大型平台焊接工艺的探讨.doc

大型平台焊接工艺的探讨 我公司为某单位制造的挖掘机行走架拼点装置的主体焊接平台，结构如图1所示，该结 构件净重6 658.38kg，平台幅面为4 000mm x 3 800mm,是历年来所做平台中较大的一个， 结构较为典型，具有一定的代表性。根据图纸耍求首先耍解决以下两个问题：（1）购进的钢 板平直度达不到图纸要求，如何矫形？（2）由于平台外形尺寸超宽，平台而板需要拼接且 焊缝较多，如何控制平台的焊接变形，保证机加工余量，工艺上应采取什么措施？本文论述 了该平台采用火焰矫正及其施焊的工艺过程。通过工艺实践，达到了图纸要求，解决了这一 问题。 图1 1?大面板2?工字钢框架3?垫板 2工艺方案 2. 1钢板的矫正 矫正钢板变形的方法主要有以下两种：（1）机械矫正法：利用外力使工件（如结构件或 板材等）产生与原來变形方向相反的塑性变形，使两者互相抵消。这种方法需要使用大型设 备（如压力机、滚板机等），其矫正效果明显，但我厂没有这种矫形设备，因而不能采用。 （2）火焰加热矫正法：利用氧一乙块火焰，对工件进行局部加热，使之产生塑性变形，冷 却时产生新的收缩变形来达娇正变形Z目的。火焰加热法采用一般的气焊及平台等工具，不 需要专门的设备，方法简便，易于实施。根据我厂的实际情况采用了火焰加热矫正法。火焰 娇正的效果好坏，关键在于正确选择加热位置和火焰热量，加热位置错了，会得到相反的结 果。一般情况下，火焰热量越大，可以矫正的变形量也越大。火焰采用中性焰，加热温度对 于低碳钢和普通低合金钢以600?800°C为宜。对于塑性较好的钢材，火焰矫正的同时， 还可以用水强制冷却，效果会更好；但有淬硬倾向的钢材则不宜用水冷却。而在本次生产小 矫正方法则有些变化。现详述如下： 2.1.1器具 （1）长钢板尺一把。（2）割枪（重型）一把，采用大号嘴子。（3）铸梁平台一个（6mx2m）o （4）等边角钢（L50 x 50）,长约2m—段。 2.1.2操作过程 （1）首先用大钢板尺找出钢板平直度情况并做出标记°（2）将待矫形钢板放在铸梁平 台上，在一端垫上等边角钢，要求等边角钢放置时与端头一边平行，如图2所示。（3）用火 焰对鼓包处加热，加热过程屮要不断地用钢板尺检测。注意：加热时，先调大弯（即变形大 的地方）再调小弯，直至钢板平直情况达到满意为止。 1放大 1放大e 图2 . 1 ?铸记耶台2?待娇形钢板3.等边角钢 」 2.1.3原理 当钢材加热温度达到550?600C时，便达到了“屈服”状态，即在钢板处于图2状态 时，钢板上局部高点（鼓包处）在受热（红透）情况下该处刚性减小，直至“屈服“，在自身 重力作用下，该处就会逐渐下凹。受热处在降温过程中，当温度降至550-600°C以下时， 产生收缩变形。在实际操作过程中未用水强制冷却，因为担心冷却速度过快可能出现反变形 过大、控制变形困难的问题。 2施焊工艺 对于引言中所提到的第二个问题，则需要制定合理的施焊工艺。这也是整个结构件控制 焊接变形最关键的工序。在制定焊接工艺之前，先分析一下结构。由图1可见，该结构由大 面板、工字钢框架和垫板组成。由于工字钢框架与大面板之间的焊缝为断续焊缝，变形很小; 另外工字钢框架与垫板之间焊缝很短，也非常分散，所以对焊接变形的影响也很小。由此可 知，只要控制了工字钢框架及大而板自身的焊接变形，也就控制了整个结构的变形，故制定 如下生产工艺：先分别组焊工字钢框架及大面板，然后再将二者组装。这种工艺方案易于控 制大面板及框架的焊接变形，再者也便于施焊。 2.2.1组焊工字框架 （1） 定位焊先拼点各工字钢成框架，拼点时应从两边同时向内依次拼点，之后拼点垫 板。 （2） 焊接 烧焊之前，将该框架四周及小心部位与“地面点固（注：此地面乃钢轨面）。 焊接过程：（町焊平面焊缝：平面焊缝包括工字钢之间的对接焊缝及垫板与工字钢之间的角 焊缝。焊接时由两名焊工同时烧焊，要求两人一人一格，分散烧焊，不耍集中在一起。焊条 选用E4303,直径（p 4 mm?熏焊接电流为2 0 0 - 2 4 0 Ao （ b ）焊立焊缝：立焊缝指工 字钢之间垂直于地而的焊缝，焊条选用E 4 3 0 3，直径（p4mm,焊接电流为1 8 0?2 1 0 A,其余要求同（a）。（c）磨开焊点，翻转1 8 0。后将该框架四周及中心部位再与“地 面”点固，然后重复（a）、（b）过程。 2.2.2组对大面板 （1）开坡口用半自动小车气割坡口如图3所示。之后，清理坡口附近气割熔渣等残留 物。 （2）组对 将两板带大坡口一侧朝上放置，组对，并通过测量对角线来控制形状。 待形状达到满意后，点固，然后拼点加强筋如图4所示。 图3坡口示憲图 图4 1 ?板一 2.加强筋3?板二 （3）焊接①焊前准备工作?押对于焊接部位?蔥焊前