1、車輛制造與維修1第一節第一節 車體鋼結構制造中的焊接工藝車體鋼結構制造中的焊接工藝第二節第二節 車體鋼結構的焊接變形車體鋼結構的焊接變形第三節第三節 裝配裝配-焊接夾具焊接夾具第四章第四章 車體鋼結構的裝配焊接工藝車體鋼結構的裝配焊接工藝車輛制造與維修2第四章第四章 車體鋼結構的裝配焊接工藝車體鋼結構的裝配焊接工藝第一節第一節 車體鋼結構制造中的焊接工藝車體鋼結構制造中的焊接工藝一、常用的焊接方法與焊接新技術一、常用的焊接方法與焊接新技術焊接焊接是指通過適當的物理化學過程使兩個分是指通過適當的物理化學過程使兩個分離的固態物體產生原子（或分子）間結合離的固態物體產生原子（或分子）間結合力而連接成

2、一體的連接方法力而連接成一體的連接方法車輛制造與維修3第四章第四章 車體鋼結構的裝配焊接工藝車體鋼結構的裝配焊接工藝常用焊接方法常用焊接方法手弧焊手弧焊埋弧焊埋弧焊CO2電弧焊電弧焊電阻焊電阻焊鎢極氬弧焊鎢極氬弧焊(TIG)熔化極氬弧焊熔化極氬弧焊(MIG)車輛制造與維修4第四章第四章 車體鋼結構的裝配焊接工藝車體鋼結構的裝配焊接工藝焊接新技術焊接新技術國外改善高強度鋼低氫焊條的新舉措國外改善高強度鋼低氫焊條的新舉措防止氫裂防止氫裂:焊接方法、焊接方法、焊接材料焊接材料、焊前預熱、焊前預熱、焊后處理焊后處理混合氣體保護焊混合氣體保護焊CO2+O2 CO2+Ar Ar+He低壓電弧對焊低壓電弧對

3、焊車輛制造與維修5第四章第四章 車體鋼結構的裝配焊接工藝車體鋼結構的裝配焊接工藝由由MIG焊開發出來的焊接新工藝焊開發出來的焊接新工藝 大電流大電流MIG焊焊細焊絲細焊絲MIG焊焊等離子等離子MIG焊焊焊接設備焊接設備微機控制焊縫自動跟蹤系統微機控制焊縫自動跟蹤系統新型焊接電源設備新型焊接電源設備3. 焊接機器人焊接機器人車輛制造與維修6第四章第四章 車體鋼結構的裝配焊接工藝車體鋼結構的裝配焊接工藝車輛制造與維修7第四章第四章 車體鋼結構的裝配焊接工藝車體鋼結構的裝配焊接工藝車輛制造與維修8第四章第四章 車體鋼結構的裝配焊接工藝車體鋼結構的裝配焊接工藝車輛制造與維修9第四章第四章 車體鋼結構的

4、裝配焊接工藝車體鋼結構的裝配焊接工藝二、二、 焊接結構合理性分析焊接結構合理性分析焊接結構的主要特點焊接結構的主要特點焊接接頭的整體性焊接接頭的整體性焊接結構有較大的焊接應力和變形焊接結構有較大的焊接應力和變形焊接結構的應力集中變化范圍大焊接結構的應力集中變化范圍大常用的焊接接頭形式常用的焊接接頭形式1. 對接、搭接、丁字接、角接對接、搭接、丁字接、角接車輛制造與維修10第四章第四章 車體鋼結構的裝配焊接工藝車體鋼結構的裝配焊接工藝車輛制造與維修11第四章第四章 車體鋼結構的裝配焊接工藝車體鋼結構的裝配焊接工藝車輛制造與維修12第四章第四章 車體鋼結構的裝配焊接工藝車體鋼結構的裝配焊接工藝焊接

5、結構合理性分析焊接結構合理性分析坡口的選擇坡口的選擇合理地確定焊縫尺寸合理地確定焊縫尺寸合理地布置焊縫合理地布置焊縫避免焊縫過分集中避免焊縫過分集中焊縫對稱布置焊縫對稱布置焊接接頭避免焊接接頭避免應力最高位置應力最高位置避免彎曲力矩及應力集中避免彎曲力矩及應力集中遠離遠離結構孔結構孔搭接時留排污口搭接時留排污口焊接接頭應考慮焊接方法的特點焊接接頭應考慮焊接方法的特點焊接結構應保證可焊性焊接結構應保證可焊性車輛制造與維修13第四章第四章 車體鋼結構的裝配焊接工藝車體鋼結構的裝配焊接工藝車輛制造與維修14第四章第四章 車體鋼結構的裝配焊接工藝車體鋼結構的裝配焊接工藝車輛制造與維修15第四章第四章

6、車體鋼結構的裝配焊接工藝車體鋼結構的裝配焊接工藝車輛制造與維修16第四章第四章 車體鋼結構的裝配焊接工藝車體鋼結構的裝配焊接工藝車輛制造與維修17第四章第四章 車體鋼結構的裝配焊接工藝車體鋼結構的裝配焊接工藝車輛制造與維修18第四章第四章 車體鋼結構的裝配焊接工藝車體鋼結構的裝配焊接工藝車輛制造與維修19第四章第四章 車體鋼結構的裝配焊接工藝車體鋼結構的裝配焊接工藝車輛制造與維修204. 焊接接頭靜強度計算焊接接頭靜強度計算 工作焊縫和聯系焊縫工作焊縫和聯系焊縫 焊接接頭強度計算的假設焊接接頭強度計算的假設 電弧焊接接頭的靜強度計算電弧焊接接頭的靜強度計算第四章第四章 車體鋼結構的裝配焊接工藝

7、車體鋼結構的裝配焊接工藝車輛制造與維修21第四章第四章 車體鋼結構的裝配焊接工藝車體鋼結構的裝配焊接工藝車輛制造與維修22第四章第四章 車體鋼結構的裝配焊接工藝車體鋼結構的裝配焊接工藝車輛制造與維修23第四章第四章 車體鋼結構的裝配焊接工藝車體鋼結構的裝配焊接工藝車輛制造與維修24車輛制造與維修25第四章第四章 車體鋼結構的裝配焊接工藝車體鋼結構的裝配焊接工藝車輛制造與維修26第四章第四章 車體鋼結構的裝配焊接工藝車體鋼結構的裝配焊接工藝車輛制造與維修27第四章第四章 車體鋼結構的裝配焊接工藝車體鋼結構的裝配焊接工藝第四章第四章 車體鋼結構的裝配焊接工藝車體鋼結構的裝配焊接工藝三、不銹鋼焊接工

8、藝特點三、不銹鋼焊接工藝特點（一）不銹鋼的基本知識：不銹鋼是在普通碳素鋼的基礎上，（一）不銹鋼的基本知識：不銹鋼是在普通碳素鋼的基礎上，加入一組鉻的質量分數大于加入一組鉻的質量分數大于12%合金元素的鋼材。合金元素的鋼材。1、不銹鋼的種類：普通（一般）不銹鋼、耐蝕鋼。、不銹鋼的種類：普通（一般）不銹鋼、耐蝕鋼。通常以金相組織進行分類：通常以金相組織進行分類：F、M、A、A-F、A-M、PH等等2、不銹鋼的化學成分：、不銹鋼的化學成分：3、不銹鋼的物理性能：、不銹鋼的物理性能：高的電阻率，約為碳鋼的高的電阻率，約為碳鋼的5倍；倍；大的線膨脹系數，比碳鋼大大的線膨脹系數，比碳鋼大40%，并隨溫度的

9、升高相應，并隨溫度的升高相應提高；提高；低的熱導率，約為碳鋼的低的熱導率，約為碳鋼的1/3。第四章第四章 車體鋼結構的裝配焊接工藝車體鋼結構的裝配焊接工藝4、不銹鋼的力學性能：、不銹鋼的力學性能： A型綜合性能最好，抗拉強度、屈服極型綜合性能最好，抗拉強度、屈服極限和硬度，隨著溫度的降低而升高；塑限和硬度，隨著溫度的降低而升高；塑性隨溫度降低而減小。性隨溫度降低而減小。5、不銹鋼的耐熱性能、不銹鋼的耐熱性能6、不銹鋼的耐蝕性能、不銹鋼的耐蝕性能第四章第四章 車體鋼結構的裝配焊接工藝車體鋼結構的裝配焊接工藝（二）不銹鋼的焊接特點（二）不銹鋼的焊接特點1、鐵素體型不銹鋼的焊接特點、鐵素體型不銹鋼的

10、焊接特點u焊接接頭的晶間腐蝕；焊接接頭的晶間腐蝕；u焊接接頭的脆化；焊接接頭的脆化；高溫加熱引起的脆性高溫加熱引起的脆性相脆性相脆性475脆性脆性局部馬氏體引起的脆性局部馬氏體引起的脆性第四章第四章 車體鋼結構的裝配焊接工藝車體鋼結構的裝配焊接工藝u鐵素體型不銹鋼的焊接工藝原則：鐵素體型不銹鋼的焊接工藝原則：焊前預熱焊前預熱焊后熱處理焊后熱處理采用小的熱輸入采用小的熱輸入第四章第四章 車體鋼結構的裝配焊接工藝車體鋼結構的裝配焊接工藝2、馬氏體型不銹鋼的焊接特點、馬氏體型不銹鋼的焊接特點u焊接接頭的冷裂紋焊接接頭的冷裂紋u馬氏體型不銹鋼的焊接工藝原則馬氏體型不銹鋼的焊接工藝原則預熱溫度的選擇預熱

11、溫度的選擇焊后回火熱處理和后熱處理焊后回火熱處理和后熱處理調制熱處理調制熱處理焊接方法的選擇焊接方法的選擇第四章第四章 車體鋼結構的裝配焊接工藝車體鋼結構的裝配焊接工藝3、奧氏體型不銹鋼的焊接特點、奧氏體型不銹鋼的焊接特點u焊接接頭的熱裂紋焊接接頭的熱裂紋原因：原因：焊縫金屬凝固期間存在較大的焊縫金屬凝固期間存在較大的拉應力；拉應力；方向性強的焊縫柱狀晶組織，方向性強的焊縫柱狀晶組織，有利于有害雜質的偏析及晶間液態夾層有利于有害雜質的偏析及晶間液態夾層的形成；的形成；奧氏體鋼的品種多，母材及奧氏體鋼的品種多，母材及焊縫的合金組成比較復雜。焊縫的合金組成比較復雜。第四章第四章 車體鋼結構的裝配焊

12、接工藝車體鋼結構的裝配焊接工藝避免奧氏體不銹鋼焊接熱裂紋的途徑：避免奧氏體不銹鋼焊接熱裂紋的途徑：冶金措施：冶金措施：焊縫金屬中添加一定數焊縫金屬中添加一定數量的鐵素體組織，使焊縫成為量的鐵素體組織，使焊縫成為A-F雙相組雙相組織，能有效防止焊接熱裂紋的產生；織，能有效防止焊接熱裂紋的產生；控制焊縫金屬的鉻鎳比（控制焊縫金屬的鉻鎳比（2.3-3.2）；）；在焊縫金屬中嚴格限制在焊縫金屬中嚴格限制B、S、P、 Se等等有害元素的含量。有害元素的含量。第四章第四章 車體鋼結構的裝配焊接工藝車體鋼結構的裝配焊接工藝工藝措施：工藝措施：采用適當焊接接口或焊接采用適當焊接接口或焊接方法；方法；盡量選用低

13、氫型焊條和無氧焊盡量選用低氫型焊條和無氧焊劑；劑；焊接參數應選用小的熱輸入（小焊接參數應選用小的熱輸入（小電流快速焊；電流快速焊；選用合理的焊接結構；選用合理的焊接結構；收弧慢且要設法填滿焊坑。收弧慢且要設法填滿焊坑。第四章第四章 車體鋼結構的裝配焊接工藝車體鋼結構的裝配焊接工藝u相導致的脆化相導致的脆化u焊接變形與收縮焊接變形與收縮u焊接接頭的晶間腐蝕焊接接頭的晶間腐蝕原因原因耐晶間腐蝕的熱處理原理耐晶間腐蝕的熱處理原理第四章第四章 車體鋼結構的裝配焊接工藝車體鋼結構的裝配焊接工藝影響焊接接頭晶間腐蝕的因素影響焊接接頭晶間腐蝕的因素 受熱溫度和時間的影響受熱溫度和時間的影響 焊接條件的影響焊

14、接條件的影響 焊后處理參數的影響焊后處理參數的影響 焊縫金屬的晶間腐蝕焊縫金屬的晶間腐蝕第四章第四章 車體鋼結構的裝配焊接工藝車體鋼結構的裝配焊接工藝防止焊接接頭產生晶間腐蝕的措施防止焊接接頭產生晶間腐蝕的措施 工藝措施：工藝措施：選用適當的焊接方法選用適當的焊接方法合理制合理制定工藝參數定工藝參數操作方面操作方面強制焊區快速冷卻強制焊區快速冷卻進行穩定化處理或固溶處理進行穩定化處理或固溶處理 冶金措施：冶金措施：使焊縫具有使焊縫具有A-F雙相組織雙相組織在在焊縫金屬中滲入比鉻更容易與碳結合的穩定元焊縫金屬中滲入比鉻更容易與碳結合的穩定元素，如鈦、鈮、鉭等素，如鈦、鈮、鉭等盡量降低焊縫中碳含量

15、盡量降低焊縫中碳含量第四章第四章 車體鋼結構的裝配焊接工藝車體鋼結構的裝配焊接工藝u焊接接頭的應力腐蝕焊接接頭的應力腐蝕腐蝕機理腐蝕機理應力腐蝕斷裂條件應力腐蝕斷裂條件應力腐蝕斷裂特征應力腐蝕斷裂特征防止應力腐蝕斷裂的途徑防止應力腐蝕斷裂的途徑第四章第四章 車體鋼結構的裝配焊接工藝車體鋼結構的裝配焊接工藝4、奧氏體、奧氏體-鐵素體型不銹鋼的焊接特點鐵素體型不銹鋼的焊接特點第四章第四章 車體鋼結構的裝配焊接工藝車體鋼結構的裝配焊接工藝（三）不銹鋼焊接用焊接材料及輔助器材（三）不銹鋼焊接用焊接材料及輔助器材1、不銹鋼焊接用焊條與焊絲、不銹鋼焊接用焊條與焊絲2、不銹鋼埋弧焊用焊劑、不銹鋼埋弧焊用焊劑

16、3、不銹鋼焊接、不銹鋼焊接第四章第四章 車體鋼結構的裝配焊接工藝車體鋼結構的裝配焊接工藝（四）奧氏體不銹鋼的焊接（四）奧氏體不銹鋼的焊接1、焊條電弧焊、焊條電弧焊2、埋弧焊、埋弧焊3、氣體保護焊、氣體保護焊4、高能焊、高能焊5、焊接工程實例、焊接工程實例第四章第四章 車體鋼結構的裝配焊接工藝車體鋼結構的裝配焊接工藝（五）不銹鋼焊接產品制造過程中的質量（五）不銹鋼焊接產品制造過程中的質量控制控制1、提高焊工素質、提高焊工素質2、材料的質量控制、材料的質量控制3、加工過程中的質量控制、加工過程中的質量控制4、焊后成品的質量控制、焊后成品的質量控制車輛制造與維修44四、鋁型材焊接工藝特點四、鋁型材焊

17、接工藝特點鋁合金的種類：形鋁、鑄鋁鋁合金的種類：形鋁、鑄鋁2. 鋁合金的焊接特性鋁合金的焊接特性u 強氧化能力強氧化能力u 高熱導率和電導率：高熱導率和電導率：4倍倍1. 容易形成熱裂紋：膨脹系數大容易形成熱裂紋：膨脹系數大第四章第四章 車體鋼結構的裝配焊接工藝車體鋼結構的裝配焊接工藝車輛制造與維修45u 容易形成氣孔：吸氫容易形成氣孔：吸氫u 高溫下強度和塑性低：需夾具與墊板高溫下強度和塑性低：需夾具與墊板u 合金元素的蒸發與燒損：合金元素的蒸發與燒損：Mg、Zn燒損燒損u 無色澤變化：操作難無色澤變化：操作難3. 鋁型材的坡口形式鋁型材的坡口形式第四章第四章 車體鋼結構的裝配焊接工藝車體鋼

18、結構的裝配焊接工藝車輛制造與維修46第四章第四章 車體鋼結構的裝配焊接工藝車體鋼結構的裝配焊接工藝車輛制造與維修47鋁型材的焊前處理鋁型材的焊前處理除油處理除油處理氧化模的清除氧化模的清除鋁型材的焊接：鋁型材的焊接：氬弧焊氬弧焊電阻焊電阻焊氣氣焊焊釬焊釬焊300或或400五、五、DK19鋁合金車體結構簡介鋁合金車體結構簡介第四章第四章 車體鋼結構的裝配焊接工藝車體鋼結構的裝配焊接工藝車輛制造與維修48第四章第四章 車體鋼結構的裝配焊接工藝車體鋼結構的裝配焊接工藝車輛制造與維修49第四章第四章 車體鋼結構的裝配焊接工藝車體鋼結構的裝配焊接工藝車輛制造與維修50第四章第四章 車體鋼結構的裝配焊接工

19、藝車體鋼結構的裝配焊接工藝車輛制造與維修51車輛制造與維修52第四章第四章 車體鋼結構的裝配焊接工藝車體鋼結構的裝配焊接工藝車輛制造與維修53第二節第二節 車體鋼結構的焊接變形車體鋼結構的焊接變形一、焊接應力和變形的產生機理一、焊接應力和變形的產生機理焊接變形的機理焊接變形的機理1. 焊接應力和變形的根本原因焊接應力和變形的根本原因:局部加熱局部加熱與冷卻不均勻與冷卻不均勻第四章第四章 車體鋼結構的裝配焊接工藝車體鋼結構的裝配焊接工藝車輛制造與維修54第四章第四章 車體鋼結構的裝配焊接工藝車體鋼結構的裝配焊接工藝車輛制造與維修55第四章第四章 車體鋼結構的裝配焊接工藝車體鋼結構的裝配焊接工藝車

20、輛制造與維修56二、常見焊接結構的殘余變形二、常見焊接結構的殘余變形板材對接時的變形板材對接時的變形:材質、厚度、坡口、材質、厚度、坡口、結構、焊接方法等結構、焊接方法等丁字梁焊接時的變形丁字梁焊接時的變形工字梁焊接時的變形工字梁焊接時的變形1. 薄板焊接時的波浪變形薄板焊接時的波浪變形第四章第四章 車體鋼結構的裝配焊接工藝車體鋼結構的裝配焊接工藝車輛制造與維修57第四章第四章 車體鋼結構的裝配焊接工藝車體鋼結構的裝配焊接工藝車輛制造與維修58第四章第四章 車體鋼結構的裝配焊接工藝車體鋼結構的裝配焊接工藝車輛制造與維修59第四章第四章 車體鋼結構的裝配焊接工藝車體鋼結構的裝配焊接工藝車輛制造與

21、維修60第四章第四章 車體鋼結構的裝配焊接工藝車體鋼結構的裝配焊接工藝三、車體鋼結構焊接變形及防止措施三、車體鋼結構焊接變形及防止措施（一）（一） 車體鋼結構焊接變形分析：焊縫結車體鋼結構焊接變形分析：焊縫結構不對稱構不對稱車輛制造與維修61第四章第四章 車體鋼結構的裝配焊接工藝車體鋼結構的裝配焊接工藝車輛制造與維修62第四章第四章 車體鋼結構的裝配焊接工藝車體鋼結構的裝配焊接工藝（二）（二） 防止車體鋼結構焊接變形的措施防止車體鋼結構焊接變形的措施防止尺寸誤差防止尺寸誤差線膨脹系數大的材料，焊后收縮量也大線膨脹系數大的材料，焊后收縮量也大1. 焊縫的縱向收縮隨焊縫長度增加而增加；焊縫的縱向收

22、縮隨焊縫長度增加而增加；橫向收縮則隨焊縫寬度的增加而增加橫向收縮則隨焊縫寬度的增加而增加車輛制造與維修63第四章第四章 車體鋼結構的裝配焊接工藝車體鋼結構的裝配焊接工藝防止彎曲變形防止彎曲變形 結構設計方面結構設計方面 盡量選用對稱的結構、截面和焊縫位盡量選用對稱的結構、截面和焊縫位置置車輛制造與維修64第四章第四章 車體鋼結構的裝配焊接工藝車體鋼結構的裝配焊接工藝在保證結構承載力的前提下，盡可能地減少在保證結構承載力的前提下，盡可能地減少焊縫的數量、斷面尺寸和長度焊縫的數量、斷面尺寸和長度盡可能采用整體壓型結構以減少焊縫數量盡可能采用整體壓型結構以減少焊縫數量（2 2）制造工藝方面）制造工藝方面反變形法：彈性反變形與塑性反變形反變形法：彈性反變形與塑性反變形正確地確定裝配正確地確定裝配- -焊接