机械加工工艺焊接
机械工程中的焊接工艺规范要求
机械工程中的焊接工艺规范要求机械工程中的焊接工艺规范要求，指的是在机械制造中，对焊接过程和焊接质量进行规范和要求的一系列标准。
焊接作为机械加工中常用的工艺之一，对于保证机械制造品质和性能具有重要作用。
本文将重点探讨机械工程中的焊接工艺规范要求。
一、焊接工艺选用要求在进行焊接制造之前，首先需要选择合适的焊接工艺。
焊接工艺的选用应根据具体需求及焊接材料性质、焊接类型等因素进行评估和确定。
例如，对于不同种类的材料，应选用适合该材料特性的焊接工艺，如气焊、手工电弧焊、埋弧焊、激光焊等。
二、焊接设备与设施要求在进行焊接制造过程中需配备相应的焊接设备与设施。
焊接设备的选型应根据焊接工艺和焊接要求来确定，包括焊接机、低温烘干箱、气体阀体等。
此外，为了保证焊接质量，还需要提供合适的焊接工作区域，如具备良好通风条件、无易燃易爆物质等。
三、焊接参数要求在实施焊接工艺过程中，焊接参数的控制和调整是确保焊接质量的关键要素。
焊接参数主要包括焊接电流、电压、气体流量等。
对于不同焊接材料和焊接方式，焊接参数的设定要符合相关规范和标准，以保证焊缝的强度和外观质量。
四、焊接工艺操作规范要求焊接工艺操作规范要求是确保焊接过程中安全、高效、质量稳定的重要一环。
焊接工艺操作规范要求涵盖操作人员的职业健康安全、焊接设备操作流程、焊接操作要领等。
特别需要注意的是焊接材料的预处理和焊接过程中的防护措施，以免对操作人员造成伤害或影响焊接质量。
五、焊接质量检验要求焊接质量检验是为了保证焊接质量与性能的符合程度，常用的检验方法包括目视检查、X射线检测、超声波检测等。
焊接质量检验要求应符合相关标准和规范，确保焊接接头没有缺陷，达到设计要求。
总结：机械工程中的焊接工艺规范要求涉及焊接工艺选用、焊接设备与设施、焊接参数、焊接工艺操作规范和焊接质量检验等方面。
遵循这些规范要求，能够保证焊接质量、提高焊接效率，确保机械制造品质和性能的要求。
因此，在机械工程中的焊接工艺中，遵守相关规范要求是非常重要的。
机械加工工艺--焊接
西安理工大学材料科学与工程学院 school of material science and engineering of XAUT
材料及热加工工艺—第十章 焊接
特点 厚件可一次 焊成 生产率高 成本低
适用范围 焊件厚大 性能要求 不高 例 如 水压机、 水压机、轧钢机 等重型设备
焊缝金属 比较纯净
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材料及热加工工艺—第十章 焊接
电渣焊、摩擦焊、 电渣焊、摩擦焊、等离子弧焊
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材料及热加工工艺—第十章 焊接
钎焊接头形式、 钎焊接头形式、钎剂及钎焊的应用 钎剂（熔剂）的作用： 钎剂（熔剂）的作用： （1）清除母材和钎料表 面的氧化物及其它杂质; 面的氧化物及其它杂质; （2）隔离空气起保护作 用,保护钎料及焊件不被 氧化; 氧化; （3）改善液态钎料对工 件金属的浸润性，增大钎 件金属的浸润性， 料的填充能力。 料的填充能力。
材料及热加工工艺—第十章 焊接
一、电渣焊 电渣焊是利用电流通过熔渣所产生的电阻热作为热 将填充金属和母材熔化，凝固后形成焊接接头。 源，将填充金属和母材熔化，凝固后形成焊接接头。 焊丝起弧后不断加入少量固体焊剂， 焊丝起弧后不断加入少量固体焊剂，利用电弧的热量 使之熔化， 使之熔化，形成 液态熔渣， 液态熔渣，待熔渣 达到一定深度一定 深度时， 深度时，将使焊丝 插入渣池， 插入渣池，电弧熄 灭，从而转入电渣 焊焊接过程。 焊焊接过程。
机械加工基础：第四章焊接结构设计
搭接接头因两工件不在同一平面，受力时将产生 附加弯矩，而且金属消耗量也大，一般应避免采用。 但搭接接头不需开坡口，装配时尺寸要求不高，对 某些受力不大的平面联接与空间构架，采用搭接接 头可节省工时。
2．坡口形式
焊条电弧焊对板厚为 1～6 mm对接接头施焊时，一 般可不开坡口 (即I形坡口)直接焊成。
(5) 焊缝位置应便于焊接操作布置焊缝时，要 考虑到有足够的操作空间。
埋弧焊结构要考虑接头处在施焊中存放焊剂和熔池 保持问题。
点焊与缝焊应考虑电极伸入方便。
焊缝应尽量放在平焊位置，应尽可能避免 仰焊焊缝，减少横焊焊缝。
良好的焊接结构设计，还应尽量使全部焊 接部件，至少是主要部件能在焊接前一次装配 点固，以简化装配焊接过程，节省场地面积， 减少焊接变形，提高生产效率。
设计焊接结构时，应多采用工字钢、槽钢、角钢 和钢管等型材，以降低结构重量，减少焊缝数量、简 化焊接工艺，增加结构件的强度和刚性。
第二节 焊接接头的工艺设计
一、焊缝的布置
工艺设计原则：
(1) 焊缝布置应尽量分散 两条焊缝的间距大于三倍板厚，且不小于100 mm
(2) 焊缝的位置应尽可能对称布置
二、接头形式的选择与设计
接头形式应根据结构形状、强度要求、工件厚度、 焊后变形大小、焊条消耗量、坡口加工难易程度、 焊接方法等因素综合考虑决定。
1．接头形式
对接接头 T形接头 角接接头 搭接接头
对接接头受力比较均匀，是最常用的接头形式， 重要的受力焊缝应尽量选用。
角接接头与T形接头受力情况都较对接接头复杂，但接头 成直角或一定角度连接时，必须采用这种接头形式。
带钝边U形坡口根部较宽，允许焊条深入，容易焊透。而且 坡口角度小，焊条消耗量较小。但因坡口形状复杂，一般只在 重要的受动载的厚板结构中采用。
机械行业(焊接、机加工、装配、喷漆、热处理、防锈、包装)工艺技术规范范本
xxx机械有限公司工艺技术规范第一部分焊接工艺规范1 一般要求1.1 原材料用于产品焊接的材料其钢号、规格、型号、尺寸应符合图样或技术文件的要求。
1.2 焊接材料焊接材料包括焊条、焊丝、焊剂、焊接用保护气体(CO2、Ar)、电弧电极应符合有关技术文件、标准的要求。
1.2.1 焊接材料规格、牌号一般按下表规定选用。
1.2.2 异种材料之间的焊接应按强度等级高的材料制定焊接工艺。
1.2.2 焊条、焊剂使用前应检查外观质量状况，并严格按使用说明书的规定烘干、保温。
焊条重复烘干的次数不能超过两次。
焊条因长期受潮而出“白花”时，如果焊芯未生锈和药皮未变质，可重新烘干后使用。
1.2.3 焊丝使用前应除油、除锈、矫直硬折弯。
CO2焊丝表面所镀铜层应未受破坏，否则不得使用。
2 焊前准备及工艺要求2.1 坡口可采用气割、等离子切割或机械加工等方法，坡口表面不应有裂纹、分层和夹杂等冶金缺陷。
火焰切割的坡口，应清除熔渣、氧化皮等，保证坡口表面清洁。
2.2 焊丝和焊道（坡口）及周围区域20mm范围内必须清洁干净，不能有影响焊缝质量的铁锈、油污、氧化皮等异物。
2.3不锈钢堆焊焊接件应在焊道区域附近100mm宽度内涂防溅剂；不锈钢薄壁焊接件采用自熔氩弧焊或填焊焊接。
2.4不应在焊接件母材表面引弧、熄弧或任意焊接临时支架。
一般情况下，引弧点和熄弧点应熔于焊道中，且距焊道两端距离大于20mm，重要焊缝及采用自动焊接时应使用引弧板、熄弧板。
2.5 多层焊时，相叠焊道的起止处应错开15mm以上的距离，焊道衔接处应平缓过渡。
层间应进行锤击，使焊缝得到延展。
锤击焊缝法有减小焊接应力和变形的作用,采用多层多焊道要控制焊层厚度尽量不超过3mm。
每焊完一道，焊道还在红热状态时，立即用小型尖手锤快速轻击焊道，用外力辅助其塑性延伸，从而降低热应力，起到消除应力和使焊缝组织细化，提高焊缝致密性，以防产生裂纹。
但对于多层多道焊接时,底层焊道和表面层焊道不能用锤击法。
机械产品制造八大工艺
机械产品制造八大工艺的工艺方法介绍
一般产品的制造分为下科、成型、焊接、机加、表面处理、涂装、装配和调试八大工艺。
下料工艺,采用激光切割、精细等离子切割和数控火焰切割对各种规格的钢板进行下料,采用锯床对型材切割下料。
成型工艺，采用大型铣边机、牛头刨、坡口机器人加工各类焊接坡口,这是确保焊接质量的重要前提;采用合适规格的折弯机、油压机对各种工件进行折弯、模压成型。
焊接工艺,主要采用二氧化碳气体保护焊进行*品的焊接。
大型部件采用专业的工装进行组对,采用先进的焊接专机或机器人进行焊接;关键焊缝进行探伤检查,确保焊接质量来保证产品关键部件的结构强度和使用寿命。
机加工艺，生产车间配备各种型号的车床、铣末.钻床、镗床、磨床、加工中心等先进的加工设备,可保证各种零部件的加工。
对于车架体、门架等大型结构件, 配备了专机进行加工,可有效保证产品的关键尺寸,同时生产效率更高。
表面处理工艺，生产车间可进行喷抛丸处理。
其余根据设计要求,外协进行电镀(镀锌、镀铬、镀锌铁合金)、电泳、静电喷粉等工艺处理。
涂装工艺，车间建设有完整的涂装生产线,采用静电喷涂工艺对零部件实施部件涂装。
采用底漆、中涂、面漆三涂层体系，可有效保证涂装防腐质量。
同时对零部件进行细致的表面防护,确保涂装后的产品精细美观。
装配工艺,采用先进的流水装配线进行装配。
采用拧紧机、力矩扳手等设备对装配的扭矩进行严格的管控,对液压胶管、钢管等进行细致的清洁度管理,建设先进的电气线束生产线对电气线束进行严格制作。
调试工艺,编制详细的调试规程对产品进行细致的调试和排故处理,确保产品出厂之前得到充分的性能验证,让客户能放心使用产品。
工艺技术的类别
工艺技术的类别工艺技术是指在产品生产过程中运用一定的方法和手段，按照一定的规则和要求，对原材料进行一系列加工和转化的技术。
根据工艺技术的不同特点和应用范围，可以将其分为以下几个类别。
一、机械加工类工艺技术：机械加工类工艺技术是利用机械设备对原材料进行切削、锻打、冲压、焊接等加工工艺的一类技术。
机械加工类工艺技术广泛应用于制造业，可以用来加工金属、塑料、木材等不同的材料，其加工精度和效率较高。
二、化学加工类工艺技术：化学加工类工艺技术是指利用化学反应原理和方法对原材料进行转化和加工的一类技术。
例如，在冶金工业中，利用化学反应将金属氧化物还原成金属；在食品加工中，利用化学反应对原材料进行腌制、熏制等加工处理。
化学加工类工艺技术在提高产品质量和增加附加值方面有着重要的作用。
三、焊接类工艺技术：焊接类工艺技术是指利用电弧、激光、气焊、电阻等方式将金属材料进行熔接的一类技术。
焊接技术广泛应用于制造业和建筑业中，可以用于制造汽车、机械设备、建筑结构等。
焊接类工艺技术具有灵活性和高效率的特点，可以实现材料的可靠连接。
四、注塑类工艺技术：注塑类工艺技术是指利用注塑机将熔融的塑料通过模具喷射成型的一类技术。
注塑技术广泛应用于塑料制品的生产中，可以制造各种各样的塑料制品，如塑料容器、塑料零件等。
注塑类工艺技术具有快速、灵活、成本低等特点，是塑料制品生产中的重要工艺技术。
五、电子类工艺技术：电子类工艺技术是指利用电子技术对电气设备和电子元器件进行加工和制造的一类技术。
电子类工艺技术广泛应用于电子行业中，可以制造电脑、手机、电视机等各种电子产品。
电子类工艺技术具有高度自动化、精密度高的特点，对产品的质量和性能有着直接影响。
以上是工艺技术的几个主要类别，它们在不同的应用领域中有着不可替代的作用。
随着科技的发展和工艺技术的创新，工艺技术将不断地向更高效、更精确、更环保的方向发展。
机械加工工艺与装配技术手册
机械加工工艺与装配技术手册一、简介机械加工工艺与装配技术手册是为了帮助工程师、技术人员以及制造商理解和应用机械加工和装配过程而编写的专业指南。
本手册将介绍机械加工的基本原理、工艺流程以及常见的装配技术，旨在提供实用的指导和技术支持。
二、机械加工工艺1. 切削工艺切削工艺是机械加工中最常用的一种方法。
它通过将切削工具与工件接触，通过旋转或线性运动，将工件上的材料逐渐剥离，从而达到所需的形状和尺寸。
在切削工艺中，常用的设备包括车床、铣床、磨床等。
这些设备通过控制切削刃具的移动、速度和切削参数来加工工件。
2. 成形工艺成形工艺是通过对金属材料进行塑性变形来加工工件。
通常使用冷加工或热加工方法进行成形。
在冷加工中，通常使用压力将材料通过模具成型。
热加工则涉及到加热材料以降低其硬度，然后进行塑性变形。
常见的成形工艺包括锻造、压铸和冲压等。
3. 焊接工艺焊接是将两个或多个工件通过加热或施加压力连接在一起的方法。
焊接工艺可以分为熔化焊接和压力焊接两类。
熔化焊接通过将工件加热到熔化温度并添加填充材料，使其融合在一起。
压力焊接则是通过施加压力将工件紧密连接在一起，而不需要添加填充材料。
焊接工艺广泛应用于制造业中，常见的方法包括电弧焊、气体保护焊、激光焊等。
三、装配技术1. 机械装配机械装配是将多个零部件组装成为一个完整的机械产品的过程。
在机械装配中，需要根据设计要求选择适当的工具和方法。
装配过程中要注意保持零部件的准确位置和合适的间隙，以确保机械产品的性能和稳定性。
机械装配可以使用手工装配、自动化装配和半自动化装配等方法。
2. 电气装配电气装配是将电子元件组装成为电路板或设备的过程。
在电气装配中，需要按照电路图和工艺要求进行布线、焊接和连接等操作。
为了确保电气装配的质量和可靠性，需要进行测试和调试。
电气装配工艺也在不断发展，如表面贴装技术（SMT）和无铅焊接等。
3. 精密装配精密装配是指对高精度、高要求的产品进行组装。
机械制造工艺主要内容
机械制造工艺主要内容机械制造工艺是现代制造业中不可或缺的重要环节。
在机械制造过程中，需要按照一定的工艺流程，选用合适的工艺机器和工具，进行各种形式的加工、装配、调试和检测，以保证机械产品质量和性能的稳定。
下面我们将逐步介绍机械制造工艺的主要内容。
1. 加工工艺机械零件加工工艺是机械制造的重要环节。
加工工艺包括铣削、车削、钻孔、磨削、镗孔、拉削等多种方式。
具体的加工工艺还需要依据不同的机械零件材料、形状、尺寸和精度要求来选择合适的切削和加工工序。
加工工艺是机械制造中最为基础和关键的工艺之一，直接决定了机械产品的质量和性能。
2. 焊接工艺焊接工艺也是机械制造中非常重要的一环。
焊接工艺包括电弧焊、气体保护焊、电子束焊、激光焊等多种类型。
焊接工艺在机械制造中用于连接不同材料的零件，可以在较短时间内实现零件装配。
焊接的合理选材、工艺流程及操作环境直接影响焊接质量，也对机械制造的效率和成本产生重要影响。
3. 表面处理工艺在机械制造工艺中，表面处理工艺是不可缺少的。
包括机械零件的磨光、氧化、电镀等多种方式。
这些工艺可以保证产品的美观度和耐用性，同时提升产品品质和市场竞争力。
表面处理工艺的优化有助于提高机械制造行业的质量和技术水平，提高工艺效率和生产效益。
4. 装配工艺装配工艺是机械制造的另一个重要环节。
装配工艺包括机械零件、电气元器件等的装配。
装配工艺对机械产品的性能、功能、可靠性和品质都有着非常关键的作用，缺陷或错误的装配工艺都会导致产品失效或损坏。
机械制造工艺是机械行业的重要组成部分，其质量和效率直接关系到机械产品的质量和成本。
在制造过程中，应根据实际需要，合理地选用、组织和优化各项工艺，确保产品品质、安全和可靠性，提高产品性能、市场竞争力和经济效益。
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了解熔焊的基本过程；
理解接头性能对焊接质量的影响； 了解常用焊接方法，理解手工电弧焊的基本原理，特点 和应用；
了解现代焊接方法的特点和应用； 了解常用金属材料的焊接性能，掌握碳钢、低合金钢的 焊接方法和焊接性能；
掌握焊接的结构工艺性，能选择简单焊件的材料，焊接 方法，接源自形式及焊缝布置。第四章 焊 接
二、焊接成形的分类
1．熔化焊： 电弧焊（手工电弧焊、埋弧自动焊、气 体保护焊）、电渣焊、电子束焊、激光 焊、等离子弧焊等
2．压力焊： 电阻焊、摩擦焊、冷压焊、超声波焊、 爆炸焊、高频焊、扩散焊等
3．钎焊： 软钎焊、硬钎焊
三、焊接的应用
三、焊接的应用
三、焊接的应用
三、焊接的应用
四、焊接的优点
④ 部分相变区 在热影响区内发生部分相变的区域。 加热温度： AC3~AC1 力学性能较母材稍差。 力学性能最差的区域： 熔合区和过热区
3. 影响焊接接头性能的因素 （1）焊接材料——构成焊缝金属 （2）焊接方法：热源特性、机械保护效果 （3）焊接工艺：焊接电流、电压、焊接速度、线能量E
E I U
V
E——线能量I/cm， I/U/V——焊接电流A/电弧电压V/焊接速度cm/s η——有效热系数（0.66～0.85）、（0.90～0.99）
（4）焊前预热、焊后热处理（正火）
第三节 常用焊接方法 熔化焊
一、焊条电弧焊 特点
(1)设备简单、应用灵活方便。 (2)劳动条件差、生产率低、质量不稳定。
[H]
扩散氢 氢脆
例一：二战期间，美国250艘船断裂事故，10艘在平静港湾突然 一断为二。
例二： 60年代初，美国北极星导弹试验多次发生爆炸事故。 调查：壳体材料常规强度没有问题，在爆炸碎片中发现裂纹。
焊接时要采取措施 1. 减少有害气体进入熔池； 2. 渗入合金元素； 3. 清除已进入熔池的有害元素。
焊接过程
①引弧 ② 形成熔池 ③形成焊缝
1．接头 牢固、封性好。
2．可化大为小、以小拼大。
3．可实现异种金属的连接。 4．重量轻、加工装配简单。
5．焊接应力变形大，接头易产生裂纹、夹渣、气孔等缺陷。
五、焊接的不足
1．不可拆卸。
2．焊接接头性能下降。
3．焊接残余应力和焊接变形。 4．焊接缺陷。
第二节 熔焊过程与接头性能
一、熔 焊 过 程
热源——在焊条末端和工件两极之 间的气体介质中，产生强烈而持久 的放电现象。
加热温度： T液~T固
强度、塑性、韧性极差，是 裂纹和局部脆断的发源地。
② 过热区 在热影响区内具有过热组 织或晶粒显著粗大的区域。 （1-3mm）
加热温度： T固~1100 ℃ 塑性和韧性很低，是裂纹的发源地。
③ 正火区
在热影响区内相当于受到正火处理的区域。（1.2-4mm） 加热温度： 1100 ℃~AC3 力学性能优于母材。
各部分加热和冷却均不同步
受母材的约束
产生内应力→变形→裂纹
Ⅰ
Ⅱ L0
焊接应力状态： 焊缝区域—拉应力 两侧冷金属—压应力 焊接变形：焊件整体缩短 L’
焊接变形的基本形式 (a)收缩变形 (b)角变形 (c)弯曲变形 (d)扭曲变形 (d)波浪形变形
焊接应力与变形的防止
1）设计时，焊缝不要密集交叉，截面和长度也应尽可能小。
2. 熔化焊的热过程 1） 加热速度、冷却速度
(100~500℃/s) 2） 最高加热温度Tm 3） 过热区停留时间t过 4） 关键区停留时间t8/5
影响热循环的因素： 理想的焊接热循环：
3.焊接熔池的结晶过程 柱状树枝晶——垂直 于熔壁，晶柱轴线向中心。 产生偏析（a）、（b） 容易开裂。 4.焊接应力与焊接变形
第一节 概 述
一、金属焊接成形
用加热、加压等工艺措施，使两分离表面产生原子间的结 合与扩散作用，从而获得不可拆卸接头的材料成形方法。
铆接与焊接（图示）
第四章 焊 接
第一节 概 述
一、金属焊接成形
用加热、加压等工艺措施，使两分离表面产生原子间的结 合与扩散作用，从而获得不可拆卸接头的材料成形方法。
5.焊接裂纹——最危险的缺陷
(1)热裂纹——发生在焊缝区 在高温下（固相线附近），P、S等低熔点杂质在晶界出形 成液态膜，受焊接力影响发生开裂。 严格控制焊缝成分P、S↓，Ni、Co、Mn↑, 减小焊接应力。
(2)冷裂纹——发生在钢材Ms以下 淬硬的脆性组织、焊接应力及扩散氢 合理选材，例如钢材的碳当量CE 改善焊接工艺：1)、5) 、6)——改进热过程 2)、3) 4) 、 5) ——减少氢含量 7) ——去除应力
二、焊接接头的性能
焊接接头
焊缝区 焊接热影响区
1. 焊缝的组织与性能
熔池金属冷却结晶所形成的
铸态组织。 晶粒粗大，成分偏析、不致密
可调整化学成分，有害元素较低 性能与母材接近(冲击韧性较差)
2. 热影响区和熔合区
焊缝两侧的母材，由于焊
接热的作用，其组织和性 能发生变化的区域。
① 熔合区
是焊缝和母材金属的交界区。 （0.1-1mm）
3 )空气对焊缝的影响严重 (1) O2 ： O2 [O] C+[O] CO
Fe+ [O] FeO
Mn+ [O] MnO Si+ [O] SiO2 ①合金元素被烧损；
氧化的结果 ②焊缝产生夹渣的缺陷；
③形成CO气孔。
2）N2 ： N2
[N]
Fe+[N] Fe4N 使接头的塑性、韧性下降。
3）H2 ： H2
加热——形成熔池——冷却、结晶
包括：冶金过程、热过程、结晶过程
焊条
-
焊接电弧
工件
d
+
1. 冶金过程（金属的熔炼） 阴极区：2400k 36% 阳极区：2600k 42% 弧柱区：5000~8000k 21%
1 ) 熔池金属温度高于一般冶金温度 (2000k) 使金属元素强烈蒸发、烧损。
2 )熔池金属冷却快，处于液态的时间短 －－10s 化学成分不均匀；焊缝区易产生气孔、夹渣等缺陷。
2）合理选择焊接顺序。
1
①（Ⅰ—Ⅱ）—Ⅲ
Ⅰ
Ⅱ2
②（Ⅰ—Ⅲ） （Ⅱ—Ⅲ）
3
2
Ⅲ
3
4
2
1
2
1—4—3—2
1
4
1—2—3—4
Ⅰ
Ⅱ1
Ⅲ
3）锤击或碾压焊缝 4）采用小能量、多层焊
5）焊前预热（150 ℃ ~350 ℃） 6）焊后热处理（去应力退火）
可消除应力80%左右 7）反变形法
3 2 1
4 5 6
1— 4 — 5 — 2 — 3 — 6