保持架的焊接工艺规程设计（含CAD图纸+说明书+工艺卡）

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保持架的焊接设计（含CAD图纸）文件目录：
补绘零件图-架盘.bak
焊接工艺图.bak
焊接工艺卡.doc
焊接工艺说明书.doc
热处理工艺卡.doc
设计任务书.doc
装配卡.doc
补绘零件图-架壳.dwg
补绘零件图-架盘.dwg
焊接工艺图.dwg
补绘零件图-架壳.bak

一、零件的名称及批量
名称：保持架 批量：100件/年
二、零件的作用
保持架的作用为：1、引导并带动滚动体在正确的滚道上滚动；2、保持架将滚动体等距离隔开，均布在滚道得圆周上以防止工作时滚动体间互相碰撞和摩擦；3、在分离型轴承中，将滚动体和一个套圈组合在一起，以防止滚动体脱落。 轴承称为窗口，用来隔离和引导滚动体，兜孔间隙使保持架在径向和轴向有一定的活动量，径向的总活动量称为保持架的间隙。保持架有多种结构类型、形状复杂。保持架上许多等距离的兜孔，兜孔形状有球形、圆形、椭圆形、矩形和齿型等，其尺寸大于滚动体尺寸，两者之差为兜孔间隙。保持架窗口之间的连接部分称为过梁，它起连接和增加保持架强度的作用。
三、零件的工艺分析
（一）.结构分析：1.金属材料的焊接性 2.金属材料的选择及利用 3.划分结构的零部件 4.焊接的结构形式 5.焊缝布置 6.装配焊接顺序；
（二）.方法分析：1.从焊接材料分析选择焊接方法 2.从焊接方法直接考虑；
（三）.缺陷分析: 1.材料焊接性 2.焊接应力 3.焊接变形。
四、确定毛坯的制造形式
1.盘架：产量100件，由于加工面只存在圆弧面和平面，结构较为简单，可使用铸造获得毛坯；
2.架壳：产量100件，为一圆柱体，可以直接由离心铸造获得。
五、零件的焊接工艺分析
（一）.结构分析；
1、金属材料的焊接性
保持架所用的材料为45钢，由碳当量分析法可知：
C当=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15
C当<0.4%,焊接性优良；C当=0.4%～0.6%,焊接性中等；C当>0.6%,焊接性差。45钢的C当=0.45%，焊接性中等，需要焊前预热，焊后缓冷。
2、合理划分结构的零部件
保持架可分为盘架和架壳两个子零件。这样结构特性好，施工方便，部件本身的强度和刚度也有保证。
3、合理布置焊缝
合理布置焊缝可以直接减少焊接工作量，节约熔敷金属总量，同时还可以减少焊接变形，增加焊接结构的安全可靠性。保持架的焊缝设置在架壳周围的两条圆形焊缝。
（二）.方法分析；
1、焊接方法选择。
由于焊缝不长，批量较小，故选用手工电弧焊。
2、焊条选择。
选用J606或J607碱性焊条。焊前烘干。焊条烘干的目的是去除受潮涂层中的水分，以便减少溶池及焊缝中的氢，防止产生气孔和冷裂纹，烘干焊条要严格按照规定的工艺参数进行。烘干温度过高时，涂层中某些成分会发生分解，降低机械保护的效果;烘干温度过低或烘干时间不够时，则受潮涂层的水分去除不彻底，仍会产生气孔和延迟裂纹。
3、焊前清理。
用碱性焊条焊接时，工件坡口及两侧各20mm范围内的锈，水，油污，油漆，等必须清除干净。这对防止气孔和延迟裂纹的产生有重要作用。用酸性焊条焊接时，一般也应清理，但假如被焊工件的锈不严重，且对焊缝质量要求不高时，也可以不除锈。
4、组装
　　组对工件时，除保证焊件结构的形状和尺寸外，要按工艺规定在接缝处根部间隙和反变形量，将对接的两工件组对平齐，使错边量不大于允许值。然后按规定的定位焊位置和尺寸进行定位焊。
5、预热。
预热使焊接开始前对被焊工件的全部或局部进行适当加热的工艺措施。预热可以减少接头焊后冷却速度，避免产生淬硬组织。减少焊接应力及变形。它是防止产生裂纹的有效措施。预热温度一般先按被焊金属的化学成分，板厚和施焊环境温度等条件，根据有关产品的技术标准或已有的资料确定，重要的结构要经过裂纹试验确定不产生裂纹的最低预热温度。预热温度不是越高越好。对于有些钢种，预热温度过高时，接头的延性和韧性可能不合格，劳动条件也将会更加恶化。整体预热通常用各种炉子加热，局部预热一般采用气体火焰加热或红外线加热。预热温度常用表面温度计测量。保持架的预热温度应>200°C。
6、后热。
焊后立即对焊件的全部（或局部）进行加热或保温，使其缓冷的工艺措施，称为后热。后热的目的是避免形成硬脆组织，以及使扩散氢溢出焊缝表面，从而防止产生裂纹。焊后为改善焊接接头的纤维组织和性能或消除焊接残余应力而进行的热处理，称为焊后热处理。对于易产生脆断和延迟裂纹的重要结构，尺寸稳定性要求高的结构，以及有应力腐蚀的结构，应考虑进行消除应力退火。本工件的清除应力回火温度在600°C～650°C之间。
（三）、缺陷分析。
1.气孔
由于高温时焊接溶池金属吸收了大量的气体，在凝固时溶解度迅速下降，气体大量溢出，当冷却速度较快时，有部分气泡来不及逸出，即形成焊缝中的气孔。
2. 夹渣和钨夹杂
当焊接电流过小、焊接速度过快，或操作不当时，熔渣来不及浮出而残留在焊缝金属内形成夹渣。
3.未焊透和未熔合
当焊接速度过大、电流过小或破口设计不良时，将出现未焊透和未熔合。
六、零件的焊接工艺确定
1、工艺路线方案
获取母材——架盘双侧开坡口——整体装配（点焊固定）——焊前预热——架盘与架壳焊接（多层焊接，分段退焊法）——焊后回火消除残余应力——机加工——自然实效或人工时效
2、工艺方案的比较与分析
(1)母材：45钢。(2)坡口的加工一般根据钢板厚度及接头形式而定。常用方法有：氧气切割、碳弧气刨、刨削、车削等。破口加工时应尽量避免或者减小应力的产生。(3)整体装配时应考虑到中性轴相对位置对弯曲变形的影响，焊缝距中性轴越远，则焊件就越容易产生弯曲变形，所以应使中性轴尽量靠近焊缝。同时应该注意支板与横底板的对称焊接，否则，将会造成整体焊缝在纵向和横向的应力和变形上的不对称而引起扭曲变形。(4) 焊接时，多层焊接可以提高焊缝金属的性能，当后一层焊缝将前一层焊缝覆盖时，相当于正火或回火，同时前一层焊缝的热量对后一层焊缝又起到了预热作用。分段退焊法可以防止和减少焊接结构的变形。(5)焊后的热处理主要消除焊接过程中产生的残余应力。(6)若时间充裕，可在冷加工后进行自然时效，用于消除冷加工中产生的机械应力。
3、焊接材料及设备
弧焊整流器；焊机型号：ZXG9-150；额定焊接电流(A)：150；电流调节范围(A)：7-180；额定负载持续率(%)：40。
4、具体工艺过程
(1)按照各部件外形尺寸准备好焊接母材，开坡口。带钝边双单边V型坡口，宽15mm，焊脚高21mm。
(2) 将准备好的母材整体装配，用点焊将其固定，采用平焊分段退焊法将所有焊缝一次性焊接，每条焊缝进行多层焊接，第二道焊接时焊条角度应稍立起与水平板夹角在45度—55度间，覆盖第一道焊缝约2/3；第三道焊缝应与水平板夹角在45度—45度间。
(3) 焊接完成后进行整体高温回火以消除焊接残余应力，回火温度为：600—650℃，并保温一段时间（一般按每mm厚度保温4—5min，但不少于1h），然后在空气中冷却或随炉缓冷。