它們的承重量，使用時(shí)應(yīng)注意對(duì)物體的捆綁方法和捆綁位置。撓性件往往不直接捆綁物體，而是與取物構(gòu)件配合對(duì)物體進(jìn)行吊裝，常用的取物構(gòu)件可分為單鉤和雙鉤兩種，每個(gè)起重鉤的承載量標(biāo)注在打印處，使用時(shí)要注意不能超載。102（1）機(jī)械吊具機(jī)械吊具使用頻繁的是各種撓性件，即起重鏈103（2）磁力吊具是利用磁力將鐵磁性物體吸牢，從而吊起物體。它分為永磁式、電磁式及永磁—電磁式三種。永磁式吊具吸住工件后，靠外力將工件與吊具分開。電磁式吊具靠通電和斷電來產(chǎn)生吸力。永磁—電磁式是利用永磁吸附工件，而用電磁鐵極性的改變來增強(qiáng)或削弱磁力，在生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。103（2）磁力吊具是利用磁力將鐵磁性物體吸牢，從而吊起物體104（3）真空吊具是利用吊具上的吸盤產(chǎn)生的負(fù)壓來吸附工件。這種吊具適用于吊運(yùn)表面光潔平整、重量不大的薄板類零件。真空吊具結(jié)構(gòu)吊架上面安裝有多個(gè)吸盤，吸盤通過管路與真空泵相連，換向閥及分配閥控制吸盤的充氣和吸氣，從而吊起和放下工件。104（3）真空吊具是利用吊具上的吸盤產(chǎn)生的負(fù)壓來吸附工件。1052.起重運(yùn)輸設(shè)備焊接車間中使用最廣泛的起重運(yùn)輸設(shè)備是橋式起重機(jī)，它兼有起重和運(yùn)輸?shù)墓δ?。另外還有露天使用的門式起重機(jī)，小范圍內(nèi)使用的搖臂式起重機(jī)、手動(dòng)和電動(dòng)葫蘆等起重運(yùn)輸設(shè)備。在車間的不同跨間搬運(yùn)物品，則要用地面運(yùn)輸設(shè)備。常用的地面運(yùn)輸設(shè)備有叉車、電動(dòng)搬運(yùn)車、手動(dòng)和電動(dòng)平板車、氣墊車等。大批量生產(chǎn)時(shí)，為了提高生產(chǎn)率，還采用輸送機(jī)進(jìn)行搬運(yùn)的方式，輸送機(jī)的形式有懸掛式、輥?zhàn)邮?、臺(tái)車式和皮帶式等多種。1052.起重運(yùn)輸設(shè)備焊接車間中使用最廣泛的起重運(yùn)輸設(shè)備是橋1063.焊接機(jī)器人簡介焊接機(jī)器人又稱機(jī)器人焊接加工系統(tǒng)，是工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的一個(gè)主要應(yīng)用分支。目前在焊接領(lǐng)域已應(yīng)用到電阻點(diǎn)焊、電弧焊、切割及熱噴涂等。1063.焊接機(jī)器人簡介107（1）焊接機(jī)器人的組成機(jī)器人是指可以反復(fù)編程的多功能操作機(jī)。通用焊接機(jī)器人的一般組成有焊接操作機(jī)、控制系統(tǒng)、焊機(jī)三部分。107（1）焊接機(jī)器人的組成機(jī)器人是指可以反復(fù)編程的多功能操108（2）機(jī)器人的自由度機(jī)器人的動(dòng)作要按自由度進(jìn)行分類，機(jī)械手的臂和腕是基本動(dòng)作部分。任何一種機(jī)器人的臂部都有三個(gè)自由度，以保證臂的端部能夠到達(dá)其工作范圍內(nèi)的任意一點(diǎn)。腕部的三個(gè)自由度是繞空間相互垂直的三個(gè)坐標(biāo)軸的回轉(zhuǎn)動(dòng)作，一般稱為滾轉(zhuǎn)、俯仰和偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。108（2）機(jī)器人的自由度機(jī)器人的動(dòng)作要按自由度進(jìn)行分類，機(jī)109機(jī)器人還可以與各種變位機(jī)械配合，構(gòu)成多達(dá)12個(gè)自由度的自動(dòng)焊接系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)由焊接機(jī)器人控制系統(tǒng)集中控制和編程，可以極大地提高焊接生產(chǎn)效率。（2）機(jī)器人的自由度109機(jī)器人還可以與各種變位機(jī)械配合，構(gòu)成多達(dá)12個(gè)自由度的110但是，焊接機(jī)器人也存在一些問題，主要問題之一是，焊接電弧不能自動(dòng)跟蹤焊縫的實(shí)際位置，只能按示教軌跡運(yùn)動(dòng)。即當(dāng)有工件的安裝誤差或加工誤差時(shí)，不能焊到正確的位置，而會(huì)出現(xiàn)焊偏的現(xiàn)象?，F(xiàn)在都在改變。（2）機(jī)器人的問題110但是，焊接機(jī)器人也存在一些問題，主要問題之一是，焊接電111其二是當(dāng)焊縫裝配間隙、坡口角度、鈍邊尺寸有波動(dòng)時(shí)，不能自動(dòng)調(diào)節(jié)焊接參數(shù)和焊接方式，從而不能保證焊縫的均勻成形。因此焊接機(jī)器人的應(yīng)用，對(duì)零件加工、裝配、焊接工藝的制訂等都提出了更高的要求。在引進(jìn)和選用焊接機(jī)器人時(shí)應(yīng)考慮：1）焊接結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)類型屬于多品種、小批量性質(zhì)。2）焊件的結(jié)構(gòu)尺寸以中小型機(jī)器零件為主，且焊件的材質(zhì)、厚度有利于采用點(diǎn)焊或氣體保護(hù)焊的焊接方法。3）待焊坯料在尺寸精度和裝配精度方面能滿足機(jī)器人焊接的工藝要求。4）與機(jī)器人配套使用的設(shè)備，如各類變位機(jī)械及輸送機(jī)能與機(jī)器人協(xié)調(diào)工作。（2）機(jī)器人的問題111其二是當(dāng)焊縫裝配間隙、坡口角度、鈍邊尺寸有波動(dòng)時(shí)，不能112同一產(chǎn)品不同結(jié)構(gòu)的比較112同一產(chǎn)品不同結(jié)構(gòu)的比較113薄板構(gòu)件焊接工藝性比較113薄板構(gòu)件焊接工藝性比較114謝謝合作114謝謝合作115典型焊接結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)工藝

1典型焊接結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)工藝116橋式起重機(jī)的結(jié)構(gòu)2橋式起重機(jī)的結(jié)構(gòu)117露天橋式起重機(jī)的結(jié)構(gòu)3露天橋式起重機(jī)的結(jié)構(gòu)118門式橋式起重機(jī)的結(jié)構(gòu)4門式橋式起重機(jī)的結(jié)構(gòu)119一談橋式起重機(jī)橋架的生產(chǎn)工藝起重機(jī)作為運(yùn)輸機(jī)械在國民生產(chǎn)各個(gè)部門的應(yīng)用十分廣泛，其結(jié)構(gòu)形式多樣，如橋式起重機(jī)、門式起重機(jī)、塔式起重機(jī)、汽車起重機(jī)等。其中，以橋式起重機(jī)應(yīng)用最廣，其機(jī)構(gòu)的制造技術(shù)具有典型性，掌握了它的制造技術(shù)，對(duì)于其他起重機(jī)結(jié)構(gòu)的制造都可借鑒。5一談橋式起重機(jī)橋架的生產(chǎn)工藝1201.橋式起重機(jī)的結(jié)構(gòu)橋式起重機(jī)由橋架、運(yùn)移機(jī)構(gòu)和載重機(jī)構(gòu)組成?？梢苿?dòng)的橋架由主梁和兩個(gè)端梁組成。端梁的兩端裝有車輪，由車間兩旁立柱懸臂上鋪設(shè)的軌道支承。橋架的運(yùn)移機(jī)構(gòu)用來驅(qū)動(dòng)端梁上的車輪，使其沿著車間長度方向的軌道移動(dòng)。橋架上的載重小車裝有提升機(jī)構(gòu)和小車的移動(dòng)機(jī)構(gòu)，能沿鋪設(shè)在橋架主梁上的軌道移動(dòng)。61.橋式起重機(jī)的結(jié)構(gòu)橋式起重機(jī)由橋架、運(yùn)移機(jī)構(gòu)和載重機(jī)構(gòu)121橋式起重機(jī)橋架的組成橋式起重機(jī)的橋架結(jié)構(gòu)主要由主梁（或桁架）、欄桿（或輔助桁架）、端梁、走臺(tái)（或水平桁架）、軌道及操縱室等組成。7橋式起重機(jī)橋架的組成122箱形主梁的技術(shù)要求及制造工藝要點(diǎn)1.箱形主梁的結(jié)構(gòu)主梁是橋式起重機(jī)橋架中主要受力部件，它的制造是橋架結(jié)構(gòu)制造的關(guān)鍵，對(duì)主梁嚴(yán)格的技術(shù)要求是保證橋架技術(shù)條件得到滿足的前提。箱形主梁的一般結(jié)構(gòu)由左右兩塊腹板、上下兩塊翼板以及若干長、短肋板組成。8箱形主梁的技術(shù)要求及制造工藝要點(diǎn)1.箱形主梁的結(jié)構(gòu)123主梁的主要技術(shù)要求為保證起重機(jī)的使用性能，主梁在制造中應(yīng)遵循如下的主要技術(shù)要求：1）主梁的長、寬、高都有一定的公差要求。2）主梁的垂直平面內(nèi)要求的上拱度F=L/700～L/1000（L為主梁的跨度）。3）主梁向走臺(tái)一側(cè)應(yīng)有一定的旁彎，約為L/1500～L/2000。4）腹板凹凸不平（即波浪變形或失穩(wěn)）應(yīng)小于4/1000～6/1000。5）上翼板水平度c≤B/250，腹板垂直度α≤H/200。9主梁的主要技術(shù)要求124箱形主梁的制造工藝要點(diǎn)（1）拼板對(duì)接焊工藝1）主梁長度一般為10～40m，上下翼板及左右腹板需要拼接。翼板的拼接焊縫要注意保證質(zhì)量，特別是受接翼緣的接縫必須焊透、無裂紋及嚴(yán)重咬邊等缺陷，要求通過超聲波或射線檢驗(yàn)，其質(zhì)量應(yīng)滿足起重機(jī)技術(shù)文件中的規(guī)定。10箱形主梁的制造工藝要點(diǎn)（1）拼板對(duì)接焊工藝1252）為避免應(yīng)力集中，保證梁的承載能力，翼板與腹板的拼接接頭，不應(yīng)布置在同一截面上，錯(cuò)開距離不得小于200mm；同時(shí)，翼板及腹板的拼板接頭不應(yīng)安排在梁的中心附近，一般應(yīng)離中心2m以上。箱形主梁的制造工藝要點(diǎn)112）為避免應(yīng)力集中，保證梁的承載能力，翼板與腹板的拼接接126（2）肋板的制造肋板是一個(gè)長方形，長肋板中間一般開有減輕孔，由于肋板尺寸影響到裝配質(zhì)量，要求其寬度尺寸誤差不能大，只能小1mm左右；長度尺寸允許有稍大一些的誤差。肋板的四個(gè)角應(yīng)保證90°，尤其是肋板與上蓋板接觸處的兩個(gè)角更應(yīng)嚴(yán)格保證直角，這樣才能保證箱形梁在裝配后腹板與上蓋板垂直并且使箱形梁在長度方向不會(huì)產(chǎn)生扭曲變形。12（2）肋板的制造肋板是一個(gè)長方形，長肋板中間一般開有減輕127（3）腹板上撓度的制備主梁截面的焊縫分布對(duì)稱于Z-Z軸。對(duì)X-X軸而言，焊縫集中于上部，將由于焊縫收縮而產(chǎn)生下?lián)希@與主梁要保證上撓的技術(shù)要求正好相反，這是主梁制造的關(guān)鍵問題之一?？紤]主梁的自重和焊接變形的影響，為滿足技術(shù)規(guī)定的主梁上撓要求，腹板應(yīng)預(yù)置出數(shù)值大于技術(shù)要求的上撓度，具體可根據(jù)生產(chǎn)條件和所用的工藝程序等因素來確定。一般跨中上撓度的預(yù)制值fm可取L/450～L/350。13（3）腹板上撓度的制備主梁截面的焊縫分布對(duì)稱于Z-Z軸。128腹板上拱度的制備方法多采用先劃線后氣割，切出具有相應(yīng)的曲線形狀，也可采用靠模氣割。（3）腹板上撓度的制備14腹板上拱度的制備方法多采用先劃線后氣割，切出具有相應(yīng)的曲129（4）裝焊П形梁由于主梁長度大，相對(duì)剛度較小，在裝配與焊接中容易產(chǎn)生變形。因此，除要求零件的備料加工要有一定的精度外，還必須選擇合理的裝配-焊接方案和恰當(dāng)?shù)暮附庸に嚧胧?，以保證主梁幾何尺寸的技術(shù)要求。根據(jù)主梁的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，一般先將上翼板與兩腹板裝成П形梁，最后裝下翼板，組成封閉的箱形梁。П形梁的裝配-焊接順序是影響主梁上撓度的關(guān)鍵。П形梁由上翼板、腹板和肋板組成。15（4）裝焊П形梁由于主梁長度大，相對(duì)剛度較小，在裝配與焊1301）組裝定位焊方法：機(jī)械夾具組裝和平臺(tái)組裝兩種。以上翼板為基準(zhǔn)的平臺(tái)組裝應(yīng)用最廣。2）以上翼板為基準(zhǔn)的平臺(tái)組裝過程：①裝配肋板在上翼板上以劃線定位的方式裝配肋板，用90°角尺檢驗(yàn)垂直度后定位焊。焊接肋板與上翼板的連接焊縫。焊接方向的確定：翼板未預(yù)制旁彎，焊接方向應(yīng)由內(nèi)側(cè)向外側(cè)進(jìn)行；翼板預(yù)制有旁彎，焊接方向是：肋板的一側(cè)焊縫的焊接方向應(yīng)由外側(cè)向內(nèi)側(cè)進(jìn)行，另一側(cè)焊縫則由內(nèi)側(cè)向外側(cè)進(jìn)行焊接。（4）裝焊П形梁161）組裝定位焊方法：機(jī)械夾具組裝和平臺(tái)組裝兩種。以上翼板131②裝配腹板組裝腹板時(shí)，先在上翼板和腹板上分別劃出跨度中心線，然后用吊車將腹板吊起與翼、肋板組裝，使腹板的跨度中心線對(duì)準(zhǔn)上翼板的跨度中心線，然后在跨中點(diǎn)定位焊。腹板上邊用安全卡將腹板臨時(shí)緊固到長肋板上，在翼板底下打楔子使上翼板與腹板靠緊，通過平臺(tái)孔安放溝槽限位板，斜放壓桿，并注意壓桿要放在肋板處。當(dāng)壓下壓桿時(shí)，壓桿產(chǎn)生的水平力使下部腹板靠緊肋板。上部腹板與肋板的靠緊，可采用夾具式腹板裝配胎夾緊，由跨中組裝后定位焊至腹板一端，然后用墊塊墊好，再裝配定位焊另一端腹板。（4）裝焊П形梁17②裝配腹板組裝腹板時(shí)，先在上翼板和腹板上分別劃出跨度132③焊接進(jìn)行肋板與腹板的焊接，焊前應(yīng)檢查變形情況，以確定焊接順序：旁彎過大時(shí)，應(yīng)先焊外腹板焊縫；旁彎不足時(shí)，應(yīng)先焊內(nèi)腹板焊縫。П形梁內(nèi)壁所有焊縫盡可能采用CO2焊，應(yīng)沿梁的長度方向由偶數(shù)焊工對(duì)稱施焊。（4）裝焊П形梁18③焊接進(jìn)行肋板與腹板的焊接，焊前應(yīng)檢查變形情況，以確133主梁縱縫的焊接1）4條縱縫的焊接順序視梁的拱度和旁彎的情況而定：當(dāng)拱度不夠時(shí)，應(yīng)先焊下翼板左右兩條縱縫；拱度過大時(shí)，應(yīng)先焊上翼板左右兩條縱縫（調(diào)節(jié)主梁的撓度和旁彎）。四條縱縫焊接是必須控制的關(guān)鍵工藝。19主梁縱縫的焊接1）4條縱縫的焊接順序視梁的拱度和旁1342）盡量采用自動(dòng)焊方法焊接。采用埋弧焊焊接4條縱蜂時(shí)，可采用船形焊、雙頭平角焊（工件移動(dòng)或焊槍移動(dòng)）。采用焊條電弧焊時(shí)，應(yīng)采用對(duì)稱的焊接方法，即將箱形梁平放在支架上，由4名焊工同時(shí)從兩側(cè)的中間分別向梁的兩端對(duì)稱焊接，焊完后翻身，以同樣的方式焊接另外一邊的兩條縱縫。主梁縱縫的焊接202）盡量采用自動(dòng)焊方法焊接。采用埋弧焊焊接4條縱蜂時(shí)，可135主梁的矯正焊后應(yīng)檢查每根箱形梁在制造時(shí)均應(yīng)達(dá)到技術(shù)條件的要求，如果變形超過了規(guī)定值，應(yīng)進(jìn)行矯正。矯正時(shí)，應(yīng)根據(jù)變形情況采用火焰矯正法，選擇好加熱的部位與加熱方式進(jìn)行矯正。21主梁的矯正焊后應(yīng)檢查每根箱形梁在制造時(shí)均應(yīng)達(dá)到技術(shù)條136橋式起重機(jī)主梁的制造工藝過程

拼板對(duì)接焊肋板的制造腹板上撓度的制備裝焊Π形梁下翼板的裝配主梁縱縫的焊接主梁的矯正22橋式起重機(jī)主梁的制造工藝過程拼板對(duì)接焊137二談壓力容器的生產(chǎn)工藝

壓力容器——是能承受一定溫度和一定壓力作用的密閉容器，廣泛用于石油化工、能源工業(yè)、科研和軍工等方面；在民用工業(yè)領(lǐng)域也得到應(yīng)用。壓力容器不僅結(jié)構(gòu)形式較多，同時(shí)也是一種比較容易發(fā)生事故、生產(chǎn)技術(shù)和焊接水平要求較高的特殊設(shè)備。常見的結(jié)構(gòu)形式是圓筒形和球形容器。23二談壓力容器的生產(chǎn)工藝壓力容器——是能承受一定溫度和一138圓筒形壓力容器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

（1）筒體是圓筒形壓力容器的主要承壓元件，它構(gòu)成了儲(chǔ)存物料或完成化學(xué)反應(yīng)所需要的大部分壓力空間。當(dāng)筒體直徑較小（小于500mm）時(shí)，可用無縫鋼管制作。當(dāng)直徑較大時(shí)，筒體一般用鋼板卷制或壓制（壓成兩個(gè)半圓）后焊接而成。筒體較短時(shí)可做成完整的一節(jié)，當(dāng)筒體的縱向尺寸大于鋼板的寬度時(shí)可由幾個(gè)筒節(jié)拼接而成。根據(jù)筒體的承載要求和鋼板厚度，其縱向焊縫和環(huán)向焊縫可采用開坡口或不開坡口的對(duì)接接頭。24圓筒形壓力容器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（1）筒體是圓筒形壓力容器139（2）封頭即是容器的端蓋。根據(jù)幾何形狀的不同，壓力容器的封頭可分為球形封頭、橢圓形封頭、碟形封頭、錐形封頭和平板封頭等結(jié)構(gòu)形式。其中橢圓形封頭和球形封頭應(yīng)用最廣泛。除錐形封頭和平板封頭外，其余凸形封頭均是將鋼板通過沖壓或爆炸成形等方法制作的。25（2）封頭即是容器的端蓋。根據(jù)幾何形狀的不同，壓力容器的140（3）法蘭按其用途不同，分為管法蘭和容器法蘭。管法蘭——用于管道連接和密封的法蘭。容器法蘭——用于容器頂蓋與筒體連接的法蘭。法蘭與法蘭之間一般加密封元件，并用螺栓連接起來。26（3）法蘭按其用途不同，分為管法蘭和容器法蘭。141（4）開孔與接管由于工藝要求和檢修的需要，常在石油化工容器的封頭上開設(shè)各種孔或安裝接管，如人孔、手孔、視鏡孔、物料進(jìn)出接管，以及安裝壓力表、液位計(jì)、流量計(jì)、安全閥等接管開孔。手孔和人孔是用來檢查容器的內(nèi)部并用來裝拆和洗滌容器內(nèi)部的裝置。手孔的直徑一般不小于150mm，容器直徑大于1200mm時(shí)應(yīng)開設(shè)人孔。位于筒體上的人孔開成橢圓形，、凈尺寸為300×400mm；封頭部分的人孔一般為圓形，直徑為400mm。開孔處應(yīng)補(bǔ)強(qiáng)。27（4）開孔與接管由于工藝要求和檢修的需要，常在石油化工容142（5）支座支承并固定壓力容器。有立式支座和臥式支座兩類。臥式支座采用鞍形支座，薄壁長容器也可采用圓形支座。28（5）支座支承并固定壓力容器。143壓力容器焊縫的類型

GB150—1998?鋼制壓力容器?中規(guī)定，按其所在的位置不同，將壓力容器受壓部分的焊縫分為A、B、C、D四類。29壓力容器焊縫的類型GB150—1998?鋼制壓力容器?144壓力容器焊縫的類型具體規(guī)定如下：1）A類焊縫受壓部分的縱向焊縫（多層包扎壓力容器層板的層間縱向焊縫除外），各種凸形封頭的所有拼接焊縫，球形封頭與圓筒連接的環(huán)向焊縫以及嵌入式接管與圓筒或封頭的對(duì)接焊縫。2）B類焊縫受壓部分的環(huán)形焊縫，錐形封頭小端與接管連接的焊縫（已規(guī)定為A、C、D類的焊縫除外）。30壓力容器焊縫的類型具體規(guī)定如下：1）A類焊縫受壓部分145壓力容器焊縫的類型具體規(guī)定如下：3）C類焊縫法蘭、平封頭、管板等與殼體、接管連接的焊縫，內(nèi)封頭與圓筒的搭接填角焊縫以及多層包扎壓力容器層板的層間縱向焊縫。4）D類焊縫接管、人孔、凸緣等與殼體連接的焊縫（已規(guī)定A、B類的焊縫除外）。31壓力容器焊縫的類型具體規(guī)定如下：3）C類焊縫法蘭、平146壓力容器焊縫的部分技術(shù)要求（1）坡口表面要求坡口表面不得有裂紋、分層、夾渣等缺陷；施焊前，應(yīng)清除坡口及母材兩側(cè)表面20mm范圍內(nèi)的氧化物、油污、熔渣及其他有害雜質(zhì)。（2）封頭要求封頭各種不相交的拼焊焊縫中心線距離至少應(yīng)為封頭鋼材厚度δS的3倍，且不小于100mm。封頭由成形的瓣片和頂圓板拼接制成時(shí)，焊縫方向只允許是徑向和環(huán)向的（3）先拼板后成形的封頭拼接焊縫，在成形前應(yīng)打磨至與母材平齊。32壓力容器焊縫的部分技術(shù)要求（1）坡口表面要求坡口表面147（4）圓筒與殼體要求A、B類焊接接頭對(duì)口錯(cuò)邊量b，如圖6-21所示，應(yīng)符合相應(yīng)規(guī)定。鍛焊容器B類焊接接頭對(duì)口錯(cuò)邊量b不應(yīng)大于對(duì)口處鋼材厚度δS的1/8，且不大于5mm；筒節(jié)長度應(yīng)不小于300mm。組裝時(shí)，相鄰?fù)补?jié)A類焊縫中心線與相鄰?fù)补?jié)A類焊縫中心線間外圓弧長應(yīng)大于鋼板厚度δS的3倍，且不小于100mm。（5）焊接工藝要求壓力容器焊接前的焊接工藝評(píng)定，應(yīng)按JB4708進(jìn)行；C、D類焊縫的焊腳，在圖樣無規(guī)定時(shí)，取焊件中較薄的厚度；C、D類焊縫與母材呈圓滑過渡；焊縫表面不得有裂紋、氣孔、弧坑和飛濺物。壓力容器焊縫的部分技術(shù)要求33（4）圓筒與殼體要求A、B類焊接接頭對(duì)口錯(cuò)邊量b，如148再談桁架的生產(chǎn)工藝

桁架是主要用于承受橫向載荷的梁類結(jié)構(gòu)，還可以做機(jī)器骨架及各種支撐塔架，特別在建筑方面尤為廣泛。一般來說，當(dāng)構(gòu)件承載小、跨度大時(shí)，采用桁架制作的梁具有節(jié)省鋼材、重量輕、可以充分利用材料的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，桁架運(yùn)輸和安裝方便，制造時(shí)易于控制變形。但桁架節(jié)點(diǎn)處均用短焊縫連接，裝配費(fèi)工，難于采用自動(dòng)化、高效率的焊接方法。因此，一般認(rèn)為跨度大于30m、載荷較小時(shí)，使用桁架是比較經(jīng)濟(jì)的。34再談桁架的生產(chǎn)工藝桁架是主要用于承受橫向載荷的梁類結(jié)構(gòu)149

桁架的裝配工藝

（1）放樣裝配法在平臺(tái)上劃出各桿件位置線，之后安放弦桿節(jié)點(diǎn)板、豎桿及撐桿等，定位并焊接。適用于單件或小批生產(chǎn)，生產(chǎn)率低。（2）定位器裝配法在各元件直角邊處設(shè)置定位器及壓夾器。按定位器安放各元件，定位并焊接。適于成批生產(chǎn)，降低了對(duì)工人技術(shù)水平的要求，提高了生產(chǎn)率。35桁架的裝配工藝（1）放樣裝配法在平臺(tái)上劃出各桿件150（3）模架裝配法首先采用放樣裝配法制出一片桁架，將其翻轉(zhuǎn)180°作為模架，之后將所要裝配的各元件按照模架位置安放并定位，在另一工作位置焊接，而模架工作位置上可繼續(xù)進(jìn)行裝配。此法也稱為仿形復(fù)制裝配法。其精度較定位器法差。如將模架法與定位器法結(jié)合使用，效果將更好。（4）按孔定位裝配法適用于裝配屋架。裝配時(shí)，先定位各帶孔的連接板，這就確定了上下弦桿的位置，并且保證了整個(gè)桁架的安裝連接尺寸。其他節(jié)點(diǎn)處如有水平桁架而帶孔者，仍按孔定位；無孔者，則用墊鐵或擋鐵定位。

桁架的裝配工藝

36（3）模架裝配法首先采用放樣裝配法制出一片桁架，將其151采用上述各種方法裝配