大型机械结构件焊接加工是一个复杂且关键的过程,以下是一般的步骤和要点:
焊接前准备
设计审查:对大型机械结构件的设计图纸进行详细审查,包括结构形式、尺寸精度、焊接接头形式、材料选用等,确保设计符合焊接工艺要求和实际使用需求。
材料检验:对选用的钢材等原材料进行严格检验,检查材料的质量证明书,核对材料的牌号、规格、化学成分和力学性能等是否符合设计要求。同时,对材料进行外观检查,查看是否有裂纹、夹层、重皮等缺陷。
焊接工艺评定:根据大型机械结构件的材质、厚度、焊接接头形式等因素,进行焊接工艺评定试验。确定合适的焊接方法、焊接参数、焊接顺序、预热及后热温度等工艺参数,以保证焊接质量和接头性能。
工装夹具准备:针对大型机械结构件的特点,设计和制作专用的工装夹具,用于固定和定位焊件,确保焊接过程中焊件的位置精度和稳定性,减少焊接变形。
焊接过程控制
坡口加工:根据焊接接头形式和焊接工艺要求,对焊件的边缘进行坡口加工。坡口的形状、尺寸和表面粗糙度应符合设计和工艺标准,以保证焊缝根部能够焊透,熔合良好。
焊接方法选择:根据大型机械结构件的材质、厚度、焊接位置等因素,选择合适的焊接方法,如手工电弧焊、埋弧焊、气体保护焊、电渣焊等,或多种焊接方法组合使用。
焊接顺序确定:制定合理的焊接顺序,以控制焊接变形和应力分布。一般采用对称焊接、分段退焊、跳焊等方法,先焊接结构件的主要焊缝,再焊接次要焊缝,避免集中焊接和连续焊接导致的过大变形和应力集中。
焊接参数控制:在焊接过程中,严格控制焊接电流、电压、焊接速度、送丝速度等焊接参数,确保焊缝的尺寸、形状和质量符合设计要求。同时,根据焊接情况及时调整焊接参数,以适应焊接过程中的变化。
层间清理与检查:每焊完一层焊缝,应及时清理焊缝表面的熔渣、飞溅物等杂质,并对焊缝进行外观检查,查看是否有气孔、裂纹、夹渣等缺陷。如有缺陷,应及时进行修补后再继续焊接。
焊接后处理
焊缝外观检查:焊接完成后,对焊缝进行全面的外观检查,检查焊缝的表面质量,包括焊缝的尺寸、形状、余高、表面粗糙度等是否符合设计和标准要求,以及是否存在咬边、气孔、裂纹、未熔合等缺陷。
无损检测:根据大型机械结构件的使用要求和设计规范,对焊缝进行无损检测,如射线检测、超声检测、磁粉检测、渗透检测等,以检测焊缝内部和表面的缺陷,确保焊缝质量符合要求。
焊接变形矫正:如果大型机械结构件在焊接后出现变形,应根据变形的程度和类型,采用机械矫正、火焰矫正或综合矫正等方法进行矫正,使结构件的尺寸和形状符合设计要求。
热处理:对于一些对焊接接头性能要求较高的大型机械结构件,如高强度合金钢、低温钢等,焊接后可能需要进行热处理,如正火、回火、调质处理等,以改善焊接接头的组织和性能,消除焊接残余应力。