構(gòu)的裝配與焊接工藝第五章焊接結(jié)構(gòu)的裝配與焊接工藝焊接結(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、—焊接工藝方法。第一節(jié)焊接結(jié)構(gòu)的裝配或整個(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。該方法所用的配精度，要求裝配工人必須具有熟練的操作技術(shù)。（2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行焊接。3．按裝配工作地點(diǎn)分類（1接結(jié)構(gòu)或產(chǎn)量不大的情況下。（2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)64的相對(duì)位置是由腹板3和擋鐵5來76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。2．夾緊5-1中翼板與腹板間相對(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)量定定位的正確性和夾緊力的效果，以便調(diào)整。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，5-2204圖5-2槽形梁的工藝尺寸零件在空在實(shí)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)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配接口Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ在筒體上的相對(duì)高度是以M以筒體軸線為定位基準(zhǔn)。（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。配精度也低。四、裝配中的測(cè)量行度、垂直度、同軸度及角度等。1．測(cè)量基準(zhǔn)5-3M面為測(cè)量基準(zhǔn)，測(cè)量尺寸h1、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。5-1中所示的

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。線測(cè)距儀來進(jìn)行。（2）平行度的測(cè)量主要有下列兩個(gè)項(xiàng)目：1小測(cè)量中的誤差，應(yīng)注意：①測(cè)量的點(diǎn)應(yīng)多一些，以避免工件不直而造成的誤差；②測(cè)量工具應(yīng)垂直于基準(zhǔn)；③直接測(cè)量不方便時(shí)，間接測(cè)量。圖5-4a(b)圖為面的平行度，測(cè)量兩個(gè)以上位置。2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。

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。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。③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)

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。（3）垂直度的測(cè)量主要有下列兩個(gè)項(xiàng)目：1度。尺寸較小的工件可以利用90o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，

1000mm1414.2mm。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。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。或件垂直度盤、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，目位置。（4）同軸度的測(cè)量同軸度是指工件上具有同一軸線的幾個(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支撐中間找出圓心位置并鉆出直徑為20-30mm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。（55-10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)的是具不受損壞，并經(jīng)常定期檢驗(yàn)其精度的正確性。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。90o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C5-13所示的幾種結(jié)構(gòu)。圖5-13a5-13b的弓形螺旋夾斷5-13c構(gòu)（圖5-13d螺栓時(shí)，就可以調(diào)節(jié)兩彎頭的距離。35-14cd所示是常見的螺旋壓緊器。通常是將壓緊器的支架臨時(shí)固定在工件上，再利用絲杠起壓緊作用。圖5-15c借助L5-15d借助門形鐵達(dá)到壓緊作用。45-14ef是簡單的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)變板）的楔角應(yīng)小于其摩擦角，一般采用的楔角小于10o~15o5-15所示是楔條夾具的應(yīng)用示例。（35-16所示為幾種簡易杠桿夾具的形式及應(yīng)用。（三）裝配用設(shè)備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

2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

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。

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)。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—干部件。2．零件的定位方法線定位、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。的圖5-17劃線定位裝配示例也稱“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，后施定位焊。斷面形狀對(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—仿形復(fù)制法進(jìn)行裝配。圖5-205-18中用“地樣裝配法”裝配制裝配出一批屋架后，即可組成完整的鋼屋架。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)成空間定位于批量生產(chǎn)。圖5-21所示為擋鐵定位裝配法示例。在大圓筒外部加裝鋼帶圈時(shí)，在大圓筒外表面圈與筒體壁夾緊密貼，定位焊牢，完成鋼帶圈裝配。之線配圖5-21擋鐵定位裝元件布置不適當(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)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93和主肋板58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。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)這種方式。4．裝配中的定位焊何形狀和尺寸。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CO2氣

保護(hù)焊直徑小于1.2mm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15~20mm，間距為50~300mm。板薄取小值，板厚取此對(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)容包括：零件、組件、部件的裝配次和工具。（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，故零件精度不是度。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，使裝配精質(zhì)量取決于工人的技術(shù)水平?；蛑匦秃附咏Y(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，2．裝配順序的制定利的影響。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—焊接順序基本上有三種類型：整裝—整焊、零件—部件裝配焊接—總裝配焊接和隨裝隨焊。（1—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，于提高裝配—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)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—部件裝配焊接—總裝配焊接將結(jié)構(gòu)件分解成若干個(gè)部件，先由零件裝配成—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—焊接法的優(yōu)越性：分部件裝配—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—焊接法可以提高裝配—焊接的質(zhì)量，并可改善工人的勞動(dòng)條件。把整體的并且可將角焊縫變?yōu)榇挝恢谩?）分部件裝配—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—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1/3~1/2，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—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—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—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)件的裝配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)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250~300mm用30~50mm長的定位焊縫焊固。如果局部應(yīng)力較大，可根據(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80~100mm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100~150℃之間。43mm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焊的對(duì)接縫，則在電磁平臺(tái)焊劑墊上進(jìn)行更好。（2T形梁的裝配型T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90o角尺校對(duì)兩板的相對(duì)垂直度，然后進(jìn)行定位焊。定位焊后再經(jīng)檢驗(yàn)校正，才能焊接。2T5-25位焊。（采上樣沖眼。各肋板按位置垂直裝配于翼板上，用90o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緊貼肋板立于翼板上，并與翼板保持垂直，用90o角尺校正后施定位焊固定。裝配完兩腹板漆后再裝配上蓋板，即完成了整個(gè)箱形梁的裝配工作。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)圓筒的同軸度誤差在筒體內(nèi)使用徑向推撐器撐圓，如圖5-27所示。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5-28c施行定位焊。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情況，并對(duì)其調(diào)正合格后進(jìn)行定位焊。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12）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。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12）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）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

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)備的選擇能保證焊接質(zhì)量的焊接方法。1．選擇焊接方法備復(fù)雜程度等）以及工人勞動(dòng)條件等。選擇最佳的焊接方法。2．選擇焊接材料能要求等?？傊?，必須做到綜合考慮才能合理選用。3．選擇焊接設(shè)備設(shè)備的功率、工作條件等方面，使選用的設(shè)備能滿足焊接工藝的要求。三、焊接參數(shù)的選定下幾方面：1）深入地分析產(chǎn)品的材料及其結(jié)構(gòu)形式，著重分析材料的化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)因素共同作用下的焊接性。2）考慮焊接熱循環(huán)對(duì)母材和焊縫的熱作用，這是獲得合格產(chǎn)品及焊接接頭焊接應(yīng)力和變形最小的保證。3）根據(jù)產(chǎn)品的材料、焊件厚度、焊接接頭形式、焊縫的空間位置、接縫裝配間隙等，查找各種焊接方法有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、資料。4）通過試驗(yàn)確定焊縫的焊接順序、焊接方向以及多層焊的熔敷順序等。5）參考現(xiàn)成的技術(shù)資料和成熟的焊接工藝。6）確定焊接參數(shù)不應(yīng)忽視焊接操作者的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。四、確定合理的焊接熱參數(shù)后熱處理。1．預(yù)熱預(yù)熱是焊前對(duì)焊件進(jìn)行全部或局部加熱，目的是減緩焊接接頭加熱時(shí)溫度梯度及冷卻速度，適當(dāng)延長在800~500℃區(qū)的冷卻時(shí)間，從而減少或避免產(chǎn)生淬硬組織，有利于氫的逸出，可應(yīng)提高。的結(jié)果。根據(jù)構(gòu)件整體預(yù)熱方式提出的計(jì)算公式如表5-1。表5-1由PW確定的預(yù)熱溫度計(jì)算公式及應(yīng)用條件防止裂紋所需預(yù)熱溫度裂紋敏感指數(shù)公式的應(yīng)用條件（℃）（％）局部縫隙斜Y型坡口試件PW的成分范圍見[注]局部縫隙K型坡口試件PW的成分范圍見[注]連通的斜Y型坡口試件PW的成分范圍見[注]連通的斜Y型坡口試件PW同上，但氫量可用于高氫含量注：表中的PCM為合金元素的裂紋敏感指數(shù)，可用下式計(jì)算：表中的[H]IIW）所用的水銀法測(cè)量氫有如下關(guān)系：(HIIW—IIW定氫法)表中δ為試驗(yàn)鋼板的厚度（mm）R為拘束度（表中PW的適用范圍如下：C0.07％~0.22%，Si0%~0.60%,Mn0.40%~104%，Cu0%~0.50%,Ni0%~1.20%,Cr0%~1.20%，Mo0%~0.70%，V0%~0.12%，Ti0%~0.05%，Nb0%~0.04%，B0%~0.005%，[H]1.0~5.0，δ19~50mm，R500~3300，線能量E17~30，試件坡口為斜Y型。預(yù)熱的辦法，防止產(chǎn)生裂紋。2．后熱300~500℃并保溫1~2h后空冷的工藝措施，其目的是防止焊接區(qū)擴(kuò)散氫的聚集，避免延遲裂紋的產(chǎn)生。50過程，提高生產(chǎn)率，降低成本。否則，有可能在熱處理前的放置期間內(nèi)產(chǎn)生延遲裂紋。3．焊后熱處理焊后熱處理的目的：1）消除或降低焊接殘余應(yīng)力；2）消除焊接熱影響區(qū)的淬硬組織，提高焊接接頭塑性和韌性；3）促使殘余氫逸出；4）對(duì)有些鋼材（如低碳鋼、500Mpa另一些鋼（如800Mpa級(jí)高強(qiáng)鋼）由于能產(chǎn)生回火脆性而使其斷裂韌性降低，對(duì)這類鋼不宜采用焊后熱處理。5）提高結(jié)構(gòu)的幾何穩(wěn)定性；6）增強(qiáng)構(gòu)件抵抗應(yīng)力腐蝕的能力。能之后才能顯現(xiàn)出材料性能的優(yōu)越性。一般來說，對(duì)于結(jié)構(gòu)的板厚不大，又不是用于動(dòng)載荷，而且是用塑性較好的低碳鋼來制造，除殘余應(yīng)力的熱處理，一般都是將焊件加熱到500~650℃進(jìn)行退火即可，在消除殘余應(yīng)力的接頭的韌性和疲勞強(qiáng)度，是生產(chǎn)中常用的一種熱處理方法。預(yù)熱、后熱、焊后熱處理方法的工藝參數(shù)，主要由結(jié)構(gòu)的材料、焊縫的化學(xué)成分、焊接方法、結(jié)構(gòu)的剛度及應(yīng)力情況、承受載荷的類型、焊接環(huán)境的溫度等來確定。五、焊接工藝評(píng)定焊接工藝評(píng)定是為驗(yàn)證所擬定的焊接工藝的正確性而進(jìn)行的試驗(yàn)過程及結(jié)果評(píng)價(jià)。1．焊接工藝評(píng)定的目的JB4708—2000力。經(jīng)過焊接工藝評(píng)定合格后，提出“焊接工藝評(píng)定報(bào)告，作為編制“焊接工藝規(guī)程”時(shí)的主要依據(jù)之一。焊接工藝評(píng)定可以作為施焊單位技術(shù)儲(chǔ)備的標(biāo)志之一。2．焊接工藝評(píng)定條件與規(guī)則（1）焊接工藝評(píng)定的條件被焊材料已經(jīng)經(jīng)過（或有可靠的依據(jù)）嚴(yán)格的焊接性試驗(yàn)合材料必須符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，并需由本單位技能熟練的焊接人員焊接試件和進(jìn)行熱處理。（2）焊接工藝評(píng)定的規(guī)則進(jìn)行焊接工藝評(píng)定時(shí)，評(píng)定對(duì)接焊縫與角接焊縫的焊接工藝，均縫。凡有下列情況之一者，需要重新進(jìn)行焊接工藝評(píng)定。1）改變焊接方法。2）新材料或施焊單位首次焊接的鋼材。3）改變焊接材料，如焊絲、焊條、焊劑的牌號(hào)和保護(hù)氣體的種類或成分。

4）改變焊接參數(shù)，如焊接電流、電弧電壓、焊接速度、電源極性、焊道層數(shù)等。5）改變熱規(guī)范參數(shù)，如預(yù)熱溫度、層間溫度、后熱和焊后熱處理等工藝參數(shù)。3．焊接工藝評(píng)定的方法單位制訂的焊接工藝對(duì)試件進(jìn)行施焊，然后對(duì)焊接試件進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn)，判斷該焊接工藝是否合格。焊接工藝評(píng)定是評(píng)定焊接工藝的正確性，而不是評(píng)定焊工技藝。因此，為減少人為因素，試件的焊接應(yīng)由技術(shù)熟練的焊工擔(dān)任。4．焊接工藝評(píng)定程序焊接工藝評(píng)定的程序是：（1）統(tǒng)計(jì)焊接結(jié)構(gòu)中應(yīng)進(jìn)行焊接工藝評(píng)定的所有焊接接頭的類型及各項(xiàng)有關(guān)數(shù)據(jù)，如材料、板厚、管子壁厚、焊接位置、坡口形式及尺寸等，確定出應(yīng)進(jìn)行焊接工藝評(píng)定的若干典型接頭，避免重復(fù)評(píng)定或漏評(píng)。（2或“焊接工藝評(píng)定任務(wù)書焊接工藝人員負(fù)責(zé)編制。其內(nèi)容有：1）焊接工藝指導(dǎo)書編號(hào)和日期；2）相應(yīng)的焊接工藝評(píng)定報(bào)告的編號(hào)；3）焊接方法及自動(dòng)化程度；4）接頭形式，有無襯墊及襯墊材料牌號(hào)；5）用簡圖表明坡口、間隙、焊道分布和順序；6）母材的鋼號(hào)、分類號(hào)；7）母材熔敷金屬的厚度范圍；8）焊條、焊絲的牌號(hào)和直徑，焊劑的牌號(hào)和類型，鎢極的類型、牌號(hào)和直徑，保護(hù)氣體的名稱和成分；9）焊接位置，立焊的焊接方向；1011值范圍，電弧電壓范圍，焊接速度范圍，送絲速度范圍，導(dǎo)電嘴至工件的距離，噴嘴尺寸及噴嘴與工件的角度，保護(hù)氣體；氣體墊和尾部氣體保護(hù)的成分和流量，施焊技術(shù)（有無擺動(dòng)，擺12）焊接設(shè)備及儀表；13）編制人和審批人的簽字、日期等。工藝指導(dǎo)書的表格。統(tǒng)計(jì)需進(jìn)行焊接工藝評(píng)定的接頭種類，每一種焊接接頭需編一份焊接工

藝指導(dǎo)書。定，對(duì)于新型材料應(yīng)通過焊接性試驗(yàn)來確定。編制焊接工藝指導(dǎo)書的正確性或精確性將直接影響焊接工藝評(píng)定的結(jié)果。（3）焊接試件的準(zhǔn)備試件的材質(zhì)必須與實(shí)際結(jié)構(gòu)相同。試件的類型根據(jù)所統(tǒng)計(jì)的焊接接頭的類型需要來確定選取哪些試件及其數(shù)量，試件類型如圖5-30。（4）焊接設(shè)備及工藝裝備的準(zhǔn)備焊接工藝評(píng)定所用的焊接設(shè)備應(yīng)與結(jié)構(gòu)施焊時(shí)所用設(shè)備相同。要求焊機(jī)的性能穩(wěn)定，調(diào)節(jié)靈活。焊機(jī)上應(yīng)裝有準(zhǔn)確的電流表、電壓表、焊接速度、氣體壓力表和流量計(jì)等。位置固定在支架上進(jìn)行焊接，有利于保證試件的焊接質(zhì)量。（5）焊工準(zhǔn)備焊接工藝評(píng)定應(yīng)由本單位技術(shù)熟練的焊工施焊，且應(yīng)按所編制的焊接工藝指導(dǎo)書進(jìn)行施焊。（6）試件的焊接焊接工藝評(píng)定試件的焊接是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。除要求焊工認(rèn)真操作外，尚應(yīng)有焊接速度或一根焊條焊縫長度與焊接時(shí)間等。實(shí)焊記錄應(yīng)事先準(zhǔn)備好記錄卡。記錄卡是現(xiàn)場(chǎng)焊接的原始資料，它也是編制焊接工藝評(píng)定報(bào)告的重要依據(jù)，故應(yīng)妥善保存。（7）焊接工藝評(píng)定試件的性能試驗(yàn)試件焊完即可交給力學(xué)性能與焊縫質(zhì)量檢測(cè)部門進(jìn)行各有關(guān)項(xiàng)目的檢測(cè)。送交試件時(shí)應(yīng)隨帶檢測(cè)任務(wù)書，指明每個(gè)試件所要進(jìn)行的檢測(cè)項(xiàng)目及要求等。（8）編制“焊接工藝評(píng)定報(bào)告”各種評(píng)定試件的各項(xiàng)試驗(yàn)報(bào)告匯集之后，即可編制“焊接工藝評(píng)定報(bào)告。藝規(guī)程編號(hào)；焊接方法或焊接工藝名稱；焊縫形式；坡口型式及尺寸，焊接參數(shù)和操作方法；評(píng)定時(shí)的環(huán)境溫度和相對(duì)濕度；試驗(yàn)項(xiàng)目和試驗(yàn)結(jié)果；評(píng)定用母材及焊接材料的質(zhì)量證明書；焊工姓名和鋼印號(hào)；評(píng)定結(jié)論等。表5-2為一種報(bào)告表格式，可供參考。焊接工藝評(píng)定結(jié)論為“合格者，即可將全部評(píng)定用資料匯總，做為一份完整的評(píng)定材料存檔保存，以備編制“焊接工藝規(guī)程時(shí)應(yīng)用。如評(píng)定結(jié)論為“不合格出改進(jìn)措施，修改焊接工藝指導(dǎo)書，重新進(jìn)行評(píng)定直到合格為止。表5-2焊接工藝評(píng)定報(bào)告表編號(hào)日期年月日相應(yīng)的焊接工藝指導(dǎo)書編號(hào)焊接方法接頭形式工藝評(píng)定鋼材質(zhì)管材質(zhì)試件母材板分類號(hào)子分類號(hào)規(guī)格規(guī)格質(zhì)量證明書復(fù)驗(yàn)報(bào)告編號(hào)焊條型號(hào)焊條規(guī)格焊接位置焊條烘干溫度焊電弧電壓焊接電流焊接速度焊工姓名接/VA//（cm/min)規(guī)焊工鋼印號(hào)范試外射拉伸試驗(yàn)彎曲試驗(yàn)d=驗(yàn)觀線宏觀沖擊韌性試驗(yàn)結(jié)檢探金相試驗(yàn)果驗(yàn)傷бsбb面彎背彎報(bào)告號(hào)焊接工藝評(píng)定結(jié)論審批報(bào)告編制六、典型結(jié)構(gòu)焊接工藝評(píng)定程序1．鍋爐、壓力容器焊接工藝評(píng)定程序程序如下：（1）焊接工藝評(píng)定立項(xiàng)1）焊接工藝評(píng)定按焊接工藝方案立項(xiàng)。對(duì)于重大的結(jié)構(gòu)新穎的產(chǎn)品，通常要求編制焊企業(yè)總工程師批準(zhǔn)后，其中所列的焊接工藝評(píng)定項(xiàng)目即可列入工作計(jì)劃。2）按新產(chǎn)品施工圖立項(xiàng)。對(duì)老結(jié)構(gòu)新型號(hào)