焊接方法及设备课程设计任务书.doc

课程设计说明书 学 院： 山东交通学院 专业/班级： 成型112 姓 名： 李斌 学 号： 110616231 指导教师： 赵老师 目 录 1.课程设计任务书 ……………………………………………………2　　　　参考文献 焊接方法及设备课程设计任务书 题目： 试制定尺寸为φ220mm×8mm，材质为Q235，低碳钢管对接的焊接工艺。 任务： 1. 根据设计题目中产品的结构特点和材料性能，选择焊接方法，确定焊接设备型号； 2. 根据所确定焊接方法及设备，选择焊接材料，确定焊接规范； 3. 焊前准备和焊后处理、焊接辅助设备等； 4. 焊接操作要点及相关注意事项； 5. 编写设计说明书一份，内容包括上述产品的结构特点和材料焊接性能分析，所选择的焊接方法，确定的焊接设备，选择的焊接材料，确定的焊接规范；焊前准备和焊后处理、焊接辅助设备及焊接操作要点等。 第二章 焊接方法及设备 2.1产品结构及材质性能分析 2.1.1产品结构 产品为直径220mm，厚度为8mm的低碳钢管。产品为低碳钢管的对接焊,焊缝为环缝。 2.1.2材质性能分析 （1）化学性能分析 板材的化学成分如表2-1所示。[1] 表2-1 Q235的化学成分 牌号 化学成分ω/％ C Mn Si S P Q235 ≤0.17 0.35～0.80 0.30 0.035 0.035 （2）物理性能分析 机械性能为，屈服极限为235MPa，抗拉强度=375～460MPa，伸长率=26％。[1] （3）焊接性分析 低碳钢的碳的质量分数0.25％,碳当量值远小于0.40％,所以这类钢的焊接性好,焊接时一般不需要采取特殊的工艺措施,用各种焊接方法都能获得优质的焊接接头。只有厚大结构件、低温下焊接，才考虑焊前预热、焊后热处理等。如板厚大于50mm，温度低于0或20mm以下板厚、温度低于—10，应焊前预热100～150。[2] 2.2焊接方法及设备型号 2.2.1焊接方法选择 该直径的管子无法从内部进行焊接，必须采用单面焊双面成型工艺。为了保证焊透及根部焊接质量，采用U形坡口。焊接时可用“管子旋转—焊枪位置固定”地方法，因为利用这种方法焊接时熔池始终处于相同的位置，有利于获得良好的焊缝成形。管壁较厚时，焊枪固定在1点钟位置（如图2所示），而管壁较薄时，焊枪固定在3点位置。8mm壁厚属于中等厚度，可采用焊接或细颗粒过渡焊接。[3] 2.2.2焊接设备型号选择 根据板材厚度8mm，确定焊接电流为100～140A，电弧电压为18～22V选择焊机的型号为NBC-250焊机，焊机参数如表2-2所示。[4] 表2-2 NBC-250焊机参数 项目 一次电压 相 数 频 率 额定 输入 容量 额定 工作 电流 电流 调节 范围 电压 调节 范围 空载 电压 范围 冷却方式 基本参数 380V 3 50Hz 8.1KVA 250A 50～250A 17～27V 18～36V 自冷 第三章 焊接材料及焊接规范 3.1焊接材料的选择 3.1.1焊丝的选择 气体保护焊的常用焊丝为H08Mn2SiA焊丝，具有较好的工艺性能、力学性能及抗裂纹能力，适于焊接低碳钢、屈服点＜500MPa的低合金钢，以及经焊后热处理抗拉强度＜1200Mpa的低合金高强钢。H08Mn2SiA 的化学成分如表3所示。[4] 表3-1 H08Mn2SiA焊丝的化学成分 焊丝牌号 合金元素（质量分数，﹪） C Si Mn Cr Ni S P H08Mn2SiA ≤0.11 0.65～0.95 1.80～2.10 ≤0.20 ≤0.30 ≤0.030 ≤0.030 3.2焊接规范 3.2.1焊丝直径的选择 板材厚度为2～8mm，焊接位置为全位置时，熔滴过渡形式为短路过度时，应采用直径为1.0～1.2mm的焊丝。此处选择焊丝直径为1.2mm。电流相同时，随着焊丝直径的减小，熔深要增大。[4] 3.2.2焊接电流的选择 焊接电流的作用是熔化焊丝和工件，同时也是决定熔深的主要因素。焊接电流的使用范围随焊丝的直径和熔滴过渡形式的不同而不同。因为焊丝直径选择了1.2mm，熔滴过渡形式为短路过度，所以焊接电流的范围为100～175A。[4] 3.2.3电弧电压的选择 电弧电压是焊接参数中很重要的一个参数。电弧电压的大小决定了电弧的长短和熔滴的过渡形式，他对焊缝的成形、飞溅、焊接缺陷以及焊缝的力学性能有很大的影响。电弧电压对焊接过程和对金属