滑履磨滾圈的埋弧自動焊接

郝文靜，張春暉

滑履磨滾圈的埋弧自動焊接

Automatic Submerged-arc Welding of Rolling Ring for a Slide Mill

郝文靜，張春暉

滑履磨主要部件滾圈的焊接，一直是滑履磨制造的難點(diǎn)，我們針對其特殊的結(jié)構(gòu)型式，采用埋弧自動焊替代傳統(tǒng)的手工電弧焊，設(shè)計(jì)了自動行車裝置，并采用了獨(dú)特的焊接工藝方法，通過試驗(yàn)獲得成功。

1 焊接性分析

進(jìn)出口滾圈是由滑環(huán)與腹板焊接而成，腹板材質(zhì)為20g，下料板為厚δ85的圓環(huán)板，滑環(huán)材質(zhì)為20g-Z25，下料板厚為δ115，是由鋼板卷制的筒體段節(jié)，其焊接難度在于：

（1）滾圈的外環(huán)與腹板的焊接接頭型式為T型接頭，這種結(jié)構(gòu)型式剛性大，板厚大，焊接中產(chǎn)生的應(yīng)力難以釋放，極易產(chǎn)生焊接裂紋。

（2）焊接位置不理想，焊縫又窄又深，焊接操作困難，容易產(chǎn)生未焊透、未熔合及夾渣等焊接缺陷。

（3）人工作業(yè)時間長，勞動強(qiáng)度大，焊接人員技術(shù)水平參差不齊，即使是同一人在不同的工作時間內(nèi)焊接質(zhì)量的均勻性也會出現(xiàn)較大波動。

（4）腹板徑向尺寸較大，又加上焊接量大，焊接時腹板易翹曲變形。

2 焊接工藝的確定

（1）用液化石油氣對翼板進(jìn)行加熱保溫達(dá)150℃,保證焊縫周圍300mm范圍內(nèi)達(dá)到預(yù)熱溫度,并隨時用紅外溫度儀進(jìn)行溫度測量。

（2）用埋弧自動焊代替手工焊。設(shè)計(jì)并制造了自動焊行車裝置，埋弧焊小車焊接環(huán)縫，以滑環(huán)內(nèi)壁定位，保證了在焊接過程中小車運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，速度均勻，減少了人為因素的影響。提高了焊接質(zhì)量及效率，降低了工人的勞動強(qiáng)度。

（3）采用連續(xù)不間斷焊接，防止不連續(xù)焊接產(chǎn)生裂紋。

（4）為減少腹板變形，焊接過程中兩面交替施焊，控制焊接變形，以滿足設(shè)計(jì)要求。

（5）經(jīng)過多次焊接工藝試驗(yàn)，確定合理的焊接工藝參數(shù)。

（6）由于外環(huán)和腹板是由鋼板卷制而成的，存在著很大的焊接應(yīng)力，所以外環(huán)和腹板焊接后，要立即進(jìn)回火窯進(jìn)行去應(yīng)力退火處理，消除應(yīng)力。

3 焊接方法

采用手工電弧焊進(jìn)行打底焊,選擇抗裂性能好的J427?3.2mm焊條，再采用埋弧自動焊進(jìn)行填充及蓋面焊接，采用H08A?4mm焊絲，焊縫背面要用氣刨清根后方可焊接。焊接參數(shù)見表1。

4 焊接的實(shí)施

4.1 焊前準(zhǔn)備

表1 焊接參數(shù)

將焊條做烘焙處理,J427焊條焊前經(jīng)300～350℃烘焙1h，隨烘隨用。焊前清理坡口及周圍100mm范圍內(nèi)油污、鐵銹、灰塵等雜質(zhì)。對H08A焊絲也要清除表面的灰塵及氧化膜等雜質(zhì)。

4.2 焊前組對

保證腹板與翼板間隙四周均勻，兩件的焊縫要錯開90°。

4.3 焊前預(yù)熱

用液化氣進(jìn)行加熱，加熱溫度為150℃，預(yù)熱溫度用紅外溫度儀進(jìn)行溫度測量。

4.4 焊接

焊接時先用手工電弧焊打底，并短弧操作，再采用埋弧自動焊進(jìn)行填充及蓋面焊接。當(dāng)一面焊縫焊滿三分之一深度時，焊件翻個，焊接另一側(cè)焊縫，背面要用氣刨進(jìn)行清根，清根時注意盡量不要傷到翼板，氣刨后用砂輪打磨，露出金屬光澤。另一面焊縫焊滿二分之一深度后，將先施焊一側(cè)的焊縫焊滿，最后再將焊件翻個，將剩余的焊縫焊滿。焊接后立即退火處理，然后探傷檢查。焊接過程中一經(jīng)發(fā)現(xiàn)焊接缺陷及裂紋，應(yīng)立即停止焊接，進(jìn)行探傷檢查，及時修補(bǔ)缺陷。如果存在焊接缺陷，再熱處理后進(jìn)行修補(bǔ)時不允許用氣刨清根，而要用角砂輪磨削。除第一層及最后一層外，其余各層焊后要立即錘擊焊道。

5 焊后熱處理

焊后立即進(jìn)行整體退火處理。由于外環(huán)和腹板是由鋼板卷制而成的，也存在著很大的焊接應(yīng)力，所以在外環(huán)和腹板焊接后，立即進(jìn)回火窯進(jìn)行去應(yīng)力退火處理。

6 焊后檢查

熱處理后進(jìn)行超聲波探傷檢查，沒有產(chǎn)生焊接裂紋等焊接缺陷，其焊接變形也在合理的公差范圍內(nèi)，符合設(shè)計(jì)要求的GB11345-89中Ⅱ級合格。

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