一种高精度光学仪器基座框架焊接工艺制造技术

本发明专利技术涉及装备制造业中的焊接领域，具体为一种高精度光学仪器基座框架焊接工艺，适用于304不锈钢材料的高精度光学仪器基座框架的焊接。采用手工电弧焊，焊接304不锈钢基座框架；所采用的304不锈钢焊条牌号：E308‑15，焊条直径：

A high precision optical instrument base frame welding process

The invention relates to the welding field in the equipment manufacturing industry, in particular to a high precision optical instrument base frame welding technology, which is suitable for the welding of the base frame of the high precision optical instrument of 304 stainless steel. The manual electric arc welding, welding of 304 stainless steel base frame; the 304 grade: E308 15 stainless steel electrode, electrode diameter:

【技术实现步骤摘要】
一种高精度光学仪器基座框架焊接工艺
：本专利技术涉及装备制造业中的焊接领域，具体为一种高精度光学仪器基座框架焊接工艺，适用于304不锈钢材料的高精度光学仪器基座框架的焊接。
技术介绍
：高精度光学仪器基座框架为焊接框架，框架是由40多个304不锈钢板焊接而成，其中保证不锈钢厚板的焊接强度，控制框架焊接变形量及焊后的结构稳定度是其技术的难点。针对其结构的特点及技术难点，通过优化框架的焊接坡口，合理安排焊接顺序及保证框架在组对时的精度、焊后消除工件的应力方式，制定科学、合理的焊接工艺极为重要。
技术实现思路
：本专利技术的目的是提供一种高精度光学仪器基座框架焊接工艺，运用通用的焊接设备，通过调整焊接工艺参数，合理设计焊接坡口形式，选用合适焊后去应力方式，得到良好的焊接效果及工件的精度保证，解决高精度光学仪器基座框架焊接困难及精度要求高的问题。本专利技术的技术方案是：一种高精度光学仪器基座框架焊接工艺，采用手工电弧焊，焊接304不锈钢基座框架；所采用的304不锈钢焊条牌号：E308-15，焊条直径：电源极性：直流反接；该焊接工艺包括焊前处理、焊接过程以及焊后热处理，其中焊接过程工艺参数为：焊接电流250～280A，焊接电压28～32V，焊接速度280～320mm/min。所述的高精度光学仪器基座框架焊接工艺，按重量百分比计，E308-15焊条的化学成分如下：C：0.08；Si：0.90；Mn：0.5～2.5；Ni：9.0～11.0；Cr：18.0～21.0；Mo：0.75；S≤0.030；P≤0.040；Fe：余量。所述的高精度光学仪器基座框架焊接工艺，手工电弧焊适用于焊接基座框架的全过程。所述的高精度光学仪器基座框架焊接工艺，具体步骤如下：(1)手工电弧焊的焊前进行如下处理：用不锈钢刷清理焊件坡口及距坡口两侧30～50mm两侧范围内的污物；焊条100～200℃烘干，并在保温桶中保温；(2)手工电弧焊的焊接过程中：层间温度控制在100～150℃；(3)手工电弧焊的焊后进行如下处理：焊接收尾时，填满弧坑，焊后进行消氢处理和消除焊接应力处理。所述的高精度光学仪器基座框架焊接工艺，焊后热处理工艺：随炉升温至400～420℃，保温时间为2h；继续加热，随炉升温，加热至880±10℃，保温时间为2h；随炉冷却，温度降至300～350℃，出炉空冷至室温。所述的高精度光学仪器基座框架焊接工艺，根据不同板材厚度，不同焊接接头类型，选择不同的坡口及尺寸，坡口为U形坡口、V形坡口或单V形坡口，坡口保证焊缝达到1/2～2/3板厚的焊接深度。所述的高精度光学仪器基座框架焊接工艺，焊接采用组对定位原则：先下后上，先长后短，先内后外。所述的高精度光学仪器基座框架焊接工艺，焊接顺序原则：先短后长，先内后外，对称施焊，角焊缝横位打底。本专利技术的优点及有益效果是：1.本专利技术通过合理设计焊接坡口，调整焊接顺序，选择适当的焊条等方法，形成优质焊缝，充分控制焊接变形，通过合理设计焊后热处理工艺，有效去除焊接应力，保证产品尺寸稳定性和尺寸精度。2.本专利技术优化焊接参数，采用较小的线能量输出，提高焊接速度，减少由焊接产生的热量，以达到减少焊接变形的效果。3.本专利技术为高精度光学仪器基座框架的焊接提供一种可行性，打破用其他焊接方法对板材厚度的制约，对于更厚(50mm以上)的不锈钢板材结构件的焊接提供参考。4.本专利技术解决高精度光学仪器基座框架焊接精度低，厚板不锈钢框架焊接变形，通过工艺合理的制定工艺方法，为高精度光学仪器基座框架焊接成功焊接提供参考。焊接不锈钢板材较厚，焊前组对精度要求高，焊接量大且要求保证框架焊后变形量小，并释放由焊接引起的内应力，保证光学仪器基座框架的尺寸精度及稳定性。附图说明：图1a～图1b为高精度光学仪器基座框架的示意图。其中，图1a为正视图，图1b为侧视图。图2为高精度光学仪器基座框架等轴视图。图中，①为框架底板；②～④、⑧为主侧支撑板；⑤为框架基准平面；⑦、⑨为装配板；⑥、为次支撑侧板。具体实施方式：在具体实施过程中，本专利技术焊接工艺的应用为装备制造领域内高精度光学仪器基座框架的焊接提供了参考价值，采用传统的焊接工艺，实现低成本高效率的完成高精密零件的焊接，提出了精密光学仪器框架的组对焊接原则，给出了去除大型厚板不锈钢焊接应力的热处理方法和工艺。采用手工电弧焊，焊接304不锈钢基座框架，该焊接工艺包括焊前处理、焊接过程以及焊后热处理，具体过程如下：1.根据不同板材厚度，不同焊接接头类型，选择不同的坡口及尺寸，坡口包括U形坡口、V形坡口、单V形坡口，保证焊缝达到1/2～2/3板厚的焊接深度。2.焊前准备：用丙酮擦拭焊接区域及坡口，焊条预热烘干，保温在150℃保温桶里备用。所采用的304不锈钢焊条牌号：E308-15，焊条直径：E308-15焊条的化学成分如下：C：0.08；Si：0.90；Mn：0.5～2.5；Ni：9.0～11.0；Cr：18.0～21.0；Mo：0.75；S：≤0.030；P：≤0.040；Fe：余量。3.组对焊接时，遵循对称施焊的原则，最大限度均布焊接应力，使焊接变形控制到最小。电源极性：直流反接，焊接过程工艺参数为：焊接电流250～280A，焊接电压：28～32V，焊接速度：280～320mm/min。严格控制层间温度在150℃以下，焊接收尾时，填满弧坑，对表面焊瘤，焊渣进行打磨处理。4.焊后充分消氢及去应力，热处理工艺为：随炉升温至400～420℃，保温2h，继续加热，随炉升温，加热至880±10℃，保温2h，随炉冷却，温度降至300～350℃，出炉空冷。以下结合实施例对本专利技术进一步的详细说明。如图1a～图1b所示，高精度光学仪器基座框架的焊接由13种单板焊接而成，框架底板①为2块，主侧支撑板②为2块，主侧支撑板③为4块，主侧支撑板④为4块，框架基准平面⑤为2块，次支撑侧板⑥为4块，装配板⑦为2块，主侧支撑板⑧为4块，装配板⑨为2块，次支撑侧板为2块，次支撑侧板为2块，次支撑侧板为8块，次支撑侧板为2块。号框架基板的位置关系如下：在框架的最低端，两个框架底板①平行设置，每个框架底板①上面竖直设置主侧支撑板②、④，主侧支撑板④竖直相对平行设置于主侧支撑板②的两侧；主侧支撑板②的顶部中间水平设置装配板⑨，主侧支撑板②的顶部两端竖直设置主侧支撑板③，装配板⑨的顶部两端竖直相对平行设置主侧支撑板⑧，主侧支撑板⑧与主侧支撑板④平行，主侧支撑板③位于主侧支撑板⑧与主侧支撑板④之间。每组主侧支撑板⑧、主侧支撑板④、主侧支撑板③形成一个共同支撑结构，共四个支撑结构；两个框架基准平面⑤分别水平横跨设置于两个支撑结构顶部，每个框架基准平面⑤的顶部竖直设置次支撑侧板⑥和次支撑侧板次支撑侧板⑥相对平行设置于次支撑侧板的两侧；每组次支撑侧板⑥和次支撑侧板形成一个共同支撑结构，共两个支撑结构，每个支撑结构顶部设置装配板⑦。每个框架基准平面⑤的底部竖直相对平行设置次支撑侧板次支撑侧板的底部水平设置次支撑侧板框架基准平面⑤、次支撑侧板次支撑侧板之间设置次支撑侧板其中，框架基板⑤和框架基板焊后加工，要求平面度0.03。最厚基板为⑤，其厚度50mm；最长基板为①，其长度1920mm。如图2所示，高精度光学仪器基座框架焊接的组对定位的顺序为：本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高精度光学仪器基座框架焊接工艺，其特征在于，采用手工电弧焊，焊接304不锈钢基座框架；所采用的304不锈钢焊条牌号：E308‑15，焊条直径：

【技术特征摘要】
1.一种高精度光学仪器基座框架焊接工艺，其特征在于，采用手工电弧焊，焊接304不锈钢基座框架；所采用的304不锈钢焊条牌号：E308-15，焊条直径：电源极性：直流反接；该焊接工艺包括焊前处理、焊接过程以及焊后热处理，其中焊接过程工艺参数为：焊接电流250～280A，焊接电压28～32V，焊接速度280～320mm/min。2.按照权利要求1所述的高精度光学仪器基座框架焊接工艺，其特征在于，按重量百分比计，E308-15焊条的化学成分如下：C：0.08；Si：0.90；Mn：0.5～2.5；Ni：9.0～11.0；Cr：18.0～21.0；Mo：0.75；S≤0.030；P≤0.040；Fe：余量。3.按照权利要求1所述的高精度光学仪器基座框架焊接工艺，其特征在于，手工电弧焊适用于焊接基座框架的全过程。4.按照权利要求1所述的高精度光学仪器基座框架焊接工艺，其特征在于，具体步骤如下：(1)手工电弧焊的焊前进行如下处理：用不锈钢刷清理焊件坡口及距坡口两侧30～50mm两侧范围内的污物；...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文明，
申请(专利权)人：沈阳富创精密设备有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21