点焊焊点飞溅论文参考文献

太多了懒得看哦自己去学半年什么经验都有

精密电阻点焊基础知识50问答（通俗篇）深圳市韦伯特光电设备有限公司 01. 什么叫电阻焊？焊件组合后通过电极施加压力，利用电流通过接头的接触面及邻近区域产生的电阻热和大量塑性变形能量，使两个分离表面得到一稳定固态接头。这种金属连接方法叫电阻焊。电阻焊按接头型式及工艺方法可分为：电阻点焊，电阻缝焊，电阻对焊。02. 什么叫精密电阻点焊？在两对头电极之间放置两焊件并对电极施加压力，之后以电源对（电极①-工件①-工件②-电极②）回路通电，如此在电极压住之处两焊件间形成连接焊点，这种焊接方法叫电阻点焊。对精密微小零件的电阻点焊我们称之为精密电阻点焊。精密电阻点焊机最适合用于小型的、性能要求高的电子零件，以及精密机械工业中的小型零件的组装。03. 电阻点焊的原理是什么？电阻点焊原理是一种在两对头电极之间的工件上的施加压力和导通的大电流，进而两电极之间总电阻R（R1+R2+R3+R4+R5）产生热量，特别在工件接触部产生更多的热量，并在工件接触部形成熔核，此熔核在断电后并保持压力情况下固化形成焊点，最终把两工件连接起来。如下图所示。R :两电极之间总电阻R1:电极①工件①之间接触电阻R2:工件①自身电阻R3:工件①工件②之间接触电阻R4:工件②自身电阻R5:工件②电极②之间接触电阻04. 电阻点焊有几大关键要素？决定电阻点焊品质有五个关键要素：①焊接通电电流，②焊接通电时间，③焊接施加压力，④电极材料类型，⑤电极端头形状及表面状态。05. 什么是接触电阻及其作用？电阻点焊中的总接触电阻=电极①工件①之间接触电阻+工件①工件②之间接触电阻+工件②电极②之间接触电阻。工件接触部热量和接触电阻成正比。也就是在其它条件不变情况下，接触电阻增大一倍工件接触部热量会随之增大一倍。它是工件接触部热量内在条件。06. 电阻点焊中通电电流起什么作用？工件接触部热量和通电电流的平方成正比。通电电流增大一倍工件接触部热量会随之增大四倍。07. 电阻点焊中通电时间起什么作用？工件接触部热量和通电时间成正比。通电时间增大一倍工件接触部热量会随之增大一倍。08. 电阻点焊中施加压力起什么作用？焊接施加压力主要与接触电阻和熔核固化形成焊点有关联。增大焊接施加压力导致接触电阻变小进而接触部热量随之减少不利于熔核形成；增大焊接施加压力使一定尺寸的熔核固化形成焊点缺陷少质量好。反之则结论亦反之。09. 电阻点焊中电极材料类型起什么作用？随着被焊工件的材料类型不同，其焊接时要选与之相适应的电极材料类型相配，才能达到最佳焊接质量。选定原则：一般被焊工件的材料电阻率越小，其导电性导热性越好，应选用电阻率越大材料作电极。反之则结论亦反之。10. 常用电极材料有那些及其适用范围？常用电极材料有：纯铜金属，纯钨金属，纯钼金属，铝铜合金，铬铜合金，铍铜合金，钨铜合金，钼铜合金等。适用举例：低碳钢工件--选用电极（铬铜合金），不锈钢工件--选用电极（铬铜合金），纯铜工件--选用电极（纯钨金属，纯钼金属，钨铜合金，钼铜合金），黄铜工件--选用电极（铬铜合金），纯银工件--选用电极（钨铜合金），纯镍工件--选用电极（铝铜合金，铬铜合金），纯铝工件--选用电极（纯钨金属，纯钼金属，铬铜合金）。11. 电阻点焊中电极起什么作用？电极起四个基本作用：①对工件导通焊接电流，②对工件施加焊接压力，③保证焊接点处的散热冷却，④保证焊接点处电流密度。12. 常用电极形状有那些及其适用范围？电极端面形状与工件焊接点处的电流密度高度相关，应尽可能使其保持形状不易变形并具有耐磨性。另外电极端面形状也影响焊接过程产热及冷却，进而也影响焊核的形成。常用电极形状有：①圆柱体型，②圆台体型，③半球体型，④长方体型，⑤方台体型。13. 什么是嵌入式电极及其特性？在焊一些高导电性导热性材料（纯铜，纯银等）时采用嵌入式电极，即把钨或钼大部分嵌入铬铜之内，仅露出一点焊头，则可以借助铜体提高回路电流的稳定输出同时又能提高散热效果，还利于降低成本。14. 什么是自动找平式电极及其特性？在进行多点凸焊或者尺寸较大的凸环形焊时，其中一个电极带有球形铰接，这样两电极平面可在加压时自动平行，从而工件压力均衡，焊接均匀性一致性好。此结构电极称之为自动找平式电极。15. 什么是软体式电极及其特性？在进行脆弱结构工件焊接时，其中一个电极是由薄导电铜带包裹软性垫制成，这样软体式电极压脆弱结构工件在获得足够的焊接压力情况下不会破坏工件，同时导电均匀性一致性好。此结构电极称之为软体式电极。16. 精密电阻点焊机的基本构成是什么？通常现代精密电阻点焊机都是模块化设计的，它的基本模块包括：①机械模块（主要是加压机头，机体架，电极等），②电源电器模块（主要是焊接电源，焊接变压器，时序动作控制器等），③辅助部件（主要是工作台，脚踏启动开关，连接电缆，定位夹具等）。17. 精密电阻点焊机电源有几种基本类型？通常现代精密电阻点焊机电源有四种类型：①精密交流式电源（如AP5K，AC5K等），②精密电容储能式电源（如SP125，DP250等），③精密逆变直流式电源（如HF25KA,HF50KA等），④精密晶体管直流式电源。18. 什么是精密交流式点焊机及其特点？把工频交流市电通过可控硅作开关以导通角精确可调方式控制焊接变压器，向工件以给定周波数输出低压大电流并在施加一定焊接压力下实现点焊，以此原理工作的点焊机为精密交流式点焊机。如下图所示。精密交流式点焊机特点：①原理简单、可靠性高，②使用普及、方便，③价格便宜，④瞬间输入功率大，电网负荷重，⑤适合要求不高的普通材料焊接（低碳钢、不锈钢、黄铜、磷铜等）。19. 什么是精密电容储能式点焊机及其特点？把工频交流市电整流精密定量存储于电容器内，电容器内的电能通过可控硅做开关向焊接变压器初级释放，则焊接变压器次级向工件以低压大电流方式输出电容器内存储的固定能量并在施加一定焊接压力下实现点焊，以此原理工作的点焊机为精密电容储能式点焊机。如下图所示。精密电容储能式点焊机特点：①原理较复杂，②输出能量精确、节省电力，③价格较适中，④需较大焊接压力、否则容易飞溅，⑤特别适合高导电率材料焊接（铜、银、铝、金等），当然也适合普通材料焊接（低碳钢、不锈钢、黄铜、磷铜等）。20. 什么是精密逆变直流式点焊机及其特点？把工频交流市电通过整流电路变为直流电，此直流电再通过带有电流或电压反馈控制功能的电路去控制逆变桥转变为高频交流电向焊接变压器初级释放，则在焊接变压器次级由整流器整流后向工件以直流低压大电流方式输出，同时在施加一定焊接压力下实现点焊，以此原理工作的点焊机为精密逆变直流式点焊机。如下图所示。精密逆变直流式点焊机特点：①原理复杂，②闭环（电流、电压、功率）反馈控制、输出能量精确，③价格贵，④需较小焊接压力、不易飞溅，⑤焊接性优良、适合各种材料焊接（低碳钢、不锈钢、黄铜、磷铜、铜、银、铝、金等）。21. 什么是精密晶体管直流式点焊机及其特点？把工频交流市电先由输入变压器变成低压交流电，通过带平波电容器的整流电路变为直流电，此直流电再通过带有电流或电压反馈控制功能的电路去控制晶体管组向工件以直流低压大电流方式输出，同时在施加一定焊接压力下实现点焊，以此原理工作的点焊机为精密晶体管直流式点焊机。如下图所示。精密晶体管直流式点焊机特点：①原理复杂、不宜制成太大功率，②闭环（电流、电压、功率）反馈控制、输出能量精确，③价格贵，④需较小焊接压力、不易飞溅，⑤焊接性优良、适合各种材料的微小工件焊接（低碳钢、不锈钢、黄铜、磷铜、铜、银、铝、金等）。22. 什么是点焊机额定输出功率？一般地点焊机在点焊时是断续输出功率的，在说明书规定冷却条件下以额定占载率工作的点焊机能够输出功率的最大值为点焊机额定输出功率。23. 什么是点焊机最大输出功率？在标准点焊机输出测试回路工作的点焊机能够输出功率的最大值为点焊机最大输出功率。24. 什么是点焊机空载电压？在点焊机输出回路开路时焊机能够输出电压的最大值为点焊机空载电压。25. 什么是点焊机占载率？点焊机实际通电焊接时间周期之和与总的工作时间周期的比值为点焊机占载率。26. 什么是点焊机短路电流？在标准点焊机输出测试回路处于短路状态下工作的点焊机能够输出电流的最大值为点焊机短路电流。27. 什么是点焊机实际焊接电流？点焊机焊接工件时的电流实际测试值为点焊机实际焊接电流。28. 什么是多段焊接电流及其作用？有些多功能点焊机在一个点焊循环程序可输出多段电流。一般地第一段电流称之为预热电流（主要用于焊镀层金属时可去除部分镀层使接触导电性一致），第二段电流称之为主焊接电流（主要用于工件本身焊接），第三段电流称之为后热电流或回火电流（主要用于焊淬硬性金属时的后热回火免于其脆性）。29. 精密电阻点焊机机头有几种基本类型？精密电阻点焊机机头按动力方式分：①人工脚踏动力式机头，②气缸驱动式机头，③电动伺服驱动式机头，④人工手动钳式机头。如下图所示。精密电阻点焊机机头组成结构方式分：①固定单点式机头，②固定双点式机头，③组合模块单点式机头，④组合模块双点式机头。此外部分点焊机机头还配装辅助行程模块或辅助压力模块。30. 什么是精密电阻点焊机焊接行程？精密电阻点焊机机头中主模块的可移动电极的移动距离是精密电阻点焊机焊接行程。一般可移动电极到工件的距离要小于精密电阻点焊机的最大焊接行程。31. 什么是精密电阻点焊机辅助行程？精密电阻点焊机机头中辅助行程模块的可移动滑台（主模块安装在此滑台上）的移动距离是精密电阻点焊机辅助行程。一般地精密电阻点焊机辅助行程主用于方便避开障碍。32. 什么是精密电阻点焊机喉深？精密电阻点焊机机头中主模块的可移动电极到机头支架体的距离是精密电阻点焊机喉深。一般地焊机喉深对工件上焊点到工件边缘的最大距离有限制。33. 什么是实际精密电阻点焊接压力？点焊机焊接工件时电极施加焊接压力的实际测试值为精密电阻点焊接压力。34. 什么是压力追随性及其作用？点焊机焊接工件时，工件通电产热过程中焊接是动态的，电极会发生位移以追随响应此动态过程来确保电极施加焊接压力的稳定性，这就是精密电阻点焊接压力追随性。精密电阻点焊接压力追随性好，则不易产生飞溅，焊核形成好。35. 什么是点焊循环程序及其含义？一般地标准的点焊循环程序是点焊机一次点焊时序过程的描述，它是由四个连续时间过程组成：①电极预压时间，②通电焊接时间，③冷却保压时间，④电极休止时间。电极预压时间是：从焊接电极移动开始并夹紧工件在通电焊接之前的时间。通电焊接时间是：工件通电加热所需时间。冷却保压时间是：工件通电结束到电极释放并松开工件的时间。电极休止时间是：电极释放开始到下次启动的时间。36. 电流监控仪作用是什么？由于焊接电流是在很短的时间内(1ms-500ms)流过的很大电流（100A-50KA左右）而且其电流波形各异，因此根本无法用普通的指针式或数字式电流表来测量。因此需专业大电流监控仪（WBT-112A）进行测量，并可以对电流超限进行判断报警，同时可对各焊点的电流数据自动记录方便质量管理。37. 压力检测仪作用是什么？电阻点焊机的电极施加压力都可调节，但压力大小数值绝大多数都无显示，因此需专业大大范围压力检测仪(Smart Indicator 9000)进行测量，以便调校准确的电极压力。38. 精密电阻点焊焊接规范的概念是什么？电阻点焊焊接规范是根据工件的焊接工艺要求制定焊接参数（焊接电流、焊接时间，焊接压力）组合策略概念。强焊接规范：大焊接压力、大焊接电流、短焊接时间组合。中焊接规范：中焊接压力、中焊接电流、中焊接时间组合。弱焊接规范：小焊接压力、小焊接电流、长焊接时间组合。39. 精密电阻点焊的品质保证方法有那些？电阻点焊的品质检验方法：①目视检验（人工肉眼经验检查、焊核显微金相检查），②破坏性检验（人工简单撕裂经验检查、用拉伸仪进行焊核拉伸强度检查）。品质保证手段：①压力检测（用压力检测仪定期检查焊接压力，监控焊接机头工作状况，确保焊接压力稳定），②电流监测（实时进行焊接电流监测，确保可能不良品立即被发现），③电极研磨（定期检查电极形状及表面状态，若变形或磨损超限，及时修磨或更换），④电极过热（定期检查电极冷却情况，防止电极过热缩短寿命），⑤工件精度及表面状态（定期检查工件，确保工件厚度、镀层、成分一致及表面清洁）。40. 什么是凸焊？在两被焊工件板材较厚或厚度不同时，可在其中一工件板冲压凸起（通常在较厚的板材上冲凸点），以此凸起接触另外一个工件，而焊核形成就在此凸起处。这样焊接压力和焊接电流集中，便于提高焊接质量。这种电阻焊工艺称之为电阻凸焊。有时有些工件要在小的范围分布多个焊点，此时为提高效率和质量，也可采用冲凸点进行一次焊接。而有些工件对焊接有密封要求，则采用冲环形凸线进行一次焊接。41. 什么是电阻缝焊？将两工件装配成搭接形式并置于两滚轮电极间，滚轮加压并转动，连续或断续送电，由此在滚轮滚过的路径形成一条连续焊缝，该方法叫电阻缝焊。电阻缝焊是电阻焊的一重要方法，主要应用于：金属接带、密封容器接缝等。42. 精密电阻点焊的传电型式有哪些？精密电阻点焊主要有两种传电型式：①双面传电型式（两电极相对在工件两侧夹住工件，一般每次焊接一点），②单面传电型式（两电极平行在工件一侧把工件压在通常是导电良好的支撑台上，一般每次焊接两点。有时用其中一端部为平的电极仅起传电作用实际也只焊接一点）。如下图所示。 43. 精密电阻点焊中为什么有分流？精密电阻点焊中有部分电流不经过正在进行的焊接点处的焊核流过，此部分电流不能产生有效的焊接热，我们把这种现象叫分流。一般地，邻近已经焊好的焊点、有些工件本身、或工装夹具都是产生分流的主要因素。44. 什么是极性效应？使用直流点焊机焊接两种不同材料的工件（铜合金和不锈钢）或焊接有些单面传电型式的工件（电池组合）时，改变焊接电流的极性，则被焊接物的焊接强度会有显著的不同。另外，电流极性的改变对电极和被焊接物之间的粘附程度也有相当大的影响。这种焊接现象称之为极性效应。使用交流点焊机焊接时，由于电流双向流动，两个电极的发热量及损耗程度相同，不存在极性效应。45. 工件定位夹具为什么要绝缘？在用精密电阻点焊机焊接工件时，有时要用夹具来定位工件以便精确焊接，此夹具最好和工件之间绝缘以防止不必要的分流。46. 什么是精密电阻点焊热平衡？用精密电阻点焊机焊接工件时，在电极、工件之间是一个产热和散热动态过程。精密电阻点焊热平衡是指对工件通电施以均等的热量，通过调整焊点工艺设计、电极材料或电极形状结构来使焊接点（焊核）的温度为最高。获得热平衡的常用方法: ①对于导电率良好的工件材料要使用导电率不好的电极。导电率不好的工件材料则要使用导电率良好的电极。②工件的板厚相差较大的场合，可在厚板侧用顶端直径小的电极而薄板侧用顶端直径大的电极，使热量集中于焊核。③在焊接热不对称工件时，凸点焊接方法被经常使用。47. 金属材料的点焊焊接性是什么？金属材料的点焊焊接性是用来相对衡量金属材料在一定点焊工艺条件下实现优质点焊连接接头难易程度的尺度。判断金属材料的点焊焊接性的主要标志：①金属材料的导电性和导热性（高导电导热的金属材料的焊接性较差），②金属材料的高温塑性及塑性温度范围（高温塑性差、塑性温度范围窄的金属材料的焊接性较差），③金属材料对热循环的敏感性（点焊热循环易淬火变脆的金属材料的焊接性较差），④熔点及硬度（熔点高及硬度大的金属材料的焊接性较差）。48. 如何电阻点焊高导电（热）材料？在电阻点焊铜、铝、金、银等高导电（热）性材料时，选用钨、钼、钨铜合金、钼铜合金、铜铝合金作为电极（一般采用镶嵌式电极）。至于焊接电源，通常使用电容储能式电源或大功率逆变式焊接电源以短时间内大电流通电（热量累积快散热少）来实现焊接。但有时也使用交流式电源以长时间内大电流通电（热量累积慢散热多）来实现焊接。49. 如何电阻点焊低导电（热）材料？在电阻点焊低碳钢、镍、不锈钢等低导电（热）性材料时，选用铬铜合金、铜铝合金作为电极。至于焊接电源，对焊点要求不高一般选用交流式电源。对焊点要求较高一般选用电容储能式电源。对焊点要求高一般选用大功率逆变式焊接电源。50. 如何电阻点焊异种材料？在电阻点焊低碳钢≈铜、镍≈铜、镍≈铝、不锈钢≈铜等异种材料时，选用电极的原则是：低碳钢、镍、不锈钢侧面用铬铜合金、铜铝合金作为电极，而铜、铝侧面用钨、钼、钨铜合金、钼铜合金、铜铝合金作为电极。至于焊接电源，对焊点要求不高一般选用电容储能式电源。对焊点要求高一般选用大功率逆变式焊接电源。

钢筋焊接接头或焊接制品在质量验收时，其抽样方法、试样数量及质量要求均应符合《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2003(行业标准)，《钢筋焊接接头试验方法标准》JGJ/T27-2001（行业标准）适用于工业与民用建筑及一般构筑物的混凝土结构中的钢筋焊接接头的拉伸、剪切、弯曲、冲击和疲劳等试验。从事钢筋焊接施工的焊工必须持有焊工考试合格证，才能上岗操作。焊接方法有电阻点焊、闪光对焊、电弧焊（双面帮条焊、单面帮条焊、双面搭接焊、单面搭接焊、熔槽帮条焊、坡口焊、窄间隙焊）、电渣压力焊、气压焊、预埋件电弧焊、预埋件埋弧压力焊。钢筋焊接接头或焊接制品应按检验批进行质量检验与验收，并划分为主控项目和一般项目两类。质量检验时，应包括外观检查和力学性能检验。纵向受力钢筋焊接接头，包括闪光对焊接头、电弧焊接头、电渣压力焊接头、气压焊接头的连接方式检查和接头的力学性能检验规定为主控项目。非纵向受力钢筋焊接接头，包括交叉钢筋电阻点焊焊点、封闭环式箍筋闪光对焊接头、钢筋与钢板电弧搭接接头、预埋件钢筋电弧焊接头、预埋件钢筋埋弧压力焊接头的质量检验与验收，规定为一般项目。

不锈钢焊接工艺特点论文参考文献

常州工程学院毕业设计（论文）、题目板厚为6mm的0Cr18Ni9钢板采用焊条电弧焊的焊接工艺评定（拉伸）专业焊接技术及自动化班级学号姓名指导教师 2008 年 6 月 5 日摘要钢是我们现代社会中不可缺少的一种材料，它可以看作一个国家工业化水平的标志。钢的产量越高就代表这个国家的工业化水平越高。不锈钢是钢中非常重要的一种，由于不锈钢具有特殊的使用性能和力学性能，在现在的各行各业中已经被越来越多的使用。在不锈钢中奥氏体不锈钢又是其中非常重要的一种，在发达国家每年消耗的不锈钢中有70％的是不锈钢，在我过也达到了65％左右。因此开发和使用好奥氏体不锈钢对我过的工业话来说已经越来越重要了。0cr18ni9就是奥氏体不锈钢，我做的这个课题就是探讨0cr18ni9在低温贮罐制造中的性能。低温贮罐是用来储存液N液Ar液态的CO2等低温液体的容器，液态介质的特殊性能就决定了制造材料需要特殊性能，而奥氏体不锈钢0cr18ni9就具有这样的性能。低温贮罐在现在的生活、生产中使用已经越来越广泛，因此对0cr18ni9的探讨就显得越来越重要。在这篇论文中我会着重为大家阐述0cr18ni9在低温压力容器制造中的焊接性能，力学性能，使用性能和焊接工艺。在这篇论文中我会通过一个焊接性试验来探讨0gr18ni9在低温压力容器中的各项性能。我的这个试验就是规格为6×150×300mm的两块0cr18ni9扳水平对接焊接方法就是手工电弧焊。针对这个试验做出完整的焊接工艺评定，并且根据评定要求对式样做相应的无损检验和力学性能的检验，从而来判定0cr18ni9的各项性能。关键词: 焊接性能力学性能使用性能焊接工艺AbstractSteel our modern society is indispensable to a material, it can be seen as a sign of the level of industrialized countries. The higher the output of steel on behalf of this country the higher the level of industrialization. Stainless steel is a very important one, because of the use of stainless steel with special performance and mechanical properties, in all walks of life in the present have been increasingly used. Austenitic stainless steel in the stainless steel is a very important one, in the developed world consumption of stainless steel annually in 70% of the stainless steel is, I have also reached about 65 percent. Thus the development and use of austenitic stainless steel good to me over the words of the industry has become increasingly is austenitic stainless steel, I do on this subject is 0 cr18ni9 in low-temperature storage tank manufacturer in the performance. Cryogenic storage tank is used to store liquid N Ar of liquid CO2 and other low-temperature liquid containers, liquid medium decision on the special properties of the material needs of a special performance, and austenitic stainless steel 0 cr18ni9 on with this performance. Cryogenic storage tank in the present life, has been used in the production of more extensive, therefore 0 cr18ni9 of it is beco Steel our modern society is indispensable to a material, it can be seen as a sign of the level of industrialized countries. The higher the output of steel on behalf of this country the higher the level of industrialization. Stainless steel is a very important one, because of the use of stainless steel with special performance and mechanical properties, in all walks of life in the present have been increasingly used. Austenitic stainless steel in the stainless steel is a very important one, in the developed world consumption of stainless steel annually in 70% of the stainless steel is, I have also reached about 65 percent. Thus the development and use of austenitic stainless steel good to me over the words of the industry has become increasingly is austenitic stainless steel, I do on this subject is 0 cr18ni9 in low-temperature storage tank manufacturer in the performance. Cryogenic storage tank is used to store liquid N Ar of liquid CO2 and other low-temperature liquid containers, liquid medium decision on the special properties of the material needs of a special performance, and austenitic stainless steel 0 cr18ni9 on with this performance. Cryogenic storage tank in the present life, has been used in the production of more extensive, therefore 0 cr18ni9 of it is becoming increasingly important. In this paper I will focus on as we set out in the cold 0 cr18ni9 pressure vessel manufacture of welding performance, mechanical properties, the use of performance and welding this paper I will pass a welding test to explore 0 gr18ni9 in low-temperature pressure vessel in the performance. This is my test specifications for the 6 × 150 × 300mm 2 0 cr18ni9 pull the butt welding method is the level of manual arc welding. For the pilot to complete the welding technology assessment and assessed in accordance with the requirements of the design accordingly mechanical properties of non-destructive testing and inspection, to determine 0 cr18ni9 the increasingly important. In this paper I will focus on as we set out in the cold 0 cr18ni9 pressure vessel manufacture of welding performance, mechanical properties, the use of performance and welding this paper I will pass a welding test to explore 0 gr18ni9 in low-temperature pressure vessel in the performance. This is my test specifications for the 6 × 150 × 300mm 2 0 cr18ni9 pull the butt welding method is the level of manual arc welding. For the pilot to complete the welding technology assessment and assessed in accordance with the requirements of the design accordingly mechanical properties of non-destructive testing and inspection, to determine 0 cr18ni9 the word:Welding performance Mechanics performance Welding craft Operational performance目录1 绪论 ………………………………………………………………………2 课题的背景 ………………………………………………………………3 材料介绍 …………………………………………………………………4 0Cr18Ni9的焊接 ……………………………………………………………… 0Cr18Ni9焊接性分析 …………………………………………………… 0Cr18Ni9的焊接工艺 ……………………………………………………… 0Cr18Ni9的焊接工艺思路分析 ………………………………………… 0Cr18Ni9的焊接工艺应用 ……………………………………………5 结论 ……………………………………………………………………6 参考文献 ………………………………………………………………7 致谢 ……………………………………………………………………绪论机械工业是为所有的工业，农业，国防以及交通运输业提供机器和装备的工业。在实现我国四个现代化的过程中，必须贯彻党的总路线精神，不断解决自行设和制造效能高、寿命长、重量轻、体积小、容量大、成本低的机器和设备的问题。为了完成这一光荣而艰巨的任务，使机械设计与制造能力在短时间内超世界水平，除了必须解决设计与制造和使用的科学。而机械制造中的材料问题，一部分是属于金属材料本身的成分与质量问题，另一部分是属于材料的选用是否适当，在加工处理的工艺上是否发挥了材料的最大潜力的问题。因此，在提高金属材料的产量和质量的同时，还要提高和发挥材料的各种性能，充分挖掘潜力，做到既合实用又节省，只有这样才能达到多，快，好，省建设社会主义的目的。我国解放前合金钢的科学和生产几乎完全是空白点。解放后，我国机械工业的发展速度是世界上前所罕见的。在近20~30年间，不锈钢的出现和大量的使用，推动了不锈钢工业的进程。不锈钢由于具有优良的耐蚀性、耐磨性、强韧性和良好的可加工性，外观的精美性，以及无毒无害性，广泛地应用与宇航、海洋、军工、化工、能源等方面，以及日用家具、建筑装潢、交通车辆的装饰上。合金元素多、组织结构复杂且多变给不锈钢及耐蚀耐热合金焊接带来很大的困难。焊接接头的性能好坏，直接关系着设备使用的安全性。国内外对不锈钢及耐蚀耐热合金的焊接做了大量的研究工作，其焊接性、焊接材料及焊接工艺的研究几乎与母材的研究同步，促进了不锈钢及耐蚀耐热合金的发展。有关这方面的研究成果和文献资料虽然很多，但较为系统的还是寥寥无几，在实际工作中，一部分有关的焊接技术人员和焊工，对不锈钢及耐蚀耐热合金的焊接知识了解不多，有的甚至直接照搬低合金钢的工艺和方法。虽然我国在这几年在不锈钢上的努力有目共睹，但与世界先进国家相比，差距还是很大的。为了尽快弥补这一差距，需要我们现代化的科技人才而我们也需要付出更多。随着社会主义革命和现代化建设事业的迅猛发展以及人们对高品质的生活的要求，不锈钢极其相关的技术科学将得到不断地发展和完善。在世界上45 ％的钢的连接是用焊接方法来完成的，手工电弧焊又是我们生活生而中不可缺少的一部分，目前我用的越来越多的钢就奥氏体不锈钢，所以对于奥氏体不锈钢的焊接的研究已经越来越迫在眉睫。我做这篇论文就是从手工电弧焊方面来研究奥氏体不锈钢的焊接。主要从材料的力学性能化学成分，和通过焊接性的分析来讨论奥氏体不锈钢的焊接性能。最能直观表现奥氏体不锈钢焊接性能的就是焊接工艺知道书，我们通过焊接工艺指导书的编制来反应奥氏体不锈钢的焊接性能。课题背景由于奥氏体不锈钢的特殊的焊接性能，在现代社会中越来越多的地方使用到这种钢，现在奥氏体不锈钢也是我们发展研究的一个方向。未来的时间里对奥氏体不锈钢的开发研究也越来越引起专家们的注意，我们对奥氏体不锈钢焊接的了解也应该越来越重视。焊接奥氏体不锈钢的方法有很多，国内在中厚板奥氏体不锈钢的焊接中，主要采用埋弧焊（SAW）。手工电弧焊由于其操作灵活、方便，设备投资少，因而被广泛用于奥氏体不锈钢结构的生产中这也是一种典型的、传统焊接方法。在手工电弧焊中起关键作用的不锈钢焊条经过我国焊接工作者多年努力，已取得了如下进展：⑴ 品种基本上覆盖了各种常规不锈钢钢种，如308、316、309、347、317等等，通常包括酸性、碱性两个渣系。对于超低C不锈钢焊条，如308L、316L、309L国内也能生产，所以从品种上基本可满足工业部门的使用。⑵ 质量对于常规不锈钢焊条而言，从不锈钢焊条的发红、电弧稳定性、飞溅大小、焊缝成型、颜色、波纹细腻程度、全位置焊接适应性、焊工施焊的舒适性、焊接力学性能、抗腐蚀性等方面，国产不锈钢焊条质量参差不齐。但基本可以满足国内用户的要求。对于一些特殊品种如310MoL、347L、309L仍有许多工厂愿意使用进口焊材。这也表明我国整体不锈钢焊条的工艺质量与国外还有差距，在一些特殊品种上差距较大。不锈钢埋弧焊大多使用在不锈钢筒体的环缝和纵缝。通常是开X型坡口，先焊内焊缝，然后反面砂轮打磨（甚至气刨）。随后焊正面，现行工艺是标准中要求和认可的。存在问题有：① 对母材损伤较大，对腐蚀性能不利、影响美观。② 埋弧不锈钢焊丝品种少，质量较差，配用的260和431、350焊剂，往往使焊后缝残留有横向熔渣。焊工需要用砂轮打磨。③ 因而不锈钢埋弧焊接效率低、成本高、质量粗糙。（3）、CO2不锈钢药芯焊丝电弧焊采用CO2气保护不锈钢药芯焊丝焊接不锈钢是近二三十年的事。该方法使用常规CO2焊机或MIG焊机，采用100%CO2或80%Ar+20%O2作为保护气体，和普通结构钢实心焊丝焊接相似，即可得到美观的焊缝。在3种方法中，CO2保护不锈钢药芯焊丝有取代前两种焊接方法的趋势。这三种焊接方法的对比，见表1。不锈钢手工电弧焊、MIG实心焊丝和CO2气保护不锈钢药芯焊丝电弧焊的对比对比项目不锈钢手工电弧焊 MIG实心焊丝 CO2不锈钢药芯焊丝效率低高高成本高较高低操作工艺性好较高好焊缝美观好较高好焊缝性能好好好全位置适应性好一般好焊丝品种多少多对焊工技术要求较多高一般从上面的数据分析手工电弧焊接将会渐渐被CO2气体保护焊接所替代，但是目前这个阶段手工电弧焊接应用还是很普遍的！奥氏体不锈钢已具备建筑、化工设备材料所要求的许多理想性能，它在金属中可以说是独一无二的，而其发展仍在继续。为使不锈钢在传统的应用中性能更好，一直在改进现有的类型，而且，为了满足高级建筑应用的严格要求，正在开发新的不锈钢。由于生产效率不断提高，质量不断改进，不锈钢已成为建筑师们选择的最具有成本效益的材料之一。上面的分析可以看出目前不锈钢的焊接性是很好的，使用也是越来越广泛的。对于这种不锈钢的焊接技术也越来越成熟起来，但在目前这个阶段我们应用最广泛的还是手工电弧焊。在这样的背景下我选择做这样的课题，既有利于了解目前0Cr18Ni9焊接，又有利于了解0Cr18Ni9焊接的发展方向。OCr18Ni的焊接性分析对于什么是焊接性，GB/T3375-94《焊接术语》中注明：“材料在限定的施工条件下，焊接成按规定设计要求的构件，并满足预定服役要求的能力”。它包括两方面的内容：其一是焊成的构件符合设计要求；其二是满足预定的使用条件，能够安全运行。根据讨论问题的着眼点不同，焊接性可分为：（1）工艺焊接性（2）使用焊接性影响焊接性的因素主要有以下几点：（1）材料因素（2）焊接方法（3）构件类型（4）使用要求金属的焊接性与材料成分、焊接方法、构件类型、使用要求都有密切的关系，所以不应脱离这些因素而单纯的从材料本身的性能来评价焊接性。从上述分析可以看出，很难找出一项技术指标可以概括焊接性，只有通过综合多方面的因素才能分析焊接性问题。分析金属的焊接性我们在不要求做非常准确的情况下我们可以根据碳当量、材料的化学性能、材料的物理性能来判断，如果要求需要很准确的话我们可以通过焊接性试验来判定。0cr18ni9的焊接性能我们就从这方面来判定：1、0Cr18Ni9的焊接要求 1）0Cr18Ni9属于奥氏体不锈钢，其组织为奥氏体（A)加3-5 ％铁素体（F ）。它具有良好的塑性和高温、低温性能。它在焊接热循环的作用下，主要显示出以下基本要求： ① 焊接过程中采用小的线能量输入，减小热影响区范围，加快焊缝及热影响区的冷却速度对不锈钢的焊接是有益的。 ② 用0Cr18Ni9焊接时导热系数小，存在过热区，也容易造成热影响区的晶粒长大。焊缝高温停留时间过长，在高温状态下Cr和C形成化合物，在高温区就形成了贫铬层，也会导致焊缝的枝晶倾向加剧。因此要求尽量选择线能觉输入较小的焊接方法。 ③ 由于导热系数小而线膨胀系数大，自由焊态下焊接易产生较大的变形，选用能量集中，热影响区窄的焊接方法能在一定程度上减少焊接变形。 2）0cr18ni9的含碳量很小，在加上它属于高合金钢碳当量法对它焊接性能的估算是不怎么准确的。因此我们不用碳当量对它的焊接性进行分析。 3） 0cr18ni9属于奥氏体不锈钢，这类钢有具有交高的变形能力并不可淬硬，而且它的含碳量又很底，所以总的来说焊接性还是不错的。但是由于热导率低，热膨胀系数大，局部加热时温度分布不均匀，收缩量大等都将使接头在焊接过程中产生交大的内应力。在焊接的时候应该注意这方面的问题，焊接时尽量避免或减少这种受热不均显现的发生，焊接的速度也应该适当的快点。上面我们已经从它的化学成分和物理性能对0cr18ni9的焊接性能进行了分析，但是根据这些判断出的焊接性是不够准确的，我们需要准确的判断它的焊接性我们就必须通过焊接性试验来完成。焊接性的试验是很多的，我在这里就用斜Y型坡口焊接裂纹试验方法。板材的规格是6×150×200mm焊接方法是手工电弧焊焊材型号A132，规格¢坡口形式是斜Y型焊接参数是电流：90-120A，电压20-24V，速度15-20cm/min斜Y型坡口裂纹试验图如下：焊完的试件需要经过48H时效后再作裂纹的检测和解剖。裂纹可以分为表面裂纹、跟部裂纹、断面裂纹三种形式。首先用放大镜目测或莹光粉检查焊缝表面裂纹，然后用机械方法切开六个等长度横向试片，检查五个片面上的裂纹情况。一般用裂纹率作为评定标准。根部裂纹率=∑LR/L×100％表面裂纹率=∑Lf/L×100％端面裂纹率=∑h/5H×100％试验焊缝的总长度是80mm而我们焊接裂纹的总长度通过试验测得为试件的裂纹率小于20％因此在实际生产中如果按要求来做的话是不会产生裂纹的，此种钢的焊接性能还是可以的。综上所述0cr18ni9钢是具有良好的焊接性能的，在生产中按标准来做的话是应该可以生产出合格的产品，它的使用性能还是可以的。0Cr18Ni9的焊接工艺表Ⅰ-1焊接工艺评定指导书（任务书）编制指导书编号 HJ0511-29审核评定理由批准完成日期评定标准 JB4708-2000 验收机关母材厚度 , mm 尺寸,mm 接头形式简图0Cr18Ni9 6mm 6*150*300 0Cr18Ni9 6mm 6*150*300 焊接位置 1G 焊接方向右焊法保护气体 / 层间温度 / 预热 / 机械化程度手工焊焊后热处理 / 后热处理 / 衬垫材料/规格 / 清根方法 / 层道焊接方法焊材型号/牌号焊材规格电流种类及极性电流(A) 电压(V) 焊接速度(cm/min) 热输入（kJ/cm）钨极直径喷嘴直径1 SMAW A102 反接 90-110 15~18 / /2 SMAW A102 反接 100-120 20~22 18~20 / /检验项目、评定指标及试样数量检验项目检验标准评定指标检验项目检验标准评定指标试样数量外观检查 GB150 JB4708 拉伸试验 GB/T228 JB4708 2无损检测射线(RT) JB4730 JB4708 弯曲试验面弯 GB/T232 JB4708 2 超声(UT) / / 背弯 JB4708 2 渗透(PT) / / 侧弯 / / 磁粉(MT) / / 冲击试验焊缝 GB/T229 JB4708 /焊缝化学成分 / / 热影响区 JB4708 /金相宏观 / / 腐蚀试验 / / / 微观 / / 硬度检验 / / /焊接工艺评定指导书编号：HJ0511-29名称：板厚为6mm的0Cr18Ni9钢板手工电弧焊的焊接工艺评定（拉伸）编制：审核：批准：表Ⅰ-2焊接工艺评定指导书单位名称常州博朗低温有限公司焊接工艺指导书编号 HJ0511-29 日期焊接工艺评定报告编号 HJ0511-29-1 焊接方法焊条电弧焊机械化程度（手工、半自动、自动）手动焊接接头：坡口形式带钝边的V型衬垫（材料及规格） / 其它 / 简图：（接头形式、坡口形式与尺寸焊条、焊道布置及顺序）母材：类别号 VII 组别号 VII-1 与类别号 VII 组别号VII-1 相焊及标准号 / 钢号 / 与标准号 / 钢号 / 相焊厚度范围：母材：对接焊缝角焊缝不限管子直径、壁厚范围：对接焊缝角焊缝不限焊缝金属厚度范围：对接焊缝《12 角焊缝不限其它：焊接材料：焊材类别焊条焊材标准 GB/T983 填充金属尺寸焊材型号 E307-16 焊材牌号 A132 其他 / 耐蚀堆焊金属化学成分（%）C Si Mn P S Cr Ni Mo V Ti Nb

不锈钢点焊技术是是地铁车辆、城市轻轨车辆、甚至高速动车组的不锈钢车体结构大量金属板构件间的主要连接形式,这是我为大家整理的不锈钢点焊技术论文，仅供参考!

不锈钢车体点焊表面化学除黑工艺探讨

摘要：文章对不锈钢车体试制项目原有除黑工艺进行介绍，重点描述原工艺方法造成的缺陷;利用实验手段对原工艺方法造成的缺陷进行重现和分析，确定解决方案;对原有工艺进行改进，确定出一套完整的不锈钢车体点焊表面化学除黑工艺规程。

关键词：不锈钢点焊;除黑工艺;不锈钢车体点焊;表面化学

中图分类号：U271 文献标识码：A 文章编号：1009-2374(2014)09-0047-02

上世纪60年代初，为了车辆的轻量化与免维修，日本对车辆结构使用不锈钢问题进行了研究分析。同时，研究了以点焊方法进行不锈钢结构制造，于1962年完成了除底架的一部分(端底架)之外，其他结构或外板等均采用不锈钢制造的东急电铁7000系，这就是当今称为全不锈钢车的首辆车。

不锈钢车辆的特征有：免维修、轻量化与车体结构的无涂装，但是这就对车体外板的表面状态提出了要求。电阻点焊结束后会在不锈钢外板表面造成黑色或淡黄色的氧化皮，严重影响车体美观，同时由于氧化导致基材结构发生改变，焊点位置可能会发生电化学腐蚀，因此需要对不锈钢外板表面焊点位置进行除黑处理。

1 电化学除黑基本原理

焊点位置的氧化皮即过烧现象主要是由于焊接时间太长、焊后冷却时间过短造成的。过高的温度导致在焊钳电极与外墙板接触位置发生氧化反应，形成一层黑色或淡黄色的氧化皮。

电化学除黑主要是利用电解池原理分解氧化皮来达到除黑效果，同时在表面形成一层钝化膜，起到美观、提升防腐性能的作用。

2 原有工艺介绍

设备介绍

由于电解池反应需要在通电形成闭合回路且有电解液存在的条件下才可进行，所以在实际操作中需要通过设备来满足这一要求。

现使用设备为进口除黑机，该设备由除黑机主体、接地线、电源线、电极棒、棉布及可适用不同部位的电极头组成，同时操作过程中，需要配合专用的清洗液和中和液使用。

原有工艺介绍

根据设备厂家培训内容，以及验证性实验确定了最初的工艺方法。主要对设备使用方法与输出电流强度进行要求，其他方面没有具体规范，处理效果一般。

3 原有工艺不足之处及改进方法

原有工艺不足之处

在按照原有工艺对第一个端墙进行除黑之后，发现除黑效果很不理想主要表现在以下几点：(1)部分焊点位置出现与原氧化皮不同色泽的黑色印记，继续重复除黑操作也无法清除;(2)部分焊点经过除黑操作后出现过蚀现象，与周围焊点色差较大，极不美观;(3)焊点位置周围出现大面积水印，反复清洗也无法清除;(4)整体清洁后将端墙板挂起远观，墙板光泽度不佳。

缺陷分析及改进方法

(1)布料的影响。经过反复实验，发现部分焊点位置出现的与原氧化皮不同色泽的黑色印记是由于裹在电极头上的布料过脏导致的。重复除黑操作无法清除，由于现阶段缺少实验设备，无法确定该黑色印记的组成以及表层是否还有其他膜，对于该缺陷，目前最有效的处理手段为物理打磨，但不锈钢外墙板为机械拉丝板，整体纹路一致，打磨后影响外观效果，因此目前对于该缺陷，最好的处理手段为经常更换裹电极头的布料，杜绝此缺陷的出现。

原电池反应需要在电解液环境中进行。除黑操作中的棉布就是电解液的载体，电解液过少导致被清除下来的氧化皮没有被完全分解而直接粘附在棉布表面，造成布料污染，棉布的吸水量是一定的。因此在不影响除黑效果的前提下尝试多层布料充分蘸取清洗液，经过多次实验，最终确定双层布料既可以保存足够量的清洗液又不影响除黑效果，同时要求经常观察布料污染情况，布料表面完全变黑后进行更换。

实验证明，通过这种方式可以有效杜绝黑色印记的出现。

(2)电流的影响。按照设备厂家的建议，在输出电流为7的情况下进行除黑作业，颜色较深的焊点位置清除效果比较理想，但是颜色较浅的部位清除结束后出现由于过蚀导致的焊点位置发白的现象，与周围焊点色差较大，极不美观。同时原操作方法中对电极棒与墙板的接触时间没有做具体规定，这也是造成这一现象的原因之一。

在实验过程中，将电流的输出强度调节为5，同时控制电极棒与墙板的接触时间在2秒以内。

实验证明，降低后的电流强度对除黑效果没有影响，同时不再出现过蚀现象。

(3)清洗液使用方法的影响。在原操作过程中，发现起初几个点的除黑效果很不好，在电极棒与墙板接触5秒以上才可完全去除氧化皮颜色，但接触时间过长又会出现过蚀现象，因此在实验过程中对于清洗液的使用方法进行着重研究。

在除黑作业中，由于通电，在操作时间过长的情况下电极棒会发热，造成布料上蘸取的清洗液蒸发过快，严重影响除黑效果。因此在实验中尝试让电极棒充分蘸取清洗液，然后进行除黑，除黑效果显著，但是由于清洗液蘸取过多，在墙板上接触面积过大，造成除黑后焊点周围有明显水印，与周围墙板色差过大，极不美观。

因此，最终调整操作方法为：将裹好布料的电极棒放入盛有清洗液的烧杯中充分浸润棉布，然后在烧杯壁沥干至不再滴水;对于一次清洁不彻底的焊点可以在重新蘸取清洗液后进行二次操作。

(4)中和液使用方法的影响。中和液的作用是清除残留的清洗液。残留中和液清洁不彻底会严重影响墙板的光泽度，原操作中使用的中和液为原液，由于浓度过高，造成残留中和液清洁困难，因此需降低中和液

浓度。

为了在中和液的使用浓度和清洗效果上找到一个平衡点，经过多次实验，最终确定了中和液：水=1：4的稀释比例;同时为了便于对残留中和液进行清洁，在操作过程中，在使用清洗液清洗后立即用蘸取稀释后的中和液的无纺布清洁残留的清洗液，然后用蘸取清水的无纺布擦掉残留的中和液;在整个墙板除黑操作结束后再用清水整体清洁墙板。

4 结语

在通过实验方法对缺陷进行分析后，最终确定出一套完整的除黑工艺。新的工艺中对电流强度、棉布用法、清洗液以及中和液的用法进行了重新规定。

按照新版工艺方法处理后的墙板整体光泽度良好，焊点位置无过蚀、水印、无法去除的黑色印记等缺陷，满足对除黑效果的要求。

参考文献

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[J].城市轨道交通研究，2004，(1).

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钢车体电阻点焊缺陷产生及预防工艺[J].点焊

机，2012，42(4).

[3] 张淼玲.原电池电解池的区别与判断[J].教育教

学论坛，2011年，(7).

作者简介：韩鹏程，男，天津北车轨道装备有限公司助理工程师，研究方向：轨道车辆涂装体系与涂装

不锈钢点焊结构车体FEA建模方法

摘要:针对不锈钢车体点焊结构的“点传力”特性,提出了位移主-从约束关系建模思想,并通过数值试验验证了采用位移主-从约束关系来模拟焊核比现有其它的模拟方法具有更高的精度.以城市轻轨动车组不锈钢点焊车体为应用对象,基于位移主-从约束关系建立了该车车体的有限元模型, 计算结果与试验测试结果基本一致,证明了模型的正确性,为今后该类车型的设计与开发打下了良好的技术基础.

关键词:FEA,位移耦合,点焊结构

点焊是地铁车辆、城市轻轨车辆、甚至高速动车组的不锈钢车体结构大量金属板构件间的主要连接形式,分布于车身各部位,数量达上万个.点焊结构主要特点是:结构紧凑、重量轻、强度高、耐腐蚀.同时,它的制造工艺比较复杂,技术要求高,因此,尽管点焊结构车辆在国外已经获得了广泛应用,在国内则刚刚开始研制[1-2].如何把握点焊结构的力学特性,建立高精度的车体FEA计算模型已成为不锈钢点焊车研制过程中计算人员极为关注的问题 .

当前点焊结构常采用实体单元、梁单元、刚性单元和主-从关系(即位移耦合)来模拟焊核[3-4].从理论上说,点焊结构用适当高度的块体元模拟时,则可获得较高的精度,但对于大量均布、密集排列的焊点的不锈钢车体结构来说这将导致单元/结点数量急剧增加而不可行,因此,必须抓住不锈钢点焊车传力的主要特征创建FEA模型.

与车辆结构尺寸相比,点焊焊核自身的尺寸可以忽略不计,在有限元模型中,可以将它们视为仅是整体坐标系下的一个“点”,在外载荷作用下,结构依靠这些“点”传递内力,这类结构可称为“点传力结构”.基于位移主-从控制关系原理[5],本文认为对于不锈钢点焊车体这类典型的“点传力结构”,用位移的主-从约束关系来模拟焊核(即等价于在计算模型中被焊接连接的两点之间位移完全一致)是更为合理的,并通过数值试验证明了主-从约束关系比其它建模方法具有更高的精度.基于位移主-从约束关系建立了城市轻轨动车组不锈钢点焊车体的FEA模型,根据相关标准进行加载计算,通过与物理试验的比较,验证了计算模型的合理性和有效性.

1 主-从控制关系的正则方程

主-从关系(位移耦合),指的是当一个结点被定义为另一个结点的从结点后,该从结点就失去了位移的独立性,它的位移只能且必须从属于主结点.主结点上的位移处理为独立位移,从结点上的位移为相关位移.

在应用最小总势能原理求基于位移法的结构正则方程时,相关位移对总势能的贡献是通过与之有关的独立位移和指定位移表达的.结构的总势能为

2 各种方法对比分析

本文提出用位移主—从约束关系描写不锈钢点焊车体的点焊传力,这意味着模型中的每一点焊的焊核均被凝聚成一点,那么,这种简化与其它建模方法相比精度到底多高?以下用实体单元、梁单元、刚性单元和主-从关系(即位移耦合)为点焊结构建模来讨论各种方法的精确性.

假设薄板A与B用点焊方式焊接,其厚度分别为t1与t2,t1薄板右端均匀作用有F吨拉力,t2薄板左端被约束住.焊核为三维椭球,其最大剖面的直径为d.在各方法的计算模型中,板的中心为焊点位置,也为坐标原点,梁单元的物理属性取决于板材,单元直径为d,单元长度为(t1+t2)/2;刚性单元,无物理属性,单元长度为(t1+t2)/2;实体单元物理属性取决于板材,单元尺寸取决于t1,t2;位移主-从约束不需要定义材料属性,只需指定六个自由度之间位移主-从约束关系.

以实体元计算结果为标准,t1薄板上载荷方向的应力误差比列入附表.表中方法1为采用梁单元;方法2为采用刚性单元;方法3为采用位移耦合.表中位置点1至点8依次为t1薄板上过原点与载荷方向一致的坐标轴上等距离的点;位置点9至点16依次为t1薄板上过原点与载荷方向垂直的坐标轴上等距离的点.表中应力误差比的定义为(σ-σ0)/σ0,其中σ0为实体元计算结果.由附表可以看出:位移主—从约束建模方法的误差较小,刚性单元和梁元的较大.

实体单元和位移耦合的两个模型沿外载荷方向的应力值比较如图1所示.结果表明:两种模型高应力区域一致;焊核附近,位移耦合模型的应力值要大于实体单元模型的,稍离开焊核,两种模型应力值几乎相同.

3 工程验证

城市轻轨动车组不锈钢点焊车体是典型的点传力结构,全部采用高强度车辆专用的冷弯或轧压工艺制造的不锈钢型材.除车顶、地板的波纹板之间的连接采用缝焊,其余板与梁、柱及部件与部件之间的连接均采用接触点焊.由于板薄,板与板、板与梁(柱)和柱与柱之间只能采用搭接接头,除2层、3层搭接外,最多还有5层板搭接.该不锈钢车体大约有4万个焊点,该车典型的焊接示意图如图2所示.

不锈钢点焊车体在承受外载后,载荷通过数万焊点将力传递到车体各部,并由此产生车体各处的变形与应力,这一特点,在建模时必须真实体现,否则, 计算模型将会失真,并将导致计算结果失真.假定车体构件的每一“点对”之间,一旦形成点焊,尽管这一点焊事实上占有一很小的面积,但相对车体构件尺寸而言,有理由视这两点被“焊成一点”,因此,在变形的过程中,点焊可以用位移主—从关系来描述.

城市轻轨动车组不锈钢点焊车体有限元建模的关键问题是每一个焊点位置处必须要有结点生成.因此,在I-DEAS软件()中创建真实地反映不锈钢车体构件之间的相互关系的、用于划分有限元网格的三维几何时,根据点焊位置,要一一创建“锚点”[6],因为“锚点”一经生成,在随后的单元网格生成过程中,“锚点”将自动转化为单元的结点,这样就为点焊的“点对”准确位置的确定创造了条件.不锈钢点焊车体四分之一的局部放大网格如图3所示.四分之一模型的求解规模为:单元总数132309;节点总数134659;焊点数8824.

依据文献 [7]进行加载计算,垂直总静载荷工况作用下车体和部件的应力云图如图4所示.该车FEA计算结果与强度试验测试结果[8]的对比如图5所示,由图5可以看出两者基本一致,因此,该计算模型质量很高.

事实上,正是由于该性能仿真模型的高可靠性,设计人员才有可能进行一次又一次的方案对比.而相对最优方案也正是在这种一次又一次对比中逐步形成的,其重要意义不言而喻.

5 结语

FEA的置信度关键在于计算模型的质量,而创建一个计算模型的必备条件是计算机、仿真软件和使用者.事实上,功能再好的仿真软件,速度再快的计算机,也只能辅助建模者提高建模的效率而不提供建模的原则与技巧,计算模型的质量主要还是取决于使用者的理论素养和建模经验.只有具有良好的理论素养和厚实的建模经验才能够很好地消化吸收仿真软件中的精髓,并将其融化在仿真模型的建立过程之中,使仿真模型合理和科学 .

本文基于位移主-从约束关系(位移耦合)原理模拟不锈钢点焊车体的点焊,并利用I-DEAS仿真软件高级建模功能,建立了城市轻轨动车组不锈钢点焊车体的FEA模型.通过FEA计算结果与物理试验结果的对比,证明本文的建模思想方法是切实可行的.

参考文献:

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[8]天津滨海快速轨道交通不锈钢车体静强度试验报告[R].青岛: 中国北车集团四方车辆研究所,2003.

悬挂点焊机毕业论文

悬挂式点焊机控制原理：悬挂式点焊机焊接时，首先让工件位于焊钳电极间，然后按下焊接开关，“加压”程序段开始，电磁气阀动作，压缩空气进入焊机气缸，使焊钳电极动作，将工件压紧，经过适当延时，“焊接”程序段开始，此时，焊接变压器初级线圈通过可控硅的控制与电源接通，次级产生焊接电流，对工件进行焊接，“焊接”程序段结束后，变压器初级线圈断电，焊机进入“维持”程序，待压力维持一段时间后，电磁气阀断开，焊钳释放工件，焊机进入“休止”程序。此时已完成一个焊接周期。悬挂式点焊机操作过程中“加压”、“焊接”、“维持”、“休止”等各个程序段的时间控制是由点焊机控制器中的时间调节器来完成的。各个程序所需时间长短及焊接电流的大小（即“焊接规范”）应按焊接工艺事先设定。

电焊的弧光频率范围在红外～紫外波段，光子能量范围在1～10eV(单位电子伏特)，光子的能量直接决定了辐射对人体的损伤效应程度，该频率的光子不算电离辐射，伤害很小的，小到没人专门计算这个，但长时间接触肯定不好

你这个相当于是一个计数器的方法，电流通过算一次记录，唯独是常规计数器采集的信号是电压值，你可以通过把电流转换成为不超过30V的电压值接到计数器采集设备上面来，当电压达到5V以上即可认为是高电平，计一次数，最好是你计算下这种电流的大小范围，跨接一个合适的电阻，通过计录通过这个电阻的电压超过5V以上次数来计数。

在点焊机控制板端子排上有2个点是专门输出的，好像是10与11，具体是那两个我忘了，你看一下电路图就知道了，这两个点是焊接完了输出，也就是说整个焊接过程完毕后，这两个点接通一下，你利用这两个点接计数器就能够实现打点计数功能了。不过有缺陷，当电流减弱低于工艺要求值时他不能检测出来。

bga焊点可靠性研究论文

集成电路芯片封装技术浅谈自从美国Intel公司1971年设计制造出4位微处a理器芯片以来，在20多年时间内，CPU从Intel4004、80286、80386、80486发展到Pentium和PentiumⅡ，数位从4位、8位、16位、32位发展到64位;主频从几兆到今天的400MHz以上，接近GHz;CPU芯片里集成的晶体管数由2000个跃升到500万个以上;半导体制造技术的规模由SSI、MSI、LSI、VLSI达到 ULSI。封装的输入/输出（I/O）引脚从几十根，逐渐增加到几百根，下世纪初可能达2千根。这一切真是一个翻天覆地的变化。对于CPU，读者已经很熟悉了，286、386、486、Pentium、Pentium Ⅱ、Celeron、K6、K6-2 ……相信您可以如数家珍似地列出一长串。但谈到CPU和其他大规模集成电路的封装，知道的人未必很多。所谓封装是指安装半导体集成电路芯片用的外壳，它不仅起着安放、固定、密封、保护芯片和增强电热性能的作用，而且还是沟通芯片内部世界与外部电路的桥梁--芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上，这些引脚又通过印制板上的导线与其他器件建立连接。因此，封装对CPU和其他LSI集成电路都起着重要的作用。新一代CPU的出现常常伴随着新的封装形式的使用。芯片的封装技术已经历了好几代的变迁，从DIP、QFP、PGA、BGA到CSP再到MCM，技术指标一代比一代先进，包括芯片面积与封装面积之比越来越接近于1，适用频率越来越高，耐温性能越来越好，引脚数增多，引脚间距减小，重量减小，可靠性提高，使用更加方便等等。下面将对具体的封装形式作详细说明。一、DIP封装 70年代流行的是双列直插封装，简称DIP(Dual In-line Package)。DIP封装结构具有以下特点: 1.适合PCB的穿孔安装; 2.比TO型封装(图1)易于对PCB布线; 3.操作方便。 DIP封装结构形式有:多层陶瓷双列直插式DIP，单层陶瓷双列直插式DIP，引线框架式DIP(含玻璃陶瓷封接式，塑料包封结构式，陶瓷低熔玻璃封装式)，如图2所示。衡量一个芯片封装技术先进与否的重要指标是芯片面积与封装面积之比，这个比值越接近1越好。以采用40根I/O引脚塑料包封双列直插式封装(PDIP)的CPU为例，其芯片面积/封装面积=3×3/×50=1：86,离1相差很远。不难看出，这种封装尺寸远比芯片大，说明封装效率很低，占去了很多有效安装面积。 Intel公司这期间的CPU如8086、80286都采用PDIP封装。二、芯片载体封装 80年代出现了芯片载体封装，其中有陶瓷无引线芯片载体LCCC(Leadless Ceramic Chip Carrier)、塑料有引线芯片载体PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier)、小尺寸封装SOP(Small Outline Package)、塑料四边引出扁平封装PQFP(Plastic Quad Flat Package)，封装结构形式如图3、图4和图5所示。以焊区中心距，208根I/O引脚的QFP封装的CPU为例，外形尺寸28×28mm，芯片尺寸10×10mm，则芯片面积/封装面积=10×10/28×28=1：，由此可见QFP比DIP的封装尺寸大大减小。QFP的特点是: 1.适合用SMT表面安装技术在PCB上安装布线; 2.封装外形尺寸小，寄生参数减小，适合高频应用; 3.操作方便; 4.可靠性高。在这期间，Intel公司的CPU，如Intel 80386就采用塑料四边引出扁平封装PQFP。三、BGA封装 90年代随着集成技术的进步、设备的改进和深亚微米技术的使用，LSI、VLSI、ULSI相继出现，硅单芯片集成度不断提高，对集成电路封装要求更加严格，I/O引脚数急剧增加，功耗也随之增大。为满足发展的需要，在原有封装品种基础上，又增添了新的品种--球栅阵列封装，简称BGA(Ball Grid Array Package)。如图6所示。 BGA一出现便成为CPU、南北桥等VLSI芯片的高密度、高性能、多功能及高I/O引脚封装的最佳选择。其特点有: 引脚数虽然增多，但引脚间距远大于QFP，从而提高了组装成品率; 2.虽然它的功耗增加，但BGA能用可控塌陷芯片法焊接，简称C4焊接，从而可以改善它的电热性能: 3.厚度比QFP减少1/2以上，重量减轻3/4以上; 4.寄生参数减小，信号传输延迟小，使用频率大大提高; 5.组装可用共面焊接，可靠性高; 封装仍与QFP、PGA一样，占用基板面积过大; Intel公司对这种集成度很高(单芯片里达300万只以上晶体管)，功耗很大的CPU芯片，如Pentium、Pentium Pro、Pentium Ⅱ采用陶瓷针栅阵列封装CPGA和陶瓷球栅阵列封装CBGA，并在外壳上安装微型排风扇散热，从而达到电路的稳定可靠工作。四、面向未来的新的封装技术 BGA封装比QFP先进，更比PGA好，但它的芯片面积/封装面积的比值仍很低。 Tessera公司在BGA基础上做了改进，研制出另一种称为μBGA的封装技术，按焊区中心距，芯片面积/封装面积的比为1:4，比BGA前进了一大步。 1994年9月日本三菱电气研究出一种芯片面积/封装面积=1:的封装结构，其封装外形尺寸只比裸芯片大一点点。也就是说，单个IC芯片有多大，封装尺寸就有多大，从而诞生了一种新的封装形式，命名为芯片尺寸封装，简称CSP(Chip Size Package或Chip Scale Package)。CSP封装具有以下特点: 1.满足了LSI芯片引出脚不断增加的需要; 2.解决了IC裸芯片不能进行交流参数测试和老化筛选的问题; 3.封装面积缩小到BGA的1/4至1/10，延迟时间缩小到极短。曾有人想，当单芯片一时还达不到多种芯片的集成度时，能否将高集成度、高性能、高可靠的CSP芯片(用LSI或IC)和专用集成电路芯片(ASIC)在高密度多层互联基板上用表面安装技术(SMT)组装成为多种多样电子组件、子系统或系统。由这种想法产生出多芯片组件MCM(Multi Chip Model)。它将对现代化的计算机、自动化、通讯业等领域产生重大影响。MCM的特点有: 1.封装延迟时间缩小，易于实现组件高速化; 2.缩小整机/组件封装尺寸和重量，一般体积减小1/4，重量减轻1/3; 3.可靠性大大提高。随着LSI设计技术和工艺的进步及深亚微米技术和微细化缩小芯片尺寸等技术的使用，人们产生了将多个LSI芯片组装在一个精密多层布线的外壳内形成MCM产品的想法。进一步又产生另一种想法:把多种芯片的电路集成在一个大圆片上，从而又导致了封装由单个小芯片级转向硅圆片级(wafer level)封装的变革，由此引出系统级芯片SOC(System On Chip)和电脑级芯片PCOC(PC On Chip)。随着CPU和其他ULSI电路的进步，集成电路的封装形式也将有相应的发展，而封装形式的进步又将反过来促成芯片技术向前发展。

随着电子技术的发展，电子元件朝着小型化和高密集成化的方向发展。BGA元件已越来越广泛地应用到SMT装配技中来，并且随着u BGA和CSP的出现，SMT装配的难度是愈来愈大，工艺要求也愈来愈高。由于BGA的返修的难度颇大，故实现BGA的良好焊接是放在所有SMT工程人员的一个课题。这里广晟德回流焊就BGA的保存和使用环境以及焊接工艺等两大方面同大家讨论。BGA的保存及使用BGA元件是一种高度的温度敏感元件，所以BGA必须在恒温干燥的条件下保存，操作人员应该严格遵守操作工艺流程，避免元器件在装配前受到影响。一般来说，BGA的较理想的保存环境为20℃-25℃,湿度小于10%RH（有氮气保护更佳）。 ℃大多数情况下，我们在元器件的包装未打开前会注意到BGA的防潮处理，同时我们也应该注意到元器件包装被打后用于安装和焊接的过程中不可以暴露的时间，以防止元器件受到影响而导致焊接质量的下降或元器件的电气性能的改变。下表为湿度敏感的等级分类，它显示了在装配过程中，一旦密封防潮包装被开，元器件必须被用于安装，焊接的相应时间。一般说来，BGA属于5级以上的湿度敏感等级。湿度敏感等级。等级时间时间1无限制≤30ºC/85% RH2一年≤30ºC/60% RH2a四周≤30ºC/60% RH3168小时≤30ºC/60% RH472小时≤30ºC/60% RH548小时≤30ºC/60% RH5a24小时≤30ºC/60% RH6按标签时间规定≤30ºC/60% RH如果在元器件储藏于氮气的条件下，那么使用的时间可以相对延长。大约每4-5小时的干燥氮气的作用，可以延长1小时的空气暴露时间。在装配的过程中我们常常会遇到这样的情况，即元器件的包装被打开后无法在相应的时间内使用完毕，而且暴露的时间超过了表1中规定的时间，那么在下一次使用之前为了使元器件具有良好的可焊性，我们建议对BGA元件进行烘烤。烘烤条件下：温度为125℃，相对相湿度≤60% RH，烘烤的温度最不要超过125℃，因为过高的温度会造成锡球与元器件连接处金相组织变化，而当这些元器件进入回流焊的阶段时，容易引起锡球与元器件封装处的脱节，造成SMT装配质量问题，我们却会认为是元器件本身的质量问题造成的。但果烘烤的温度过低，则无法起到除湿的作用。在条件允许情况下，我们建议在装配前将元器件烘烤下，有利于消除BGA的内部湿气，并且提高BGA的耐热性，减少元器件进入回流焊受到的热冲击对器件的影响。BGA元器件在烘烤后取出，自然冷却半小时才能进行装配作业。烘烤时间封装厚度湿度敏感等级烘烤时间≤ 4小时 37小时 49小时 510小时 5a14小时≤小时 324小时 331小时 5a37小时≤小时 348小时 348小时 348小时 5a48小时BGA的焊接工艺要求在BGA的装配过程中，每一个步骤，每一样工具都会对BGA的焊接造成影响。1.焊膏印刷焊膏的优劣是影响表面装贴生产的一个重要环节。选择焊膏通常会考虑下几个方面：良好的印刷性好的可焊性好的可焊性低残留物。一般来说，我们采用焊膏的合金成分为含锡63％和含铅37％的低残留物型焊膏。元器件的引脚间别具匠心越，焊膏的锡粉颗越小，相对来说印刷较发好。但并不是说选择焊膏锡粉颗越小越好，因为从焊接效果来说，锡粉颗粒大的焊膏焊接效果要比锡粉颗粒小的焊膏好。因此，我们在选择时要从各方面因素综合考虑。由于BGA的引脚间较小，丝网模板开孔较小，所以我们采用直径为45M以下的焊膏，以保证获得良好的印刷效果。焊膏锡粉形状与颗粒直径引脚间距（MM）锡粉形状非球型球型球型球型颗粒直径（um）22--38印刷的丝网模板一般采用不锈钢材料。由于BGA元器件的引脚间距较小，故而钢板的厚度较薄。一般钢板的厚度为。钢板的开口视元器件的情况而定，通常情况下钢板的开口略小于焊盘。例如：外型尺寸为35MM，引脚间别具匠心为的PBGA，焊肋直径为23MIL。我们一般将钢板的开口的大小控制在21MIL.在印刷时，通常采用不锈钢制的60度金属刮刀。印刷的压力控制有的范围内。压力太大和太小都对印刷不利。印刷的速度控制在10MM/SEC-25MM/SEC之间，元器件的引脚间距愈小，印刷速度愈慢。印刷后的脱离速度一般设置为1MM/SEC之间，如果是 u BGA 或CSP器件脱模速度应更慢大约为。另外，在印刷焊要注意控制操作的环境。工作的场温度控制在25℃左右，温度控制在55％RH左右。印刷后的PCB尽量在半小时以内进入回流焊，防止焊膏在空气中显露过久而影响质量。2.器件的放置BGA的准确贴放很大程度上取决于贴片机的精确度，以及镜像识别系统的识别能力。就目前市场上各种品牌的多功能贴片机而言，能够放置BGA的贴片机其贴片的精确度达到左右，所以在贴片精度上不会存在问题。只要BGA器件通过镜像识别，就可以准确的安放在印制线路板上。然而有时通过镜像识别的BGA并非100％的焊球良好的器件，有可能某个焊球的Z方向上略小于其他焊球。为了保证焊接的良好性，我们的通常可以将BGA的器件厚度减去1-2MM，同时便用延里关闭真空系统约400毫秒，使BGA器件在安放时其焊球能够与焊膏充分接触。这样一来就可以减少BGA某个引脚空焊的现象。不过，对于u BGA和CSP的器件我们不建议采用目述方法，以防止出现焊接不良的焊接现象的产生。3. 回流焊回流焊接是BGA装配过程中最难控制的步骤。因此获得较佳的回流风线是得到BGA良好焊接的关键所在。★ 预热阶段在这一段时间内使PCB均匀受热温，并刺激助焊剂活跃。一般升温的速度不要过快，防止线路弧受热过快而产生较大的变形。我们尽量升温度控制在3℃/SEC以下,较理想的升温速度为2℃/SEC。时间控制在60-90秒之间。★ 浸润阶段这一阶段助焊剂开始挥发。温度在150℃-180℃之间应保持60-120秒，以便助焊剂能够充分发挥其作用。升温的速度一般在℃/SEC。★ 回流阶段这一阶段的温度已经超过焊膏的溶点温度，焊膏溶化成液体，元器件引脚上锡。该阶段中温度在183℃以上的时间应控制在60-90秒之间。如果时间太少或过长都会造成焊接的质量问题。其中温度在210-220℃范围内的时间控制相当关键，一般控制在10-20秒为最佳。★ 冷却阶段这一阶段焊膏开始凝固，元器件被固定在线路板上。同样的是降温的速度也不能够过快，一般控制在4℃/SEC以下，较理想的降温速度为3℃/SEC。由于过快的降温速度会造成线路板产生冷变形，它会引起BGA焊接的质量问题，特别是BGA外圈引脚的虚焊。在测量回流焊接的温度曲线时，对于BGA元件其测量点应在BGA引脚与线路板之间。BGA尽量不要用高温胶带，而采用高温焊锡焊接与热电偶相固定，以保证获得较为准确的曲线数据。总之BGA的焊接是一门十分复杂的工艺，它还受到线路板设计，设备能力等各方面因素的影响，若只顾及某一方面是远远不够的。我们还要在实际的生产过程中不断研究和探索，努力控制影响BGA焊接的各项因素，从而使焊接能达到到最好的效果。5、有争议的一种缺陷目前尚存在争议的一个问题是关于BGA中空洞的接收标准。空洞问题并不是BGA独有的。在通孔插装及表面贴装及通孔插装组件的焊点通常都可以用目视检查看到空洞，而不用X射线。在BGA中，由于所有的焊点隐藏在封装的下面，只有使用X射线才能检查到这些焊点。当然，用X射线不仅可以检查BGA的焊点，所有的各种各样的焊点都可以检查，使用X射线，空洞很容易就可以检查出来。那么空洞一定对BGA的可靠性有负面影响吗，7不一定。有些人甚至说空洞对于可靠性是有好处的。 IPC-7095标准"实现BGA的设计和组装过程"详述了实现BGA和的设计及组装技术。IPC-7095委员会认为有些尺寸非常小，不能完全消除的空洞可能对于可靠性是有好处的，但是多大的尺寸应该有一个界定的标准。空洞的位置及形成原因在BGA的焊点检查中在什么位置能发现空洞呢? BGA的焊球可以分为三个层，一个是组件层(靠近BGA组件的基板)，一个是焊盘层(靠近PCB的基板)，再有一个就是焊球的中间层。根据不同的情况，空洞可以发生在这三个层中的任何一个层。空洞是什么时候出现的呢?BGA焊球中可能本身在焊接前就带有空洞，这样在再流焊过程完成后就形成了空洞。这可能是由于焊球制作工艺中就引入了空洞，或是PCB表面涂覆的焊膏材料的问题导致的。另外电路板的设计也是形成空洞的一个主要原因。例如，把过孔设计在焊盘的下面，在焊接的过程中，外界的空气通过过孔进入熔溶状态的焊球，焊接完成冷却后焊球中就会留下空洞。焊盘层中发生的空洞可能是由于焊盘上面印刷的焊膏中的助焊剂在再流焊接过程中挥发，气体从熔溶的焊料中逸出，冷却后就形成了空洞。焊盘的镀层不好或焊盘表面有污染都可能是在焊盘层出现空洞的原因。通常发现空洞机率最多的位置是在组件层，也就是焊球的中央到BGA基板之间的部分。这有可能是因为PCB上面BGA的焊盘在再流焊接的过程中，存在有空气气泡和挥发的助焊剂气体，当BGA的共晶焊球与所施加的焊膏在再流焊过程中熔为一体时形成空洞。如果再流温度曲线在再流区时间不够长，空气气泡和助焊剂中挥发的气体来不及逸出，熔溶的焊料已经进入冷却区变为固态，便形成了空洞。所以，再流温度曲线是形成空洞的种原因。共晶焊料63Sn／37Pb的BGA最易出现空洞，而成分为10Sn／90Pb的非共晶高熔点焊球的BGA，熔点为302℃，一般基本上没有空洞，这是因为在焊膏熔化的再流焊接过程中BGA上的焊球不熔化。空洞的接收标准空洞中的气体存在可能会在热循环过程中产生收缩和膨胀的应力作用空洞存在的地方便会成为应力集中点，并有可能成为产生应力裂纹的根本原因。IPC-7095中规定空洞的接收／拒收标准主要考虑两点：就是空洞的位置及尺寸。空洞不论是存在什么位置，是在焊料球中间或是在焊盘层或组件层，视空洞尺寸及数量不同都会造成质量和可靠性的影响。焊球内部允许有小尺寸的焊球存在。空洞所占空间与焊球空间的比例可以按如下方法计算：例如空洞的直径是焊球直径的50％，那么空洞所占的面积是焊球的面积的25％。lPC标准规定的接收标准为：焊盘层的空洞不能大于10％的焊球面积，也即空洞的直径不能超过30％的焊球直径。当焊盘层空洞的面积超过焊球面积的25％时，就视为一种缺陷，这时空洞的存在会对焊点的机械或电的可靠性造成隐患。在焊盘层空洞的面积在1O％～25％的焊球面积时，应着力改进工艺，消除或减少空洞。还有详细待续

焊工论文参考文献

电焊焊接技术论文篇三：《电焊焊接技术浅析》摘要：近年来，随着我国市场焊接需求量的不断增长，国外电焊机械产品大量涌入我国机械市场，为我国电焊事业的发展提供了广阔的市场空间，也为电焊技术更新与优化奠定了扎实基础。本文就我国常见的集中电焊焊接技术进行分析，详细的阐述了其工作要点，以供同行参考。关键词：电焊;电弧焊;焊接技术在当今社会发展中，电焊焊接技术的应用非常的广泛，无论是在建筑工程项目中还是在工业生产当中，都极为常见，同时也它促使了各种不同类型和种类的电焊机具的优化和更新。基于这种社会背景下，做好电焊焊接技术研究深受社会各界人士重视，也是未来生产领域关注的核心内容。一、电弧焊电弧焊是现阶段社会发展中最受欢迎的焊接技术之一，它在当今社会发展中发挥着重要的作用和意义。电弧焊在应用中主要是利用弧焊机作为主要的焊接设备，通过其送出低压电流将焊条与燃烧片点燃融化，从而凝固在焊接目标位置。在目前的焊接工作中，常见的电弧焊工作要点包含以下几个方面。 1、电弧焊概念所谓的电弧焊也被称之为焊条电弧焊，是当今工业中采用最多的焊接方法，它的应用原理在于通过电弧放电产生的热量将焊条以及焊接目标融化并且凝结成焊缝，从而获取牢固的焊接接头，以保证工程施工整体性。 2、电弧焊工作原理在电弧焊工作的过程中，电弧焊的电弧是通过电源直接供给的，是在工业条件下以工业器件和焊条之间所产生的放电现象来进行控制的，它是通过气体电离子以及阴极电子发射束来加以管理的。在目前的工作中，焊条电弧焊主要是用于手工操作的焊接工作，是通过平焊、立焊为主进行焊接工作的。 3、电弧焊适用范围在目前的工作中，电弧焊主要是用于能够人工操作的焊接工件，它在利用中包含了立焊、平焊以及昂焊等多种不同的工作方式。另外，这种焊接方式因为焊条电弧焊设备本身存在着轻便、搬运灵活的特点，因此在焊接的过程中可以广泛的应用在任何一种具备电源的焊接工作当中，且使用材料广、结构形状不受限制的优势。 4、电弧焊接的一般规定首先，在焊接的过程中我们提前应当做好结构件等级、直径、形状以及接头形式分析，选择合理科学的焊条，从而保证焊接工作的正常开展，同时对于焊接工艺和焊接参数也要提前给予分析。其次，在焊接的过程中，引弧焊工作的开展应当在垫板、帮条以及焊缝部位进行控制，不得在工作中烧伤主筋，以避免结构产生变形;再次，在焊接的时候接地线与钢筋等金属结构必须要紧密的连接，以保证工作的安全进行。 5、电弧焊工艺选择中需要注意的事项在当今的工程项目中，焊接工作如果选用电弧焊进行施工，那么在工作中我们必须要对以下内容严格控制，保证工作的顺利开展和进行。首先，触电事故，在电弧焊焊接的过程中因为焊接标准和焊接工艺的不同，因此在焊接工作中经常需要更换焊条和焊接电流、电压。在这个时候操作的时候要直接接触到电极与极板，因而容易引发触电事故。这种事故的产生主要原因在于劳动保护用品不合格、工作人员技术不标准、违章操作等，因此在工作中对于这几方面必须要提前给予重视和分析，以保证焊接工作的顺利进行。其次，火灾事故的预防，因为电弧焊在焊接的过程中会发生火花和电弧，甚至是引发空气温度的升高，在这种条件下，一旦产生易燃易爆物品，那么很有可能引发火灾事故。因此在焊接工作中我们必须要提前做好有关火灾预防和控制工作，保证工作的顺利开展和进行。二、电阻焊焊接工艺分析所谓的电阻焊主要指的是通过工件组合连接电源之后产生压力，并且利用电流通过接头触及到邻近区域的电阻，并且产生电阻热进而进行焊接的一种现代化焊接工艺。这种焊接技术在目前的工作中也较为常见，它在应用的过程中是利用电流流经工件接触面及邻近区域产生的电阻热效应将其加热到熔化或塑性状态，使之形成金属结合的一种方法。 1、点焊点焊是将焊件装配成搭接接头，并压紧在两柱状电极之间，利用电阻热熔化母材金属，形成焊点的电阻焊方法。点焊主要用于薄板焊接。点焊的工艺过程：首先、预压，保证工件接触良好。其次、通电，使焊接处形成熔核及塑性环。再次、断电锻压，使熔核在压力继续作用下冷却结晶，形成组织致密、无缩孔、裂纹的焊点。 2、缝焊缝焊(Seam Welding)的过程与点焊相似，只是以旋转的圆盘状滚轮电极代替柱状电极，将焊件装配成搭接或对接接头，并置于两滚轮电极之间，滚轮加压焊件并转动，连续或断续送电，形成一条连续焊缝的电阻焊方法。缝焊主要用于焊接焊缝较为规则、要求密封的结构，板厚一般在3mm以下。 3、应用随着航空航天航空航天、电子、汽车、家用电器等工业的发展，电阻焊越加受到广泛的重视。对电阻焊的质量也提出了更高的要求。可喜的是，中国微电子技术的发展和大功率可控硅、整流器的开发，给电阻焊技术的提高提供了条件。中国已生产了性能优良的次级整流焊机。由集成电路和微型计算机构成的控制箱已用于新焊机的配套和老焊机的改造。恒流、动态电阻，热膨胀等先进的闭环监控技术已开始在生产中推广应用。三、帮条焊与搭接焊 1、施焊前，钢筋的装配与定位，应符合下列要求。 (1)采用帮条焊时，两主筋端面之间的间隙应为2～5mm。 (2)采用搭接焊时，钢筋的顶弯和安装，应保证两钢筋的轴线在一直线上。 (3)帮他和主筋之间用四点定位焊固定;搭接焊时，用两点固定，定位焊缝应离帮条或搭接端部20mnn以上。在现场预制构件安装条件下，节点处钢筋进行搭接焊时，若钢筋预弯确有困难，可不顶弯。 2、施焊时，引弧应在帮条或搭接钢筋的一端开始，收弧应在帮条或搭接钢筋端头上，弧坑应填满。多层施焊时，第一次焊缝应有足够的熔深，主焊缝与定位焊缝，特别是在定位焊缝的时段与终端，应融合良好。四、电渣压力焊焊接工艺过程包括引弧、稳弧、电渣和顶压等，施焊前，先将钢筋端部约120mm范围内的铁锈清除，将夹具夹牢在下部钢筋上，并将上部钢筋扶直夹牢与活动电极中，并在焊剂盒内装满焊药。采用手工电渣电压力焊时，可采用直接引弧法，先将上、下钢筋接触，接通焊接电源后，立即将上钢筋提升2～4mm，引燃电弧;然后，继续缓缓上提钢筋数毫米，使电弧稳定燃烧后，随着钢筋的熔化而渐渐下送，并转入电渣过程，待钢筋熔化达到一定程度后，在切断焊接电源的同时，迅速进行顶压，冷却1～3min后，即可打开焊剂盒，收回焊剂，卸下夹具，并敲掉熔渣。钢筋的上提和下送均应适当，防止断路或短路。五、结束语电焊工艺和技术在当今现代工程施工中应用极为广泛，各种焊接技术和施工工艺也在不断创新和发展。根据实际情况使用不同的电焊机具，能更加效率化、高质量化完成施工要求。参考文献 [1] 孙光磊. SAFUREX双相不锈钢焊接技术[J]. 压力容器. 2009(10) [2] 赵虎. 310S耐热不锈钢的焊接性及焊接技术[J]. 干燥技术与设备. 2011(02) 猜你喜欢： 1. 材料焊接技术论文 2. 电厂金属焊接技术论文 3. 焊接实训报告范文 4. 电焊技术理论知识 5. 不锈钢焊接技术论文

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焊接技术与自动化论文

在日常学习、工作生活中，大家都经常看到论文的身影吧，论文可以推广经验，交流认识。那么你知道一篇好的论文该怎么写吗？下面是我收集整理的焊接技术与自动化论文，仅供参考，欢迎大家阅读。

摘要：

随着世界以及我国制造产业的不断发展，焊接已经作为一门基础技术应用到各个行业，并且焊接的水平也逐步得到了很大的提高。随着焊接工艺方法的不断涌现，专业焊接的设备更新更是日新月异。焊接以高效、节能、优质及其工艺过程数字化、自动化、智能化控制为特征。文章就焊接的发展趋势进行了简单的阐述。

关键词：

焊接发展趋势

焊接是在高温或高压条件下，使用焊接材料（焊条或焊丝）将两块或两块以上的母材（待焊接的工件）连接成一个整体的操作方法。焊接作为制造业中传统的基础工艺和技术，虽然应用到工业中的历史并不长，但是发展却非常迅速。短短几十年间，焊接已被广泛应用于航空航天、汽车、桥梁、高层建筑、造船以及海洋钻探等许多重要的工业领域，并且为促进工业的经济发展做出了重要的贡献，使得焊接已经成为一个重要的制造技术和材料科学的重要专业学科。焊接随着工业以及科学技术的不断发展和进步，其发展的趋势呈现出以下几个特点：

1 提高焊接生产率是推动焊接发展的重要驱动力

连接简单的构件以及制造毛坯是最初的焊接方式，随着技术的不断更新，焊接已经成为制造行业中一项不可代替的基础工艺以及生产精确尺寸制成品的生产手段。目前，焊接最需要的就是有效的保证焊接产品质量的稳定性以及提高劳动生产效率。提高生产率的途径有二：第一提高焊接熔敷率，焊条电弧焊中的铁粉焊条、重力焊条、躺焊条等工艺以及埋弧焊中的多丝焊、热丝焊均属此类，其效果显著。第二减少坡口断面及熔敷金属量，其中窄间隙焊接效果最显著。窄间隙焊接采用气体保护焊为基础，利用单丝、双丝或三丝进行焊接。无论接头厚度如何，均可采用对接型式，所需熔敷金属量会数倍、数十倍地降低，从而大大提高生产率。窄间隙焊接的关键是保证两侧熔透和电弧中心自动跟踪处于坡口中心线上。为解决这两个问题，世界各国开发出多种不同方案，因而出现了种类多样的窄间隙焊接法。如果能够在以下方面取得进展，焊接方法的先进性会得到更高的评价：提高熔敷速度、减少生产周期、提高过程控制水平、减少返修率、减少接头准备时间、避免焊工在有害区域工作、减小焊缝尺寸、减少焊后操作、改进操作系数、降低潜在的安全风险、简化设备设置。高效快速优质焊接方法将成为主力军。

2 焊接过程自动化，智能化

国外焊接发展速度快，国内焊接发展存在较大差距。工业发达国家焊接机械化、自动化率水平，由1996年的增加到2008年的70-80%以上，目前焊接与现代制造技术、焊接科学与工程、焊接自动化与焊接机器人不断融合，焊接已经向自动化，智能化方向发展。焊接过程自动化，智能化以提高焊接质量稳定性，推进焊接自动化进程，学习、吸收、借鉴、提高是十分重要的环节，应加强现有工艺的学习和提高。但是我国目前的工艺大多数都为手工操作，存在一定的局限性。目前我国焊接的自动化率还不到30%，相对而言，焊接生产的机械化以及自动化水平非常低，但是如果能够在学习的基础上利用现代的自动化技术进行嫁接改造，往往可以实现一定的突破。20世纪90年代以来，我国逐渐在各个行业推广气体保护焊来取代传统的手工电弧焊，现在已经取得了一定的效果。目前我国在焊接生产自动化、过程控制智能化、研究和开发焊接生产线以及柔性制造技术、发展应用计算机辅助设计以及制造技术等方面取得了很大的.进步。计算机技术、控制理论、人工智能、电子技术及机器人技术的发展为焊接过程自动化提供了十分有利的技术基础，并已渗透到焊接各领域中，取得了很多成果，焊接过程自动化已成为焊接的生长点之一。焊接过程控制系统的智能化是焊接自动化的核心问题之一，也是我们未来开展研究的重要方向。

3 热源的研究和开发

热源是可提供热能以实现基本的焊接过程的能源，热源是运动的。在焊接过程中，热源以点、线、面等的传热方式来传导热能。焊接热源具有如下特点：能量密度高度集中、快速实现焊接过程、保证高质量的焊缝和最小的焊接热影响区。当前，焊接热源已十分丰厚，如电弧焊、化学热、电阻热、高频感应热、摩擦热、电子束、等离子焰、激光束等。焊接热源的研讨与开拓始终在延续，焊接新热源的开发将推动焊接工艺的发展，促进新的焊接方法的产生。每出现一种新热源，就伴随一批新的焊接方法出现。焊接工艺已成功地利用各种热源形成相应的焊接方法。今后的发展将从改善现有热源使它更为有用、便利、经济合用和开发新的更有效的热源两方面着手。改善现有热源，提高效率方面，如扩大激光器的能量、有效利用电子束能量、改善焊机性能、提高能量利用率都取得了较好成绩。开拓更好、更有用的热源，采用两种热源叠加以求取得更强的能量密度，例如在电子束焊中参加激光束等。

4 节能技术

随着社会的发展，节约能源已经成为各行各业首要考虑的问题，焊接行业也不例外。焊接产业发展节能、环保的焊接已成为必然的趋势；同时，高效焊接工艺的应用，对提高焊接效率，节约能源消耗意义很大。为了顺应节约环保的要求，手弧焊机以及普通的晶闸管焊机正在逐步被高效节能并能够自动调节参数的智能型的逆变焊接取代，同时为了适应当今淡化操作技能的趋势，焊接的操作也逐渐趋向智能化、简单化。像这样节能环保高效技术在焊接生产中的应用越来越广泛。

5 新材料，新技术发展

材料作为21世纪的支柱已显示出几个方面的变化趋势，即从黑色金属向有色金属变化；从金属材料向非金属材料变化，从结构材料向功能材料变化，从多维材料向低维材料变化；从单一材料向复合材料变化，新材料连接必然要对焊接提出更高的要求。新材料的出现成为焊接发展的重要推动力，许多新材料，如耐热合金，钛合金，陶瓷等的连接都提出了新的课题。特别是异种材料之间的连接，采用通常的焊接方法，已经无法完成，固态连接的优越性日益显现，扩散焊与磨擦焊已成为焊接界的热点，比如金属与陶瓷已经能够进行扩散连接，这在以前是不可想象的，所以固态连接是21世纪将有重大发展的连接技术。新兴工业的发展迫使焊接不断前进，焊接新技术更迅速地投入使用可以提高产品质量和性能。任何一个重要的新技术、新方法（如STT、CMT、Cold Arc等），无不与焊接工艺相关。这说明逆变焊机产品的技术竞争焦点已经开始从电源技术、控制技术转移到焊接工艺性能方面。熔化极气体保护焊逐渐取代手工电弧焊将成为焊接的主流、逆变焊机、智能机器人、振动焊接、激光复合焊和低应力无变形焊接新技术――LSND焊接法等，这些节能环保高效技术广泛应用于焊接中。

6 机械化，自动化水平提高

想要很好的完成焊接工作，得充分做好准备工作，包括焊工个人业务熟悉、工件准备和焊接设备的准备等。因此人们也逐渐重视起了焊接设备（电焊机）的放置车间即准备车间的改造。提高准备车间的机械化，自动化水平是当前世界先进工业国家的重点发展方向。如用微电子技术改造传统焊接工艺装备，是提高焊接自动化水平的根本途径。将数控技术配以各类焊接机械设备，以提高其柔性化水平；焊接机器人与专家系统的结合，实现自动路径规划、自动校正轨迹、自动控制熔深等功能。简单来说就是数字化控制：把“粗活”做成“细活、快活”。

焊接自诞生以来，一直受到很多学科最新发展的影响和引导，在新材料以及信息科学技术的影响下，出现了数十种焊接的新工艺，并且使得焊接工艺正从手工焊向自动焊以及智能化过渡。焊接进步的需求是在经济和社会等多方面因素影响下形成的，这显著地促进了高效材料和设备的开发以及自动化技术的应用，规模生产和专业化生产开创新局面，高效快速优质焊接方法成为主力军，一个明显的趋势是在传统焊接过程中使用更先进的控制和监测技术。焊接新方法和先进材料技术的引入，提高了焊接的水平，同时也提出了新的挑战。国外专家认为，焊接作为一种精确、可靠、低成本并且采用高科技连接材料的方法，到2020年仍旧是制造业的重要加工工艺。我们广大焊接工作者任重而道远，务必树立知难而上的决心。抓住机遇，为我国焊接自动化水平的提高而努力奋斗。

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1焊接自动化技术及锅炉压力容器制造概述

焊接自动化技术一直是工业生产中的重点技术，随着时间的推移和其他技术的改进，焊接技术也迎来了优化的时机。经过多项测试和试验，发现焊接自动化技术更加符合需求，并且在实际的应用中取得了较大的积极成果。从概念上来讲，焊接自动化技术主要指的是利用计算机，预先设定好各种焊接的参数，以此来实现焊接工序的自动化。由此可见，利用焊接自动化技术，能够实现多项工作的进步。例如，加入计算机后，焊接参数的确立会更加准确，进而促进焊接的精度和效果提升，对工业生产而言，会得到更加优异的产品。另一方面，锅炉压力容器制造主要指的是，锅炉和压力容器的全程，两种设备都具有一定的特殊性，在工业生产中占有非常重要的地位。通常而言，锅炉主要是利用燃料或者是其他的能源，将水加热，使其成为热水或者是蒸汽的设备，倘若能够承受一定的压力，便称之为压力容器。

2锅炉压力容器制造中焊接自动化技术的应用

膜式壁焊机

我国的工业发展比较迅速，伴随着工业的发展，焊接技术也表现出了时代性的特征。由于人口的增加和社会需求的增加，锅炉压力容器的制造水平也获得提升。在焊接自动化技术的应用中，具有代表性的一种叫做膜式壁焊机。该设备主要有气体保护焊和埋弧焊两种工艺。在起初的阶段，我国由于技术不纯熟，因此依赖于进口。后续的研究成功后，便开始应用自己生产的设备。从现有的应用来看，哈尔滨锅炉厂、东方锅炉厂等，主要是运用膜式壁焊机中的气体保护焊；而上海锅炉厂、武汉锅炉厂等主要运用埋弧焊工艺。气体保护焊属于比较简单的焊接自动化工艺，现有的应用范围不是很大，但其稳定性和安全性较高，因此北方运用较多。埋弧焊属于高端一些的焊接自动化技术，同时效率较高，但由于在自动化方面融入的元素不是很多，因此需要在一定程度上增加人工操作，日后的提升空间较大。

直管接长焊机

锅炉压力容器所要承受的压力是非常大的，仅仅凭借膜式壁焊机，并不能长久的满足要求。为此，技术人员通过长期的调查和研究，制定了全新的焊接自动化技术——直管接长焊机。该焊机的优势在于，其拥有的自动化程度较高，能够满足日常焊接中的较多工作，即便是应对一些技术性较强的焊接，也没有表现出较多的问题，总体上的满意度较高。比如说武汉锅炉厂就与美国的阿尔斯通展开了合作，引进了管子预处理线，该线包括管子定长切断、管端数控倒角机、管端内外磨光机、管内清理机等先进的设备和装置，采用了PLC自动化控制技术，实现了自动化生产。在所有的设备当中，管端数控倒角机是一个非常重要的设备，这一设备利用旋转及轴向进刀的过程中，可以根据管子的规格及要求编制相应的切削程序，快速、标准、优质的切割出各种坡口。由此可见，直管接长焊接的功能性较多，日后可以在锅炉压力容器制造中推广应用。

马鞍形焊机

锅炉压力容器在现阶段的应用中，常常是为了满足一些特殊要求而设定的，为此，仅凭上述的两项技术，依然没有完全的满足需求。经过探究，技术人员还研制出了一种名为马鞍形焊机的设备。该设备能够应对较多的特殊形状或者是特殊功能的锅炉压力容器。第一，该焊接技术，利用数控技术建立数学模型，保证设备的形状和具体功能不会发生偏差。第二，主管与焊枪的同步运用，使得焊接的效率和质量稳步提升，并且有效的解决了两直径相近的相关结构焊接质量问题，总体上的焊接效果比较理想。在今后的工作中，可将上述的三种焊接技术，广泛应用与锅炉压力容器制造中，并深入研究，健全技术体系和应用方式，创造更多的效益。

3结语

本文对锅炉压力容器制造中焊接自动化技术的应用展开讨论，从目前的情况来看，焊接自动化技术变得更加多元化，且每一种技术都有自己的专属服务领域，告别了过去的恶性循环，工作水平有了很大提升。在今后的工作中，可对锅炉压力容器与焊接自动化技术进行深入研究，创新焊接自动化技术，提高生产效率和生产质量，满足社会的更多需求。

专家系统在焊接领域的应用专家系统; 焊接; 设备故障;【英文关键词】Expert system; welding; failure of equipment;【摘要】介绍了专家系统的概念、结构、开发工具和建立方法,以及专家系统在焊接领域的应用。专家系统在焊接领域的应用涵盖焊接工艺设计或选择、焊接缺陷或设备故障诊断、焊接成本估算、实时控制、焊接CAD和焊工考试等。【英文摘要】The concept,configuration,developing tool,establishing method and application in welding industry of expert system are application of expert system in welding industry coveres the design or selection of welding process,diagnosis of weld discontinues or failure of equipment,estimation of welding cost,real time control,welding CAD and examination for welding operators.【DOI】CNKI:SUN:【更新日期】2005-12-24【分类号】TP182;【正文快照】前言专家系统是智能控制中的一种。智能控制工程是随着工业自动化的发展而提出的。工业发展的过程经历了劳动密集型、设备密集型、信息密集型和知识密集型等几个阶段。工业自动化始终贯穿其中,自动控制理论已从以传函、频域分析为基础,研究单输入单输出的经典控制理论,发展到以