柴油机进气管漏气问题的探讨.docx
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柴油机进气管漏气问题的探讨
弧定位焊改为CO2气体保护定位焊,并打底预焊一层。
经过多次试验对比,零件和坡口尺寸误差控制在±0.8mm以内,装配尺寸误差控制在±1.5mm以内,焊缝出现气孔和咬边现象可大幅降低,焊接质量得以保证。
（2增加焊接机器人的清枪程序,清除焊枪内飞溅物。
在焊接长焊缝（大于400mm前,4~5条短焊缝（小于50mm后,增加清枪程序,使保护气体正常吹出,基本可使焊接气孔消失,不会出现击穿保护罩现象。
（3用大功率的空气压缩机,控制压缩空气在6个大气压,机器人不再因压缩空气不足,出现停机现象。
（4定期清理焊丝导管,去除积屑,保证焊丝平滑送出。
根据多年实践,在四盘焊丝焊完后,即两个前车架焊接完毕后清除导管内积屑为宜。
5.2 编程技巧
（1优化焊接参数。
为获得合适的焊接参数,我们进行了大量的焊接模拟试验,对所得的参数进行优化组合,并进行了程序编码,存入命名的焊接参数程序。
（2对相同的焊缝、搜寻点,因位置不同,而不必重复编程,可进行焊缝、搜寻点拷贝。
（3焊枪程序编完后,存入命名的参数程序,在随后的工件编程中,可直接调用其程序编码,而不必重复编程。
（4焊枪姿态、焊丝伸出长度影响焊缝成形和焊接质量。
焊接时,一般焊枪与焊件平面保持75°~80°,焊丝伸出长度为4~6mm,焊缝成形较好。
5.3 实际效果
在多年实践的基础上,通过上述方案的逐步实施,焊接机器人工作站在结构件焊接中得到了广泛的应用。
该方案的实施效果较好,基本消除了常见的焊接缺陷,提高了焊接质量,并且使焊接生产率得到了很大提高,如每件前车架的焊接时间由原来的5~6h降低到2.5h左右,现在装载机的所有前车架和大部分后车架及铲斗都在焊接机器人上进行焊接。
6 结束语
焊接机器人作为一种先进的焊接设备,其应用得到了大力的推广,是使我国焊接业进入自动化时代的一个重要标志。
被焊部件的零件尺寸、装配精度和生产管理是困扰焊接机器人顺利应用的关键因素,另外,机器人的编程、操作人员的稳定及素质问题也不容忽视。
我们在实际应用焊接机器人工作站的基础上,摸索出了一些应用经验,供业界同行参考。
（收稿日期 2003 06 30
作者简介:
徐军营,1973年生,学士,工程师,从事结构设计和焊接机器人编程及维修工作,曾多次获河南省机械
工业科学技术进步一、二等奖,并取得国家实用新
型专利两项,在不同核心期刊上发表过多篇论文。
柴油机进气管漏气问题的探讨
北汽福田潍坊农业装备分公司（261200 王道辉 王焕德
1 问题的提出及生产现状
柴油机进气管漏气是个不容忽视的问题:
带增压器的柴油机,会因进气管漏气,达不到增压的目的;不带增压器的柴油机,会因进气管漏气使气体进入气缸未经滤清,缩短柴油机的使用寿命。
目前,小型少缸柴油机的进气管都是采用铸坯,而大型多缸柴油机的进气管多采用焊坯。
6060A、6200系列柴油机的进气管都是采用焊坯,结构见图1。
要想保证这类管型焊接结构不漏气,就要求既要保证焊缝致密,又要保证焊件结构尺寸。
对进气管而言,焊缝强度致密性是容易控制的,如何控制焊后结构尺寸是解决进气管漏气的关键所在。
经过了解,目前许多厂家的生产是采用反变形法。
在图1中,A是法兰盘,车后钻孔;B是大圆管,由薄钢板卷制、焊接而成;C是肘管,由薄钢板冲压、焊接而成;D是法兰盘车后钻孔攻丝;E是方法兰模锻成形、钻孔。
组装时,先将肘管与方法兰焊接,转机械加工铣平方法兰平面,将此组件用螺栓紧固在预制反变形的胎具
・
2
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・焊接 2003（11
上,然后组装大圆管及两个法兰盘,焊完肘管与大圆管间焊缝,最后焊两法兰盘
。
图1 进气管示意图
由于大圆管为薄壁圆管,焊后收缩引起方法兰移
位,又由于肘管与大圆管间焊缝前后不对称,引起挠曲变形,使方法兰挠起。
尽管根据一系列变形,在胎具上预设了反变形,但由于铆焊件的不规则性,使焊缝间隙大小不一,致使变形量没有明显的规律。
采用反变形法没能很好地控制焊后结构尺寸。
产品六方法兰平面度应大多在1.3mm左右,与一般设计要求平面度0.5mm相差甚远,尽管在装机时采取了增加垫片等措施,
但由于变形多是挠起、倾斜变形,增加垫片不能从根本
上解决漏气问题。
2 解决漏气问题的方案比较
进气管漏气问题是由六方法兰引起的,为了克服生产中不足,解决漏气问题,下面介绍两种方法:
2.1 焊后加工法
（1方法:
为了解决六方法兰的平面度问题,某些厂家采用了焊后加工法。
将肘管与方法兰焊接后,直接紧固在胎具上,然后组焊大圆管及两法兰盘,最后利用铣夹具夹紧,在龙门铣床上铣平六方法兰平面,保证平面度在0.5mm以内。
（2问题分析:
由于六方法兰是毛坏面,固定在胎具上有偏差,又由于焊接收缩变形,使加工后的六方法兰厚度不一,法兰孔与端面不垂直,法兰出现偏面,装机时不能很好地固定,又由于进气管是薄钢板焊件,形状不规则,刚性差,铣夹具的设计制造相当复杂,此方法尽管保证了六方法兰的平面度,但实际生产中实用性不强。
2.2 变形法
（1方法:
与以上不同,方法兰钻孔后即车平或铣
平大端面,与肘管组装但不点固焊接,用螺栓紧固在自
制胎具上。
两圆法兰盘与大圆管组装后也用螺栓紧固在胎具上。
如图2所示,此时的大圆管、肘管都是活动的。
调整肘管与大圆管点固焊接,稍冷后,焊接方法兰与肘管间焊缝,最后焊两圆法兰盘。
图2 自制胎具示意图
（2问题分析:
图2所示胎具比较简单,基准面为平
面,没有反变形,方法兰也是加工面,紧固时偏差小,由于先焊肘管与大圆管间焊缝,该缝焊引起的收缩变形、挠起变形以及大圆管自身的弯曲变形,都能通过肘管与方法兰间的相对移位自动调节,不会引起方法兰变形,待稍冷后再焊肘管与方法兰间焊缝。
这样就释放了绝大部分变形量,保证从胎具上取下后,不再发生大的弹性变形和应力变形。
此时六方法兰的变形,只是肘管与方法兰间焊缝引起的角变形。
由于方法兰与肘管厚度比较大,此变形量很小。
这样既解决了六方法兰平面度问题,又不需用太复杂的铣夹具,且不会出现厚度不等,偏面等不利装机因素。
3 模拟实验
通过反变形法,焊后加工法及自由变形法比较,可见自由变形法能较好地解决漏气问题,由于图2所示的胎具还没有制造完毕,我们利用现有胎具进行模拟实验。
3.1 实验装置
（1生产中应用的焊接转胎;（2现有的反变形胎具;（3电焊机及辅助工具。
3.2 目的及方法3.2.1 目 的
采用局部自由变形法,模拟全部自由变形法,验证自由变形法焊接的可行性。
3.2.2 方 法
（1利用现有反变形胎具,清除垫片,使基准面为平面;
（2肘管1,肘管6与方法兰焊接,作支撑架用,用
・
34・焊接 2003（11
螺栓紧固在胎具上;
（3肘管2、3、4、5与方法兰组装不点固,用螺栓紧固在胎具上;
（4大圆管与肘管1、6点固,调整肘管2、3、4、5与大圆管点固;
（5转胎上焊接大圆管与肘管间6条焊缝;（6组对两圆法兰盘;
（7焊接肘管2、3、4、5与方法兰间焊缝;（8转胎下焊两圆法兰盘与大圆管间焊缝;（9检验六方法兰平面度。
3.3 结 果
（1作支撑架用肘管的方法兰30%平面度超出0.5
mm,但全部在1mm以内;
（2未作支撑架用肘管的方法兰平面度全部在0.5mm以内。
4 结 论
通过三种方法比较及模拟实验证明,采用自由变形
法焊接柴油机进气管,可以控制六方法兰平面度,从而解决因结构尺寸引起的漏气问题。
（收稿日期 2003 07 22
作者简介:
王道辉,1966年生,大学本科,高级工程师。
高层建筑工字柱焊接工艺及焊后消应力方案
东莞建筑设计院有限公司（523106 赵家 毕 波
某建筑公司承建一项目为全钢框架结构的高层建
筑,其主框架的支撑柱在设计标高82m以上是采用焊接完成的工字柱,总数70条,长度为11.3
m,总重量480t。
根据施工图要求,这批工件采用角焊缝焊接,焊角20~30mm不等。
本文着重介绍焊角为30mm工字柱的制做工艺及焊后消应力方法。
1 焊接方案选定
在手工电弧焊、自保护药芯焊及埋弧焊三种焊接方法中,为了提高生产效率,减小焊接变形,我们选用了双丝埋弧焊工艺。
这种焊接工艺的熔敷速度较高,焊接速度的提高减小了单位时间内焊缝成形的热输入,降低了焊接变形倾向。
2 焊接工艺2.1 焊接材料
手工点焊及定位焊选用“KOBELCO”LB52焊条,
直径<4.0mm。
埋弧焊用的焊丝为LINCOLNL-61,直径<4.0mm;焊剂为LINCOLNF960。
2.2 焊接设备
焊接电源为LINCOLN公司的DC-1500和AC-1200各一台,这两套设备的送丝系统置于移动式焊接龙门架上。
焊接时,工件固定,龙门架沿轨道移动速度
无级可调,龙门架上自带的气缸可以控制焊枪的上下、
左右移动。
2.3 双丝埋弧焊枪位置焊枪位置见图1。
接直流电源的焊枪在前面,可以保证较大的熔深。
交流电源的焊枪放在后面,可以保证焊缝的熔宽和表面质量。
图1 焊枪位置
2.4 焊接参数
经过多次试验,选用如下焊接工艺参数,见表1。
表1 焊接工艺参数
焊层/道
焊接电流I/A
焊接电压U/V直流
交流
直流
交流
焊接速度v
/（cm・min-1
16006752732952~960067529328010~12
600
675
28
31
75
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44・焊接 2003（11
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