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      泰興減速機

      大型減速機殼體的組焊工藝

      發布時間:2020-09-21 23:34:00 點擊:

        泰興減速機專業生成廠家泰強減速機2020年9月21日訊  大型減速機的殼體由于結構復雜、體積較大,一般都采用了焊接結構件,其組焊工藝是否合理直接影響設備的質量和性能,文中就以本公司生產的一種大型泰興減速機為例進行分析、探討,制訂出合理的殼體組焊工藝。


        關鍵詞:大型減速機殼體;結構特點;焊接性分析;組焊工藝;泰興減速機

         

        本公司生產的軋鋼設備中,泰興減速機是其關鍵設備,這種大型的減速機殼體一般都選用焊接式結構,這種設備一般單重都在幾十 t,造價上百萬元。由于設備的工作環境非常復雜, 在工作中要承受較大的載荷,且殼體不能有任何滲漏變形等,所以對其制作質量要求非常高。本公司生產此類設備多年,裝備了許多鋼鐵企業,也積累了豐富的生產經驗,文中以一種產品為例對其組焊工藝進行探討。

        1    殼體結構簡介


        泰興減速機殼體由上箱體和下箱體組成,下箱體自身質量約 15 t,上 箱體約 6.5 t,最大長度 6 457mm,寬度 2 401 mm,高度 2 110 mm。箱體主要受力部分板材材質為 Q345B 鋼 , 板厚從 16 mm 到 70mm 不等,軸承座材質為 ZG310-570 鋼,共13組。

        2    箱體組焊特點及焊接性分析


        由于箱體尺寸較大,精度要求較高,控制好焊接變形是基本要求,因此,必須從工藝上充分考慮。


        其箱體立板為雙層結構,形成了半封閉腔體,組焊時,既要考慮組裝方便,保證焊接工藝性, 還要保證焊接質量,不能有滲漏;軸承座為鑄件,且壁厚較大,焊接中需嚴格按照工藝要求焊接,控制好熱輸入,以避免產生冷裂紋。ZG310-570 屬于中碳鋼, 其主要化學成分見表1。經換算可知,其碳當量約為 0.80%,有比較大的淬硬傾向, 焊接性較差, 在熱影響區易形成低塑性馬氏體組織,當焊件的剛性較大或焊接材料、工藝參數選用不當時, 易產生冷裂紋。

         

        表1   ZG310-570 鋼的主要化學成分(質量分數)(%) 

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        Q345B 是低碳合金鋼,是以 Mn,Si 為主要合金元素的鋼種,屬熱軋鋼,其屈服強度高于 343 MPa,主要化學成分見表2。從表 2 可計算出, 其碳當量取最大值為 0.49%,從而可以算出相應的裂紋敏感系數最大值為 0.30%。這種材料有較好的抗熱性能,一般不會出現熱裂紋。但焊接 Q345B 鋼板易出現冷裂紋的問題, 淬硬組織是引起冷裂紋的決定性因素,所以在制訂焊接工藝時應充分考慮氫的因素,為防止出現冷裂紋,需采取預熱措施。

         

        表2   Q345B 鋼化學成分(質量分數)(%)

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        3    組裝工藝順序及坡口形式


        下箱體的組焊順序依次為:拼焊底板、調平、探傷。在底板劃線,組裝內層立板、外層立板, 加工藝支撐, 焊接立板焊縫、 焊接立板與底板焊縫,組裝下軸承座、組裝下蓋板法蘭, 并采用點固焊固定。


        上箱體的組焊順序依次為:在下箱體的結合面上點固焊上軸承座,并與連接法蘭組對,和下箱體采用點固焊固定,與箱體立板和筋板組對,加工藝支撐,焊接立板各縫、焊接立板與連接法蘭焊縫,與蓋板以及墊板和吊耳等小件組對后,再整體焊接。軸承座與箱體的結構形式如圖 1 所示,座體厚度100mm 以上,背部與立板焊為一體,耳端與連接法蘭焊接,立板與底板、法蘭和軸承座的坡口形式(圖 2a),連接法蘭與軸承座的坡口形式(圖2b)。


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        圖1   軸承座與箱體的結構形式示意圖


        泰興減速機,減速機,泰興減速機廠,江蘇泰強減速機有限公司 圖2   坡口形式

         

        4    焊接工藝參數及過程實施


        焊接方法采用 CO?氣體保護焊,焊接工藝參數見表 3,在進行立焊和橫焊時,焊接電流比表3 中的參數略小約 10%~15%。

         

        表3   焊接工藝參數

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        (1)焊前準備焊前應將坡口兩側各至少50mm范圍內的油污、銹跡、氧化膜及其他污物清除干凈,軸承座和厚板法蘭的焊接,需采用局部火焰預熱的方法,預熱到 250℃左右。注意多層多道焊的層間用風鏟敲擊清理,并保證層間溫度,焊接過程由 4 名持證的合格焊工同時對稱焊接。


        (2)焊接順序先焊下箱體各立板接縫、立板與底板橫縫、下軸承座與法蘭與立板焊縫(上下箱體需采用點固焊固定,以防止法蘭變形),再焊上箱體立板接縫、立板與法蘭焊縫、蓋板焊縫,隨后翻個再焊背面余縫。焊完后,上下箱體分開,焊接連接法蘭及軸承座拼接焊縫, 此處需要打磨清理好,并預熱焊接,以避免奧氏體晶粒粗化;適當增大熱輸入,使接頭的冷卻速度降低,以防止熱影響區產生淬硬組織。


        (3) 焊后退火處理焊接完成后,采用點固焊將上下箱體固定,并需立即進爐進行消應力退火處理,退火溫度為600~650 ℃。退火處理后需噴砂、修磨,并檢驗。

        5    檢驗


        修磨完成后,將上下箱體放于平臺,按圖樣尺寸檢查,相應尺寸均符合圖樣精度要求,法蘭平度偏差≤5 mm,焊縫外觀經100%目視檢測,焊縫及熱影響區不得有裂紋、未焊透、未熔合及超過容許限度的咬邊、弧坑、夾渣等缺陷,焊縫外觀尺寸應全部符合圖樣要求,焊縫UT 探傷合格后按技術要求進行密閉性試驗, 不得滲漏。


        6    結語


        本公司生產的此類設備在許多鋼鐵生產企業中已使用多年,均未發生設備性能質量問題,可見生產制作工藝非常成熟,作為設備的箱體部分,制訂出合理的組焊接工藝非常重要,然后嚴格按照工藝要求控制好整個組焊過程,才能保證設備的各項指標滿足技術要求。


        作者

        張廣英

        山東冶金機械廠有限公司


        參考文獻:


        [1]杜國華.實用工程材料焊接手冊[M].北京:機械工業出版社,2004.
        [2]中國機械工程學會焊接學會.焊接手冊:第3 卷:焊接結構[M].北京:機械工業出版社,2008.

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