焊接工艺设计举例
出处：按学科分类—工业技术 河南科学技术出版社《钣金技术手册》第770页（2143字）
(一)液化石油气瓶体焊接工艺设计
图10－35a为16Mn钢液化气瓶体，其壁厚3mm，大量生产。为保证这种薄壁构件的焊接质量，其接头形式应参考图10－35b适当选择。
图10－35 薄壁瓶体焊接工艺(单位：mm)
a．液化气瓶体 b．薄壁构件的接头形式 1、5、7．搭接接头 2、6、8．对接接头 3、4．角接接头
1．确定焊缝位置
瓶体焊缝布置有两个方案可供选择，如图10－36所示。
图10－36a所示方案有三条焊缝，其中两条为环形焊缝，一条为轴向直焊缝。该方案的优点是上、下封头的拉深变形小，容易成型；但焊缝多、焊接工作量大，同时因为筒体上的轴向焊缝处于拉应力最高位置(径向拉应力为轴向拉应力的两倍)，破坏的可能性很大。而图10－36b所示方案只在中部有一条环缝，完全避免了图10－36a的缺点，因此选用图10－36b(焊缝强度的校核计算省略)。
图10－36 瓶体焊缝布置方案
a．两条环缝 b．－条环缝 c．衬环对接 d．缩口对接
2．设计焊接接头
连接瓶体与瓶嘴的焊缝，采用不开坡口的角焊缝即可。而瓶体主环缝的接头形式，宜采用衬环对接(图10－36c)或缩口对接(图10－36d)，这样便于上封头、下封头定位装配。为确保焊透，尽管焊件厚度不大，仍应开V形坡口。
3．选择焊接方法和焊接材料
瓶体的焊接采用生产率高、焊接质量稳定的埋弧焊。焊接材料可用焊丝H08A、H08MnA或H10Mn2A，配合HJ431。
瓶嘴的焊接因焊缝直径小，用焊条电弧焊焊接。构件材料为20钢时，焊条可取EA303(J422)；构件材料为16Mn钢时，焊条可取E5015(J507)。
4．主要工艺措施
上封头、下封头拉深成型后，因开口端变形大，冷变形强化严重，加上板材纤维组织的影响，在残余应力作用下很容易发生裂纹。为防止裂纹产生，拉深后应进行再结晶退火；为减少焊接缺陷，焊件接缝附近必须严格清除铁锈油污；为去除焊接残余应力并改善焊接接头的组织与性能，瓶体焊后应进行整体正火处理，至少要进行去应力退火。
5．主要工艺过程和瓶体装配图(图10－37)
落料→拉深→再结晶退火→冲孔→除锈→装焊衬环、瓶嘴→装配上封头、下封头→除锈→焊主环缝→正火→水压试验→气密试验。
图10－37 瓶体装配焊接(单位：mm)
(二)大型减速器箱体焊接工艺设计
在单件生产大型箱体时，采用焊接结构，具有生产周期短、成本低、结构轻巧等优点，特别适合于在经常移动的起重和运输机械上使用。图10－38为减速器焊接结构箱座示意图。
图10－38 减速器焊接结构箱座示意(单位：mm)
1．结构分析
焊接结构箱座主要由剖分面凸缘、垂直壁和底板等组成。箱座大部分采用低碳钢钢板；轴承座需要有足够厚度以保证满足强度要求，在小型减速器上可用厚钢板弯成，在大型减速器上宜采用锻钢件或铸钢件，为保证轴承座的支撑刚度，设置了加强筋。
2．焊接接头形式
轴承座与剖分面凸缘选用对接接头，开V形坡口；垂直壁箱框选用角接接头，如图10－38中A-A剖面；垂直壁框与底板、剖分面凸缘焊接选用T形接头，如图10－38中B-B剖面；为避免加强筋焊缝与其他焊缝的交叉，相应部位应切角。
3．焊接方法及焊接材料选用
因箱座焊缝都较短，选用焊条电弧焊或CO2焊均可。焊条电弧焊可用E4303(J422)焊条，CO2焊选用H08Mn2SiA焊丝。
4．主要焊接工艺过程
轴承座与剖分面凸缘装焊→垂直壁框装焊→壁框与剖分面凸缘装焊→壁框与底板装焊→筋板焊接。箱体装焊成型后，应尽快去应力退火，以防止变形。