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序論:在您撰寫焊接工藝技術論文時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
【關鍵詞】LNG低溫儲罐 06Ni9低溫鋼板 內罐壁板的焊接 工藝卡
1 焊前準備
1.1 罐體結構簡介
儲罐主要由內罐、外罐、保冷層、平臺梯子等組成,結構形式為內罐吊頂、外罐拱頂的雙壁單容罐,內罐存儲LNG,外罐僅用來承裝保冷材料和閃蒸氣體。內罐罐體材料為06Ni9低碳調質鋼,由底板及頂板及9帶壁板組成,其中底板δ=5mm、δ=10mm,壁板δ=7、8、10mm,加強圈δ=5、6mm。
1.2 材料
(1)母材的要求:所采用的材料,應符合設計文件的規定。材料必須具有制造廠的質量證明書,其質量不得低于國家現行標準的規定。材料使用前,應按相關國家現行標準的規定進行檢查和驗收。06Ni9板供貨狀態:淬火加回火,基體組織為回火馬氏體加奧氏體組織。
(2)焊材的要求:焊條應符合現行國家標準《鎳及鎳合金焊條》GB/T 13814的規定。焊條應具備出廠合格證及材質證明書,無破損、發霉、油污、銹蝕、偏心現象。焊材的選用:06Ni9焊接焊條選用:E NiCrMo-6。
(3)焊材的管理:存放焊材庫房規定:
①應干燥通風,庫房內不得存放腐蝕性介質,焊材存放應距離地面和墻面至少300mm,庫內溫度應不低于5℃,濕度應不大于60%;
②焊接材料應做好標識,分區存放,分類管理;
③焊條使用前應按照焊條說明書的要求烘干,烘干后的焊條應保持在100-150℃的恒溫箱中,隨用隨取。施工單位應設專人進行保管、烘干、發放與回收,并有詳細的記錄臺帳。焊條烘干應做記錄,記錄上應有焊條牌號、批號、烘干溫度和時間;焊條發放應做記錄,記錄中應有領用焊工姓名和使用部位。
④焊條領出后應在保溫筒內存放,并在4h內用完。退庫焊條應重新烘干,重復烘干次數見下表。當天未用完的焊條應回收存放,重新烘干后首先使用,焊條烘干參數見表1。
⑤施工現場的焊接材料貯存場所及烘干、去污設施,應符合國家現行標準《焊接材料質量管理規程》JB3223的規定(如表1所示)。
1.3 焊接設備
焊接設備的選擇交流焊機BX-500。
1.4 施焊環境規定
(1)焊接的環境溫度應能保證焊件焊接所需的足夠溫度和焊工技能不受影響。要求不低于0℃
(2)焊接時的風速規定:手工電弧焊:8m/s;
(3)焊接電弧l m范圍內的相對濕度應符合下列規定:不得大于90%。
(4)當焊件表面潮濕、覆蓋有冰雪,或在下雨、下雪刮風期間,焊工及焊件無保護措施時,不應進行焊接。
2 焊接工藝
2.1 焊接方法
鎳合金06Ni9采用焊條手工電弧焊.
2.2 坡口加工方法及要求
(1)06Ni9板到貨鋼板尺寸為雙定尺板,坡口加工:切割用等離子切割后用刨床加工坡口。清理焊道采用不銹鋼磨光片。
(2)坡口加工后應清理其加工表面。焊件組對前,應對坡口兩側各50 mm范圍內進行清理。油污可用蒸汽脫脂,對不溶于脫脂劑的漆和其他雜物,可用氯甲烷、堿等清洗劑清洗,標記墨水可用甲醇清除,被壓入焊件表面的雜物可用磨削、噴丸或10%鹽酸溶液清洗。并用水沖凈,干燥后方能焊接。
(3)坡口加工型式見焊接工藝卡(附后表)
2.3 定位焊
(1)焊接定位焊縫長度宜為10~15mm,高度宜為2~4mm,且不應超過壁厚的2/3。
(2)定位焊縫應能保證焊透和融合良好,且不得有氣孔夾雜缺陷。
2.4 施焊通用規定要求
(1)焊條電弧焊應采用后退起弧法,收弧時應將弧坑填滿。多層焊的層間接頭溫度應錯開30-50mm。
(2)焊件表面不得有電弧擦傷。不得在焊件表面引弧,熄弧。
(3)雙面焊的對接接頭在背面焊接前應清根,低溫鋼焊接接頭宜采用機械打磨法。
(4)低溫鋼焊接過程應控制下線能量,并在施工技術文件規定的范圍內選用較小的焊接線能量。焊條電弧焊時,可用每根焊條焊接的焊縫長度控制線能量,層間溫度≯100℃。
(5)焊條直徑不應大于工藝評定試件采用的焊條直徑,焊接接頭單層厚度應不大于工藝評定試件單層厚度。
2.5 焊接工藝措施
2.5.1 內罐06Ni9壁板的焊接:
(1)所有焊縫焊接過程中嚴格控制單根焊條焊道長度,控制單位焊縫長度焊條使用量,避免清渣過程對層間焊道的磨削量。
(2)焊接過程中嚴格控制層間溫度不超過60℃。
(3)卡具焊接按3.4.1.7條執行,卡具的摘除宜使用角磨機磨除,使用氧乙炔火焰切割時不得貼主材板表面切割,應沿卡具側切割,割后殘留焊縫須使用磨光機磨平,嚴禁使用火焰切割。
①壁板焊接時應先焊完相鄰兩圈壁板的縱向焊接接頭后,再焊該兩圈壁板間的環向焊接縫??v焊縫宜采用分段退焊法。
②采用間隙片控制焊縫間隙,焊縫間隙的大小按照設計規定。環焊縫裝配完畢后,應由數名焊工均勻分布,向同一方向施焊,且采用分段退焊的方法進行焊接,以減少焊接變形。
2.5.2 內罐壁板焊接工藝參數具體見焊接工藝卡(見表2、表3)。
操作技術要求:
1、環境溫度低于0℃,要求預熱。雪天氣應設有焊接遮擋措施;
2、坡口加工采用等離子切割,并用砂輪清理加工面。坡口加工后應進行外觀檢查,坡口表面不得有裂紋、分層等缺陷;
3、焊接前清理:先將焊件坡口、內外坡口面及兩側范圍應不小于25mm的油污、銹清除干凈,再用火焰烤除水份。
4、根焊必須一次焊完,中間不得停留,焊道層間溫度小于600;
5、焊接收弧時應填滿弧坑,避免弧坑裂紋的發生,收弧時將弧坑填滿。不得有裂紋、縮孔等。
6、采用多層多道焊,線能量:小于13KJ/cm,短弧焊接。
操作技術要求:
1、環境溫度低于0℃,要求預熱。雪天氣應設有焊接遮擋措施;
2、坡口加工采用等離子切割,并用砂輪清理加工面。坡口加工后應進行外觀檢查,坡口表面不得有裂紋、分層等缺陷;
3、焊接前清理:先將焊件坡口、內外坡口面及兩側范圍應不小于25mm的油污、銹清除干凈,再用火焰烤除水份。
4、根焊必須一次焊完,中間不得停留,焊道層間溫度小于600;
5、焊接收弧時應填滿弧坑,避免弧坑裂紋的發生,收弧時將弧坑填滿。不得有裂紋、縮孔等。
6、采用多層多道焊,線能量:小于13KJ/cm,短弧焊接。
參考文獻
[1] 立式圓筒型低溫儲罐施工技術規程.SH/ T3537-2009
[2] 立式圓筒型鋼制焊接儲罐施工及驗收規范GB50128-2005
關鍵詞:管線鋼 返修根焊
中圖分類號:TG441文獻標識碼: A 文章編號:
現代焊接技術的快速進步(珠海高欄終端段塞流捕集器項目采用了埋弧自動焊),在一定程度上為國內外專業輸送管道的建設提供了保證,雖然焊接的技術不斷提高,但一次合格率還無法達到100%。焊縫出現的缺陷超標情況,對管道的使用壽命產生了嚴重的影響,還導致管道中的輸送介質出現泄露、爆炸或燃燒等事故,使人民和國家生命財產遭受極大的損失。所以,焊接返修必須引起高度重視。本文重點探討了返修要求、焊材與焊材性能、坡口設計、焊道的返修要點、潮濕環境下的焊接工藝、建議等,以供參考。
1、返修要求
按照非裂紋性缺陷在填充焊道及焊道中產生的狀況,實施的返修焊接規程必須符合相關規定且經過評定合格并取得業主同意后才能夠采用??芍苯臃敌蕻a生在蓋面焊焊道中的非裂紋缺陷,一旦返修工藝與原始的焊接工藝存在差異,或者進行返修的位置是在原來返修過的地方,使用的返修焊接規程應能夠保證韌性要求和焊縫力學性能,并通過力學性能試驗確定、評定是合格的,這樣才能保證施工質量滿足相關要求。
2、焊材與焊材性能
用于返修焊口的焊材有一定的要求,必須嚴格按照業主和監理批準的返修焊接工藝技術文件實施,不可以隨意變動。通常選用的焊材必須相匹配于管口焊接時的焊材,且需具有較好的抗裂性能。
因段塞流捕集器制作采用較大壁厚(THK=28.6mm)和較大管徑(φ=1422mm)的管線,所以焊接量也比較大,從常用的管道焊接工藝進行充分考慮,為了提高焊接效率,整個管口焊接施工采用如下的焊接工藝:①地面預制焊接采用以E5016(焊材廠商牌號LB-52U)焊條手工打底,然后用H08MnMoA(焊材廠商牌號CHW-S9)埋弧焊絲通過半自動焊進行填充、蓋面。②現場安裝焊接采用以E5016焊條手工打底,然后用E5515-G(焊材廠商牌號CHE557GX)焊條進行手把填充、蓋面。
3、清除缺陷及制備坡口
根據缺陷的性質和部位,徹底清除缺陷時可以通過砂輪機、氣刨等工具進行,清理過程中一定要把坡口兩邊50mm區域內以及坡口面的油銹等雜質徹底處理干凈。對清理完的地方,還需要通過表面磁粉探傷進行確認,達到要求并確認合格才能夠進行焊接。清除處理完缺陷后, 對返修部位用角向磨光機進行打磨,打磨后的兩端及表面過渡要平緩,寬度要均勻,有利于施焊的緩坡凹槽。如現場照片所示:
4、焊道的返修要點
4.1焊接前將返修位置坡口兩邊100毫米區域用烤槍預熱,為80-100℃預熱溫度, 要均勻預熱坡口兩邊的溫度。進行焊接的時候宜為不小于100℃的控制層間溫度。
4.2返修實施其它焊層PCAW向下,SMAW根焊向上的返修工藝, 采用直流正接電源極性。
4.3返修的焊接要求必須對焊接工藝嚴格執行, 要一次性完成返修焊縫。返修工作要選擇技術水平較高的、經驗豐富的持證焊工實施,確保一次返修合格。同一位置焊縫返修次數要求不得超過三次, 要根據相關規定審批焊縫返修工藝技術文件。
4.4焊縫應在焊完后立即去除渣皮,飛濺物,清理干凈焊縫表面,然后進行焊縫外觀檢查。焊縫外觀應成形良好,寬度每邊坡口邊緣2mm為宜,角焊縫高度應符合設計規定,外形應平滑過渡。
4.5焊層之間時間間隔限制在10分鐘以內。
4.6焊接環境出現大于8m/s風速,或者焊接電弧周圍1m范圍內的相對濕度大于90%及焊件表面遭雨淋,出現潮濕等情況,焊接必須實施有效防護手段,不然禁止開展返修作業。
5、潮濕環境下的焊接工藝
5.1在預熱溫度達到80-100℃的前提下,控制X65鋼層間溫度在120-150℃以上,在為90%RH-95%RH的環境濕度下,焊接工藝中的焊條電弧焊的焊接接頭效果不好,質量不符合標準,在焊縫中產生的氣孔大于標準要求的范圍,對其原因進行分析主要是:在潮濕環境下,水蒸氣會導致其它合金元素與鐵氧化,還會導致焊縫增氫。當含有碳較多的情況下,氧和碳發生反應溶解在熔池中,產生的CO不溶于金屬,在熔池凝固的過程中來不及逸出的CO氣泡就會形成氣孔。生成了不溶于金屬的氫分子,在液態金屬中產生氣泡。當氣泡外逸速度相比凝固速度慢的情況下,就會形成氣孔在焊縫中。
5.2在預熱溫度為80-100℃的情況下,控制X65鋼層間溫度在120-150℃以上,在90%RH-95%RH的環境濕度下,焊接工藝參數和層間溫度要嚴格控制,焊接工藝中具有較好質量的焊接接頭當屬藥芯焊絲半自動焊。
5.3焊接管線鋼的過程中,通常規定在90%RH以上的環境濕度下是不允許進行焊接施工的。通過項目組全面考慮,不斷試驗,在嚴格管理和科學試驗的前提下,應用藥芯焊絲半自動焊可以減少對環境濕度的要求。
6、體會及建議:
6.1雖然對焊口一次合格率的要求比較高,但返修工作是不可缺少的一個關鍵步驟,具有極為重要的意義。
6.1.1對于焊工來講,焊口返修工作是一項細致而艱苦的工作。在施工過程中,有時環境特別不好,尤其是段塞流捕集器施工現場處于南方的水網區域,為了使一道焊口的返修順利完成,焊工有時需在泥水里躺著或坐著來工作。尤其是在盛夏酷暑難當,焊工還需鉆進通風條件不好的狹窄悶熱的管口內實施返修作業。
6.1.2焊縫的返修工作是一項尤其復雜的系統工程,對于每一項管道工程來講都相當重要。焊縫返修質量決定該工程的使用壽命,高超、精湛的焊口技術無疑會提高施工企業的經濟和社會效益。
6.2選擇進行返修工作的焊工應當具有良好的身體素質,較高的敬業精神,要不斷強化培訓焊工,使其返修焊口的技術水平不斷提高。
6.2.1對焊工的培訓與管理要加強。普遍提高焊工的技術水平,使焊口的一次合格率得以提高,降低不必要的經濟損失,為單位創造更大的經濟效益。
6.2.2對焊工的管理要不斷加強,實施靜態與動態管理相結合的措施,管理要科學,用人要合理,對有經驗的老焊工要多加重視,積極選用,使其參與返修,發揮效能;對年輕焊工也要給予重任,大膽啟用,使其在焊口返修工作中有所參與,從而提高技術水平。
6.2.3積極為焊口返修工作創造有利的條件,施工時質量責任人、輔助人員及設備到位必須及時,確保焊口返修工作順利開展。
7、結束語:
通過段塞流捕集器項目對以上返修技術的實施,返修后的焊縫射線探傷和管口外觀檢查合格,各項性能指標都能滿足相關要求,一次性合格率達到100%,這充分證明該工藝具有較高的可行性。
參考文獻:
[1]《承壓設備無損檢測》JB/T4730-2005;
[2]《承壓設備焊接工藝評定》NB/T47014-2011;
[3] 張玉芝、陶勇寅、李建軍、孟慶麗:X65管線鋼返修焊接工藝 [A];石油工程焊接技術交流研討會論文集[C];2005年
關鍵詞:高頻焊 管接頭 工藝
中圖分類號:TG4 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)05(b)-0090-05
1 測試方案
1.1 取樣
本次分析主要以管接頭GJT-B09為主,隨機抽樣來料管接頭20件,市場外退泄漏管接頭5件,按表1進行分組。
1.2 制樣
根據經驗,目前高頻焊接功率在1000~1600 W之間進行取值,本試驗高頻焊接功率取值1050 W、1350 W、1400 W、1550 W,在此功率下焊接溫度控制在750℃~1100 ℃之間;焊接時間根據頻率進行調定;冷卻方式有水冷(在水中冷卻)、空冷(在空氣中冷卻)兩種。
具體實驗方式如表2所示。
按照表2進行焊接,根據焊接效果選取制樣,成品如圖1所示,將樣品進行區分,作相應的保護,待金相分析。
1.3 測試方法
管接頭高頻焊焊接受力主要集中在橫截面、縱截面(以下稱橫面、縱面),將焊接好的管接頭用線割解剖研磨如圖1所示,分別在橫面、縱面上任意取3個點,用400×顯微鏡進行金相分析。
2 實驗結果
根據高頻焊焊接管接頭狀況,挑選2#、4#、6#、9#、11#、13#、14#樣品按照圖示位置切開,并研磨橫面、縱面,如圖2~10所示。
3 實驗分析
為得出最終的結論,將試驗所得的金相照片進行比對、分析,在管接頭未經過任何加工的時候,其金相分布較為均勻,而且比例分布比較合理,見圖11。
與加工(焊接)過后的管接頭金相進行對比,當焊機功率增大的時候(焊接溫度提高、焊接時間減短),即:焊接過程中,焊接問題突然提高,部分金屬原子來不及擴散,使得原子與原子之間進行激烈碰撞,熔合為一體,導致管接頭內部金相逐漸變得扁平化、細長化,各相均連接在一起;在1350 W的時候,金相可以看出,α相的數量明顯多于β相;到了1400 W時,各項均在增大,β相的增大幅度大于α相增大的幅度,比例趨于平衡;到1550 W之后,β相基本連成一片,且占的面積較大;如圖12所示。
3.1 水冷與空冷的比對
由圖13可見,直接水冷會導致大面積的β相出現,而且極不規則,主要是由于當材料處于高溫狀態的時候,內部的金屬原子在移動,突然的冷卻,導致活動原子活動驟然停止,所以呈現出不規則的狀態,處于該狀態下的接頭內部應力較大,容易產生開裂、泄露等不良;而先空冷10 s再水冷,與放置空氣中冷卻至常溫的金相基本一致。
3.2 手工焊接與高頻焊接的對比
由圖14可見,手工焊接是傳統的焊接方法,而我司目前使用的是1350 W高頻焊接,由金相圖可見,手工焊接的金相較繁雜,主要是手工焊接的時候,接頭各個部位的受熱不一致,導致有些地方金相發生變化,某些地方保持原來的狀態;而高頻焊接出來的產品的金相基本一致,受熱較均勻,一致性較好。
4 實驗結論
(1)當溫度驟然溫度驟然升高的時候,內部金相均變大,溫度越高β相的增大幅度大于α相增大的幅度。
(2)焊接完后直接水冷會導致內部的金相極不規則,且內部應力較大,易產生開裂、泄露等的不良顯現,后面一種情況內部金相相對較規則。日本東芝專家對日本東芝泄露的管接頭進行分析,也得出相應的結論。
由此可見,在控制好高頻焊焊接工藝的前提下,推廣高頻焊焊接工藝不單可以提高生產效率,而且可以保證焊接一致性,提高產品質量。
5 整改措施
綜合考慮產品的質量、一致性及效率方面的問題,目前仍需要使用高頻焊接,但必須將高頻焊接方法變成可控的焊接方法,在一些關鍵的參數上必須作出規定,及部分檢測手段也應該相應的提高,具體方案如下:
(1)全面分析現有高頻焊焊機的特性,規范設置合理的焊接電流、焊接時間。
(2)完善高頻焊焊接工藝作業指導書,強調焊接要點和冷卻時間規范。
(3)編制管接頭高頻焊焊接工藝稽查表,不定期對高頻焊工藝紀律、焊接質量進行稽查。
(4)管接頭來料檢增加金相組織檢測項目,指定管接頭棒料供應商并連同來料日期標記在管接頭成品上。
6 結語
通過對管接頭高頻焊接的研究,找出影響焊接的相關因素和具體的解決方案,從而提高高頻焊接質量和效率。本文主要通過實際方案分析,從焊接頻率、焊接時間和冷卻條件之間的聯系進行分析,將焊接工藝作業指導應用在實際生產中,在實際中發現問題,解決問題,選擇最優的高頻焊接工藝方法,為高頻焊接創造更多的有利的發展條件,提高高頻焊接工藝技術,這對于高頻焊接工藝的發展具有十分重要的意義。
參考文獻
[1] 祖國胤,王寧.復合釬焊鋁箔技術在汽車熱交換器生產中的應用[J].汽車工藝與材料,2003(12):37-38.
【關鍵詞】機械制造工藝;精密加工技術;工藝
隨著科技的發展和時代的進步,機械制造工藝也在不斷地提高,以往的機械制造工藝已經跟不上時代的步伐,滿足不了對現在需求的生產水平。為了能夠使企業穩步的發展,提高機械制造水平,引入先進的機械制造工藝和精密加工技術已是大勢所趨。
1.現代機械制造工藝與精密加工技術的特點
1.1具有關聯性
現在的機械制造工藝和精密加工技術涉及的技術范圍比較廣,不僅是體現在制作過程中,而且在產品的開發和調研也大量采用。在產品的設計和加工以及銷售方面都涉及到制造工藝和精密技術,這些環節都是相互關聯的,任何一個環節出現問題都會影響整個技術的應用效果。所以,想要通過提高技術達到更好的收益,必須掌握好機械制造工藝和精密加工技術在生產中的關聯性。
1.2具有一定的系統性
隨著科技的不斷發展,機械制造業的生產技術也在不斷的發展,隨著現代先進技術引入,加快了機械制造業的發展。機械制造產業采用的現代科技包括計算機技術、數字信息、自動化系統、傳感技術以及現代管理技術對生產過程中的設計、生產、銷售等得到廣泛應用。
1.3技術全球化發展
隨著經濟全球化發展,技術的競爭也越來越激烈,只有最先進最有效的技術才能占據現代市場的主導地位,所以發展先進技術刻不容緩。只有全面的提高先進的技術才能更好的讓企業甚至過的得到更好地發展。所以,現代化機械制造工藝與精密技術對于全球化發展是非常重要的。
2.分析現代機械制造工藝
現代機械制造工藝所涉及的范圍比較廣。突出的制造工藝包括氣體保護焊、電阻焊、埋弧焊、螺柱焊以及攪拌摩擦焊等五個方面,以下針對這五項技術在機械制造工藝中的應用進行分析。
2.1氣體保護焊工藝
氣體保護焊主要是以電弧為熱源的一種新型焊接工藝,主要特點是通過氣體保護被焊接的物體。在焊接過程中,其工作原理是在電弧周圍產生氣體保護層,將空氣與電弧和熔池相隔離,有效地預防焊接在空氣中受到影響,并確保電弧穩定且充分的燃燒。通常使用二氧化碳作為保護氣體,由于二氧化碳氣體能夠有效地起到隔離作用,并且價格相對較低,所以在機械制造業中被廣泛采納。
2.2電阻焊工藝
電阻焊工藝指的是將被焊接物體緊壓并進行通電,通過電流使被焊接物體的接觸表面產生電阻熱效應,從而進行加入融化,在通過壓力將被焊接物體鏈接為一體,達到焊接的效果。采用電阻焊接工藝能夠確保焊接質量,機械化程度高、加熱時間短以及生產效率高和無污染等特點。所以被廣泛應用在現代的機械制造領域。但是也存在一定的缺陷,比如設備成本較高,維修難度比較大,缺乏有效地檢測技術。
2.3埋弧焊工藝
埋弧焊工藝就是在焊劑層下燃燒電弧而進行的焊接工藝。埋弧焊焊接工藝通??梢苑譃閮煞N焊接方式,自動焊接和半自動焊接。自動埋弧焊的操作比較簡單,可以直接進行焊接,通過小車來完成送進焊絲和移動電弧等操作。半自動埋弧焊需要進行手動送進焊絲,且在移動電弧時同樣需要人工進行完成,因為半自動埋弧焊比較麻煩,而且需要人力比較大,在現代機械制造中已經很少被采用。就焊接鋼筋而言,電渣壓力焊已經完全取代了傳統的手工焊接模式,具備更高的生產效率,能夠更好的保證焊接質量。在選用這種焊接進行工作時,也要注意焊劑的選擇,注重選擇焊劑的堿度,因為焊劑的堿度是衡量焊接水平的一個重要標準。
2.4螺柱焊工藝
螺柱焊就是將螺柱的一端與管件表明相接,引通電弧以至于表面融化,在對螺柱進行壓緊融合,而達到焊接的目的。螺柱焊接工藝一般也可以分為兩種方式,包括儲能式焊接和拉弧式焊接。采用儲能式焊接時其熔身比較小,所以大多數應用在接觸面大而材料薄的焊接,例如薄板的焊接,但是拉弧式焊接恰恰相反,用于焊接熔身比較大的地方,一般應用在重工業之中。但兩種方式都能夠單面焊接,具有不需要鉆孔和鉚接等特點。采用螺柱焊工藝不會產生漏氣和漏水等現象,也被廣泛應用在現代機械制造工藝中。
2.5攪拌摩擦焊工藝
攪拌摩擦焊接工藝起始于上世紀九十年代,由英國人研究出來的焊接工藝,并且被廣泛應用在鐵路、車輛、飛機以及船舶等制造行業里,并且應用領域不斷擴大。采用攪拌摩擦焊工藝只通過消耗攪拌頭就可以來完成焊接,不需要消耗焊以上幾種工藝中的消耗品,而且在焊接鋁合金時,可以很好的控制器焊縫的溫度,使溫度快速降低,并且非常節約材料,一個攪拌頭可以焊接八百米的焊縫。
3.精密加工技術
精密加工技術種類繁多,主要包含精密切削技術、磨具成型技術、超精密研磨技術、微細加工技術和納米技術。目前精密切削技術應用較廣泛,精密切削技術是直接采用切削的方式獲得高精度的方法,但是要想采用切削的方式獲得高精度的加工水平,必須保證機床、工具等不受到外界因素的影響。例如采用機床進行加工時,必須保證機床具高剛度、熱變形小、抗震性良好等特點,才能確保加工的精密度。
4.總結
機械制造行業要想不斷的發展,必須跟隨現代科技的發展步伐,積極引進現代機械制造工藝,保證技術與時俱進,同時引進高精度的加工技術,保證機械制造的生產質量,提高生產水平,使企業得到更有利的發展。根據文章的分析,我們必須認識到現代機械制造工藝和精度加工在制造業中占據的地位,并不斷創新,為現代機械制造行業的發展提供有力的保障。 [科]
【參考文獻】
[1]王美,宋廣彬,張學軍.對現代機械制造企業工藝技術工作的研究[J].新技術新工藝,2011.
[2]賈文佐,李曉軍.精密和超精密加工的應用和發展趨勢[J].科技與企業,2012(3).
一、關于零部件制造設備新技術應用
目前汽車廠設備關于汽車零部件制造的技術應用形式較多,包括塑料件漆膜粘結、負荷陶瓷制動盤、鎂合金等等。就塑料件漆膜粘結新工藝技術來看,其技術應用原理并不是將尤其噴撒到零件表面上,而是運用化學形式通過注塑成型機進行漆膜粘貼,現階段關于該技術工藝開發與研究較多,其中以克萊斯勒公司為典型代表。在設備技術應用過程中,通過塑料件漆膜粘接能夠大大控制零件制造的成本投入,例如在汽車廠設備配備中投入五臺左右注塑成型機,汽車漆膜項目就能夠順利開展,而節省下的成本投入在數千萬左右。另外,近幾年關于鎂合金在汽車廠設備制造中的應用也越來越多。應用鎂自身優勢,能夠通過熱轉換進行生產,除此之外也可以通過電解工藝技術進行生產。應該鎂合金進行汽車零件生產其生產成本較高,且耐久性有待進一步提升。但將鎂合金由于汽車制造中的傳動系零部件及儀表板生產零部件,能夠有效提升汽車零件質量及整體性能。就現階段的應用及研況來看,鎂合金更傾向于應用在鎂制缸蓋及變速器外殼上,這種技術應用目前以歐美國家為主,通過實踐技術應用逐漸實現技術普及。盡管鎂壓鑄件使用規模有限,但這種應用技術是目前較多汽車廠生產制造加大關注與研發的新技術形式。
二、汽車廠關于車身技術應用
1.計算機模擬技術
現階段各國汽車制造企業已經將金屬板料形成過程數值模擬作為汽車零部件設計中的一個標準工具,通過這種數值模擬形式能夠有效控制次品率、廢品率,并提升沖壓質量,這對汽車制造企業來講能夠大大降低汽車制造成本。目前在汽車廠設備應用中主要采用模塊化沖壓技術、特種成型技術等等。通過采用代用控制功能模塊式沖壓的壓力機設備,以及帶材矯正機進行系統運行,在運行過程中完成沖模橫向位移,并進行帶材進給定位功能操作。該系統應用可編程沖壓,所以系統能夠柔性的滿足生產需要,在帶材上完成不同汽車零件生產。通過設備串聯式加工,能夠對工件進行兩面沖壓加工,最大限度提升設備工藝水平及生產效率。另外,應充分明確應用這種設備技術能夠將沖壓加工系統柔性與生產效能統一。
2.亞毫米沖壓技術
亞毫米沖壓主要是指將車身沖壓件精度控制在0-1.0mm范圍。該沖壓技術應用對精度要求較高,要保證沖壓件尺寸能夠精準的控制在亞毫米范圍,并嚴格控制其敏捷度,要有效減少30%以上沖壓時間,并對模具設計與制造時間、工裝準備時間進行有效控制,縮短整體車型制造時間。
三、車身焊接設備及工藝技術分析
隨著科技水平提升,車身制造工藝也在這個過程中獲得發展,從租出拼接技術到激光復合焊接工藝,經歷了技術的創新與研發。
1、激光復合焊接功能以
其主要是一種通過借助激光焊接工藝,并同時利用兩種焊接技術在焊接區的一種方法。這項技術具有幾點優勢特點:焊接過程中的電弧高穩定性以及大熔深;焊接焊縫具有較強韌性;無焊縫背面下垂情況;同時也具有較好的經濟性。
2、實例分析
采取激光復合焊接工藝過程中,主要借助的是MIG復合焊接技術,同時因為此項技術需要與MIG釬焊之間相融合,最終有效克服技術缺陷,能夠產生良好電弧穩定性。焊后焊縫熔寬將會可以充分達到設計需要,焊縫表面所具有的光滑程度以及良好可塑性,通常而言,并不需要PVC涂層,則能夠利用裸表面完成應用。但是焊縫屬于連續性密封焊縫,為此,可以極大程度上提升汽車車身的剛性以及密封性。
參考文獻:
[1]陳益平,李方茂,余臘鳳. 某汽車廠涂裝面漆三臺空調加濕改造技術方案[J]. 科技傳播,2011,21:32-33.
[2]鮑中美. 汽車生產中工藝設備的選型技術研究[A]. 湖北省科學技術協會.2003湖北汽車學術交流研討會論文集[C].湖北省科學技術協會:,2003:2.
[3]馬哈中國培訓中心——成就最全面的汽車檢測設備及技術培訓[J]. 汽車維修與保養,2016,08:81.
[4]葛世名,李工一. 高紅外技術在第一汽車廠的應用[A]. 中國光學學會紅外光電器件專業委員會、中國光學光電子行業協會紅外專業分會、中國電子學會光電子學分會、中國機械工程學會工業爐分會、中國電工技術學會電熱專業委員會、中國光學學會錦州分會、云南省光學學會.第八屆全國紅外加熱暨紅外醫學發展研討會論文及論文摘要集[C].中國光學學會紅外光電器件專業委員會、中國光學光電子行業協會紅外專業分會、中國電子學會光電子學分會、中國機械工程學會工業爐分會、中國電工技術學會電熱專業委員會、中國光學學會錦州分會、云南省光學學會:,2001:2.
[5]鄧平堯. 分析汽車維修現狀與技術設備及質量管理控制[J]. 山東工業技術,2015,21:267.
關鍵詞:工藝技術;工藝流程;工藝材料;SMC/SMD貼裝;ESD防護
前言
SMT(英文名Surface Mounted Technology),即表面貼裝技術,是一種直接將元器件焊接到印制板表面固定位置上的貼裝技術(不需要進行磚孔插孔作業)貼片工藝和貼片設備對生產現場要求的電壓必須要穩定,且要防止電磁干擾,操作人員要有防靜電意識,生產現場具有良好的照明和通風設施,在生產過程中的溫度、濕度、空氣清潔度等都有相應的要求,一線的擔當人員也必須經過專門培訓部門考核后,進行上崗作業。
1 SMT工藝技術
SMT簡介電子電路表面組裝技術稱為表面貼裝技術。它是一種將無引腳或短引線表面組裝元器件(簡稱SMC/SMD,中文稱片狀元器件)安裝在印制電路板的表面或其它基板的表面上,通過回流焊或波峰焊等方法加以焊接組裝的電路裝連技術。
1.1 主要特點
(1)元器件重量輕、貼片元器件部品體積小、貼裝精密度高,貼片元器件的體積和重量也只有傳統插裝件的大小1/10左右,SMT生產之后,電子產品體積縮小至原有器件部品的40%~60%,重量減輕至原有器件部品的60%~80%。(2)元器件焊接不良率低,且可靠性高、抗震能力強。(3)高頻特性好,減少了電磁和射頻干擾。(4)對于現在生產的電子產品易于實現自動化,生產效率提高。
1.2 SMT和THT的比較
SMT和THT的比較:二者的根本區別是“貼”和“插”,為什么要用SMT逐步替代傳統生產方式其原因是,隨著電子行業發展,而THT-“插”工藝技術采用的是通孔插件法,無法滿足電子產品小型化/超薄型,因此被SMT-“貼”工藝技術所取替。從而將表面組裝工藝技術充分與化工,材料技術、涂覆技術、精密機械加工技術、自動控制技術、焊接技術、測試和檢驗技術、組裝設備原理與應用技術等諸多技術相結合。
SMT工藝流程如下:
絲印(紅膠/錫膏)檢查(可選AOI光學檢查儀或者目視檢查)貼裝(優先貼小部品后貼大部品)檢測(可選AOI光學/目視檢測)焊接(采用熱風回流焊進行焊接)檢測(可分AOI光學檢測外觀及功能性測試檢查)維修(使用烙鐵及熱風槍等)分離板(手工或者cutting Jig進行分割)
工藝流程簡化為:絲印―貼片―焊接―檢查(功能性/外觀性檢查發現不良,需要維修)
2 SMT貼裝工藝材料
SMT貼裝工藝時,需要包含焊料、焊膏、膠黏劑等焊接和貼片器件,以及助焊劑、清洗劑、熱轉換介質等工藝材料。
2.1 SMT貼裝材料的用途
焊料、焊膏、膠黏劑等材料在波峰焊、回流焊、手工焊三種主要焊接工藝中的作用如下。
(1)焊料和焊膏:回流焊接時采用焊膏,它是焊接材料,同時又能利用其粘性作用提前固定SMC/SMD器件。(2)焊劑:主要作用是助焊。(3)膠黏劑:對SMD器件起到加固作用,防止貼裝作業時SMD的偏移和脫落現象。(4)清洗劑:清洗焊接工藝后殘留(如鋼網焊膏殘留,PCB異物等)物。
2.2 焊料
Sn63/Pb37和Sn62/Pb36/Ag2具有最佳綜合性能,而在低熔點焊料中,Sn43/Pb43/Bi14具有較好的綜合性能。電子產品貼裝時Sn-Pb是最普遍的焊料合金物,強度和可潤濕性是最合適。
2.3 焊劑
焊劑分為酸性焊劑和樹脂焊劑,焊劑的作用是去除金屬表面和焊料本身的氧化物或其它表面污染,潤濕被焊接的金屬表面。
2.4 清洗劑
清洗劑應滿足化學和熱穩定性好,在貯存和使用期間不發生分解,不與其它物質發生化學反應,對接觸材料弱腐蝕或無腐蝕,具有不燃性和低毒性,操作安全,清洗操作過程中損耗小,必須能在設定溫度及時間內進行有效清洗。
3 SMC/SMD貼裝工藝技術
SMC:表面組裝元件(Surface Mounted components)主要有矩形片式元件、圓柱形片式元件、復合片式元件、異形片式元件。
SMD:它是Surface Mounted Devices的縮寫,意為:表面貼裝器件,它是SMT元器件中的一種。
(1)貼裝機的一般組成:SMT貼裝機是計算機控制,并集光、電、氣及機械為一體的高精度自動化設備。
(2)主要的影響SMT設備貼裝率要素:貼片在選擇設備時主要考慮其貼裝精度與貼裝速度,而在SMT實際使用過程中,為了有效提高產品質量、使成本降低、確保生產效率提高,那么如何提高和確保SMT設備貼裝率是擺在使用者面前的首要任務。
(3)貼裝機的影響因素:貼片機XY軸傳動系統的結構,XY坐標軸向平移傳動誤差,XY位移檢測裝置,真空吸嘴Z軸運動對器件貼裝偏差的影響等。
(4)貼裝機視覺系統:要準確地貼裝細間距器件,最主要是攝像機的像元數和光學放大倍數。
(5)貼裝機軟件系統:高精度貼裝機軟件系統為二級計算機控制系統,一般采用DOS界面,也有采用Windows界面或UNIX操作系統,由中央控制軟件、自動編程軟件、貼裝頭控制系統和視覺處理軟件組成。
4 靜電防護
4.1 電子產品制造中的靜電
在電中不流動的電叫靜電,靜電是由正電荷和負電荷聚集在一起的電。靜電是一種電能,它存在于物體表面,是正負電荷在局部失衡時產生的一種現象。靜電對電子產品所造成的危害主要表現為損傷,擊穿是損傷的一種。通常靜電對部品損害的特點是:(1)隱蔽性。(2)潛在性。(3)隨機性。(4)復雜性。
靜電防護的特殊性:第一,靜電的產生和積累要一定的條件和過程,因此在沒有進行保護的產品也未必都會受到靜電損害,它是具有一定的隨機性;第二,靜電釋出的能量在多數情況下能量都比較小,因此受到靜電損傷的產品也并不會立即不良,部分產品表現為產品漏電,且性能不穩定,甚至在產品出庫時測試中也表現不明顯,以后發現問題易歸咎為材料不良或設計不良而不自醒,因此常使人們認識不到ESD的危害。
4.2 靜電放電的防護
基于貼片生產過程的ESD防護系統主要有:(1)生產車間環境靜電防護;(2)人體手環、手套等靜電防護;(3)靜電防護大地接地;(4)靜電檢測與儀表檢查;(5)生產車間門簾接地;(6)每日點檢及維護。
4.3 防靜電采用的工具和措施
(1)設備接地;(2)采用防靜電地面;(3)采用不銹鋼工作臺(或者在作業臺鋪設防靜電皮);(4)使用離子風機;(5)使用自動加濕機;(6)使用鋁質傳遞盤、傳遞架;(7)工作人員戴防靜電手環、穿防靜電服和鞋;(8)芯片及成品采用防靜電袋包裝;(9)成品擱架采用鐵質和鋁質材料;(10)靜電手環每日檢測一次、設備接地每月檢測一次。
5 結束語
本論文包括了基礎知識、發展歷程、SMT的工藝流程,重點介紹了SMC/SMD貼裝工藝技術及靜電防護,影響SMT技術的一些主要因素,涉及到電子元器件使用、SMT設備的了解和熟悉,操作流程的用電常識等重要電子加工領域,符合當代電子電路貼裝行業的發展趨勢,對現在加工生產技術的指導具有一定意義。文章在內容上面比較充實,實用性較強,對在今后的工作中有一定的參考價值。
參考文獻
[1]龍緒明.實用電子SMT設計技術[M].北京:機械工業出版社,1997.
[2]張文典.實用表面組裝技術[M].電子工業出版社,2006.
關鍵詞:汽車車身;同步工程;制造工藝
從汽車的構成來看,車身、地盤和發動機是重要的三大部件。隨著汽車市場競爭的日益激烈,汽車車身制造工藝起到決定性的作用。與汽車的底盤和發動機相比較,汽車車身制造包括結構設計、制造工藝技術和車身的造型等多個階段,這就意味著在汽車車身制造過程中,需要對制造的各個階段系統規劃。鑒于汽車車身制造投資大、更新快的特點,就需要考慮到汽車車身制造周期。啟動同步工程,將汽車車身的研究、開發和制造等各個專業階段同步協調,不僅可以縮短汽車從開發到制造的周期,而且還可以降低車身制造成本,提高汽車車身質量,以使汽車車身的生產效率有所提升。
1 汽車車身制造工藝的同步工程
1.1 汽車車身制造工藝的主要內容
汽車車身制造工藝主要包括三個方面的內容,即涂裝、焊接、沖壓。
汽車車身的涂裝工藝就是通過采用油漆工藝和密封工藝提高汽車的美觀度,并使車身具有較高的防腐蝕效果。汽車車身的涂裝過程中,每一層都要細致均勻[1]。此外,車身制造工藝還含有現場快速同步,整合了多步驟的制造流程。
1.2 汽車車身制造的同步工程
汽車車身制造的同步工程,專業技術上是指現場快速同步工程和總裝同步工程。在車身產品的研究、開發中,對產品的圖紙以及數據模型進行分析,做出沖壓工藝分析報告交送到產品研究開發部門,然后才能夠進入到產品的專業制造流程。目前的汽車制造企業所實施的車身制造工藝同步工程,主要是指產品環節和制造環節的同步工程。其中,產品環節是汽車車身產品制造過程中的工藝并行工程。具體的操作流程為:汽車企業的研究開發部門將車身產品的設計圖紙以及數據模型提供給沖壓部門和總裝部門,以制定沖壓和總裝的工藝預案。通過各個部門針對工藝預案的個性內容充分交流后,將現場總裝必備的工藝方案制定出來。
2 汽車車身的相關工藝的同步工程
汽車企業的車身沖壓是過程性的工藝,需要分析產品信息,根據分析結果對沖壓工藝技術進行調整,以獲得新的設計結果。通過優化汽車車身的沖壓工藝技術,使得汽車的車身設計水平有所提高。汽車車身沖壓工藝多采用智能技術,運用計算機輔助工程(CAE)對工藝設計進行檢驗、修改,還建立優化決策機制以確保汽車車身的各項指標符合設計要求[2]。雖然在汽車車身沖壓工藝技術中采用而來智能新技術,如果沒有考慮到沖壓和總裝工藝方案的同步性,就會導致汽車車身制造中存在著堵孔等等的問題,對車身的質量造成不良影響。
2.1 沖壓工藝的同步工程
汽車車身的沖壓工藝同步工程的具體內容是,汽車車身的產品制造部門將產品的設計圖紙和數據模型提供給沖壓專業部門,沖壓專業部門通過對圖紙和數據模型進行分析后,做出沖壓工藝分析報告提供給產品制造部門。(圖1:沖壓工藝的同步工程的流程)
2.2 總裝工藝的同步工程
汽車車身的快速工藝同步工程的具體內容是,汽車車身的產品制造部門將產品的設計圖紙和數據模型提供給總裝專業部門,總裝專業部門通過對圖紙和數據模型進行分析后,做出總裝工藝分析報告提供給產品制造部門。
2.3 工藝不同步而導致的問題
由于零件沖壓后會產生一定程度的回彈,使得零件成形后,法蘭邊與規定值不相符合。這種誤差在工藝上是不可控制的,使得零件在生產中必然會存在定位上的偏差。零件沖壓過程是落料沖孔,零件成形之后就進行翻邊整形。在對零件進行翻邊整形的過程中,先確定定位孔的位置,根據孔的方向確定其他的孔的位置。在對零件進行檢測的時候,要對定位孔的位置進行檢測,對定位孔約束下的其他的孔的方向位置進行檢測。
為了控制這種回彈,就要對零件的開口的回彈以控制,采用法蘭邊約束的方法,對起翹曲回彈以控制。在技術處理的過程中,要保證零件沖壓、裝配的一致,做好檢測工作,使零件成型后的實際測定值與理論值相一致,確保車身的生產質量。
3 汽車車身的快速工藝同步工程的新內涵
現代的汽車企業普遍實施了車身制造工藝同步工程,但是同步工程的內容被賦予了新的涵義。汽車車身制造工藝屬于是系統化工程,各個部門都要相互協調,確保產品研究、開發、制造的各個環節統一。此外,還要增加改裝工藝和后續的服務的,以提高車身的制造精度,保證車身質量。工藝并行工程是車身制造工藝同步工程中的重要內容,將該工程納入到工藝同步工程的標準化管理中,可以確保汽車車身工藝同步工程的系統化展開。
4 結語
綜上所述,汽車車身的制造過程屬于是系統化工程,制造周期中的每一個環節的工藝水平對汽車車身都會產生一定的影響。汽車車身制造要經歷沖壓工藝、焊接工藝、涂裝工藝和總裝,其中沖壓工藝和焊接工藝要相互協調,要能夠保證零件質量。將同步工程引入到汽車車身制造中,實施系統化、制度化、標準化管理,實現汽車車身的研究、開發和制造工藝同步,以提高汽車的整體質量。
參考文獻: