混合气体保护自动焊在阀门上的应用.pdf

阀 门 ∞ a 年 第 1 期 共同组合成铸型型腔 来铸造复 杂的阀体铸件是 可行的 ， 也是成功的 。 既 充分 利用 了树脂砂 的优 点 ， 又节约 了生产成本 ， 同时保 持原 有的生产秩 序与 生产 条件 ， 是手 工制 造 复杂铸 件的 一 条实 用 之 路 。 z 混合气体保护 自动焊在阀r ] 上的应用 - r E r 4 7 摘要介绍 j双I位混台 气体保 护 自动焊的设 备和阀体与法兰焊接 的I艺流程 。该设备的 自 动化程度较 高， 具有 一定 的先进性 ， 焊名产品质 量符合有关标 准。与手工电弧焊相 比 ， 可降低 消耗 一 提 高蛀济效益． 主 题 词 俸 保 护 焊 机自体 兰 动 焊 r - E ,J ’ 一，一 一 l 、 概 述 近 几 年 ， 我 厂 出 口产 品 巳达 到 总 产 量 的 8 O 。出E l 阀门的阀体与法兰焊接， 除焊接质量 符台标准外 ， 焊 缝的成形要美观 ， 熔宽 和增高要 求均匀 。采用手工 电弧焊 不仅难 达到标准要 求 ， 而 且效 率低 ， 不能满足生产的高速 发展。 为 此 ， 我 们 采用了双 工位 混 合气 体保 护 自 动焊进行 阀体 与法兰 的焊接 。由于焊接过程 完 全 自动化 ， 焊 缝的 内在质量 及外 观成形均 达 到 了外商的要求 ． 圆满地完 成了阀门出 口任务 。 2 、 焊接设备 及方 法 双 工位 混合气体保护 自动焊设备用于 阀门 的阚体 与莹 兰的焊接 是我 厂与哈尔滨焊接研究 所 及唐 山电子设备厂共 同研制 的 。它主要 由焊 接 电源 ， 焊接机床 ， 液压 系统 ， 控制 系统 。 送丝机 构 和供 气系统所组成 。 该 焊接 设备 对 D N1 ,5 ～5 0 ram规 格 的 阀 门 进 行焊 接的工艺流程 如图 l 所 示 。在工艺流程 中 圈 l 阀体 与法 兰焊 接工 艺 流程 ①起动接通 电源 ， 控制部分 开始工作 。 ③ 定位 托架下 落 水平 顶 进 并 夹紧 工件 ②夹紧工件开机后 ， 水平顶 进 ， 将工件夹 后 ， 托工件的托架不再起作用 ， 下落 。 紧 。 为保证法兰 d 个 孔与阀体 的位 置正确 ， 在夹 ① 焊枪到位焊 枪下降 到预 定位置 ， 同时 紧工件的同时， 定位销插入法兰 d 孔内定位 。 电磁阀工作， 保护气体流出。 维普资讯 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 9 0 3年第 1 期 阀 门 ⑤焊 接开 始送 丝机开始工 作 ， 焊 丝接触 工件 即引弧 短路引弧 ， 焊 接工件 。 ⑥机 床转 动 电弧燃 起 后工件 形成熔 池 ， 机床转动 ， 进 入正常焊 接。为使接头 良好 ， 避免 收弧产生弧坑 ， 机 床转 动 3 6 5 。 ， 即搭接 5 。 。 ⑦ 焊接结 束机床转 动 3 6 5 。 后停 止 ， 送 丝 机亦 同时停 止工作 ， 焊接 电流随 弧长增加而 衰 减至息弧 ， 弧坑亦被填满 ⑥ 机床复 位机床 回转 5 ， 其 目的是使 工 件 夹具 及 定位 销 回复原 始位 置 ， 以保证 法 兰 d 孔 与阀体的位置 不变 。 ⑧ 定位 托 架 回位 定位 托架 回位托 起 工 件 ， 水平顶进及定位销脱离工件 。 ⑩ 装卸工 件从托 架上取 下焊后工 件 ， 更 换工件进行下一循环 。 由以上工 艺流程 可以看 出， 在焊接 过程中 ， 除 装卸工 件 ， 其 余全 部实 现 了用 P C微机 一元 化全 自动控制。 由于采用了双工位焊接 较大地 提 高了生产效率 3 焊接 材料 及焊 接工 艺参数的确 定 根 据 阀门 的工作 要 求 和焊 接 材料 的 适应 性 ， 选 择 H0 8 Mn 2 S I A焊丝 作 为 熔 化极 填 充材 料 ， 焊丝 直径 为 l _ 2 ram， 阀 门和法 兰 的材 料为 2 5 Mn锻钢 ， 阀 门焊 接部位 和坡 口形式如 图 2 ， 工 艺参 数见表 l 。 图 2 焊 接部 位及坡 口 表 l 焊 接工艺 参数 阀J 1 公称 电压 电流 气体藏量 进丝速度 焊速 通 径 1 i t ti t V A m’ ／ h m／ min m／ mJ n l 5 ～ 20 20 l 75 ～ 2 0 0 1 ． 5 2 6 0 ． 3 6 25 41 2 5 20 O ～ 2 25 1 ． 5 3 B 0 ． 3 7 5 O 2 5 2 J O ～ 2 3 5 1 ． 5 5 9 0 ． 3 9 为使焊 口的根部焊 透 ． 防止 出现夹 渣和 气 孔等 缺 陷， 要求 电弧具 有较强 的挺度 以保证 熔 透 深 度 ， 根 据 阀 门 通 径 的 大 小 焊 接 电 流 定 为 I 75～ 2 50 A 确定 合适 的焊 接 电流 对工 件 的焊接 结果 十分重要 ， 同时要使焊缝完美无缺 ， 与准确的选 择气体 的混 合比例也是分 不开 的 。 开始 ， 我们是 按 照 7 0 A r 、 3 0 C O 的 比例 混 合 ， 发现 焊 缝 成形不理想， 飞溅比较严重， 经多次调整气体混 合比例 ， 当 8 0 Ar 、 2 0 c oz 时 ， 焊缝 表 面成形 明显光滑和整洁 ， 而且飞溅也 明显减少。 在确定气体 流量 时 ， 当气体 流量 为 1 ． 2 m。 ／ h时 ． 发现 电 弧挺 度 不 够 ， 焊 缝 中有未 焊 透 现 象 。经试验 气体流量选 择 为 1 ． 5 m ／ h时 ， 较合 适， 焊缝成形好， 飞溅少， 经 X射线检验后， 未 发现内在缺陷。 值 得注意 的是 ． 为避免 引弧 时产生熔 深 不 足及未焊透 和余高 过高 的问题 ， 在引 弧时要对 焊接 电流、 送丝速度和机床转动速度作适 当控 制 ， 以增加对 工件 的热 输入。 采用 富氲 c 气体保 护焊接 ， 我们对 工件 进行 了各种机 械性 能的检验 试验结果表明 ， 采 用该 气体保 护焊 方法和 前述 的工艺 规范 ， 焊 接 接头的抗拉强度及 冲击值 明显优 于手 工 电弧焊 接 表 2 表 2 自动焊与手工焊性能比较 阀 J1 型 号 焊 接 材 料 焊 接 母 材 蔷 产等 曼 CZ4l Hl 4 0 H0 8 M n 2 Si A 2 5 Mn 5 9 0 21 0 C Z 4 l Hl 如 结 5 I 7 2 5 Mn 5 2 0 I 3 0 d ． 经济效益 该设 备经 一年多的使 用 ， 巴取得 了 明显的 经济效益 1 工 作效率 有很 大提 高 ， 以 DN1 5 ram 阀 门为例 ， 采用 手工 电弧焊 结 5 0 7 的工 时 为每 台 1 0 分钟 ， 现在 只用 1 分钟 ， 提高效率 4 0 倍 2 降低 了生 产成 本 ， 以 D N1 5 ram 阀 门为 例 ， 使用原 工艺 消耗 结 5 0 7焊 蒹 每 台阀 门 需 1 ． d 0元 ， 而采用新 工艺消耗 H0 8 Mn S I A焊丝 只 需 0 ． 5元 ， 消耗保护 气需 0 ． 儿 元 ， 仅 此一 项降 低费用 5 0 以上 。 3 由于 保护罩的 隔离作用 ， 使弧 光 、 粉尘 LJ ● l● ． 维普资讯 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 阀 门 9 9 3年 第 1 期 和飞 溅等 对操 作者 的危 害大大降 低 ， 改 善了 劳 满 足了国际市场 的要求 动条件 ， 降低 了劳动强度 。 3 采用富氲 混台气体 焊接阐体与法兰 ， 最 5 ． 结论 佳混 合 比值 为 8 0 ％At 、 2 0 c o 。 1 所研制 的焊 接 设备及 自动控制 装置适 4 该工 艺的使 用 ， 可 降低 消耗 ， 提高 经济 用性 强 ， 自动化 程度 高 ， 具有 一定的先 进性 ， 适 效益 ， 降低劳动强度 。 用于各种阀门的阀体与法兰的焊接以及中法兰 参考文献 的焊接 。 l 郑恩贵一 焊接材料的发履与胄 罨 望 辽宁第七届焊接学会 塞 萼 三 苎 氅 皇 ， 冀 嚣 ． 在 质 量 、外观质 量和机械性 能均达到有关标准 ， ⋯⋯⋯ ⋯。 ⋯ ～ ⋯ ⋯ ⑦ H 磬 日 乏 ． 牟 蔓， 1 词 圈． 垫片 2 一 聚氨脂橡胶冲模 江 苏 海安 阀 门厂 J 宏 斌 邑 T-- ； 占 z l 前言 我 厂生产 的止退 垫圈和 阀 门垫 片 ． 材料为 A3 、 1 C r l 8 N i 9 T i 和 XB 4 5 0 ， 厚度 为 0 ． 5 ～3 ram。 针 对其品 种多批 量小的特 点 ， 我 们设 计制作了 聚 氨脂橡 胶冲模来 代替钢模 ， 经生产 实践 取得 了降低成本、 缩短制造周期、 冲件毛刺较小且表 面平整及提高经济效益等效果 。 2 ． 模具结构及冲裁原理 聚氨脂橡胶通用复 合模具 图 1 ， 用于 冲 图 I 聚 氨脂橡 胶复 台模 】 - 顶扦2 ． 凸凹模3 橡皮4 压料板6聚氲 脂橡 胶 6窖框7 钢壁 制材料 为 A3 、 i C r l 8 Ni 9 T i ， 厚度 为 1 ram的 止退 垫圈 该模 具的容框 采用 日 2 mm的钢丝缠绕以 产生预应 力 ， 增大容框的强度 。 橡 胶与容框 采用 过盈配合 ， 双边过盈 量 为 0 ． 5 mm。容框型孔取 3 。 ～5 。 的斜 度 ， 有 利 于增 强橡 胶 在冲 压 过程 中 的稳 定性 ， 防止产生反胶现象 对材 料为 XB 4 5 0的阀体垫 片， 设计 了聚氨 脂橡 胶凸凹模 图 2 ， 试生产效 果较好 ， 但橡胶 的寿命较低 。 图 2聚氨脂 橡胶 凸凹模 1 ． 凸模2 ． 顶板3 ． 凹模|聚氲 脂橡胶5 ． 钢丝 6 ． 容框兼压 料板 聚 氨 脂橡 胶 具 有一 定 的 强 度、 硬度 、 耐 油 -l J★ 维普资讯 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载