焊接生产过程中的焊接工艺
(1)制定焊接工艺的内容
1)合理地选择焊接方法，确定相应的焊接材料。
2)选定合理的焊接参数，如焊条电弧焊时的焊条直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、施焊顺序、焊接层数等;埋弧焊还要规定焊剂种类；气体保护焊要规定气体种类、流量、焊丝伸出长度等。
3)制定其他措施并规定参数，如预热、缓冷的要求，后热、中间加热等焊后热处理的要求，胎卡具的要求等。
(2)制定焊接工艺应遵循的原则首先是保证质量，即焊接接头无论外形尺寸或内部质量都要满足技术条件的要求；然后要考虑生产效率，即要便于施焊，可达性好，翻转次数少，可利用胎卡具及机械化辅助装置使焊件在较方便的位置施焊，或实现机械化或自动化焊接，总之要有较高的经济效益。为了优选经济、高质、高效的焊接工艺方法，除应用电弧焊、电渣焊、电阻焊及钎焊等专业书及资料介绍的焊接方法的知识以外，了解各种工艺方法的生产特点也十分必要，这些特点系指各工艺方法的适用范围，如基本金属的种类、厚度、焊接位置、焊缝长度等;对材料加工工艺及装配工艺的要求，如坡口准备、焊前清理、焊后热处理要求;对焊接所需辅助装备、机具的要求，辅助工序的复杂程度;焊接接头的质量及其稳定程度;经济指标，如劳动生产率，设备投资等决定的生产成本，工人的劳动条件等。常用熔焊方法的生产特点见表5 -19，可在制定焊接工艺时参考。
焊接件常见裂纹与开裂的特点
1氢致裂纹
这是一种较常见的冷裂纹。它往往不是焊后立即出现，而有一段孕育期，延迟一段时间才产生，亦称延迟裂纹。这种延迟现象主要由氢引起，因此又称氢致延迟裂纹，或简称氢致裂纹、氢裂纹。
氢致裂纹开裂部位：对于强度不很高的碳钢与合金结构钢焊接接头，往往先在热影响区粗晶区开裂，扩展到其他区域；强度很高时往往先在焊缝区开裂，扩展到热影响区。
按开裂位置可分为：焊缝金属裂纹、热影响区裂纹；
按相对焊缝的启裂和扩展位置，热影响区氢致裂纹通常有三种形态和部位：
⑴ 焊趾裂纹
一般起源于焊缝趾部（焊缝表面与热影响区交界处）具有明显应力集中的地方，再向热影响区和母材延伸。
⑵ 焊根裂纹
这是较常见的氢致延迟裂纹，起源于**层焊道根部与热影响区相交处应力集中较大的部位，然后向热影响区和焊缝延伸。究竟向何处延伸，取决于母材和焊缝的强度，塑性、和根部的形状。
⑶ 焊道下裂纹
发生于焊道下方离熔合线不远的粗晶区内，其走向大体于熔合线平行。是一种微小裂纹，往往不能在焊件表面发现，它不是一条连续裂纹，而是由一条条小的显微裂纹集合而成。这种裂纹往往在使用含氢量较高的焊条、小线能量电弧焊接高强钢时发现。
引起氢致开裂的原因：硬化组织、应力、和扩散氢，其中扩散氢为主导因素。
2 淬硬裂纹
由淬硬组织引起。某些钢种淬硬倾向很大，焊后冷却过程中，由于相变产生很脆的马氏体，在焊接应力的作用下引起开裂。这种开裂与氢的关系不大，没有氢的作用也会开裂。
例如：弹簧钢、Mn13耐磨钢、某些高强钢以及异种钢焊接时，都可能出现这种裂纹。它的产生既然不取决于氢的存在，也就没有裂缝延迟出现的特征，在焊后可以立即发现。
3焊缝表面缺陷引起的裂纹
由于施工操作不当造成的焊接缺陷，也是产生焊接裂纹的重要因素。主要有：焊缝表面形状不符合技术要求。如余高过大、咬边、弧坑、熔合不良等缺陷。焊缝表面缺陷一般具有明显应力集中、形成裂纹源，或焊缝截面尺寸减小，承载强度降低，造成焊接开裂。
4 疲劳裂纹
疲劳是由于在重复载荷的作用下，导致焊接接头或材料产生裂纹，开裂、扩展、失效的一个过程。工作应力往往远远低于材料的屈服强度。钢材的强度越高，缺口效应引起的应力集中程度对钢材疲劳强度的敏感性就越大。
5施工不当，焊缝存在熔合不良、未焊透、咬边等缺陷，造成焊缝金属有效厚度不足，承载强度降低，形成裂纹。
焊接件的焊接方式焊接件的焊接方式分为平焊、立焊、横焊和仰焊四种。应根据焊接工件的结构、形状、体积和所处位置的不同选择不同的焊接方式。平焊时，焊缝处于水平位置，操作技术容易掌握，采用焊条直径可大些，生产效率高，但容易出现熔渣和铁水分不清的现象。焊接所用的运条方法均成直线形，焊件若需两面焊时，焊接正面焊缝，运条速度反应慢些，以获得较大的深度和宽度；焊反面焊缝时，则运条速度要快些，使焊缝宽度小些。立焊和横焊时，由于熔化的金属自重下淌，产生未焊透和焊瘤等缺陷，所以要用较小直径的焊条和较短的电弧焊接。焊接电流要比平焊时小12%。仰焊操作难度高，焊接时要采用较小直径的焊条，用短的电弧焊接。
⑤砂箱的设计 ：为了确保铸型在起吊、浇注时有足够的强度，考虑到砂箱结构的合
理性、起吊攀位置的合理安排，砂箱采用 300mm 宽的法兰边，增加砂箱在起吊时的强度和球 铁在石墨膨胀时有足够的强度来抵挡，则内壁采用 50mm
厚的钢板焊接，长度方向的钢板必 须采用整块钢板来提高砂箱的整体强度。法兰边则用 40mm 厚钢板，砂箱箱挡用 30mm
厚钢板，目的是在保证有足够强度的前提下来节省成本。上、下箱砂箱高度分别控制在 600mm， 砂箱箱挡的高度必须控制在
300mm，这样可以保证铸型起模后不变形，并且可以承受铸件、 型砂及上中箱的总重量的压力。起吊攀位于离中心
5000mm，目的是在起吊时重心借到两侧 面，使箱壁不易变形。⑥夹紧装置的设计
：夹紧装置的主要作用是铸件在浇注完毕后，液态金属冷却至 共晶线以下时，石墨开始大量析出带来的巨大的膨胀力，可能将砂箱抬起、铸型型腔胀大而
引起的铸件变形，因此在铸型配箱结束后将夹紧装置放到砂箱上，然后采用梯形块插入砂 箱与夹紧装置之间并打实。⑦浇注温度的控制及冷铁的设置
：由于横梁铸件壁厚不均匀，在冷却过程中厚、薄 两部分温度相差较大，中间较厚部分冷却慢而具有残余拉应力，侧壁部分具有压应力，促使
铸件产生翘曲变形，因此在中间较厚部分的上面增放了冷铁来减小厚、薄两部分的温度相 差，来减少残余应力。浇注温度控制在 1300℃～
1305℃，温度过高则残余应力增加，温度过 低可能浇注不足，所以控制在 1305℃为宜。浇注时间为 106 秒。
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