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1、图书分类号：密 级：毕业设计(论文)论文题目焊接问题的矫正与方法姓 名程义学 号140330338专 业焊接自动化指导教师吴刚年月日 徐州工程学院成人教育学院毕业设计(论文)徐州工程学院学位论文原创性声明（非学位论文不要）本人郑重声明： 所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名： 程义 日期： 年 月 日徐州工程学院学位论文版权协议书（非学位论文不要）本人完
2、全了解徐州工程学院关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归徐州工程学院所拥有。徐州工程学院有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。徐州工程学院可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。论文作者签名： 程义 导师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日摘要焊接作为一种现代的先进主导制造工艺技术，已逐步集成到产品的主寿命过程，及从设计开发、工艺制定、制造生产等方面已成为受控产品制造的关
3、键制造工艺，必须对焊接工程进行严格的全过程控制。在焊接的过程中由于焊接方法，工艺使用不对，容易产生很多焊接缺陷，比如焊接变形、焊接热裂纹、气孔、夹渣、咬边等。它们也有其产生的原因和防止措施，可以有效的减少其产生的原因。 关键词：产生原因；焊接变形；焊接热裂纹；气孔;防止措施I徐州工程学院成人教育学院毕业设计(论文)目 录1 绪论1 焊接热裂纹2 1.1焊接热裂纹21.1.1热裂纹产生的原因21.1.2防止热裂纹产生的主要措施22.1焊接变形1 2.1.1 焊接变形的原因1 2.1.2 焊接变形的控制13 气孔43.1 产生气孔的原因43.1.1防止产生气孔的措施43.1.2影响焊缝中气孔的主要
4、因素及气孔的危害4结论5致谢6参考文献7附录8附录18附录2831 绪论1.1焊接热裂纹 焊接过程中，焊缝和热影响区金属冷却到固相线附近的高温区所产生的裂纹称为热裂纹。热裂纹的特点是：（1） 热裂纹一般产生在焊缝的结晶过程中，故又称结晶裂纹或凝固裂纹。（2） 热裂纹绝大多数产生在焊缝金属中，有的是纵向，有的是横向。发生在弧坑中的热裂纹往往呈星状。有时热裂纹也会发展到母材中去。（3） 热裂纹大多数在焊缝中心或者出在焊缝两侧，其方向与焊缝的波纹线相垂直，露在焊缝表面的有明显的锯齿形状，也常有不明显的锯齿形状。（4） 氧在高温下进入露在焊缝表面的热裂纹内部，在裂纹断面上都可以发现明显的氧化痕迹。1.
5、1.1热裂纹产生的原因 由于焊接熔池在结晶过程中存在着偏析现象，偏析出的物质多为低熔点共晶和杂质。它在结晶过程中以液态层间存在，结晶凝固时的高温强度也极低。在一定条件下，当拉伸焊接应力足够大时，会将液态层间拉开或在其凝固过程中被拉断而形成热裂纹。1.1.2防止热裂纹产生的主要措施 降低钢材及焊接材料中易偏析的元素和有害杂质的含量、降低焊缝的含碳量、调整焊缝金属的化学成分、提高焊条或焊剂的碱度、提高焊缝形状系数、正确选用焊接接头形式、合理安排焊接次序。2.1焊接变形焊接过程中焊件产生的变形称为焊接变形。焊后，焊件残留的变形称为焊接残余变形。焊接残余变形有纵向收缩变形、横向收缩变形、角变形、弯曲变
6、形、扭曲变形和波浪变形等共六种。2.1.1 焊接变形的原因 焊接时，由于局部高温加热而造成焊件上的温度分布不均与，最终导致在结构内部产生了焊接应力与变形。（内变形）焊接金属冷却时，当它由液态转为固态时，其体积要收缩。由于焊缝金属与母材是紧密联系的，因此，焊接金属并不能自由收缩，这将引起整个焊件的变形，同时在焊缝中引起残余应力。（缩边）2.1.1.2 焊接变形的控制 （1）通过合理的焊接方向来控制焊接变相; 逆向退焊法：同一条或同一直线的若干条焊缝，采用自中间向两侧分段退焊法的方法，可以有效的控制残余变形。 （2）通过合理的焊接顺序来控制焊接变形； 跳焊法：如构件上有数量较多又相互隔开的焊缝时，
7、可采用适当的跳焊，使构件上的热量分布趋于均匀，能减少焊接残余变形。 （3）冷焊法是通过减少焊件受热来减小焊接部位与结构上的其它部位间的温度差。具体做法有：尽量采用小的线能量施焊，选用小直径焊条、小电流、快速焊及多层多道焊。 （4）散热法是利用各种方法将施焊处的热量迅速散走，减小焊缝及其附近的受热区，同时还使受热区的受热程度大大降低，达到减小焊接变形的目的。 （5）留余量法是在下料时，将零件的长度或宽度尺寸比设计尺寸适当加大，以补偿焊件的收缩。 （6）利用刚性固定法来控制焊接变形：焊前对焊件采用外加刚性拘束，强制焊件在焊接时不能自由变形。 （7）锤击焊缝：在焊后用手锤或一定直径的半球形风锤锤击焊
8、缝，可使焊缝金属产生延伸变形，能抵消一部分压缩塑性变形，起到减小焊接应力的作用。锤击时注意施力应适度，以免施力过大而产生裂纹 （8）利用反变形法来控制焊接残余变形：为了抵消焊接残余变形，焊前先将焊件向与焊接残余变形相反的方向进行认为的变形，这种方法称为反变形法。3 气孔3.1 产生气孔的原因 电焊时产生气孔的原因：碱性焊条受潮，酸性焊条烘干温度太高，焊件不清洁，电流过大，电弧太长，极性不对等。 气体保护焊时产生气孔的原因：气体保护不良，气体纯度低，焊件及焊丝有油污，焊接速度太快，电弧过长，气体流量过大或过小，焊丝选择不正确等。3.1.1 防止产生气孔的措施（1） 选择合适的焊接材料，按要求烘干
9、焊条。（2） 清除焊件对口边缘及两侧各10-15mm的油、锈污物，至发出金属光泽。（3） 选用合理的焊接规范，保证必要的焊接线能量，采用短弧焊接。（4） 采用预热或其他的方法减慢熔池冷却速度。（5） 保持较大的熔池宽深比，使气体有充分的时间溢出。3.1.2 影响焊缝中气孔的主要因素及气孔的危害焊缝中存在气孔，会削弱焊缝的有效工作截面，从而降低了焊缝的力学性能。气孔还使焊缝金属塑性降低，特别是弯曲和冲击韧性降低更多，同时破坏了焊缝的致密性。气孔严重时，会使金属结构在工作时遭到破坏。影响焊缝中气孔的主要因素：（1） 气体（一氧化碳、氢、氮、氧）和合金成分（2） 药皮和焊剂（3） 焊接方法（4） 焊
10、接速度及冷却速度（5） 电弧长度（6） 电源极性（7） 焊件表面的杂质结论本论文通过对焊接工艺的要求制定合理的焊接工艺并用于施工，在施工过程中加强施工管理，严格控制焊接工艺参数，保证了焊接质量，避免返工操作，达到事半功倍的效果。通过在巴特公司实习，参与到生产工作的实践当中了解到制造合理的工艺既可以保证质量，又能缩短工期，大大节约了工程资金，也为同类型的钢材以及其他焊接提供了焊接工艺和方法操作。通过实践我了解到焊接质量除了受材料、结构、工艺因素三个方面影响，焊接方法的影响：MIG气体保护焊是采用二氧化碳气体的一种焊接方法，它的电弧稳定性差，飞溅大，焊接成形差，焊缝金属冲击韧性低，焊后清理工作量大
11、，浪费填充焊丝。MAG气体保护焊是采用氩气和二氧化碳气体混合使用的一种焊接方法，显著提高了电弧的稳定性，熔滴细化，过渡频率增加，飞溅大大减少，焊缝成形美观。此外，采用混合气体保护焊还可以改善熔深形状，未焊透和裂纹等缺陷减少，并能提高焊缝金属的韧性，减少焊后清理工作量，节能降耗，改善操作环境。毕业论文是我们作为学生在学习阶段的最后一个环节，是对所学基础知识和专业知识的一种综合应用，是一种综合的再学习、在提高的过程，这一过程对学生的学习能力和独立思考及工作能力也是一个培养，同时毕业论文也是对我们自学能力和解决问题能力的一次考验，是学校生活与社会生活的过渡。在巴特公司实习期间，利用自己所学知识的应用
12、，参与到公司的生产活动中，通过和师傅们的交谈了解到许多在书本上学不到的知识，并且懂得了生产所需设备的工作原理以及简单的操作应用，并且在他们的指导下进行各种生产作业提高了我的操作技能，培养提高了我的工作素质提高实践动手训练的能力，并利用所学的工艺知识，初步分析解决简单工艺问题的能力取得劳动成果的，让我有种自豪感、成就感，这是难以通过语言表达的。在通过实践得到的知识，我才认识到自己的不足，所要学的东西很多，我将会更加努力的钻研，来进一步提高我的认知。焊工实习让我切身感受到一名工人的苦与乐，同时检验了自己所学的知识，实践让我懂得了实践是检验真理的唯一标准。致谢本论文是在导师吴刚老师和袁振华老师的悉心
13、教导下完成的。老师渊博的专业知识，严谨的治学态度，精益求精的工作作风，诲人不倦的高尚师德，严于律己、宽以待人的崇高风范，朴实无华、平易近人的人格魅力对我影响深远。不仅使我树立了远大的学术目标、掌握了基本的研究方法，还使我明白了许多待人接物与为人处世的道理。本论文从选题到完成，每一步都是在导师的指导下完成的，倾注了导师的大量心血。在此，谨向导师表示崇高的敬意和衷心的感谢！本论文的顺利完成，离不开各位老师、同学和朋友的关心帮助。在此感谢吴老师、袁老师等老师的指导和帮助；在学习期间，得到同学们的关心和帮助，在此表示深深的感谢。没有他们的帮助和支持是没有办法完成我的论文的，同窗之间的友谊永远长存。附录附录1附录2