焊接專業(yè)畢業(yè)論文---裝載機(jī)后車架焊接技術(shù)

1、<p>　　裝載機(jī)后車架焊接技術(shù)</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(jī)電一體化技術(shù)</p><p><b>　　年級(jí)：201

2、0級(jí)</b></p><p><b>　　學(xué)號(hào)： </b></p><p><b>　　指導(dǎo)教師： </b></p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p>　　設(shè)計(jì)題目：裝載機(jī)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(shè)計(jì)原始依據(jù)（資料）</p><p>　　John deere 焊接培訓(xùn)資料</p><p>　　楊玉坤，焊接方法與設(shè)備。</p><p>　　曹朝霞，特種焊接技術(shù)。</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(jié)構(gòu)。</b></p><p><b>　　二、設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求</b></p><p><b>　　1.設(shè)計(jì)內(nèi)容：</b></p><p>　　1）輪式裝載機(jī)的結(jié)構(gòu)；</p><p>　　2）輪式裝載機(jī)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(xiàng)。</p><p><b>　　2.設(shè)計(jì)要求：</b></p><p>　　1）選題能夠?qū)⑺鶎W(xué)專業(yè)知識(shí)與頂崗實(shí)習(xí)實(shí)際相結(jié)合，真題真做。 </p><p>　　2）畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容要嚴(yán)謹(jǐn)，格式要正確。</p&

6、gt;<p>　　3) 必須獨(dú)立完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，嚴(yán)禁抄襲。</p><p>　　4）必須在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成指導(dǎo)教師規(guī)定的設(shè)計(jì)任務(wù)。</p><p><b>　　本人簽字：</b></p><p><b>　　年 月 日</b></p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容摘

7、要</b></p><p>　　裝載機(jī)一般分為輪式裝載機(jī)與履帶式裝載機(jī)，輪式裝載機(jī)的結(jié)構(gòu)件主要分為：動(dòng)臂、前車架、后車架。本畢業(yè)設(shè)計(jì)主要論述了輪式裝載機(jī)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(xiàng)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：輪式裝載機(jī) 后車架 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)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(jī)概述5</p><p>　　一、履帶式裝載機(jī)5</p><p><b>　　二、輪式裝載機(jī)5</b></p><p>　　第二章 輪式裝載機(jī)的結(jié)構(gòu)6</p><p>　　一、輪式裝載機(jī)前車架6</p>&

9、lt;p>　　二、輪式裝載機(jī)動(dòng)臂6</p><p>　　三、輪式裝載機(jī)后車架7</p><p>　　第三章 輪式裝載機(jī)后車架的焊接方法7</p><p>　　第一節(jié) 裝載機(jī)后車架的焊接方法7</p><p>　　一、二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的基本原理7</p><p>　　二、二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的特點(diǎn)和適用范

10、圍7</p><p>　　三、二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊焊接參數(shù)的選擇8</p><p>　　第二節(jié) 裝載機(jī)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(diǎn)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(jī)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(jī)后車架的焊接注意事項(xiàng)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(jié)論14</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)14</b></p><p><b>　　第一章 裝載機(jī)概述</b></p><p>　　裝載機(jī)是一種廣泛用于公路、鐵路、建筑、水電、港口、礦山等建設(shè)工程的土石方施工機(jī)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(jìn)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(jí)公路施工中，裝載機(jī)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(jìn)行推運(yùn)土壤、刮平地面和牽引其他機(jī)械等作業(yè)。由于裝載機(jī)具有作業(yè)速度快、效率高、機(jī)動(dòng)性好、操作輕便等優(yōu)點(diǎn)，因此它成為工程建設(shè)中土石方施工的主要機(jī)種之一。按行走形式分為兩種：履帶式裝載機(jī)和輪式裝載機(jī)。<

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

16、lt;/p><p>　　輪式裝載機(jī)的質(zhì)量輕、速度快、機(jī)動(dòng)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(yīng)用 。</p><p><b>　　1-2輪式裝載機(jī)</b></p><p>　　第二章 輪式裝載機(jī)的結(jié)構(gòu)</p><p>　　大型結(jié)構(gòu)件是工程機(jī)械產(chǎn)品的基礎(chǔ)、骨骼。機(jī)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(gè)機(jī)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(dòng)載荷的作用，所以焊接技術(shù)在結(jié)構(gòu)件中起到了關(guān)鍵性的因素，同時(shí)車架應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，同時(shí)質(zhì)量要盡量小。目前輪式工程機(jī)械的車架結(jié)構(gòu)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(jī)鉸接式結(jié)構(gòu)件分為前車架、動(dòng)臂、后車架。</p><p>　　一、輪式裝載機(jī)前車架</p><p>　　輪式裝載機(jī)前車架是裝載機(jī)的重要承載部件

18、，屬于空間半箱型的對稱焊接結(jié)構(gòu)，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(shí)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(jī)前車架的結(jié)構(gòu)</p><p><b>　　二、輪式裝載機(jī)動(dòng)臂</b></p><p>　　輪式裝載機(jī)動(dòng)臂是整個(gè)裝載機(jī)最為受力的部位，屬于H形結(jié)構(gòu)大型結(jié)構(gòu)件

19、。其主要組成部分有拉桿、小側(cè)板、中支撐、大側(cè)板等，如圖2-2所示。</p><p>　　圖2-2 輪式裝載機(jī)動(dòng)臂的結(jié)構(gòu)</p><p>　　三、輪式裝載機(jī)后車架</p><p>　　輪式裝載機(jī)后車架是發(fā)動(dòng)機(jī)放置的位置，其主要組成部分有發(fā)動(dòng)機(jī)支座、車鎖上腳架、 下腳架、大側(cè)板、橋支架，如圖2-3所示。</p><p>　　圖2-3 輪式裝載機(jī)后

20、車架的結(jié)構(gòu)</p><p>　　第三章 輪式裝載機(jī)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(shù)規(guī)定。包括焊接方法、焊前準(zhǔn)備、焊接材料、焊接設(shè)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(biāo)準(zhǔn)適用于約翰迪爾天津工程機(jī)械廠。</p>

21、<p>　　2. 本標(biāo)準(zhǔn)為OMS/焊機(jī)操作規(guī)程/焊機(jī)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(chǎn)以及焊接培訓(xùn)時(shí)使用。</p><p>　　第一節(jié) 裝載機(jī)后車架的焊接方法</p><p>　　一、二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的基本原理</p><p>　　二氧化碳?xì)怏w保護(hù)電弧焊（簡稱CO2焊）是以二氧化碳?xì)鉃?/p>

22、保護(hù)氣體進(jìn)行焊接的方法。（有時(shí)采用CO2+Ar的混合氣體）。 CO2氣體保護(hù)電弧焊是利用CO2作為保護(hù)氣體的熔化極電弧焊方法。這種方法以CO2氣體作為保護(hù)介質(zhì)，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(jī)械保護(hù)性能。生產(chǎn)中一般是利用專用的焊槍，形成足夠的CO2氣體保護(hù)層，依靠焊絲與焊件之間的電弧熱，進(jìn)行自動(dòng)或自半動(dòng)熔化極氣體保護(hù)焊接。</p><p>　　二、二氧化

23、碳?xì)怏w保護(hù)焊的特點(diǎn)和適用范圍</p><p>　　1. 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的特點(diǎn)</p><p>　　氣體保護(hù)焊的優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)效率高、成本低、焊接質(zhì)量高、焊接變形小、抗銹能力強(qiáng)、應(yīng)用范圍廣。目前存在的缺點(diǎn)：飛濺大，室外作業(yè)遇風(fēng)時(shí)必須遮擋風(fēng)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?xì)怏w保護(hù)焊的適用范圍</p>&

24、lt;p>　　CO2氣體保護(hù)焊可以焊接碳鋼、低合金鋼結(jié)構(gòu)、耐熱鋼、不銹鋼及碳鋼；可以焊接0.8㎜以上的薄板，可以進(jìn)行全位置焊接；也可以用于缺陷修補(bǔ)。</p><p>　　三、二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊焊接參數(shù)的選擇</p><p>　　CO2氣體保護(hù)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(shí)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(shí)，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(shí)值，一定的焊絲直徑具有一定的電流調(diào)節(jié)范圍。</p><p>　　2. 焊絲伸出長度 是指導(dǎo)電嘴端面至工件的距離。由于CO2焊時(shí)選用焊絲較細(xì)，焊接電流流經(jīng)此段所產(chǎn)生的電阻熱對焊接過程有很大影響。生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)表明，合適的伸出長度應(yīng)為焊絲直徑的10～20倍，一般在5～15mm范圍

26、內(nèi)。</p><p>　　3.氣體流量 小電流時(shí)，氣體流量通常為5～15L／min；大電流時(shí)，氣體流量通常為10～20L／min，并不是流量越大保護(hù)效果越好。氣體流量過大時(shí)，由于保護(hù)氣流的紊流度增大，反而會(huì)把外界空氣卷入焊接區(qū)。 </p><p>　　4.電源極性 CO2氣體保護(hù)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?xì)怏w保護(hù)焊的工藝參數(shù)一般分為兩類：一類是小規(guī)范，采用細(xì)焊絲、低電壓、小電流，產(chǎn)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(jìn)行全位置焊接等優(yōu)點(diǎn)，但熔深淺，多層焊易產(chǎn)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(diǎn)是生產(chǎn)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(jī)后車架的焊接參數(shù)選擇</p><p&

28、gt;　　目前輪式裝載機(jī)，因焊接結(jié)構(gòu)件的變形超差造成的失效已占相當(dāng)大的比率。下面主要針對輪式裝載機(jī)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(jié)構(gòu)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(hù)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(diǎn)焊要求</b></p><p>　　點(diǎn)焊焊點(diǎn)尺寸在3~4mm左右，點(diǎn)焊長度30~50mm左右。</p&

31、gt;<p>　　鎖點(diǎn)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(chǎn)品噴涂于飛濺物易散落區(qū)，然后施焊。</p><p>　　2. 注意事項(xiàng)：罐內(nèi)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(shí)清理焊道

32、周圍的飛濺劑，如用抹布或者啟動(dòng)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(hù)膜即可。</p><p>　　第四章 輪式裝載機(jī)后車架的焊接操作</p><p>　　后車架作為裝載機(jī)的主要結(jié)構(gòu)件，它的焊接方法決定了整個(gè)裝載機(jī)的精度問題，從而影響整機(jī)的性

33、能，輪式裝載機(jī)后車架的組成主要有：發(fā)動(dòng)機(jī)支座，車鎖，上下角，橋支架，郵箱頂板，電池箱，工具箱，大側(cè)板，小耳板，后擋板以及103個(gè)裝配小件。后車架大部分為角焊縫，個(gè)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(jī)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(cè)三道時(shí)電弧的對中位置，焊接時(shí)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(yīng)用于尺寸不夠修活中，操作時(shí)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(jī)后車架上下角中的焊接上下板時(shí)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(dòng)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(shí)，此時(shí)電弧應(yīng)對準(zhǔn)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(shí)焊道表面稍下凹，焊趾處圓弧過度最好；若擺幅過大，坡口內(nèi)側(cè)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(zhǔn)熔化坡口棱邊。</p><p>　　3)焊蓋面層時(shí)，焊槍擺幅可稍大，保證熔池邊緣超過坡口棱邊每側(cè)0.5~1.5mm如圖4-9所示。</p><p>　　圖4-8 每層一條焊道時(shí)電弧的對中位置和擺幅</p><p>　　a)擺幅合適b)擺幅過大兩側(cè)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(shí)，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(shí)，電弧的對中位置和擺幅</p><p>　　5）每層有3條焊道時(shí)，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(shí)，電弧的對中位置和擺幅</p><p>　　第五章 輪式裝載

42、機(jī)后車架的焊接注意事項(xiàng)</p><p>　　在后車架焊接過程中，會(huì)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(diǎn)。</p><p>　　一、焊前清理 </p><p>　　焊縫附近有污物時(shí)，會(huì)嚴(yán)重影響焊接質(zhì)量。焊前應(yīng)將坡口周圍10 ~20mm范圍內(nèi)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(dòng)CO2焊時(shí)，通常采用“短路引弧”法。引弧后焊工應(yīng)迅速調(diào)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?；】犹幰桩a(chǎn)生火口裂紋及縮孔等缺陷。為此，應(yīng)設(shè)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(shí)，應(yīng)在反復(fù)斷弧、引弧幾次，直至弧坑填滿。收弧時(shí)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(shí)抬高焊槍，則容易因

45、保護(hù)不良引起缺陷。</p><p><b>　　四、結(jié)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(xiàn)</b></p><p>　　1.楊

46、玉坤：焊接方法與設(shè)備，中南大學(xué)出版社，2010</p><p>　　2.曹朝霞：特種焊接技術(shù)，北京：機(jī)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(jī)械工業(yè)出版社，2000</p><p>　　4.田錫唐：焊接結(jié)構(gòu)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999</p><p>　　5.John deere 焊接培訓(xùn)資料