大型平台的焊接工艺

1、大型平台的焊接工艺1引言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。根据图纸要求首先 要解决以下两个问题：（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，平台面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。1I.大面板N工字钢梃架工疵板2工艺方案2. 1钢板的

2、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）产生与原来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：利用氧乙炔火焰，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矫正变形之 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。火焰矫正的效果好坏， 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

3、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600800C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。而在本次生产中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 一段。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

4、对鼓包处加热，加热过程中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。2.1.3原理当钢材加热温度达到550600C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550600C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. 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

5、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 面板自身的焊接变形，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，将该框架四周及中心部位与

6、“地面”点固（注：此地 面乃钢轨面）。焊接过程：（a）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，不要集中在一起。焊条选用E4303，直径4mm?熏焊接电流为20 024 0 A。（b）焊立焊缝：立焊缝指工字钢之间垂直于地面的焊缝，焊条 选用E 4 3 0 3,直径4 mm,焊接电流为180210A,其余要求同（d）。（c）磨开焊点，翻转18 0。后将该框架四周及中心部位再与“地面”点固，然 后重复（d）、（b）过程。222 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

7、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坡示竄图團4I版一 2.加强筋3.板二I（3）焊接焊前准备工作?押对于焊接部位?熏焊前要清理水、锈、油污， 以利于获得高质量的焊缝。烧焊：（&）采用手工电弧焊打底，焊条牌号选用 E 4 3 0 3，直径3. 2mm,焊接电流为16022 0 A。（b）采用二氧化 碳气体保护焊填坡口，视变形情况焊23遍，注意控制层间温度。焊条选用直 径为1. 2m m的H 0 8Mn2SiA。由于该焊缝过长（L = 40 0 0 mm），故采取分中对称焊或跳焊法，以防止热

8、量过于集中，减少焊接变形。焊接工艺参 数见表1。（c）翻转180,焊接过程同（d）、（b）,直至填满坡口。之后,用手砂轮打磨焊口附近的焊瘤，要求平整。图1L横梁4螺栓2.联接板3.侧板L横梁4螺栓5螺母2.2.3组装将焊接好的工字钢框架与大面板组对起来，如图1所示。采用手工电弧焊, 焊条牌号选用E4303，直径5mm?熏焊接电流为26 03 0 0 A。采用断 续焊，焊脚高8 mm,每段焊缝长150 m m?熏间距150 m m。施焊完毕待工 件降至室温后，翻转18 0；并用手砂轮磨开立筋与大面板之间的焊缝，拆下 加强筋。3检测结果3.1检测方法采用吊线法进行检测。在待检测方向上用一细钢丝，两端各垫一试棒，并