箱体结构焊接变形分析及工艺控制措施

箱体结构焊接变形分析及工艺控制措施

箱体结构是某机床产品上的重要部件，它与垂直走台、水平走台及拖线支架等相联接，起到支承作用。在生产中，工件一旦出现变形超差,矫正的工作量比焊接工作量还大，而且校正后也难以*达到产品图纸要求。为了保证质量，在产品的技术准备中，根据产品的结构特点，结合焊接变形理论，采取了必要的控制焊接变形的措施，确了保产品的焊接质量及稳定性,为顺利实现后续加工奠定基础。

根据箱体结构特点,能否保证箱体的扭曲变形控制在3mm内，并使其焊缝的强度达到设计使用要求，是生产制造的关键。而这项技术的关键要靠焊接来保证。

钢结构的焊接过程实际上是在焊接局部区域加热后又冷却凝固的热过程，但由于不均匀温度场，导致焊接件不均匀地膨胀和收缩,从而使焊接件内部产生焊接应力，引起焊接变形。结合其结构特点，此箱体涉及的主要焊接变形是扭曲变形及横纵向收缩变形。这种焊接变形主要受焊缝横截面积,焊接热输入量，焊接方法，接头形式及焊接层数的影响。如果没有工艺措施，就无法保证箱体结构及各板间的准确装配，焊前不准确，焊后不可能满足图纸要求。

焊接变形不仅会影响结构尺寸的准确和外形美观，而且还会加大机加、装配的累积误差，增加后续装配难度，严重者可能无法实现与相关部件的装配而报废。从上述分析可知，焊接变形有其内在规律，如采取一些必要的控制措施可以将变形减至zui小，达到图纸要求。具体控制措施如下：

由于1、2、3号板属于细长型板，在下料过程中容易产生扭曲变形，故应采用数控火焰切割机双枪同时下料，然后用压力机校平，减小下料时产生的尺寸误差，提高板料的平面度和垂直度。

为保证箱体结构的对位准确，自制直角靠尺,辅助1、2、3号板间的垂直定位。

由于焊缝截面积越大，冷却时收缩引起的塑性变形量越大，所以为减小焊缝截面积，在得到完整、无超标焊缝前提下，1,2,3号板均开单V型，4度坡口。且因为1、2、3号板厚度均为30mm，在焊接时才采用多层焊接代替单层焊接，每层焊道≤8mm，这样，后一层焊道对前一层起到热处理的作用，可以细化晶粒，提高机械性能。