農(nóng)業(yè)機械中滾筒簡體弧焊接制造技術(shù)研究

農(nóng)業(yè)機械中滾筒簡體弧焊接制造技術(shù)研究

隨著我圍經(jīng)濟的飛速發(fā)展，農(nóng)業(yè)機械化水平快速提高。農(nóng)業(yè)機械中使用大量滾筒，簡體的生產(chǎn)方法大多采用鋼板卷制成型，然后經(jīng)手丁電弧焊對接完成，滾筒形狀精度低，特別是接縫處普遍質(zhì)量較差，通常需要打磨處理，對于尺寸與形狀要求較高的滾筒還需要再經(jīng)過機加T．生產(chǎn)成本較高，大尺寸滾筒的機加工還受加T設(shè)備的限制。參照普通埋弧焊及窄間隙埋弧焊技術(shù)1-5，作者采用北京時代公司PS10-1000弧焊電源和FD11-200T焊接小車進行了中120-500mm、84-6mm滾筒簡體的埋弧焊接制造技術(shù)研究工作。鋼板卷制成型在自制的水平下調(diào)式三輥卷板機上完成，先清理前面鋼板表面存在的熔渣和可能損傷母材表面的硬物，卷制前鋼板兩端應(yīng)先通過上輥下壓進行預(yù)彎，預(yù)彎寬度50-60mm．這種預(yù)彎類似模壓預(yù)彎，但可直接利用卷板機，節(jié)省模壓機的投資、然后滾壓預(yù)彎之間部分，滾壓的同時上輥下壓，逐漸使兩邊預(yù)彎段水平對齊，使接縫處保持Imm的間隙，然后用手工電弧焊機在接縫上均勻點焊幾個點，將兩邊鋼板連接成簡體，以備后續(xù)埋弧焊接…點焊對接時要注意：點焊的焊點要盡量小，只要能將兩邊牢固連接即可，尤其不允許高出鋼板平面；要隨時檢查調(diào)整兩邊鋼板間隙和高度，保證間隙均勻、高度平整，便于后續(xù)焊接質(zhì)量，筒節(jié)端面錯口量不得大于Imm。對接完成后，即可將滾筒毛坯從卷板機上卸下，進入后續(xù)埋弧焊接工序。預(yù)彎對焊后的簡體見圖1。、3焊接工藝研究對埋弧焊焊接質(zhì)量的評價，首先是看焊縫的余高及其形狀控制得程度如何，焊縫流線是否規(guī)整等。根據(jù)后續(xù)滾圓的要求，焊縫余高不得超過鋼管表面，若焊縫余高低于鋼管表面，會給鋼管表面留有一條縱向凹槽，影響工作性能，使鋼管的后續(xù)加工工藝難度增加，成本增高。因此焊縫最理想的余高是與鋼管表面齊平。因此，必須通過實驗選擇合適的焊劑和焊接工藝參數(shù)，保證焊接要求。為了摸索焊接規(guī)律，確定焊劑和焊接T藝參數(shù)，進行了焊接T．藝試驗，從焊接材料的匹配及焊接工藝參數(shù)的優(yōu)化方面進行了對比試驗。為以較小的投資達到預(yù)期功效，并保證焊接具備廣泛的通用性，采用通用埋弧焊設(shè)備，電源采用北京時代公司PSIO-1000弧焊電源，焊接小車采用北京時代公司FD11-200T，設(shè)備總體如圖2所示。3.1焊接材料匹配試驗研究焊接材料是由焊絲和焊劑組合而成的．埋弧焊接時，焊縫成分和性能是由焊絲和焊劑共同決定的。埋弧焊絲的選擇既要考慮焊劑成分的影響，又要考慮母材成分和厚度的影響。H08A埋弧焊絲是低錳低硅型焊絲，與高錳、硅的焊劑相匹配，焊道成型及脫渣性能優(yōu)良，是目前國內(nèi)用量最大的埋弧焊絲，與熔煉型焊劑431或燒結(jié)型焊劑301、501配合，高速焊接及填充焊接均可，焊縫[來自WwW.lw5u.Com]具有優(yōu)良的力學(xué)性能。用于焊接低焊鋼及某些低合金鋼結(jié)構(gòu)，如：16Mn、Q195、Q235等，焊絲化學(xué)成分如表3。321焊接電流焊接電流主要是根據(jù)焊絲直徑及焊接坡口的形式選定的。焊接電流過大，有利于提高焊接熔敷效率，增加焊縫金屬的熔深，但對焊后脫渣性能有一定的影響，特別是對焊縫金屬的低溫沖擊韌度影響較大，所以不宜選用過大的焊接電流。焊接電流過小，對焊后的脫渣性能也有一定的影響。對于中2.2mm、Q3.5mm.Q4mmi種焊絲，其焊接電流分別使用240A、300A、400A進行試驗。3.2.2焊接電壓電弧電壓是影響焊縫金屬的熔深和熔寬的主要參數(shù)．針對焊道特點采用較低的電弧電壓：但電弧電壓過低時，易產(chǎn)生側(cè)壁未熔合的焊接缺陷；電弧電壓過高時，易產(chǎn)生側(cè)壁咬邊的焊接缺陷，焊后的脫渣性能變差。對于Q2.2mm、tP3.5mm、P4mm三種焊絲，其焊接電壓分別使用25V、30V、35V進行試驗。3.2.3焊接速度焊接速度應(yīng)與焊接[來自Www.lw5u.Com]電流和電弧電壓相匹配。當(dāng)焊接電流一定時，過高的焊接速度會造成焊縫的未焊透及焊縫表面粗糙，焊渣不易脫落；過低的焊接速度會造成焊縫的余高和熔寬過大，同樣會使焊渣不易脫落。對于中2.2mm、中3.5mm、tP4mm三種焊絲，其焊接速度分別使用20m/h、25m/h、30m/h進行試驗一3.3試驗結(jié)果試驗結(jié)果見表4。由表4可以看出：2.2mm焊絲配用SJ501、焊接電流為240A、焊接電壓為25V、焊接速度為20m/h時，焊接效果滿足要求，按照上述參數(shù)的焊接效果見圖3。3.4焊縫橫向收縮變形計算由于鋼管焊后焊縫產(chǎn)生橫向收縮變形，使鋼管直徑縮小，為此需計算鋼管焊縫橫向收縮變形A/，確定鋼管焊后的直徑尺寸的變化情況。對接接頭焊縫的橫向收縮變形計算公式’6]為：A/=O.18F,,/8式中Frr-焊縫橫截面面積；爭一工件厚度。根據(jù)滾筒體連接轂與筒體的焊縫尺寸計算焊縫橫向收縮變形A/理論值約為0.19mm，換算到直徑的變化為0.06mm，影響量很小，可以忽略不計。3簡體滾圓與校圓焊接完成的簡體再裝入卷板機進行滾圓與校圓，校圓時，應(yīng)在輥筒調(diào)至所需矯正曲率半徑時進行，要求圓周曲率均勻。滾圓與校圓過程中，應(yīng)及時清除鐵銹雜質(zhì)和剝落的氧化皮，以防壓損設(shè)備和簡體。經(jīng)過校圓后的簡體橢圓度可≤0.5mm。4結(jié)論(1)滾筒體埋弧焊管制造技術(shù)，降低了對焊[手T操作技術(shù)的要求，穩(wěn)定和提高了滾筒體焊接質(zhì)量，使焊縫合格率達到100%，焊接效率比手丁I電弧焊提高8—10倍。(2)采用該技術(shù)焊接滾筒體，可