空心钢球焊接成形工艺设计

《空心钢球焊接成形工艺设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、材料成型工艺技术基础空心钢球焊接成形工艺设计专业：机械工程及自动化一、背景用焊接成型方式完成空心钢球成型，钢球用途为装饰H的，壁厚10mm,直径500mm。二、材料选择1.焊接材料20MnSi属于低碳钢材料，具有良好的塑形和冲击初性，焊接性能良好，不需要进行特殊工艺措施，焊接后也不需要热处理。2.钢球材料选择#25号钢，焊接性及冷应变塑性高，具有一定强度、硬度，塑性和韧性好。经正火处理，可用作-20〜475°C的压力容器锻件用钢。焊接件、热锻、热冲压件渗碳后用作耐磨件。三、焊接方法1.几种焊接方法比较手工电弧焊埋弧焊气体保护电弧焊电阻焊优点设备简单，方法灵活，适应性强，对大部分金属材料均适用

2、质量高力学性能好，熔渣隔离弧光利于焊接，速度快省工序，同时仰焊和俯焊，焊枪把数配賈灵活。操作较简单的，焊接环境基本可无烟尘，焊后不必安排校正和热处理工序。不需要焊丝、焊条等填充金属，生产率高。不足效率较低，焊接厚板多层焊时质量不够稳定，不能焊接氧化性强金属及其合金。不能用于横、立、仰焊焊接铝、钛等氧化性强的金属及其合金电弧和灰尘对焊工的健康影响大。飞溅较多吋容易堵丝。缺乏可靠的无损检测方法抗拉强度和疲劳强度较低。装饰球对抗拉强度疲劳强度要求较低，且对焊接无损检测要求不高，但对美观性要求高，焊接时需尽量保证无尘无残渣等杂质。综上选择电阻焊，操作简单，效率高，节约资源，基本能满足装饰球各方面的要

3、求。1.焊接原理电阻焊是将工件压紧在两电极之间，并通以电流，利用电流通过工件接触处产生的电阻热将苏局部加热到塑形或熔化状态，使之形成金属结合的焊接方法。电阻焊优点是生产率高，劳动条件好。因为工件是两个半球，因此我们选择电阻焊中的对焊。3.焊接工装原理四、焊条和焊接工艺参数1.电阻焊不需要焊条2.焊接工艺参数：Q=I2RTR=PL/S其中I为焊接电流（A）,R为焊接工件总电阻（0），包括工件体电阻和工件间接触电阻，T为通电时间（s）,P为材料电阻率，铁的电阻率约为9.78*10-8,L为材料长度，S为横截面面积。由于焊接区总电阻很小，通电时间也较短，电压也仅为2〜10V,因此需要较大电流，经过

4、小组讨论，我们初步决定参数如下：l=15000（A）R约为2.445*10-5,T=1.5（s）,U=5V因此Q=8251.875(J)五、焊缝布置和接头形式1•设计如下图：以吸盘紧固钢球。左右两端通电。为保证接头质量，对焊前应很好的加工和清理工件端面。剖面A-A2.两半球端面设计如下图形式，方便对中。z六、回答问题1.如果是压力容器球，需要重点考虑什么内容。重点考虑对接接头应力是否均匀，接头质量高不高以及焊缝是否能够承受较高的压力。另外，球体要耐高压以保证在高压强下的工作能力，保证安全。2.如果是装饰球不想被看出焊缝，如何处理。可通过打磨，除去焊缝，抛光。覆膜、电镀刷防锈漆等方式遮盖焊缝。

5、七、总结通过对焊接钢球的设计，我们对焊接的知识有更多的认识。对不同的零件材料，应相应选择不同的焊接方法，并且焊接件的用途对焊接方法的选择也有一定影响。