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1、技师专业论文工种：电焊工题目：BRT18 米客车铰接盘连接梁焊接姓 名：身份证号：等 级准考证号：培训单位:鉴定单位：日 期：2014 年 10 月 10 日BRT 铰接盘连接梁焊接摘要 BRT 公交车底架铰接盘连接梁在使用中受力很大，对焊缝质量要求苛刻。尤其铸钢件与 Q345 型材在焊接中如果操作不当，容易 产生 Fe3C 而形成白口组织。白口组织硬而脆，塑性为零。冷却收缩率比母材大得多会使焊缝产生热裂纹， 严重时可以使焊缝沿半熔化区从母材剥离下来。本文通过 2014 年 4 月济南 16 台 BRT18 米公交车铰接盘连接梁的焊接过程。 对铸钢件焊接过程中减少缺陷采取的各种工艺措施与焊后变
2、形的整形进行了详细描述。关键词 BRT、铸钢焊接、预热、变形、调形目录：1 铰接盘连接梁焊接现状.第 1 页2 铰接盘连接梁焊接方案 .第 3 页3 铰接盘连接梁焊接.第 5 页4 结束语.第 9 页5 附录第 9 页 BRT 铰接盘连接梁 2012 年焊接： 印尼 BRT 公交车铰接盘连接梁在 2013 年出现焊接质量问题，连接梁两侧连接型钢出现开裂，为公司造成很大经济损失。并对公司在东南亚造成不良影响。该批车为底盘事业部在 2012 年 9 月焊接，焊缝质量差，尤其在连接梁附近，焊缝与要求差距大。焊缝细、焊接参数焊接电流、电弧电压偏小，焊接速度块。重要焊接部位焊前未进行清理，焊缝间隙小、未
3、开坡口、立焊焊缝由上向下立焊熔深浅。焊缝有效截面积过小。力学性能与技术要求差距太大造成断裂。下图：焊缝太细，有效截面积小，降低力学性能。试验一：焊缝线能量不同的抗拉强度试验数据对比：焊机型号 焊接位 置 接头型式 焊丝输出电压（V)焊接电流(A)焊缝截面尺寸（mm）拉力值（Kn）拉断后角度件一 NBC350 平焊 搭接 1.0 28 150 10*6*80 176 153件二 NBC350 平焊 搭接 1.0 24 130 9*6*80(补焊后） 141.6 162件三 NBC350 平焊 搭接 1.0 24 130 5*4*80 89 177根据以上试验：1 焊缝截面尺寸对焊缝强度影响很大。
4、2 焊接缺陷处是应力最集中区域，断裂由缺陷处开始。3 焊接参数是影响焊缝成形的重要因素。4 不合格焊缝补焊有一定作用，但比一次焊好有一定差距。件一、件二、件三焊缝对比。焊缝热影响宽度差距大。2013 年铰接盘连接梁焊接：2013 年 9 月由焊工技师工作站为主导对济南 15 台 BRT 铰接盘连接梁进行焊接。一 连接梁焊接难点：1 铸钢件与 Q345 在焊接时焊缝和热影响区易形成白口组织，形成裂纹。2 支座定位要求误差不大于 1.5mm。3 刚性固定焊后残余应力大。4 焊接完成后变形矫正（技术要求不大于 2mm） 。二 制定方案：1 焊接方法：MAG（氩气+CO2）混合气体保护焊，混合气比例
5、2：82 焊机：时代逆变 NBC-3502 胎具：制作连接梁组焊胎，确保铸钢件连接孔位置误差小于0.5mm，相对形位公差小于 1mm。3 进行焊前预热、焊后缓冷，减少热应力裂纹出现。4 焊后变形：型材变形后采用火焰加热法进行调形。 （先期对火焰加热后对材料影响进行试验）5 残余应力利用焊后锤击法进行释放。6 焊缝两侧 20mm 进行清理、型材端部开 30坡口，钝边 2mm 确保焊透。7 焊缝分打底、填充、盖面 3 部分，立焊缝尽量采用向上立焊以确保焊缝的熔深。试验二：加热（500-700）对型材的影响Q345 拉力试验数据状态 序号 厚度(mm)宽度(mm)面积 拉力（千牛） 标距(mm)断后
6、(mm)伸缩率 断面宽度 （mm） 备注加热急冷 1 6.06 20.6 124.83 71.5（572） 56 72 28% 14.2 加热急冷 2 6.09 20.5 124.84 66.5（532） 56 72 28% 14.1 加热急冷 3 6.1 20.5 125.05 71（567） 56 72.5 29% 14.3 平均 557 28% 常用 1 6.3 19 119.7 65（543） 56 71 26% 14.1 标距处断裂常用 2 6.23 19 118.37 63（532） 56 68 21% 15 常用 3 6.5 19.4 126.1 70（555） 56 68 21
7、% 15 平均 543.3 23% 加热空冷 1 6.22 20.5 127.51 70（548） 56 73 30% 14.6 加热空冷 2 6.32 20.5 129.56 72（555） 56 73 30% 14.4 加热空冷 3 6.05 20.6 124.63 67（537） 56 71.5 27% 14.2 平均 546.6 29% 根据试验二得出数据：Q345 加热至 500-700进行空冷后塑性增加，抗拉强度基本不变，所以在焊接变形后能够进行火焰调形。铰接盘连接梁焊接部分示意图20三 焊接：1. 准备：组焊工具：组焊胎具、NB350 推丝焊机、氧乙炔气割（用于火烤调型）、角磨机
8、（钢丝刷） 、铁锤；检测工具：盒尺、直尺、拐尺、游标卡尺、红外测温仪、直线样板；2. 焊接要求：为保障焊件的焊接强度，焊缝采用多道焊接方式：平焊缝两道焊缝，立焊缝三道焊缝；进行下道焊接前对上道焊缝进行清理；焊接工艺参数：焊接速度：平焊时 140-160mm/min，立焊时 160-180mm/min；多道焊时打底焊缝的焊接电压 18-20V、焊接电流为 140-180A ，盖面焊缝的焊接电压 22-25V、焊接电流为 180-220A、气流量：15-25 L/mim；立焊时，焊接参数取下限；平焊时，焊接参数取上限。焊丝采用 1.0 焊丝，保护气体采用 80%Ar+20%CO2混合气体；组件焊接
9、时，尽量采用平焊，减少立焊（如图所示） 。焊缝质量，焊前使用角磨机打磨、清理所有施焊部位周圈 20mm 内区域的表面漆层及杂物；焊接顺序： 先焊接直焊缝，后焊接铸钢件孔处的加强焊缝 1先焊接铸钢件与型钢大截面连接的直焊缝，后焊接小截 2面的直焊缝多道焊时，首先完成所有施焊位置的打底焊缝，后依次 3进行施焊；旋转胎具，尽量采用平焊为保障前连接梁胎具的精度，完成五部车横梁焊接，用卡尺对定位销及组焊胎具的精度进行验证；3 为了确保焊缝的连接强度，焊接铸钢件与型钢连接位置时焊枪角度应与型钢方向成 60-75（如图所示） ；4 铰接系统前连接横梁的组焊备料：确认相关物料来料的正确性，连接梁型钢开孔是否符
10、合图纸与技术要求。连接横梁使用表面无明显锈蚀及其他质量缺陷的不带漆型钢；横梁焊接：使用角磨机将所有施焊部位周圈 25mm 范围内打磨、清理表面杂物、浮锈、油污等。将横梁一两端封板与中间过线型钢加强管按照图纸要求点焊到横梁上；封板平顺无倾斜，过线型钢加强管高出连接梁型钢10mm。确认后按CO2 保护焊工艺守则进行焊接。焊后要求对焊缝进行打磨，平焊焊缝余高不大于 0.5mm，打磨完毕后焊缝处过渡平滑，无飞溅；5 铸钢件焊接焊前清理：使用角磨机布砂轮清理铸钢件内侧表面的油污；点焊：连接横梁型钢和铸钢件按照图十所示放置在组焊胎具中，并使用定位销定位铸钢件，检测铸钢件凹槽上平面与定位胎面贴合严密无间隙，
11、型钢与胎具无间隙后点焊；预热：角度使用割枪将铸钢件与型钢焊接位置预热至 200250（使用红外测温仪进行测量） ，多道焊时第二道焊缝间隔前道焊缝时间过长时需预热至 200250；焊接要求：焊接时打底焊缝的焊角高度为 6mm，焊缝需一次走完，遇特殊情况断开时间过长时，需清理前道焊缝的末端后再施焊；后续焊缝焊接前需对前道焊缝进行打磨清理，最终焊角有效高度为 1215mm；焊后处理：焊接完毕后用割枪将焊缝加热至 200250并使用铁锤对焊缝进行锤击，消除焊接内应力；调型：保持组件在胎具中，使用中性焰将如图十二所示六个位置加热至580-650（判断方法此时火烤位置应该为褐红色；局部火烤持续时间不得长于
12、 10 分钟） ，并放置在胎具上（常温环境下）自然冷却 4060 分钟。冷却后将组件从胎具上起下，并对横梁上平面及有连接梁一侧的焊缝进行打磨，要求打磨后焊缝余高不大于0.5mm；组件起胎后如图所示方式放置：测量铸钢件装配孔间隙、装配孔及连接梁直线度并对变形部位进行火烤调型，冷却 2030 分6.铰接系统后连接横梁的组焊型材需在与铸钢件连接位置增加坡口；打坡口要求坡口角度为 30，钝边厚度为 2.0mm；摆料：预先将横梁与铸钢件按照图纸要求装配在一起并在坡口位置预留1.0-3.0mm 间隙；将组件放置在组焊胎具中，并在 1.0-3.0mm 范围内调整间隙大小使铸钢件中心对称；预热：使用割枪将铸钢
13、件与型钢焊接位置预热至 200250（使用红外测仪进行测量） ，多道焊时第二道焊缝间隔前道焊缝时间过长时需预热至 200250；点焊：确认组件与胎具定位贴合严密无间隙后点焊焊接：焊接时采用月牙形的小幅度摆动在焊缝中心稍快些移动而在两侧作片刻停留（0.5s） ；焊后处理：焊接完毕后立即用割枪将焊缝加热至 200250并使用铁锤对焊缝进行锤击，消除焊接内应力；调型：组件从胎具上取下，并如左图所示对横梁上平面进行打磨，要求打磨后焊缝余高不大于 0.5mm；测量铸钢件装配孔对称度及连接梁直线度并对变形部位进行火烤调型，冷却 2030 分钟后测量，重复调型直至符合技术要求；7 连接横梁与车架连接焊接：焊
14、前清理：焊前必须使用角磨机打磨、清理所有施焊部位周圈 25mm 内区域的表面漆层及杂物；焊接参数：使用 NB350 焊机，焊丝采用 1.0 焊丝，保护气体采用80%Ar+20%CO2混合气体焊接电压 22-25V、焊接电流为 180-220A、气流量：15-25 L/mim；立焊时，焊接参数取下限；平焊时，焊接参数取上限；焊接顺序：各小纵梁依胎具定位与绞盘横梁点焊后再进行焊接，依要求先立焊后平焊，最终确保焊角有效高度为 68mm。8 检验： 尺寸精度要求：焊件侧面的直线度偏差不大于 4mm；孔间距偏差不大于 0.5mm；装配孔的直线度不得大于 0.5mm；连接梁上平面的平面度不得大于3mm，其他尺寸精度要求见图纸（具体测量方法见图11.12.14.16.17） ；焊缝质量要求：严格控制漏焊、未焊透、焊瘤、气孔、咬边、弧坑、焊角尺寸不符、余高超差等焊缝缺陷；不允许复合缺陷存在。结束语：通过本次对连接梁焊接，对铸钢件使用气体保护焊焊接积累了大量经验。培养了公司焊工技师的能力。在外部工艺能够保证的情况下，公司焊工焊缝质量与进口产品差别很小。
