挖掘机结构件焊接工艺性分析及焊接变形控制——修改12.16【精选】.doc

安徽广播电视大学 毕业设计(论文) 分校名称 教学点名称 年级名称 专业名称 课题名称 挖掘机结构件焊接工艺分析及焊接变形控制 学生姓名 指导教师 2014 年 12 月 15 日 摘 要 随着国家经济的繁荣及基础建设的飞速发展，挖掘机的应用及需求日益增长。然而在挖掘机生产制造过程中的结构件焊接工艺成为挖掘机整机质量及性能的重要决定因素，焊接变形的控制对挖掘机结构件焊接工艺有着重要的意义。 本文主要从挖掘机结构件焊接工艺的几个重要方面如：结构母材的焊接性、焊接材料、焊接工艺及设备分析了挖掘机结构件的焊接工艺性，以及从反变形法、刚性固定法、焊接顺序及多层多道焊技术方面入手结合工作实际经验论证了控制挖掘机结构件焊接变形的主要措施。实践证明，合理的焊接工艺及必要的焊接变形控制大大提高了挖掘机结构件质量，及挖掘机整机的可靠性及使用寿命。 关键词：挖掘机、焊接工艺、焊接变形、焊接性、反变形法、刚性固定法、焊接顺序、多层多道。 目 录 第1章 绪论 1 第2章 挖掘机结构件的焊接工艺分析 2 2.1 挖掘机结构件用材料及其焊接性 2 2.1.1 焊接冷裂纹 3 2.1.2 冲击韧性 3 2.2 挖掘机结构件焊接材料、工艺方法及装备 4 2.2.1 焊接材料选择 4 2.2.2 工艺方法及装备 5 第3章 挖掘机结构件焊接变形控制 6 3.1 焊接变形的主要形式及产生原因 6 3.2 控制焊接变形的方法 7 3.2.1 反变形法 7 3.2.2 刚性固定法 9 3.2.3 制定合理的焊接顺序 10 结 论 13 致 谢 14 参考文献 15 第1章 绪论 工程机械行业是国民经济支柱产业之一，挖掘机行业是工程机械行业的主要组成部分，近年来国家经济的发展给挖掘机制造提供了很大的发展空间，产品的品种、产量均有大幅度提高。挖掘机被广泛应用于公路、桥梁、建筑、养殖池等工程的施工。挖掘机械一般由动力装置、传动装置、行走装置和工作装置组成。挖掘机主要部件如上车平台、履带架、动臂、斗杆、铲斗均采用焊接结构。随着钢铁工业的发展，先进焊接技术的应用日益广泛，焊接结构在挖掘机结构中占的比重越来越大，其中有板材的焊接件，也有铸造件、锻造件和板材的混合焊接件。无论从焊接零件的数量还是按零部件的重量计算，焊接结构件所占的比例一般都在65%以上，可见焊接工艺在挖掘机整机生产过程中所占有的重要地位。 本人从2005年进入挖掘机生产行业开始，先后就现代系列挖掘机和特雷克斯系列小挖的结构件焊接工艺结合生产实际作了大量基础性研究，对下料方法、折弯要求、工装制作及定位、点焊及反变形设计、焊接规范参数、焊接顺序、校形等技术取得了初步经验，积累了必要的数据。 本文即对挖掘机重要结构件焊接制作工艺过程研究所取得的主要经验进行的总结。 第2章 挖掘机结构件的焊接工艺分析 2.1 挖掘机结构件用材料及其焊接性 目前挖掘机焊接结构件所采用的钢材大部分为低合金钢，其中Q345(16Mn)的应用最广泛，其它还包括国产的Q235、Q295、HQ60、HQ100等日本产SS400、SM490等，美国T-1，德国STE690。下表是Q345的化学成分及力学特性： 表1. Q345的化学成分及力学特性 化学 成分 C Si Mn S P Cr Mo V Ni ≤0.02 ≤0.05 1.00～1.60 ≤0.045 ≤0.045 - - 0.02～0.15 - 力学 特性 抗拉强度Rm，Mpa 屈服强度Rel，Mpa 伸长率A，% 冲击功Akv，J 470～630 345 21 - 钢的焊接性是指钢对焊接加工的适应性，即在一定的焊接工艺条件下，获得优良焊接接头的难易程度（工艺焊接性），以及材料在施工条件下，焊接成按规定要求设计的构件，并满足预先服役要求的能力（使用焊接性）[1]。焊接性受母材、焊接方法、构件类型及使用要求四个方面因素的影响。工艺焊接性是指材料经焊接加工后形成完整焊接接头的能力，通常以材料对形成诸如裂纹、气孔等焊接缺陷敏感性的大小，以及所采取的工艺措施的复杂程度来比较工艺焊接性的优劣。使用焊接性是指材料经焊接加工所形成的焊接接头能满足产品制造技术条件及安全服役要求的程度，结构及其所采用的材料不同，具体要求和指标也不同。 2.1.1 焊接冷裂纹 由于裂纹是最危险