焊接專業(yè)畢業(yè)論文---裝載機后車架焊接技術

1、<p>　　裝載機后車架焊接技術</p><p>　　——焊接參數(shù)及焊接操作規(guī)范</p><p><b>　　作者： </b></p><p><b>　　院系： </b></p><p>　　專業(yè)：機電一體化技術</p><p><b>　　年級：201

2、0級</b></p><p><b>　　學號： </b></p><p><b>　　指導教師： </b></p><p><b>　　畢業(yè)設計任務書</b></p><p>　　設計題目：裝載機后車架焊接工藝</p><p>　　完成期限

3、：自2012年11月26日 至2013年3月26 15 日止</p><p>　　一、設計原始依據(jù)（資料）</p><p>　　John deere 焊接培訓資料</p><p>　　楊玉坤，焊接方法與設備。</p><p>　　曹朝霞，特種焊接技術。</p><p>　　周振豐，焊接冶金與金屬焊接性。</p&g

4、t;<p><b>　　田錫唐，焊接結構。</b></p><p><b>　　二、設計內容和要求</b></p><p><b>　　1.設計內容：</b></p><p>　　1）輪式裝載機的結構；</p><p>　　2）輪式裝載機后車架的焊接方法；<

5、/p><p>　　3）后車架的焊接參數(shù)選擇；</p><p>　　4）焊接操作以及焊接注意事項。</p><p><b>　　2.設計要求：</b></p><p>　　1）選題能夠將所學專業(yè)知識與頂崗實習實際相結合，真題真做。 </p><p>　　2）畢業(yè)設計內容要嚴謹，格式要正確。</p&

6、gt;<p>　　3) 必須獨立完成畢業(yè)設計，嚴禁抄襲。</p><p>　　4）必須在規(guī)定的時間內完成指導教師規(guī)定的設計任務。</p><p><b>　　本人簽字：</b></p><p><b>　　年 月 日</b></p><p><b>　　畢業(yè)設計內容摘

7、要</b></p><p>　　裝載機一般分為輪式裝載機與履帶式裝載機，輪式裝載機的結構件主要分為：動臂、前車架、后車架。本畢業(yè)設計主要論述了輪式裝載機后車架的焊接方法，后車架的焊接參數(shù)選擇，焊接操作以及焊接注意事項。</p><p>　　關鍵詞：輪式裝載機 后車架 二氧化碳氣體保護焊 焊接 工藝參數(shù) 焊接操作 角焊縫 </p><p><b&

8、gt;　　目錄</b></p><p>　　第一章 裝載機概述5</p><p>　　一、履帶式裝載機5</p><p><b>　　二、輪式裝載機5</b></p><p>　　第二章 輪式裝載機的結構6</p><p>　　一、輪式裝載機前車架6</p>&

9、lt;p>　　二、輪式裝載機動臂6</p><p>　　三、輪式裝載機后車架7</p><p>　　第三章 輪式裝載機后車架的焊接方法7</p><p>　　第一節(jié) 裝載機后車架的焊接方法7</p><p>　　一、二氧化碳氣體保護焊的基本原理7</p><p>　　二、二氧化碳氣體保護焊的特點和適用范

10、圍7</p><p>　　三、二氧化碳氣體保護焊焊接參數(shù)的選擇8</p><p>　　第二節(jié) 裝載機后車架的焊接參數(shù)選擇8</p><p>　　一、焊接參數(shù)要求8</p><p>　　二、焊材使用要求8</p><p><b>　　三、點焊要求9</b></p><

11、p>　　四、防飛濺劑的使用要求9</p><p>　　五、防堵膏的使用要求9</p><p>　　第四章 輪式裝載機后車架的焊接操作9</p><p>　　一、后車架的角焊縫焊接工藝9</p><p>　　二、后車架的船型焊焊接工藝11</p><p>　　三、后車架的V型坡口對接焊焊接工藝12<

12、;/p><p>　　第五章 輪式裝載機后車架的焊接注意事項13</p><p><b>　　一、焊前清理13</b></p><p><b>　　二、引弧13</b></p><p><b>　　三、收弧14</b></p><p><b>

13、;　　四、結論14</b></p><p><b>　　參考文獻14</b></p><p><b>　　第一章 裝載機概述</b></p><p>　　裝載機是一種廣泛用于公路、鐵路、建筑、水電、港口、礦山等建設工程的土石方施工機械，它主要用于鏟裝土壤、砂石、石灰、煤炭等散狀物料，也可對礦石、硬土等作輕度

14、鏟挖作業(yè)。</p><p>　　換裝不同的輔助工作裝置還可進行推土、起重和其他物料如木材的裝卸作業(yè)。在道路、特別是在高等級公路施工中，裝載機用于路基工程的填挖、瀝青混合料和水泥混凝土料場的集料與裝料等作業(yè)。此外還可進行推運土壤、刮平地面和牽引其他機械等作業(yè)。由于裝載機具有作業(yè)速度快、效率高、機動性好、操作輕便等優(yōu)點，因此它成為工程建設中土石方施工的主要機種之一。按行走形式分為兩種：履帶式裝載機和輪式裝載機。<

15、;/p><p><b>　　一、履帶式裝載機</b></p><p>　　履帶式裝載機的接地比壓小，通過性好、重心低、穩(wěn)定性好、附著力強、牽引力大、比切入力大、速度低、靈活性相對差、成本高、行走時易損壞路面。</p><p>　　圖1-1履帶式裝載機</p><p><b>　　二、輪式裝載機</b>&

16、lt;/p><p>　　輪式裝載機的質量輕、速度快、機動靈活、效率高、不易損壞路面、接地比壓大、通過性差、但被廣泛應用 。</p><p><b>　　1-2輪式裝載機</b></p><p>　　第二章 輪式裝載機的結構</p><p>　　大型結構件是工程機械產品的基礎、骨骼。機械的所有零部件都直接或間接地安裝在車架上。

17、車架承受著整個機械的大部分重量，還要承受各種總成件傳來的力和力矩及動載荷的作用，所以焊接技術在結構件中起到了關鍵性的因素，同時車架應具有足夠的強度和剛度，同時質量要盡量小。目前輪式工程機械的車架結構形式一般可分為整體式車架和鉸接式車架兩種。而輪式裝載機鉸接式結構件分為前車架、動臂、后車架。</p><p>　　一、輪式裝載機前車架</p><p>　　輪式裝載機前車架是裝載機的重要承載部件

18、，屬于空間半箱型的對稱焊接結構，其主要組成部件有左、右翼箱，翻斗缸座，前板，上橫梁，鉸接架，下梁和橋安裝板等，三維實體模型及其組成部件如圖2-1所示。</p><p>　　圖2-1 輪式裝載機前車架的結構</p><p><b>　　二、輪式裝載機動臂</b></p><p>　　輪式裝載機動臂是整個裝載機最為受力的部位，屬于H形結構大型結構件

19、。其主要組成部分有拉桿、小側板、中支撐、大側板等，如圖2-2所示。</p><p>　　圖2-2 輪式裝載機動臂的結構</p><p>　　三、輪式裝載機后車架</p><p>　　輪式裝載機后車架是發(fā)動機放置的位置，其主要組成部分有發(fā)動機支座、車鎖上腳架、 下腳架、大側板、橋支架，如圖2-3所示。</p><p>　　圖2-3 輪式裝載機后

20、車架的結構</p><p>　　第三章 輪式裝載機后車架的焊接方法</p><p>　　焊接工藝是焊接過程中的一整套技術規(guī)定。包括焊接方法、焊前準備、焊接材料、焊接設備、焊接順序、焊接操作、工藝參數(shù)以及焊后熱處理等。</p><p>　　本焊接工藝的適用范圍：</p><p>　　1. 本標準適用于約翰迪爾天津工程機械廠。</p>

21、<p>　　2. 本標準為OMS/焊機操作規(guī)程/焊機自檢表中的焊接參數(shù)提供依據(jù)。</p><p>　　3. 此規(guī)范使用與焊接生產以及焊接培訓時使用。</p><p>　　第一節(jié) 裝載機后車架的焊接方法</p><p>　　一、二氧化碳氣體保護焊的基本原理</p><p>　　二氧化碳氣體保護電弧焊（簡稱CO2焊）是以二氧化碳氣為

22、保護氣體進行焊接的方法。（有時采用CO2+Ar的混合氣體）。 CO2氣體保護電弧焊是利用CO2作為保護氣體的熔化極電弧焊方法。這種方法以CO2氣體作為保護介質，使電弧及熔池與周圍空氣隔離，防止空氣中氧、氮、氫對熔滴和熔池金屬的有害作用，從而獲得優(yōu)良的機械保護性能。生產中一般是利用專用的焊槍，形成足夠的CO2氣體保護層，依靠焊絲與焊件之間的電弧熱，進行自動或自半動熔化極氣體保護焊接。</p><p>　　二、二氧化

23、碳氣體保護焊的特點和適用范圍</p><p>　　1. 二氧化碳氣體保護焊的特點</p><p>　　氣體保護焊的優(yōu)點：生產效率高、成本低、焊接質量高、焊接變形小、抗銹能力強、應用范圍廣。目前存在的缺點：飛濺大，室外作業(yè)遇風時必須遮擋風裝置才能施焊。目前不能焊接宜氧化的有色金屬、鋁、鎂合金。</p><p>　　二氧化碳氣體保護焊的適用范圍</p>&

24、lt;p>　　CO2氣體保護焊可以焊接碳鋼、低合金鋼結構、耐熱鋼、不銹鋼及碳鋼；可以焊接0.8㎜以上的薄板，可以進行全位置焊接；也可以用于缺陷修補。</p><p>　　三、二氧化碳氣體保護焊焊接參數(shù)的選擇</p><p>　　CO2氣體保護焊的工藝參數(shù)有焊接電流、電弧電壓、焊絲直徑、焊絲伸出長度、氣體流量等。在其采用短路過渡焊接時還包括短路電流峰值和短路電流上升速度。</p&

25、gt;<p>　　1.焊接電流和電弧電壓 短路過渡焊接時，焊接電流和電弧電壓周期性的變化。電流和電壓表上的數(shù)值是其有效值，而不是瞬時值，一定的焊絲直徑具有一定的電流調節(jié)范圍。</p><p>　　2. 焊絲伸出長度 是指導電嘴端面至工件的距離。由于CO2焊時選用焊絲較細，焊接電流流經此段所產生的電阻熱對焊接過程有很大影響。生產經驗表明，合適的伸出長度應為焊絲直徑的10～20倍，一般在5～15mm范圍

26、內。</p><p>　　3.氣體流量 小電流時，氣體流量通常為5～15L／min；大電流時，氣體流量通常為10～20L／min，并不是流量越大保護效果越好。氣體流量過大時，由于保護氣流的紊流度增大，反而會把外界空氣卷入焊接區(qū)。 </p><p>　　4.電源極性 CO2氣體保護焊一般都采用直流反接，飛濺小，電弧穩(wěn)定，成形好。</p><p>　　按熔滴過渡形式二氧

27、化碳氣體保護焊的工藝參數(shù)一般分為兩類：一類是小規(guī)范，采用細焊絲、低電壓、小電流，產生熔滴短路過渡，具有焊縫美觀、飛濺少、熱輸入量低、變形小，可進行全位置焊接等優(yōu)點，但熔深淺，多層焊易產生未焊透，故多適用于焊薄板；另一類是大規(guī)范，采用大電流、高電壓、熔滴呈顆粒狀過渡，特點是生產率高，焊縫外形美觀，熔深大，飛濺較大，適用于焊接中厚板。</p><p>　　裝載機后車架的焊接參數(shù)選擇</p><p&

28、gt;　　目前輪式裝載機，因焊接結構件的變形超差造成的失效已占相當大的比率。下面主要針對輪式裝載機后車架車架焊后變形超差率較高的問題，通過分析該后車架的具體結構形式，制定并采用了合理的焊接工藝，使后車架的焊后變形得到了有效控制。</p><p><b>　　一、焊接參數(shù)要求</b></p><p><b>　　1. 電壓：19V</b></

29、p><p>　　2. 送絲速度： 430in/min</p><p>　　3. 氣體流量： 18~20 L/min</p><p>　　4. 保護氣體比例： 90% Ar ,10% CO2</p><p>　　5. 干伸長度： 10~15mm</p><p>　　6. 電極極性： 直流反接</p><

30、p><b>　　二、焊材使用要求</b></p><p>　　1. 焊絲直徑：1.2mm</p><p>　　2. 焊絲品牌：ESAB或Lincoln</p><p><b>　　三、點焊要求</b></p><p>　　點焊焊點尺寸在3~4mm左右，點焊長度30~50mm左右。</p&

31、gt;<p>　　鎖點間距在30~100,mm左右。</p><p>　　四、防飛濺劑的使用要求</p><p>　　1. 使用方法：將本產品噴涂于飛濺物易散落區(qū)，然后施焊。</p><p>　　2. 注意事項：罐內有壓力，保存溫度不得超過40攝氏度，用后空罐禁止投入火中。</p><p>　　3. 清理要求： 焊后及時清理焊道

32、周圍的飛濺劑，如用抹布或者啟動鋼絲刷等工具。</p><p>　　五、防堵膏的使用要求</p><p>　　防堵膏的使用方法：待焊嘴在熱狀態(tài)下浸蘸防堵膏，使之形成均勻的保護膜即可。</p><p>　　第四章 輪式裝載機后車架的焊接操作</p><p>　　后車架作為裝載機的主要結構件，它的焊接方法決定了整個裝載機的精度問題，從而影響整機的性

33、能，輪式裝載機后車架的組成主要有：發(fā)動機支座，車鎖，上下角，橋支架，郵箱頂板，電池箱，工具箱，大側板，小耳板，后擋板以及103個裝配小件。后車架大部分為角焊縫，個別有V型坡口對接焊、船型焊。</p><p>　　一、后車架的角焊縫焊接工藝</p><p>　　輪式裝載機后車架的角焊縫分為小于5mm、6mm~8mm、10~12mm、14~16 mm、18mm、20mm~24mm、25mm。&

34、lt;/p><p>　　1. 焊角≤5mm </p><p>　　多用于小件的焊接，焊接注意焊道表面以及材料燒熔問題。對中位置，焊接操作如圖4-1。</p><p>　　圖4-1 焊角≤5mm</p><p>　　2. 6mm≤焊角≤8mm </p><p>　　用于打底與總焊連接，注意尺寸問題。對中位置，焊接操作

35、如圖4-2。</p><p>　　圖4-2 6mm≤焊角≤8mm </p><p>　　3. 10mm≤焊角≤12mm </p><p>　　后車架大部分用到的焊角尺寸,注意兩側三道時電弧的對中位置，焊接時出現(xiàn)的咬邊、氣孔、焊瘤、掛槍等問題。如圖4-3。</p><p>　　圖4-3 10mm≤焊角≤12mm</p>&

36、lt;p>　　4. 14mm≤焊角≤16mm </p><p>　　主要應用于尺寸不夠修活中，操作時電弧的對中位置如圖4-4。</p><p>　　圖4-4 14mm≤焊角≤16mm</p><p>　　5. 焊角=18mm，20mm≤焊角≤24mm，以及焊角=25mm</p><p>　　此類大焊角的尺寸全部用于后車架總焊中，主要

37、的注意問題就是輪滾與尺寸大小。操作及對中位置如圖4-5，4-6，4-7。</p><p>　　圖4-5 焊角=18mm </p><p>　　圖4-6 20mm≤焊角≤24mm</p><p>　　圖4-7 焊角=25</p><p>　　二、后車架的船型焊焊接

38、工藝</p><p>　　輪式裝載機后車架上下角中的焊接上下板時使用船型焊，船型焊幾種常用的焊角尺寸分為：</p><p>　　1） 8mm≤焊角≤10mm</p><p>　　2） 12mm≤焊角≤16mm</p><p>　　3） 焊角=18mm</p><p>　　三、后車架的V型坡口對接焊焊接工藝</p&

39、gt;<p>　　V型坡口對接焊主要用于動臂焊接，后車架用于填滿焊接。V型坡口對接焊的焊接流程如下：</p><p>　　1)對接接頭：每層焊縫只有一條焊道時，此時電弧應對準間隙的中心，電弧擺幅較小，擺幅以熔池邊緣和坡口邊緣相切最好，，此時焊道表面稍下凹，焊趾處圓弧過度最好；若擺幅過大，坡口內側咬邊，容易引起夾渣。</p><p>　　2）最后一層填充層焊縫表面比焊件表面低1

40、.5~2.0mm，不準熔化坡口棱邊。</p><p>　　3)焊蓋面層時，焊槍擺幅可稍大，保證熔池邊緣超過坡口棱邊每側0.5~1.5mm如圖4-9所示。</p><p>　　圖4-8 每層一條焊道時電弧的對中位置和擺幅</p><p>　　a)擺幅合適b)擺幅過大兩側咬邊</p><p>　　圖4-9 蓋面層焊道的擺幅</p>

41、<p>　　4）每層有兩層焊道時，電弧的對中位置和擺幅如圖4-10所示。</p><p>　　圖4-10 每層有兩層焊道時，電弧的對中位置和擺幅</p><p>　　5）每層有3條焊道時，電弧的對中位置和擺幅如圖4-11所示。</p><p>　　圖4-11每層有3條焊道時，電弧的對中位置和擺幅</p><p>　　第五章 輪式裝載

42、機后車架的焊接注意事項</p><p>　　在后車架焊接過程中，會出現(xiàn)氣孔、夾渣、掛槍等問題。針對此類問題要注意以下幾點。</p><p>　　一、焊前清理 </p><p>　　焊縫附近有污物時，會嚴重影響焊接質量。焊前應將坡口周圍10 ~20mm范圍內的油污、油漆、鐵銹、氧化皮及其他污物清除干凈。為了去除氧化皮、水分和油類，目前工廠常用的方法是用氧乙炔火焰

43、烘烤。</p><p><b>　　二、引弧</b></p><p>　　半自動CO2焊時，通常采用“短路引弧”法。引弧后焊工應迅速調整焊槍位置、焊槍角度，注意保持焊槍到焊件的距離如圖5-1所示</p><p><b>　　圖5-1 引弧操作</b></p><p><b>　　三、收弧&

44、lt;/b></p><p>　　焊道收尾處往往出現(xiàn)凹陷，它被稱為弧坑。CO2焊比一般焊條電弧焊用的焊接電流大，所以弧坑也大。弧坑處易產生火口裂紋及縮孔等缺陷。為此，應設法減小弧坑尺寸。填充弧坑電流一般只為焊接電流的50~60％，易填滿弧坑在熔池未凝固之時，應在反復斷弧、引弧幾次，直至弧坑填滿。收弧時不能抬高噴嘴，即使弧坑已填滿，電弧已熄滅，也要讓焊槍在弧坑處停留幾秒鐘后才能移開。若收弧時抬高焊槍，則容易因

45、保護不良引起缺陷。</p><p><b>　　四、結論</b></p><p>　　最后注意焊接尺寸問題與焊接變形。后車架焊接主要尺寸如圖5-2所示。</p><p>　　圖5-2 后車架焊接主要尺寸</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　1.楊

46、玉坤：焊接方法與設備，中南大學出版社，2010</p><p>　　2.曹朝霞：特種焊接技術，北京：機械工業(yè)出版社，2004</p><p>　　3.周振豐：焊接冶金與金屬焊接性，北京：機械工業(yè)出版社，2000</p><p>　　4.田錫唐：焊接結構，北京：機械工業(yè)出版社，1999</p><p>　　5.John deere 焊接培訓資料