摩托車車架的焊接

1、常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）作 者： 喬?hào)|升 學(xué) 號(hào)：21330121系 部： 模具技術(shù)系 專 業(yè)： 焊接技術(shù)及自動(dòng)化 題 目： 鈴木摩托車車架的焊接 指導(dǎo)老師： 駱敏 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中文摘要 本論文主要研究的內(nèi)容是摩托車車架的焊接工藝及出氣孔的設(shè)計(jì)與成型。摩托車車架主要經(jīng)過選材、沖壓、裝配、焊接等工藝來完成的生產(chǎn)。焊接時(shí)由于焊接材料的物理及化學(xué)性能不同進(jìn)而對(duì)焊接電流、電壓有不同的選擇，焊接時(shí)的速度也會(huì)因?yàn)榘宀牡暮穸榷淖儭：附忧耙獙?duì)焊縫的布置進(jìn)行考慮，焊縫的清理對(duì)焊接也有重要的影響。出氣孔的設(shè)計(jì)與成型主要通過排除氣體的溫度的高低對(duì)板材的選擇，進(jìn)而對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)，在焊接時(shí)采用的是GMS

2、-308，直徑為1.0mm的焊絲，大多數(shù)的焊接方法采用的是Mag焊，也可以使用CO2保護(hù)焊進(jìn)行焊接，電源極性為交流，焊接電流110-130A，電壓為14-17V，有機(jī)器人焊接時(shí)，焊接速度為15-22（cm/min）,氬氣流量為13-18（L/min）,二氧化碳?xì)怏w流量為4-8（L/min）；用氬弧焊焊接時(shí)，焊絲、電源極性與Mag焊一樣，焊接電流為90-100A，電壓為16-25V,焊接速度為15-22（cm/min）,氣體流量為15（L/min）等通過一系列的焊接工藝達(dá)到成型的目的。關(guān)鍵詞：摩托車車架選材 設(shè)計(jì)與焊接 出氣孔 目錄1 緒論11.1 摩托車車架的發(fā)展前景11.2 摩托車車架的焊接

3、技術(shù)11.3 本論文研究的內(nèi)容及寫作思路12 材料的性能分析32.1 母材簡介32.2 力學(xué)性能32.2.1抗疲勞性能32.2.2硬度32.2.3強(qiáng)度32.2.4韌性42.2.5 抗高溫性能42.3 化學(xué)性能42.3.1耐蝕性42.4 焊接性能52.4.1 裂紋52.4.2 高溫脆性52.4.3 相脆化53 摩托車車架結(jié)構(gòu)與機(jī)械加工73.1 摩托車車架結(jié)構(gòu)73.1.1 排氣歧管73.1.2 摩托車車架73.1.3 法蘭73.1.4 消音器73.1.5 觸媒轉(zhuǎn)化器83.1.6 吊板83.2 摩托車車架的機(jī)械加工93.2.1 鋼材的矯正93.2.2 沖壓93.2.3筒體的彎曲104 摩托車車架的焊

4、接124.1 外筒的焊接124.2 前蓋的焊接134.3 觸媒的焊接144.3.1 有孔管件部焊接144.3.2 零部件焊接154.3.3 有孔管部件與零部件焊接164.5 外筒焊接194.6 排氣歧管焊接204.7 吊板的焊接204.8 焊接問題及改善措施224.8.1 Mag焊優(yōu)缺點(diǎn)224.8.2 焊接過程中容易出現(xiàn)的問題224.9 摩托車車架檢驗(yàn)234.9.1 水壓測試234.9.2 外觀檢測234.9.3 尺寸檢測245摩托車出氣孔的設(shè)計(jì)與成型255.1 出氣孔材料255.2出氣孔的設(shè)計(jì)255.3 出氣孔焊接265.3.1 后蓋與尾管焊接26表5-1 出氣孔焊接265.3.2 后蓋與墊

5、圈焊接時(shí)采用的是氬弧焊28結(jié)論31致謝32參考文獻(xiàn)331 緒論1.1 摩托車車架的發(fā)展前景 在對(duì)前幾年摩托車車架市場的發(fā)展進(jìn)行分析總結(jié)后，國家有關(guān)部門和專家提出了以下觀點(diǎn)：未來幾年中國摩托車市場發(fā)展將呈現(xiàn)五大特點(diǎn)。(1)摩托車車架生產(chǎn)企業(yè)之間的競爭將在規(guī)模、價(jià)格大戰(zhàn)的基礎(chǔ)上展開一場比品牌、質(zhì)量、價(jià)格、售后服務(wù)、銷售方式等方面的綜合競爭。(2)生產(chǎn)將更集中，市場將由10多個(gè)大企業(yè)、大集團(tuán)的產(chǎn)品所占領(lǐng)。(3)摩托車車架生產(chǎn)企業(yè)將從注重規(guī)模效益轉(zhuǎn)為更加注重經(jīng)濟(jì)效益，產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)將嚴(yán)格按市場的需求來決定。(4)銷售渠道將從目前的多層次分銷渠道轉(zhuǎn)為代理制，專賣店將成為摩托車車架銷售的主要場所。（5）

6、 低污染、低噪音、低價(jià)格的“三低”摩托車車架將大受市場的歡迎。1.2 摩托車車架的焊接技術(shù) 摩托車車架焊接時(shí)主要采用二氧化碳和氬氣的混合氣體進(jìn)行焊接，焊接時(shí)由于摩托車車架的材料的不同，焊接時(shí)要考慮材料的物理及化學(xué)性能對(duì)焊接電流、電壓的影響，進(jìn)而對(duì)焊接電流電壓進(jìn)行選擇。在對(duì)摩托車車架的出氣孔進(jìn)行焊接時(shí)要采用氬弧焊進(jìn)行焊接，由于出氣孔薄，當(dāng)采用氬弧焊進(jìn)行焊接時(shí)才能達(dá)到質(zhì)量好、焊縫平滑，外觀美觀的雙重效果。1.3 本論文研究的內(nèi)容及寫作思路 摩托車車架的焊接工藝及出氣孔的設(shè)計(jì)與成型。根據(jù)摩托車車架的整體外觀的要求對(duì)板材進(jìn)行各部件的沖壓。通過對(duì)摩托車車架的材料的選擇，進(jìn)而分析材料的物理及化學(xué)性能從而對(duì)

7、焊接時(shí)的電流和電壓進(jìn)行選擇和調(diào)整。由于各部件板材厚度的不同，焊接速度也會(huì)因此而改變，焊接電流，電壓也會(huì)因?yàn)樗俣鹊母淖兌淖?。摩托車車架出氣孔是在摩托車車架的尾部位置，因此?yīng)用材料輕的板材，對(duì)出氣孔的形狀進(jìn)行設(shè)計(jì)從而達(dá)到成型的效果。圖1-1 摩托車車架2 材料的性能分析2.1 母材簡介 409鋼種是耐熱鐵素體不銹鋼，用以保證摩托車排氣部件具有良好的耐氧化和腐蝕性。1961年開發(fā)出這種合金用作摩托車的消音器，從那以后這種通用的不銹鋼被用于摩托車的管道歧管、摩托車車架、催化轉(zhuǎn)化器、消音器和尾管。409鋼種突出的可成性、可焊性和耐腐蝕性已使其在其他許多方面得到廣泛應(yīng)用。2.2 力學(xué)性能2.2.1抗疲勞

8、性能退火后的409合金鋼帶的彎曲疲勞試驗(yàn)表明1000萬次循環(huán)的疲勞（持久）極限為30000-34000psi。這和其他表明鐵素體不銹鋼的持久極限的典型值為其抗拉強(qiáng)度50-55%的數(shù)據(jù)是一致的。2.2.2硬度409鋼主要用于摩托車車架的制造，它的硬度值不大，只有120，長期的擠壓，或者大力的沖壓會(huì)使其變形，所以在制造過程中，盡量不要砸傷、掉落，板材在沖壓時(shí)也要保持清潔，防止在沖壓時(shí)因雜物而劃傷或有壓痕。2.2.3強(qiáng)度由于外力作用隨時(shí)間的增加而發(fā)生變形的現(xiàn)象稱之為蠕變。在一定溫度下特別是在高溫下、載荷越大則發(fā)生蠕變的速度越快；在一定載荷下，溫度越高和時(shí)間越長則發(fā)生蠕變的可能性越大。與此相反，溫度越

9、低蠕變越慢，再低至一定溫度時(shí)，蠕變就不成問題了。與其他鋼一樣，熔煉方式、脫氧方法、凝固方法、熱處理和加工等對(duì)不銹鋼的蠕變有很大的影響，取自同一種鋼錠同一部位的試料的蠕變斷裂時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)偏差的平均值約11%，取自不同部位的標(biāo)準(zhǔn)偏差則達(dá)到兩倍之多。2.2.4韌性 和其他鐵素體不銹鋼一樣，在沖擊負(fù)荷下，溫度下降時(shí)會(huì)經(jīng)歷從延性向脆性的轉(zhuǎn)變?！把有?脆性轉(zhuǎn)變溫度”是許多因素的函數(shù)，包括熱處理、微型結(jié)構(gòu)、應(yīng)力狀態(tài)、加載速率、缺口尖銳度、厚度及材料的均勻性。通常，厚度在3/16”（4.77mm）及以上的409不銹鋼板，其DBTT值為高于室溫，即150-250°F（66-121），表明板材可能因出現(xiàn)脆

10、裂而難以加工。409HP薄板 3/16”（4.77mm）顯示出相當(dāng)接近或低于室溫的DBTT值。0.079”（2mm）的409HP合金，其縱向和橫向的DBTT都為-50°F（-46）。該值大大低于典型的加工和使用溫度，表明是以延性方式加工的?？深A(yù)計(jì)更薄的板材或帶材有更低的DBTT值。2.2.5 抗高溫性能 409不銹鋼屬于鐵素體不銹鋼。409型鐵素體不銹鋼抗高溫氧化性能試驗(yàn)結(jié)果如表2-1所示，從表中數(shù)據(jù)可見，雙穩(wěn)定409型鐵素體不銹鋼的抗氧化能力明顯高于傳統(tǒng)的Ti單穩(wěn)定409型鐵素體不銹鋼。 表2-1 409型鐵素體不銹鋼抗高溫氧化性能試驗(yàn)結(jié)果氧化膜質(zhì)量 （g/m24h） 溫度/類型5

11、50650750850Ti單穩(wěn)定0.110.230.382.24Ti+Nb雙穩(wěn)定0.060.190.351.912.3 化學(xué)性能2.3.1耐蝕性409不銹鋼能夠具有很好的耐蝕性，主要原因是不銹鋼表面形成了一種厚度非常薄的無色，透明且非常光滑的一層富鉻的氧化物鈍化膜。為了在氧化性環(huán)境中太高鐵素體不銹鋼的耐蝕性，采用高鉻鐵素體不銹鋼的成本，因此，人們研究發(fā)現(xiàn)加入少量的Mo、Cu、Ti和Nb等合金元素能夠很大程度地提高鐵素體不銹鋼的耐蝕性能，降低鐵素體不銹鋼的鉻含量，從而控制鐵素體不銹鋼成本。摩托車車架7個(gè)主要組成部分除排氣歧管外，包括前置管、撓性管、轉(zhuǎn)換劑轉(zhuǎn)化器、中心管、消聲器和尾噴管的外表面均要

12、求具有耐鹽腐蝕性能，特別是消聲器和尾噴管處于摩托車車架的低溫端，內(nèi)表面很容易遭受排氣冷凝液的侵蝕，因此還要求具有很好的抗排氣冷凝液侵蝕的性能。409不銹鋼的含量為11%，與碳鋼相比，其耐蝕性有相當(dāng)大的提高。其他Cr含量、特別是Mo含量較高的高價(jià)不銹鋼相比，它的耐蝕性比較低。盡管如此，該合金在許多摩托車車架中可提供充分的耐蝕性和氧化性。2.4 焊接性能2.4.1 裂紋 由于409不銹鋼的線膨脹系數(shù)較小，其焊接熱裂紋和冷裂紋的問題并不突出。因此可采用各種焊接方法焊接，不易產(chǎn)生熱裂紋，冷裂紋傾向也比低合金鋼小，具有良好的工藝焊接性。這類鋼對(duì)焊接熱循環(huán)敏感，焊接接頭塑性、韌性顯著降低。焊后冷熱變形、沖

13、壓容易開裂，焊接性較差，不宜在高溫、低溫下使用，在厚壁焊接結(jié)構(gòu)中使用受限制。2.4.2 高溫脆性409不銹鋼焊接接頭加熱至950-1000以后急冷至室溫，焊接熱影響區(qū)的塑性和韌性顯著降低，稱為“高溫脆化”。其脆化程度與合金元素碳和氮的含量有關(guān)。碳、氮含量越高，焊接熱影響區(qū)脆化程度就越嚴(yán)重。焊接接頭冷卻速度越快，其韌性下降值越多；如果空冷或緩冷，則對(duì)塑性影響不大。這是由于快速冷卻過程中，基體位錯(cuò)上析出細(xì)小分散的碳、氮化合物，阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)強(qiáng)度提高而塑性明顯下降；緩冷時(shí)，位錯(cuò)上沒有析出物，塑性不會(huì)降低。這種高溫脆性十分有害，同時(shí)耐蝕性也顯著降低。因此，減少碳、氮含量，對(duì)提高焊縫質(zhì)量是有利的。出

14、現(xiàn)高溫脆性的焊接接頭，若重新加熱至750-850，則可以恢復(fù)其塑性。2.4.3 相脆化 409不銹鋼中Wcr>21%時(shí)，若在520-820%之間加熱，即析出相。相的形成與焊縫的化學(xué)成分、組織、加熱溫度、保溫時(shí)間以及預(yù)先冷變形等因素有關(guān)。鋼中促進(jìn)鐵素體形成的元素如鋁、硅、鉬、鈦和鈮均能強(qiáng)烈地曾大產(chǎn)生相的傾向；錳能使高鉻鋼形成相所需鉻的含量降低；而碳和氮能穩(wěn)定奧氏體相并能與鉻形成化合物，會(huì)使形成相所需鉻含量增加；鉻能使形成相需溫度提高。3 摩托車車架結(jié)構(gòu)與機(jī)械加工3.1 摩托車車架結(jié)構(gòu)3.1.1 排氣歧管排氣歧管是與發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸相連的，將各缸的排氣集中起來導(dǎo)入排氣總管的，帶有分歧的管路。對(duì)它的

15、要求主要是，盡量減少排氣阻力，并避免各缸之間相互干擾。排氣過分集中時(shí)，各缸之間會(huì)產(chǎn)生相互干擾，也就是某缸排氣時(shí)，正好碰到別的缸竄出來的沒有排盡的廢氣。目前大多數(shù)的排氣歧管選用的是不銹鋼材，不銹鋼材摩托車車架質(zhì)量輕，耐久性好，同時(shí)內(nèi)壁光滑，排氣阻力小。3.1.2 摩托車車架圖3-1 摩托車車架3.1.3 法蘭 法蘭是管子與管子之間相互連接的零件，用于管端之間的連接。摩托車車架的法蘭是通過焊接完成的3.1.4 消音器 摩托車車架消音器的作用就是通過降低、衰減排氣壓力來消除噪聲。摩托車消聲器用鍍鋁鋼板或不銹鋼制造。通常的消聲器由共振室、膨脹室和一組不同長度的多孔管構(gòu)成。有的還在消聲器內(nèi)填充耐熱的吸音

16、材料，吸音材料多為玻璃纖維、鋼纖維或石棉。如圖2-2所示。圖3-2 消音器3.1.5 觸媒轉(zhuǎn)化器觸媒轉(zhuǎn)換器，涉及一種與動(dòng)力裝置排氣結(jié)合有關(guān)的裝置，包括外殼和轉(zhuǎn)換器本體，本體設(shè)置于外殼內(nèi)，本體的環(huán)壁為實(shí)心體，中央沿排氣方向設(shè)流通孔，流通孔的孔徑為本體管徑的1/2-1/3.本實(shí)用新型可使廢氣排出時(shí)將余熱集結(jié)在轉(zhuǎn)換器本體的環(huán)壁，而達(dá)到將廢氣中未完全燃燒的油氣予以完全燃燒，減少廢氣的排放量，并可因流通孔的擴(kuò)大而增進(jìn)廢氣排放的順暢性，不會(huì)造成堵塞，從而增加車輛的馬力。如圖2-3所示。圖3-3 觸媒3.1.6 吊板筒體加強(qiáng)板是一個(gè)不規(guī)則的外協(xié)零件，但是它的安裝孔是自己用國標(biāo)絲錐鉆孔而成，并且零件要先進(jìn)性涂

17、裝，不然內(nèi)部會(huì)生銹，影響摩托車車架整體的材質(zhì)，它的焊接要將焊接部分打磨掉，且它的位置不能錯(cuò)位，應(yīng)筒體的裝配位置焊接在一起，且它的裝配孔里不能有雜物，絲錐使用后要先實(shí)驗(yàn)。如圖2-4所示。圖3-4 吊板3.2 摩托車車架的機(jī)械加工3.2.1 鋼材的矯正 摩托車車架所用的不銹鋼板材有時(shí)會(huì)因存放不妥和其他的因素的影響，會(huì)使鋼材的表面產(chǎn)生氧化皮，這將影響零件和產(chǎn)品的質(zhì)量，因此，必須對(duì)變形鋼材進(jìn)行矯正及預(yù)處理。鋼材預(yù)處理是把鋼材在下料裝焊之前進(jìn)行拋丸清理、噴保護(hù)漆、烘干等的處理工藝。而矯正是使材料在下料裝焊之前保持一種良好的平直狀態(tài)，以利于零件的加工。3.2.2 沖壓 將1.2mm的不銹鋼鋼板和0.8mm

18、的鋼板按照模具沖壓，所有沖壓過的鋼板表面必須是光滑無雜質(zhì)，凹坑，并將所有壓好的1.2mm、0.8mm的鋼板在沖壓機(jī)上壓上產(chǎn)品的圖號(hào)，生產(chǎn)日期標(biāo)注和公司標(biāo)識(shí)。如圖3-5、3-6所示。圖3-5 沖壓圖3-6 沖壓3.2.3筒體的彎曲 將沖壓好的1.2mm、0.8mm的內(nèi)筒與外筒進(jìn)行彎曲,下表3-1所示。表3-1 筒體加工工藝卡常州機(jī)電學(xué)院筒體加工工藝過程卡零(部)件圖號(hào)共 1頁零(部)件名稱筒體第 1 頁工序號(hào)工序過程注意要點(diǎn) 0用抹布擦拭芯棒防止凸起 10材料用抹布擦拭之后放置在作業(yè)臺(tái)上防止凸起20啟動(dòng)按下綠色按鈕，啟動(dòng)后不要被安全機(jī)夾手30插入材料有刻印的一面在下方，材料與芯棒之間不要有間隙4

19、0腳踩一次腳踏開關(guān)啟動(dòng)動(dòng)作后將手放開50在動(dòng)作過程中投下一張材料 60取出已經(jīng)卷好的材料材料不要碰到設(shè)備上 70目視對(duì)光檢查是否有傷痕或凸起，仔細(xì)看A面 80放置于專用臺(tái)車統(tǒng)一朝向 90重復(fù)20-80順序4 摩托車車架的焊接4.1 外筒的焊接焊前準(zhǔn)備（1）將外筒擦拭干凈，尤其是坡口處。（2）確保外筒上的刻印在外筒外側(cè)。（3）外筒在往焊接裝備上放置時(shí)，確?？逃∫环皆谙旅?。（4）調(diào)整好鎢棒與外筒的角度。表4-1外筒焊接工程名稱外筒工藝卡編號(hào)材質(zhì)409規(guī)格（mm）3800*2400*1.2焊接方法氬弧焊焊工資格焊評(píng)編號(hào)無損檢測PT合格等級(jí)適用范圍適用于板厚為12mm的氬弧焊焊接工藝參數(shù)層數(shù)焊接方法焊

20、材及規(guī)格電源極性焊接電流（A）焊接電壓(V)焊接速度(cm/min)氣體流量（L/min）1氬弧焊1.0交流901001625152215表4-2 外筒加工工藝過程卡常州機(jī)電學(xué)院外筒加工工藝過程卡零(部)件圖號(hào)共 1 頁零(部)件名稱外筒第1 頁工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容車間設(shè)備及工藝裝備10裝件將外筒放置在焊接夾具上裝配工裝夾具20夾緊將夾具與焊件加緊工裝夾具30焊接將外筒進(jìn)行氬弧焊焊接氬弧焊40檢驗(yàn)檢驗(yàn)焊縫有無偏焊，漏焊，夾鎢等檢驗(yàn)焊后修補(bǔ)：若有焊縫未焊透、偏焊、漏焊、夾鎢等情況發(fā)生，應(yīng)用氬弧焊進(jìn)行修補(bǔ)，并進(jìn)行檢測。4.2 前蓋的焊接 表4-3 前蓋的焊接工程名稱前蓋工藝卡編號(hào)材質(zhì)409規(guī)格焊

21、接方法Mag焊焊工資格焊評(píng)編號(hào)無損檢測PT合格等級(jí)適用范圍適用于板厚為8mm的前蓋與管子MAG焊焊接工藝參數(shù)層數(shù)焊接方法焊材及規(guī)格電源極性焊接電流（A）焊接電壓(V)焊接速度(cm/min)氣體流量（L/min）1Mag焊GMS-3081.0交流100-13014-171522氬氣 13-18二氧化碳4-8注意要點(diǎn)：（1）將模具清理干凈（2）將前蓋與管子按裝配與生產(chǎn)要求進(jìn)行裝配，并注意管子上方與模具持水平方向，夾具與中心圓柱無高度差。（3）在管子與前蓋的交接處均勻的焊兩道焊縫，焊縫長度為10mm。4.3 觸媒的焊接4.3.1 有孔管件部焊接 1.管套的焊接 焊前準(zhǔn)備：將兩個(gè)蓋子的表面清理干凈且

22、將夾具清理干凈；將兩個(gè)蓋子按照尺寸要求裝配在一起，并采用壓焊將裝配好 的蓋子焊接在一起。焊接工藝：將壓焊好的蓋子裝在工裝夾具上，焊接時(shí)采用的是Mag焊。電流為100-130A，電壓12-17V，Ar氣體流量13-18L/min,二氧化碳?xì)怏w流量4-8L/min,使用的焊絲為GMS-308，直徑為1.0mm，焊接速度為3cm/min。采用的是環(huán)焊縫進(jìn)行焊接。焊后處理：焊接后檢查焊縫是否有偏焊，未焊透，焊穿等缺陷出現(xiàn)，如果有則因立即用氬弧焊進(jìn)行修補(bǔ)，并進(jìn)行檢測，直到焊縫質(zhì)量達(dá)到要求為止。2.孔管焊接焊前準(zhǔn)備：檢查各個(gè)管子的尺寸，并對(duì)管子的表面進(jìn)行焊前清理；將夾具清理干凈。焊接工藝：將管子在夾具上裝

23、配好，并卡死在模具上，焊接時(shí)采用Mag焊。電流為100-130A，電壓12-17V，Ar氣體流量13-18L/min,二氧化碳?xì)怏w流量4-8L/min,使用的焊絲為GMS-308，直徑為1.0mm，焊縫長度為10mm,總共焊接6處。圖4-1 孔管焊接焊后處理：（1）焊后檢查焊縫是否符合質(zhì)量要求，如有焊接缺陷，則進(jìn)行修補(bǔ)。 （2）檢查焊縫表面有無焊渣，如有則應(yīng)將其敲掉。3.將蓋子與管件部焊接 將蓋子與管件部按要求裝配在一起，放在模具上并卡死。焊接時(shí)采用Mag焊。電流為100-130A，電壓12-17V，Ar氣體流量13-18L/min,二氧化碳?xì)怏w流量4-8L/min,使用的焊絲為GMS-308

24、，直徑為1.0mm，焊縫長度為10mm,總共焊接8處。4.3.2 零部件焊接 將管子管套裝配起來，接頭形式采用搭接接頭，焊接時(shí)采用Mag焊，進(jìn)行圓周自動(dòng)焊，電流為80-110A，電壓12-17V，Ar氣體流量13-18L/min,二氧化碳?xì)怏w流量4-8L/min,使用的焊絲為GMS-308，直徑為1.0mm，焊接速度為4cm/min。焊前準(zhǔn)備：將觸媒與零部件組裝在一起，要注意的是觸媒上的箭頭朝上，管套的缺口與模具上的線對(duì)齊，夾具與中心圓柱無高度差。焊接工藝：焊前一定要進(jìn)行噴防渣液。焊接時(shí)采用Mag焊。電流為100-130A，電壓12-17V，Ar氣體流量13-18L/min,二氧化碳?xì)怏w流量4

25、-8L/min,使用的焊絲為GMS-308，直徑為1.0mm，焊縫長度為10mm。在下方的管套進(jìn)行點(diǎn)焊，焊兩個(gè)點(diǎn)焊，上方的管套焊四道長度為10mm的焊縫。將點(diǎn)焊的焊縫進(jìn)行全周焊接工序。焊后處理：檢查焊縫是否達(dá)到質(zhì)量要求，沒有則進(jìn)行焊補(bǔ)；檢查焊縫表面有無焊渣，有焊渣則將其敲掉。4.3.3 有孔管部件與零部件焊接焊前準(zhǔn)備:（1）將模具及工狀臺(tái)清理干凈。 （2）將焊件夾緊，并噴涂防渣液。表4-4 觸媒焊接工程名稱觸媒焊接工藝卡編號(hào)材質(zhì)409規(guī)格焊接方法Mag焊焊工資格焊評(píng)編號(hào)無損檢測PT合格等級(jí)適用范圍觸媒焊接焊接工藝參數(shù)道數(shù)焊接方法焊材及規(guī)格電源極性焊接電流（A）焊接電壓(V)氣體流量（L/min

26、）2Mag焊GMS-3081.0交流100-13014-17二氧化碳4-8氬氣 13-18表4-5 觸媒加工工藝卡常州機(jī)電學(xué)院觸媒加工工藝過程卡零(部)件圖號(hào)共1 頁零(部)件名稱內(nèi)筒體第1 頁工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容車間設(shè)備及工藝裝備 0檢驗(yàn)材料應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求的質(zhì)量證書檢驗(yàn) 10裝配將焊好的零件加緊在夾具上裝配20檢查檢驗(yàn)焊件與夾具的位置是否對(duì)準(zhǔn)檢查 30噴防渣液將焊件表面進(jìn)行噴防渣液噴涂40焊接將焊件焊接焊接Mag焊50檢驗(yàn)檢驗(yàn)2條10mm焊縫檢驗(yàn)焊后處理：（1）檢查焊縫有無焊穿、未焊透等問題存在，若有，則進(jìn)行修補(bǔ)。 （2）有焊渣則進(jìn)行清除。4.4 觸媒與內(nèi)筒的焊接焊前準(zhǔn)備：（1）將工裝

27、鈦及焊件清理干凈 （2）焊槍清理干凈并在槍口噴防渣液焊接工藝：如表4-6，4-7所示。表4-6 觸媒與內(nèi)筒焊接工程名稱觸媒與內(nèi)筒編號(hào)材質(zhì)409規(guī)格（mm）3200*2000*0.8焊接方法Mag焊焊工資格焊評(píng)編號(hào)無損檢測PT合格等級(jí)適用范圍觸媒與內(nèi)筒焊接焊接工藝參數(shù)道數(shù)焊接方法焊材及規(guī)格電源極性焊接電流（A）焊接電壓(V)氣體流量（L/min）2Mag焊GMS-3081.0交流100-13014-17二氧化碳4-8氬氣 13-18表4-7 觸媒與內(nèi)筒加工工藝卡常州機(jī)電學(xué)院觸媒與內(nèi)筒加工工藝過程卡零(部)件圖號(hào)共1 頁零(部)件名稱內(nèi)筒體第1 頁工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容車間設(shè)備及工藝裝備 0檢驗(yàn)材

28、料應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求的質(zhì)量證書檢驗(yàn) 10裝配一定要將焊件與夾具的刻線對(duì)齊，裝配好一定要夾緊裝配20檢查檢驗(yàn)焊件與夾具的位置是否對(duì)準(zhǔn)檢查 30噴防渣液將焊件表面進(jìn)行噴防渣液噴涂40焊接將內(nèi)筒與觸媒焊接，焊兩個(gè)點(diǎn)焊與6個(gè)10mm的塞焊焊接Mag焊50檢驗(yàn)檢驗(yàn)2個(gè)點(diǎn)焊是否焊勞以及6個(gè)塞焊有無焊接缺陷檢驗(yàn)4.5 外筒焊接焊前準(zhǔn)備：（1）將外筒與內(nèi)筒表面清理干凈。 （2）將夾具清理干凈。表4-8 外筒焊接工程名稱外筒工藝卡號(hào)材質(zhì)409規(guī)格（mm）3800*2400*1.2焊接方法Mag焊焊工資格焊評(píng)編號(hào)無損檢測PT合格等級(jí)適用范圍外筒焊接焊接工藝參數(shù)速度道數(shù)焊接方法焊材及規(guī)格電源極性焊接電流（A）焊接電

29、壓(V)氣體流量（L/min）37秒/周2Mag焊GMS-3081.0交流100-13017-22二氧化碳4-8氬氣 13-18焊接工藝：焊接時(shí)將前蓋與后蓋分別裝在外筒的兩側(cè)，并用夾具將其夾緊，噴防渣液，采用Mag焊進(jìn)行全周焊接。焊后處理：檢查全周焊有無焊偏，漏焊等現(xiàn)象出現(xiàn)，若果有則用二保焊或氬弧焊進(jìn)行修補(bǔ)。圖4-1 外筒焊接4.6 排氣歧管焊接 排氣歧管的焊接包括三個(gè)方面，法蘭的焊接、兩半管焊縫的對(duì)接和加強(qiáng)點(diǎn)的焊接，法蘭的焊接是將法蘭夾焊在摩托車車架進(jìn)氣口處，使用二保焊焊接，只要保證法蘭的方向正確。兩半管焊縫的對(duì)接就是將沖壓好的兩個(gè)半管在夾具下，將兩個(gè)管子對(duì)接，這個(gè)焊接的角度很難控制，所以使

30、用機(jī)器人焊接，要確保兩個(gè)半管裝配時(shí)上下半管的區(qū)別。加強(qiáng)點(diǎn)的焊接就是確保內(nèi)部觸媒位置的固定，使用二保焊，這是一個(gè)10mm的孔，不能焊穿和焊偏，不然影響性能和外觀的美觀，如圖4-2所示。圖4-2 排氣歧管4.7 吊板的焊接焊前準(zhǔn)備：確保吊板的尺寸合格，將吊板與筒體通過夾具夾緊在一起；清理工裝臺(tái)；由于在焊接時(shí)特別容易出現(xiàn)偏焊與焊穿一定要注意裝配間隙與尺寸。焊接工藝：表4-9 吊板焊接工程名稱吊板工藝卡號(hào)材質(zhì)409規(guī)格（mm）焊接方法Mag焊焊工資格焊評(píng)編號(hào)無損檢測PT合格等級(jí)適用范圍吊板焊接焊接工藝參數(shù)道數(shù)焊接方法焊材及規(guī)格電源極性焊接電流（A）焊接電壓(V)氣體流量（L/min）2Mag焊GMS-

31、3081.0交流100-13017-22二氧化碳4-8氬氣 13-18表4-10 吊板加工工藝過程卡常州機(jī)電學(xué)院吊板加工工藝過程卡零(部)件圖號(hào)共1 頁零(部)件名稱吊板第1 頁工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容車間設(shè)備及工藝裝備10裝配一定要將焊件與夾具的刻線對(duì)齊，裝配好一定要夾緊裝配20檢查檢驗(yàn)焊件與夾具的位置是否對(duì)準(zhǔn)檢查30噴防渣液將焊件表面進(jìn)行噴防渣液噴涂40焊接將吊板與筒體焊接，焊兩道焊縫，焊縫長度15mm焊接Mag焊50檢驗(yàn)檢驗(yàn)焊縫有無漏焊，偏焊等缺陷檢驗(yàn)焊后處理：在焊接吊板時(shí)特別容易焊穿與焊偏，可以通過二保焊與氬弧焊進(jìn)行修補(bǔ)，修補(bǔ)后要用打磨機(jī)進(jìn)行磨平。4.8 焊接問題及改善措施4.8.1 M

32、ag焊優(yōu)缺點(diǎn)Mag焊的優(yōu)點(diǎn)： （1）加入少量氧化性氣體，能夠降低液體金屬表面張力，從而能降低射流過渡臨界電流，提高熔滴過渡的穩(wěn)定性。 （2）穩(wěn)定陰極斑點(diǎn)，由于在熔池上不斷生成新的陰極斑點(diǎn)，所以電弧不飄擺，主要落在熔池上，提高電弧燃燒的穩(wěn)定性。 （3）由于電弧穩(wěn)定和提高了熔池金屬的流動(dòng)性，從而改善焊縫熔深形狀及外觀成形。 （4）增大電弧的熱功率。 （5）控制焊縫的冶金質(zhì)量，減少焊接缺陷。 （6)降低焊接成本。Mag的焊缺點(diǎn)： （1）容易出現(xiàn)層間缺陷 （2）氣孔 （3）焊縫表面缺陷4.8.2 焊接過程中容易出現(xiàn)的問題（1）焊縫尺寸不符合要求角焊縫的K值不等一般發(fā)生在角平焊，也稱偏下。偏下或焊縫沒有

33、圓滑過渡會(huì)引起應(yīng)力集中，容易產(chǎn)生焊接裂紋。另外，在K值較大時(shí)，盡量采用斜圓圈型運(yùn)條方法。焊縫寬窄不一致：一是運(yùn)條速度不均勻，忽快忽慢所致；二是坡口寬度不均勻，焊接時(shí)沒有進(jìn)行調(diào)整。三是在熔池邊緣停留時(shí)間不均勻。解決措施：采用均勻的焊接速度、考慮坡口寬度、熔池邊緣停留時(shí)間合適、保持一定的弧長，是防止焊縫高低不一致的有效措施。（2）弧坑：息弧時(shí)過快。與焊接電流過大、收弧方法不對(duì)有關(guān)。解決措施： 平焊縫可以采用多種收弧方法，例如回焊法、畫圈法、反復(fù)息弧法。（3）未焊透與未熔合 未焊透一般產(chǎn)生在坡口根部，與焊接電流過小、焊接速度快、坡口角度過小、反面清根不徹底有關(guān)。未熔合一般發(fā)生在坡口邊緣，與電弧在坡口

34、邊緣停留時(shí)間短、清渣不夠、焊接電流過小、焊接速度過快有關(guān)。解決措施：在焊的時(shí)候應(yīng)調(diào)整好焊接電流和電壓，以及停留的時(shí)間。（4）氣孔類型：一般容易產(chǎn)生氫氣孔、氮?dú)饪?、CO氣孔。單個(gè)氣孔、密集氣孔、鏈狀氣孔、縮孔等類型。原因：氣體流量不夠，焊接電流、電壓沒有調(diào)節(jié)好，焊接速度過快。措施：根據(jù)所焊的工件的工藝要求，調(diào)節(jié)好氣體流量，電流和電壓，焊接速度做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。(5)裂紋 在焊接過程中一般容易出現(xiàn)熱裂紋，而不銹鋼在焊后不容易出現(xiàn)冷裂紋，而對(duì)冷裂紋的敏感性小。措施：適當(dāng)提高線能量、采用較高預(yù)熱溫度，避免600度敏感溫度，減少咬邊等焊接缺陷。4.9 摩托車車架檢驗(yàn)4.9.1 水壓測試 摩托車車架焊接完成后

35、進(jìn)行的是水壓測試，如果摩托車車架沒有焊接缺陷的話，在水中停留時(shí)間5-6分鐘不會(huì)有水泡冒出，如果有水泡冒出，則要用氬弧焊進(jìn)行修補(bǔ)。4.9.2 外觀檢測 目測一下摩托車車架表面有無焊渣，如有，則用焊錘敲掉。如果焊渣很大，則用打磨機(jī)打磨平滑。4.9.3 尺寸檢測 將摩托車車架整體放在檢驗(yàn)臺(tái)上，主要檢查兩吊板之間的距離是否達(dá)到要求，以防在裝配使用時(shí)裝配不上，摩托車車架下面與夾具的距離尺寸是否達(dá)到要求，摩托車車架上方也是如此檢驗(yàn)。5摩托車出氣孔的設(shè)計(jì)與成型5.1 出氣孔材料 出氣孔所選用的材料是鐵素體不銹鋼鐵素體不銹鋼具有導(dǎo)熱系數(shù)大，線膨脹系數(shù)小、抗氧化性好、抗應(yīng)力腐蝕優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)。正滿足了摩托車出氣孔耐

36、大氣、水蒸氣、水及氧化性酸腐蝕的性能。鐵素體不銹鋼不含鎳，主要元素為鉻和鐵，鉻是不銹鋼特別耐腐蝕的元素。5.2出氣孔的設(shè)計(jì) 出氣孔是將后蓋與尾管裝配起來進(jìn)行焊接，在裝配的時(shí)候有一定的裝配要求圖5-1 后蓋與管子設(shè)計(jì)圖圖5-2 后蓋設(shè)計(jì)圖5.3 出氣孔焊接5.3.1 后蓋與尾管焊接表5-1 出氣孔焊接工程名稱出氣孔工藝卡編號(hào)材質(zhì)409規(guī)格焊接方法Mag焊焊工資格焊評(píng)編號(hào)無損檢測PT合格等級(jí)適用范圍適用于板材壁厚等于45的管子與其它后蓋壁厚大于等于5的蓋子相連的全周焊（不考慮管子外徑）焊接工藝參數(shù)層數(shù)焊接方法焊材及規(guī)格電源極性焊接電流（A）焊接電壓(V)焊接速度(cm/min)氣體流量（L/min

37、）1Mag焊GMS-308 1.0交流901201625152215表5-2 出氣孔加工工藝卡常州機(jī)電學(xué)院出氣孔加工工藝過程卡零(部)件圖號(hào)共 1 頁零(部)件名稱出氣孔第1 頁工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容車間設(shè)備及工藝裝備0檢驗(yàn)材料應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求的質(zhì)量證書檢驗(yàn)10裝件將后蓋與尾管裝配在一起裝配工裝夾具20夾緊將夾具與焊件加緊工裝夾具30焊接將后蓋與尾管焊接焊接Mag焊（全周自動(dòng)焊、手動(dòng)焊）40檢驗(yàn)檢驗(yàn)全周焊檢驗(yàn) 焊接時(shí)的注意事項(xiàng)： （1）由于后蓋與尾管在裝配的時(shí)候有一定的間隙，而且有一定的弧度，這就要求在焊的過程中一定要注意焊槍與焊件之間的角度，并且焊件較薄，如果角度不對(duì)，會(huì)將焊件焊穿。 （2

38、）由于焊件較薄，在焊前一定要將電流、電壓與轉(zhuǎn)速結(jié)合起來調(diào)節(jié)。當(dāng)電流、電壓較大時(shí)，轉(zhuǎn)速一定要快點(diǎn)；反之則慢。 （3）在焊前必須對(duì)材料進(jìn)行嚴(yán)格的清理，清除填充焊絲和坡口兩側(cè)至少20mm的范圍內(nèi)的油污、水分、灰塵、氧化膜等，并且一定要噴適量的防渣液以防焊縫存在夾渣和未焊透等焊接缺陷。 （4）后蓋在裝上夾具的時(shí)候一定要注意后蓋的開口要與夾具的線對(duì)上，以防焊出來的出氣孔與管體裝配不起來。 （5）焊后檢查焊縫，確保焊縫沒有裂縫、缺口、漏焊、偏焊等。5.3.2 后蓋與墊圈焊接時(shí)采用的是氬弧焊鎢極氬弧焊的特點(diǎn)：（1）焊接質(zhì)量高 氬氣是惰性氣體，既不與任何金屬反應(yīng)，也不溶于任何金屬，焊接過程基本上是金屬熔化和潔

39、凈的簡單過程。（2）適應(yīng)性好由于熱源和填充焊絲分別控制，熱量調(diào)節(jié)方便，使焊縫的熱輸入更容易控制，因此，適用于各種位置的焊接，也容易實(shí)現(xiàn)單面焊雙面成形。（3）焊接變形小 與氣焊相比鎢極氬弧焊焊接電弧熱量集中、溫度高，所以其焊接熱影響區(qū)窄，焊接變形小。（4）電弧穩(wěn)定 由于氬氣的導(dǎo)熱性差，對(duì)電弧的冷卻性作用小，所以電弧穩(wěn)定。當(dāng)焊接電流小于10A時(shí)，電弧仍能穩(wěn)定燃燒，因此特別適用于薄板焊接。焊接工藝參數(shù)的選擇：（1）焊接電流 焊接電流一般根據(jù)工件的材料來決定。主要根據(jù)工件的材料、厚度、接頭形式、焊接位置等因素。（2）鎢極直徑以及端頭形狀 小電流焊接時(shí)選用小直徑鎢極和小錐角，大電流時(shí)增大錐角。（3）氣體

40、流量和噴嘴直徑 一般時(shí)候手工氬弧焊噴嘴直徑為5-20mm，保護(hù)氣的流量為5-25L/min。（4）噴嘴至工件的距離 噴嘴至工件的距離越大，氣體保護(hù)效果越差；但該距離太近會(huì)影響焊工視線，且容易使鎢極與熔池接觸，產(chǎn)生夾鎢。一般噴嘴至工件的距離為8-14mm。（5）電弧長度當(dāng)電弧長度太長時(shí)，焊縫容易產(chǎn)生未焊透和氧化等缺陷。因此，在保證電弧不短路的情況下，應(yīng)盡量采用短弧焊。這樣氣體保護(hù)效果好、熱量集中、電弧穩(wěn)定、焊縫均勻且焊件變形最小。表5-3 出氣孔焊接工程名稱出氣孔工藝卡編號(hào)材質(zhì)409規(guī)格焊接方法氬弧焊焊工資格焊評(píng)編號(hào)無損檢測PT合格等級(jí)適用范圍適于板材壁厚等于45的墊圈與其它后蓋壁厚大于等于5的

41、蓋子相連的點(diǎn)焊焊接工藝參數(shù)層數(shù)焊接方法焊材及規(guī)格電源極性焊接電流（A）焊接電壓(V)焊接速度(cm/min)氣體流量（L/min）1氬弧焊1.0交流901001625152215表5-4 出氣孔加工工藝卡常州機(jī)電學(xué)院出氣孔加工工藝過程卡零(部)件圖號(hào)共 1 頁零(部)件名稱出氣孔第1 頁工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容車間設(shè)備及工藝裝備0檢驗(yàn)材料應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求的質(zhì)量證書檢驗(yàn)10裝件將后蓋與墊圈裝配在一起裝配工裝夾具20夾緊將夾具與焊件加緊工裝夾具30焊接將后蓋與墊圈焊接焊接氬弧焊（點(diǎn)焊）40檢驗(yàn)檢驗(yàn)點(diǎn)焊檢驗(yàn)焊接接頭的選擇： 在進(jìn)行尾蓋與墊圈焊接時(shí)，焊接接頭選用的是搭接接頭進(jìn)行焊接。焊接檢驗(yàn)： （1）確保尾蓋與墊圈焊接在一起，并且每90°焊一個(gè)點(diǎn)，共焊四個(gè)點(diǎn)。 （2）每個(gè)點(diǎn)焊的焊接直徑要小于或等于3mm。 結(jié)論 1）排氣歧管，沖壓之后焊接成型，與筒體之間采用全周焊焊接；筒體帶圓弧矩形，成型用鋼板卷制焊接而成，采用雙層筒體，筒節(jié)與筒節(jié)之間采用直縫焊接，筒體之間采用塞焊進(jìn)行焊接；筒體前后蓋，沖壓成型，與筒體之間采用全周焊焊接；吊板沖壓成型，與筒體之間采用直焊縫。2）具體結(jié)構(gòu)為：名稱設(shè)計(jì)參數(shù)筒體（帶圓弧矩形）壁厚外板： 1.2mm內(nèi)板： 0.8mm外筒外形尺寸(長×寬)3800×2400mm內(nèi)筒外