自行车车架焊接工艺设计说明书

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1、自行车车架焊接工艺设计说明书成控0708班070201214高浩天1拟用的焊接方式某车辆厂长久以来主要采用液化石油气焊从事自行车前叉、车架等的生产，积累了一定的经验，但产品成本较高且焊接质量有时不够稳定。近年来，随着生产的发展先后开发了BMX一20轻便自行车、人力三轮车和电动车车架等新产品，为了降低产品成本，提高生产效率，企业考虑改用其他焊接方法。首先考虑采用手工电弧焊，但因其飞溅多、电流易击穿管壁，焊接质量不能保证而被放弃。然后选用了CO2气体保护焊，并首先在BMX一20轻便车车架上应用。2BMX一20自行车车架构件及其焊接要求2.

2、1车架构件及焊缝BMX一20自行车车架如图1所示。它由10种13件管、板类零件构成，其配套零件见表1。需拼装施焊的计有33条焊缝(直缝、环缝和曲线焊缝)，多数是“无接头”(焊缝无堆起现象)的焊接结构。2.2对施焊的主要要求(1)焊缝要有足够的强度，用250YPM偏心度250的凸轮，经4次冲击后，各焊接部位不得有裂纹、断裂和脱焊现象。(2)焊缝要均匀美观，无明显缺陷。(3)焊后车架变形要小，能保证各零件与主管的几何位置和相关尺寸公差；在施焊后免予校正或减少校正工作量。3BMX一20自行车车架CO2气体保护焊的应用方案3.1拟用的焊接设备

3、及辅助装置主要设备由焊机(包括焊接电源、控制系统等)、送丝机构、焊枪、供气装置等几部分组成。(1)焊机NBC一200型，其技术数据符合产品要求。其中电源用硅整流式直流电源，它和旋转式电源相比具有性能好、无噪声、结构简单等优点。电源的技术数据如表2所示。表2电源技术参数电源电压工作电压调节范围焊接电流调节范围整流方式调压方式380（V）14V~30V40A~200A三相桥全波抽头控制系统主要是对供气、送丝和供电等实施控制。控制程序如下：(2)送丝机构采用等速送丝系统，送丝方式为推丝式。根据所选的焊丝直径(φ0．8mm)，选用弹簧钢丝软管

4、，内径为φ1．5mm，长度取2．5m左右。(3)焊枪选用手枪式焊枪。使用前在喷嘴的内外表面涂以硅油，以便于清除飞溅物。(4)供气系统包括气瓶和附属供气装置。附属供气装置包括电热式预热器、干燥器、减压器和3．01—1型浮标式流量计等，选用流量调节范围在0～15L／min的气阀。3.2主要焊接材料(1)CO2气体液体状态的CO2采用钢瓶灌装，满瓶(80%容积)压力在5～7MPa之间。CO2气体中的水气是主要的有害杂质，对焊缝质量有很大影响，过高的水气含量将导致焊缝产生气孔。为保证焊接质量，要求所购CO2气体的纯度>99．5%，水、氮含量不

5、得超过0．1%。但实际所购CO2气体一般达不到这一要求，含水量偏高，故规定施焊前现场采取下列措施：a．将新灌气瓶倒置放水(放水结束仍将气瓶放正)；经倒置放水后的气瓶仍需先放气2～3min。b．当瓶中气压降至980kPa时，该气瓶不再使用。这是因为当瓶中液态CO2。全部挥发后气体压力降至980kPa时，CO2气体中所含的水分将是CO2气液两相共存时的3倍左右，继续使用将可能造成焊缝气孔的产生。另外，为进一步降低CO2气体中的水分，在供气系统中设置了干燥器。(2)焊丝材料要求使用的焊丝具有较好的工艺性能和足够的机械性能及抗裂性能，减少焊缝

6、金属中的含氧量和防止产生气孔等。焊丝中须含有足够数量的硅、锰、铝等脱氧元素。为减少飞溅，焊丝的含碳量必须限制在0.1%以下。故选用焊丝牌号为H08Mn2SiA，焊丝表面镀铜，可防止生锈，并改善焊丝导电性能，提高焊接过程的稳定性。使用前要彻底清除焊丝表面的油及污垢。3.3焊接规范确定CO2气体保护焊是一种熔化极电弧焊。其熔滴过渡形式主要有2种：短路过渡和细颗粒过渡形式，一般前者适用于薄板(壁)件的焊接，故车架采用短路过渡。同时采用细焊丝、小电流、低电弧电压，可以提高短路频率，从而使焊接过程稳定，焊速快，焊接效率高，变形小，焊缝成形好。由

7、于短路过渡的电弧断续燃烧，所以电弧热量低，很适用于薄壁管材的各个位置的焊接。合理选择焊接规范是获得优良焊接质量和较高生产率的重要条件。CO2气体保护焊的规范参数主要包括焊丝直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝伸出长度、气体流量、电源极性和回路电感等，根据BMX一20产品的要求，经过多次试焊比较后确定出如下比较适宜的焊接规范：3.3.1焊丝直径焊丝的直径通常是根据焊件的厚薄、施焊的位置和效率等要求选择。焊劫薄板或中厚板的全位置焊缝时，多采用φ1.6mm以下的焊丝（称为细丝CO2气保焊）。焊丝直径的选择残照下表：表3焊丝直径的选择焊丝

8、直径（mm）0.5~0.80.8~1.01.0~1.21.2~1.61.61.6~2.02.0~2.5熔滴过渡形式短路过渡细颗粒过渡短路过渡细颗粒过渡短路过渡细颗粒过渡细颗粒过渡可焊板厚（mm）0.4~32~42~82~