钢结构焊接技术讲座

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1、第七单元装配—焊接工艺装备学习目标：掌握装配—焊接过程中所用的焊接工装夹具的常见形式及其应用；掌握装配—焊接过程中所用的焊接变位机械的常见形式及其应用。综合知识模块一概述装配—焊接工艺装备是焊接结构装配与焊接生产过程中起配合及辅助作用的工装夹具、机械装置或设备的总称。焊接工装的应用对提高产品质量、减轻焊接工人的劳动强度、加速焊接生产实现机械化、自动化进程等方面起着非常重要的作用。能力知识点1焊接工装的地位与作用焊接工装的作用主要表现在如下几方面：1）定位准确、夹紧可靠，可部分或全部取代下料和装配时的划线工作。减小制品的尺寸偏差，提高零件的精度和互换性。2）防

2、止和减小焊接变形，降低焊接后的矫正工作量，达到提高劳动生产率的目的。3）能够保证最佳的施焊位置，焊缝的成形性优良，工艺缺陷明显降低，可获得满意的焊接接头。4）采用机械装置进行零部件装配的定位、夹紧及焊件翻转等繁重的工作，可改善工人的劳动条件。5）可以扩大先进工艺方法和设备的使用范围，促进焊接结构生产机械化和自动化的综合发展。能力知识点2焊接工装的分类及应用焊接工装可按其功能、适用范围或动力源等进行分类。焊接工装按功能分类：1）装配焊接夹具：基本应用：主要是对焊件进行准确的定位和可靠的夹紧主要形式：定位器、夹紧器、拉紧及顶撑器、装配胎架2）焊接变位机械：焊件变

3、位机：将焊件回转或倾斜，使接头处于水平或船形位置。焊机变位机：将焊接机头或焊枪送到并保持在待焊位置；或以选定的焊接速度沿规定的轨迹移动焊机焊工变位机：焊接高大焊件时带动焊工升降3）焊接辅助装置：为焊接工作提供辅助性服务按适用范围焊接工装按适用范围可分为：1）专用工装：适用于某一种焊件的装配和焊接；2）通用工装：不需调整即能适用于多种焊件的装配或焊接；3）组合式工装：使用前需将各夹具元件重新组合才能适用于另一种产品的装配和焊接。焊接工装按动力源分类：1）手动工装：靠人工完成焊件的定位、夹紧或运动；2）气动工装：利用压缩空气作为动力源；3）液压式工装：利用液体压

4、力作为动力源；4）电动工装：利用电动机的扭矩作为动力源；5）电磁工装：利用电磁铁产生的磁力作为动力源。能力知识点3焊接工装的组成及选用原则1．焊接工装的组成焊接工装的构造是由其用途及可实现的功能所决定的。装配—焊接夹具一般是由定位元件、夹紧元件和夹具体组成。夹具体起连接各定位元件和夹紧元件的作用，有时还起支承焊件的作用。焊接变位机、焊接操作机基本由原动机（力源装配）、传动装置（中间传动机构）和工作机（夹紧元件）三个基本部分组成，并通过机体把它们联结成整体。图7-1所示是一种典型的夹具装置：力源装置是产生夹紧作用力的装置，通常是指机械夹紧时所用的气压、液压、电

5、动等动力装置；中间传动机构起着传递夹紧力的作用，工作时可以通过它改变夹紧作用力的方向和大小，并保证夹紧机构在自锁状态下安全可靠；夹紧元件是夹紧机构的最终执行元件，通过它和焊件受压表面直接接触完成夹紧。图7-1典型夹紧装置组成示例2．焊接工装选用的基本原则焊接工装的选用与焊接结构产品的各项技术要求及经济指标有着密切的联系。其一，焊接结构的生产规模和生产类型，在很大程度上决定了选用工艺装备的经济性、专用化程度、完善性、生产效率及构造类型。其二，产品的质量、外观尺寸、结构特征以及产品的技术等级、重要性等也是选择工艺装备的重要依据。其三，在产品生产工艺规程中对工艺装

6、备的选用有着较明确的要求和说明（零部件有效定位、夹紧、反变形、定位焊、施焊等），这些内容对选择工艺装备有很强的指导性。除上述之外，还有以下几点原则：（1）工艺装备的可靠性；（2）对制品的适应性；（3）焊接方法对夹具的某种特殊要求；（4）安装、调试、维护的可行性；（5）尽量选用已通用化、标准化的工艺装备。综合知识模块二焊接工装夹具能力知识点1零件在夹具中的定位1．零件在夹具中的定位原理为了确定零件的具体位置，必须消除它对于直角坐标系活动的六个自由度；如图7-2中所示的沿着X轴、Y轴、Z轴的移动和转动，即为零件的六个自由度；当限制了这六个自由度，零件的位置便被确

7、定下来。图7-2零件定位简图（1）在XOY平面内的三个支点（1，2，3）使矩形零件受到支托；该平面使零件不能绕X轴和Y轴转动，也不能沿Z轴移动，限制了它的三个自由度；我们将点（1，2，3）所确定的平面，称为定位基准；通常选择焊件上最大的表面作为定位基准。定位基准（2）在XOZ平面内的两个支点（4，6）；使得零件不能沿Y轴移动和绕Z轴转动，限制了它的二个自由度；我们将该平面称为导向基准；通常选择焊件上最长的表面作为导向基准。导向基准止推基准（3）在YOZ平面内加置一个支点（5），限制了零件沿X轴移动的可能，于是零件的位置便被确定下来。我们将该平面称为止推基准；

8、通常选择焊件上最短、最窄的表面作为止推基准。焊件上的