共22條:
9 \1 f2 X" V0 V# b& z' S17.產(chǎn)品設(shè)計的原則和技巧（二）
* j- f( k9 r3 @/ l2.3改進工藝方案
9 P+ G, m5 o$ J8 r F4 Q (1)避免沒有必要的切削加工，特別是沒必要的裝夾基準面的切削加工。+ Y0 q2 m3 D* X$ |( g2 C' {9 k: Y
焊接件準備用自動化程度較高的焊接機器人進行焊接時，應(yīng)考慮組成零件的焊前加工，保證焊接件各組成零件之間的相互位置尺寸，否則誤差太大，機器人將無法自動跟蹤焊接。+ d3 P+ \' U! U- z4 N
(2)在保證零部件可靠、合理使用的前提下，降低尺寸公差、表面粗糙度、形位公差等加工精度等級要求。$ M. C+ q$ y% P- n/ ^ {
(3)減少零件的彎曲形狀和復雜程度，降低廢品率和生產(chǎn)制造成本。
3 m6 j% G) |+ n0 I1 m/ C; p (4)型鋼在進行長度下料時，盡量把火焰切割改為型鋼剪切下料；一般板料的火焰切割改為用剪板機剪切下料；長方形條狀工件從四邊剪切改為用條鋼，僅僅是長度上的剪切下料。
; j" g% H+ u; u. l9 ?8 x 2.4采用節(jié)省資源、減少污染的工藝技術(shù); b# N7 U" |6 Q0 `7 {
(1)鑄鋼件改為焊接件。0 }7 S: l+ X- V# l$ ?+ @, e
鑄造行業(yè)很難徹底地解決環(huán)境污染問題，并且容易產(chǎn)生鑄造缺陷，而采用焊接技術(shù)和焊接件就可以比較容易地解決這些問題。$ v4 o& O, O0 L6 R+ T9 G1 `0 j6 X
(2)在保證零件強度，優(yōu)化板厚尺寸的前提下，盡量減輕零件重量。結(jié)構(gòu)焊接件的設(shè)計，一定要使筋板受力，避免焊縫受力。在結(jié)構(gòu)焊接件的構(gòu)成中使用厚板往往并不是強度的需要，而是剛度的需要，即焊接時厚板的變形小，或焊接件承載時變形小。一些單獨的厚板往往是可以用薄一些的板加上適當?shù)慕畎鍋泶?，這樣不僅減輕了總重，承載能力也會增加。
4 K+ `& O1 i3 Z2 ~; P: b6 g5 R (3)選擇合理的焊縫長度和焊角大小等參數(shù)。有相當一部分設(shè)計人員常常將“強度焊縫”與“聯(lián)接焊縫”相互混淆，設(shè)計時往往出現(xiàn)要求焊接件中的焊縫一律焊透、焊角越大越好的傾向。其實選擇焊透還是不必焊透，是設(shè)計人員應(yīng)慎重考慮決定的。應(yīng)仔細研究焊接件的受力狀態(tài)，再決定所要采用的焊角尺寸和焊縫長度。能用斷續(xù)焊縫的決不要求在全長方向上滿焊，這樣一則可以節(jié)省焊接加工成本，二則也可減少焊接變形；能用角焊縫的，盡量不在零件上開坡口后再焊接，以減少一道開坡口的工序。
( X1 P9 z7 k% Y7 }) I% U (4)采用少切削或無切削加工的工藝方法，以提高工件強度，降低制造成本。對于齒輪加工，汽車行業(yè)中早已大量采用整體滾鍛、精鍛成齒的方法來減少甚至取消齒形的加工量。工程機械的驅(qū)動橋差速器齒輪現(xiàn)也已開始采用精鍛齒輪。精鍛使得金屬纖維沿齒形成形方向包絡(luò)，不象一般齒輪切削齒形時把金屬纖維切斷，精鍛齒輪大大提高了齒輪的承載強度，減少了切削量，甚至可以不必再進行齒形加工，降低了制造成本。: P1 e% ]) X, k2 I/ J
(5)盡可能用焊接件代替一些自由鍛的鍛件。3 n+ P( _3 v1 g# }3 x3 g1 |8 C
(6)統(tǒng)一零件的熱處理技術(shù)要求和工藝規(guī)范，以便可以在同一爐中對不同零件同時進行熱處理，提高電爐利用率；節(jié)約電力消耗。; p; Z- Z" C& M4 p# G
(7)充分利用鍛件余熱，在鍛后繼續(xù)加熱，直接進行鍛后正火等熱處理。 P+ [6 l# k8 [& v% R6 }
(8)根據(jù)零件的具體情況，制定合理的熱處理技術(shù)要求。. Z2 G, F" p1 B3 ]& A; t
中碳鋼或合金中碳鋼零件采用調(diào)質(zhì)處理，可有效提高和充分發(fā)揮材料的機械強度等性能。但是對于軸徑比較粗大的軸類零件，調(diào)質(zhì)時淬火的有效層只有幾毫米，經(jīng)調(diào)質(zhì)、機械加工后所剩無幾，而心部狀態(tài)實際上并沒有得到很好的改善。所以根據(jù)筆者的經(jīng)驗，φ70以上的實心軸類零件，可以考慮采用正火十機械加工或正火十淬火十磨削外圓的工藝流程。因為軸類零件往往采用高頻或中頻淬火，加熱只發(fā)生在外圓表層，心部織實際不可能被淬透。若用鹽浴爐加熱，心部可以被加熱，但材料的淬透性有限，調(diào)質(zhì)時的淬火實際在心部還是淬不透的。而正火可以有效改善零件的整體組織狀態(tài)，細化心部金相組織，這對有些零件來說已經(jīng)足夠了。
. s9 r/ J. J+ c3 F: \ (9)液壓系統(tǒng)設(shè)計時，應(yīng)充分考慮機器的整體布局，液壓油箱的容積以足夠用為原則，使液壓油用量為最少；管路走向簡單緊湊，長度盡可能最短。同理，在設(shè)計電器系統(tǒng)和制動管路系統(tǒng)時，都應(yīng)使電纜或制動管路走向合理，長度為最短。5 K8 F% Y# O. c! \2 @8 ?. j) B
3結(jié)論" U$ v! o2 W* E9 {
產(chǎn)品設(shè)計是個綜合信息處理的復雜過程，它最終的結(jié)果是把線條、符號、數(shù)字繪制成合理的設(shè)計圖樣，設(shè)計人員應(yīng)從以下幾個方面綜合考慮；
$ S# c; B$ h6 |, ?- t" U4 A/ k (1)簡化每個零件的形狀，使機器結(jié)構(gòu)簡單；* l8 h V: O \* n Q
(2)合并零件的功能，減少零件的種類或數(shù)量；
* l h) e O1 J (3)應(yīng)用新結(jié)構(gòu)、新工藝、新材料、新原理來簡化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提高產(chǎn)品的可靠性；
2 [1 R4 ~) \$ q' v (4)分解部件，研究其裝配、組裝的最簡單的結(jié)構(gòu)；
5 v+ E) X# e) ^ (5)對相似零件進行分組；
0 l6 z: n: N7 H( }% u# x5 y4 H (6)對相似產(chǎn)品按標準數(shù)序列進行產(chǎn)品系列化分析；
( W4 c( k3 K; S+ i. N3 {- g (7)實現(xiàn)產(chǎn)品零件的通用化和標準化。
+ X4 r9 _" w: a! H y& Q 產(chǎn)品設(shè)計人員提高設(shè)計質(zhì)量的關(guān)鍵在于自覺、主動地學習與生產(chǎn)加工過程和加工工藝方面有關(guān)的知識，熟練掌握設(shè)計技巧。
# c/ H3 t1 W$ Z( \ e18.耐熱鋼焊條的選用' p, b' H, v$ m5 A0 c6 L# a
珠光體耐熱鋼由于擁有良好的抗氧化性、熱強性能、較強的抗硫、氫腐蝕性能，而被廣泛應(yīng)用在石油化工、鍋爐加熱等設(shè)備中。
! `4 a, o" W6 m( ~+ t5 V' K/ Z 某廠在制作攀枝花攀煤矸石火電公司的省煤器區(qū)域護板時需用到大量的15CrMo鋼。如何焊接15CrMo鋼，首先需要確定它的可焊性，加入了0.8%~1.1%的Cr合金元素可以提高抗氧氣、抗腐蝕作用，加入0.4%~0.55%的Mo合金元素能增加抗蠕變能力。
, U, f# |1 T2 Z$ w* z* W 根據(jù)國際焊接學會推薦的低合金鋼碳當量工式：CE=C+Mn/6+(Cr+V)/5+Ni/15+(Mo+Si)/4+Cu/13+P/2可以計算出該材料CE=0.61%，根據(jù)經(jīng)驗，當碳當量CE＞0.6%時，該材料淬硬傾向強易出現(xiàn)冷裂紋熱處理后還會發(fā)生再熱裂紋，屬于較難焊接的鋼材，需采取較高預熱溫度和嚴格的工藝措施。
; p9 i& L$ j' m) g# a: K 焊接材料的選用：焊縫的組織和性能在很大程度上取決于焊接材料。焊接材料的選用須在確保焊接結(jié)構(gòu)安全、可靠使用的前提下，根據(jù)被焊材料的化學成分、力學性能、板厚及接頭形式、焊接結(jié)構(gòu)特點、受力狀態(tài)、結(jié)構(gòu)使用條件對焊縫性能的要求、焊接施工條件和技術(shù)經(jīng)濟效益等綜合考查后，有針對性地選用焊條、必要時還需進行焊接性試驗。# D+ x7 b1 o# E- d% ^
一、根據(jù)等強度的觀點，選擇滿足母材力學性能的焊條，如果選用強度過低的焊條將達不到設(shè)計要求的力學性能，選擇強度較高的焊條不僅工人操作難度增加、焊接成形困難，而且還會大大的增加企業(yè)的生產(chǎn)成本。
* c, A" x2 s" i! ]/ Q 二、根據(jù)母材合金成份選擇化學成份相同(相近)的焊材，Cr-Mo耐熱鋼焊接接頭應(yīng)具有與母材相同的抗氧化性和熱強性，如果焊縫與母材化學成分相關(guān)太大，高溫長期使用后，接頭區(qū)域某些元素發(fā)生擴散現(xiàn)象(如碳元素在熔合線附近的擴散)，使接頭高溫性能下隆。為了提高焊縫的抗裂紋性能，焊材的含碳量應(yīng)低于母材的含碳量，由于鋼中碳和合金元素的共同作用，耐熱鋼焊接時極易形成液硬組織，焊接性較差。為此耐熱鋼一般焊前預熱，焊后進行回火處理。6 l- ~4 r1 ]6 f) C% @
三、由于母材的可焊性能差，可選用塑、韌性指標較高的低氫型焊條。同時降低C、S、P等雜質(zhì)的含量。* M) }& j" U( U# p: }9 s+ J
1、可以通過預熱來降低冷裂紋出現(xiàn)概率，預熱及道間溫度要求控制在180~300之間，焊后熱處理在620~690之間，保溫1小時，為了保證焊縫金屬強度，在620溫度下回火不超過去30h,否則降低回火溫度；通過焊后熱處理不僅能消除焊接殘余應(yīng)力，更重要的是能改善組織，提高接頭的綜合力學性能；
) l, c3 O0 j5 x 2、采用少的焊接線能量焊接，防止過多的馬氏體淬硬組織生成；/ {+ W: e& c( V
3、采用富氬氣體保護進行噴射過渡焊接(電弧長度控制在4mm~5mm左右)而得美觀的焊縫。
5 u6 N& b' w+ O* g1 V8 w 結(jié)論：耐熱鋼焊條的選用原則有三點:一是保證力學性能，二是選擇化學成份相同(或相近)的焊材，三是要配合適當?shù)暮附庸に嚧胧?br />
% l# Z V# v2 \' I4 T6 U19.模具補焊技術(shù)基礎(chǔ)知識講解
( R" h' q6 R( H2 B模具補焊幾個要點：
5 j0 Q6 T8 o# I& l% Q9 h: v 1.焊條要預熱，焊條成分要與模具鋼成分相同或接近，以保證焊后結(jié)構(gòu)均勻。, r' V8 q& I. f) P5 T. O; w
2.模具要預熱到馬氏體溫度以上，但不能太高。
0 ]" T% W3 f' ^+ Z6 p 3.電流要控制小，否則焊接深度太大。
- Z7 x: K# Z* l* D4 d( e; c 4.焊接過程模具要保持預熱狀態(tài)。0 @. }/ _7 b7 X8 {2 D, c
20.用不同的焊條進行鑄鐵冷焊應(yīng)注意的事項4 e ~) T! [1 E7 }& k
1、采用銅鐵焊條（如Z607）焊接時，焊條金屬中的鐵與銅互不相溶，以機械混合物的狀態(tài)存在，而且混合得不均勻。當焊條中w(Fe)增大30%時，使焊縫金屬的塑性大為降低，在焊接剛性接頭的焊縫時，易在焊縫中產(chǎn)生裂紋。因此應(yīng)盡量采取短弧焊接，減少焊條的擺動，采用多層焊等工藝措施來防止焊接裂紋的產(chǎn)生。 . n# V$ F* T% O9 f9 \: b. w
2、在鑄鐵冷焊時，為了修補個別重要的鑄件缺陷，往往采用純鎳焊條或鎳鐵、鎳銅焊條進行補焊，如Z308，Z408和Z508等。用鎳銅焊條所補焊的鑄鐵件，一般加工性能較好，但焊縫金屬的抗拉強度一般都比較低，同時由于銅鎳合金的收縮率很大，其焊縫的抗裂性也較差。所以這種焊條只適用于強度要求不高的，但表面需要加工的鑄件補焊。用純鎳焊條補焊的優(yōu)點是焊縫金屬加工性良好，但價格昂貴，在一般情況下不宜采用。使用這類焊條操作時，除按一般工藝要求進行焊接外，尚需注意補焊速度不能過快，應(yīng)斷續(xù)進行焊接。每次焊接長度不宜超過40-50mm,并在焊一層后用小錘敲擊，以消除應(yīng)力。待焊縫冷至不燙手時再焊第二層，這樣才能保證補焊工作取得較好的效果。
) U. K) j' k* O/ Y: A1 e& y3、高釩鑄鐵焊條是一種比較經(jīng)濟的鑄鐵冷焊電焊條，如Z116和Z117。這種焊條需要采用短弧焊接，并以分段倒退的順序進行焊接，每段長約10-30mm,宜采用較小的電流，焊后同樣敲擊焊縫，以減少應(yīng)力。
7 e' I* E) W( s% E( y, |: ~21.汽車模具修補焊接缺陷分析
1 e# Q- w2 P4 L# R0 h冷沖壓模具焊接的硬度不足現(xiàn)象：
6 Z, D; t( g# L$ n- b6 }9 p 原因：（一）
) r S5 c# K) V V! R* t" z 焊接時電流過大，對模具母材的稀釋率過大，模具母材的合金元素受損。
' a* J2 G4 \& z) ?9 |7 a! o( `2 B 對策：' s. _- y7 R9 E( H" J. x
盡量使用小電流、短弧焊接，焊接時焊條的擺動的幅度不大于焊條直徑的1.5倍。
* f7 c$ l0 c4 r3 i2 Q! c$ r+ e* k 原因：（二）6 E3 C" y& k6 Q' Q+ f
焊接時的預熱溫度和層間溫度沒有控制。, k! X$ i2 K# d; _3 C& G: g4 O4 Y
對策：
$ b/ F1 k9 A* v' x 注意把握預熱的溫度，（預熱溫度主要和母材的含碳量有關(guān)）以及焊接時層間溫度的控制。. X* a9 P+ @3 t) y& [
原因：（三）
! }. w3 V& M+ [; p$ N% r 堆焊層數(shù)過多，焊接材料的選用不當。
/ g, c+ Q+ W! c0 V9 k- `3 d 對策：2 {4 \: g `- q8 v: J
選擇適合堆焊層數(shù)要求的焊接材料。（有的焊接材料組織體直接是高硬度的馬氏體組織，有的焊接材料是堆焊三層以上的時候才可以從奧氏體組織轉(zhuǎn)變?yōu)楦哂捕鹊鸟R氏體組織的。） |
發(fā)表于 2009-1-9 17:15:13
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