大型平臺的焊接工藝

1、大型平臺的焊接工藝1引言我公司為某單位制造的挖掘機(jī)行走架拼點(diǎn)裝置的主體焊接平臺，結(jié)構(gòu)如圖1 所示，該結(jié)構(gòu)件凈重6 658.38kg，平臺幅面為4 000mm X 3 800mm，是歷年來 所做平臺中較大的一個(gè)，結(jié)構(gòu)較為典型，具有一定的代表性。根據(jù)圖紙要求首先 要解決以下兩個(gè)問題：（1）購進(jìn)的鋼板平直度達(dá)不到圖紙要求，如何矯形？（2） 由于平臺外形尺寸超寬，平臺面板需要拼接且焊縫較多，如何控制平臺的焊接變 形，保證機(jī)加工余量，工藝上應(yīng)采取什么措施？本文論述了該平臺采用火焰矯正 及其施焊的工藝過程。通過工藝實(shí)踐，達(dá)到了圖紙要求，解決了這一問題。1I.大面板N工字鋼梃架工疵板2工藝方案2. 1鋼板的

2、矯正矯正鋼板變形的方法主要有以下兩種：（1）機(jī)械矯正法：利用外力使工件（如結(jié)構(gòu)件或板材等）產(chǎn)生與原來變形方向相反的塑性變形，使兩者互相抵消。這種 方法需要使用大型設(shè)備（如壓力機(jī)、滾板機(jī)等），其矯正效果明顯，但我廠沒有 這種矯形設(shè)備，因而不能采用。（2）火焰加熱矯正法：利用氧乙炔火焰，對工 件進(jìn)行局部加熱，使之產(chǎn)生塑性變形，冷卻時(shí)產(chǎn)生新的收縮變形來達(dá)矯正變形之 目的?；鹧婕訜岱ú捎靡话愕臍夂讣捌脚_等工具，不需要專門的設(shè)備，方法簡便， 易于實(shí)施。根據(jù)我廠的實(shí)際情況采用了火焰加熱矯正法?；鹧娉C正的效果好壞， 關(guān)鍵在于正確選擇加熱位置和火焰熱量，加熱位置錯了，會得到相反的結(jié)果。一 般情況下，火焰熱量越

3、大，可以矯正的變形量也越大?；鹧娌捎弥行匝妫訜釡?度對于低碳鋼和普通低合金鋼以600800C為宜。對于塑性較好的鋼材，火 焰矯正的同時(shí)，還可以用水強(qiáng)制冷卻，效果會更好；但有淬硬傾向的鋼材則不宜 用水冷卻。而在本次生產(chǎn)中矯正方法則有些變化?，F(xiàn)詳述如下：2.1.1 器具（1）長鋼板尺一把。（2）割槍（重型）一把，采用大號嘴子。（3）鑄梁平臺一個(gè)（6mX2m）o （4）等邊角鋼（L50 X 50）,長約2m 一段。2.1.2 操作過程（1）首先用大鋼板尺找出鋼板平直度情況并做出標(biāo)記。（2）將待矯形鋼板 放在鑄梁平臺上，在一端墊上等邊角鋼，要求等邊角鋼放置時(shí)與端頭一邊平行， 如圖2所示。（3）用火焰

4、對鼓包處加熱，加熱過程中要不斷地用鋼板尺檢測。注 意：加熱時(shí)，先調(diào)大彎（即變形大的地方）再調(diào)小彎，直至鋼板平直情況達(dá)到滿 意為止。2.1.3原理當(dāng)鋼材加熱溫度達(dá)到550600C時(shí)，便達(dá)到了 “屈服”狀態(tài)，即在鋼板處 于圖2狀態(tài)時(shí)，鋼板上局部高點(diǎn)（鼓包處）在受熱（紅透）情況下該處剛性減小， 直至“屈服”，在自身重力作用下，該處就會逐漸下凹。受熱處在降溫過程中， 當(dāng)溫度降至550600C以下時(shí)，產(chǎn)生收縮變形。在實(shí)際操作過程中未用水強(qiáng)制 冷卻，因?yàn)閾?dān)心冷卻速度過快可能出現(xiàn)反變形過大、控制變形困難的問題。2. 2施焊工藝對于引言中所提到的第二個(gè)問題，則需要制定合理的施焊工藝。這也是整個(gè) 結(jié)構(gòu)件控制焊接

5、變形最關(guān)鍵的工序。在制定焊接工藝之前，先分析一下結(jié)構(gòu)。由 圖1可見，該結(jié)構(gòu)由大面板、工字鋼框架和墊板組成。由于工字鋼框架與大面板 之間的焊縫為斷續(xù)焊縫，變形很??；另外工字鋼框架與墊板之間焊縫很短，也非 常分散，所以對焊接變形的影響也很小。由此可知，只要控制了工字鋼框架及大 面板自身的焊接變形，也就控制了整個(gè)結(jié)構(gòu)的變形，故制定如下生產(chǎn)工藝：先分 別組焊工字鋼框架及大面板，然后再將二者組裝。這種工藝方案易于控制大面板 及框架的焊接變形，再者也便于施焊。2.2.1組焊工字框架1）定位焊 先拼點(diǎn)各工字鋼成框架，拼點(diǎn)時(shí)應(yīng)從兩邊同時(shí)向內(nèi)依次拼點(diǎn)，之后拼點(diǎn)墊板。（2）焊接 燒焊之前，將該框架四周及中心部位與

6、“地面”點(diǎn)固（注：此地 面乃鋼軌面）。焊接過程：（a）焊平面焊縫：平面焊縫包括工字鋼之間的對接焊縫 及墊板與工字鋼之間的角焊縫。焊接時(shí)由兩名焊工同時(shí)燒焊，要求兩人一人一格， 分散燒焊，不要集中在一起。焊條選用E4303，直徑4mm?熏焊接電流為20 024 0 A。（b）焊立焊縫：立焊縫指工字鋼之間垂直于地面的焊縫，焊條 選用E 4 3 0 3,直徑4 mm,焊接電流為180210A,其余要求同（d）。（c）磨開焊點(diǎn)，翻轉(zhuǎn)18 0。后將該框架四周及中心部位再與“地面”點(diǎn)固，然 后重復(fù)（d）、（b）過程。222 組對大面板（1）開坡口 用半自動小車氣割坡口如圖3所示。之后，清理坡口附近氣割 熔渣

7、等殘留物。 （2）組對 將兩板帶大坡口一側(cè)朝上放置，組對，并通過測量 對角線來控制形狀。待形狀達(dá)到滿意后，點(diǎn)固，然后拼點(diǎn)加強(qiáng)筋如圖4所示。圖3坡示竄圖團(tuán)4I版一 2.加強(qiáng)筋3.板二I（3）焊接焊前準(zhǔn)備工作?押對于焊接部位?熏焊前要清理水、銹、油污， 以利于獲得高質(zhì)量的焊縫。燒焊：（&）采用手工電弧焊打底，焊條牌號選用 E 4 3 0 3，直徑3. 2mm,焊接電流為16022 0 A。（b）采用二氧化 碳?xì)怏w保護(hù)焊填坡口，視變形情況焊23遍，注意控制層間溫度。焊條選用直 徑為1. 2m m的H 0 8Mn2SiA。由于該焊縫過長（L = 40 0 0 mm），故采取分中對稱焊或跳焊法，以防止熱

8、量過于集中，減少焊接變形。焊接工藝參 數(shù)見表1。（c）翻轉(zhuǎn)180,焊接過程同（d）、（b）,直至填滿坡口。之后,用手砂輪打磨焊口附近的焊瘤，要求平整。圖1L橫梁4螺栓2.聯(lián)接板3.側(cè)板L橫梁4螺栓5螺母2.2.3組裝將焊接好的工字鋼框架與大面板組對起來，如圖1所示。采用手工電弧焊, 焊條牌號選用E4303，直徑5mm?熏焊接電流為26 03 0 0 A。采用斷 續(xù)焊，焊腳高8 mm,每段焊縫長150 m m?熏間距150 m m。施焊完畢待工 件降至室溫后，翻轉(zhuǎn)18 0；并用手砂輪磨開立筋與大面板之間的焊縫，拆下 加強(qiáng)筋。3檢測結(jié)果3.1檢測方法采用吊線法進(jìn)行檢測。在待檢測方向上用一細(xì)鋼絲，兩端各墊一試棒，并