关于掘进机本体部焊接工艺的

点赞:5696 浏览:20255 近期更新时间:2024-01-15 作者:网友分享原创网站原创

【摘 要】对于掘进机这种大型设备来说,其本体就是整个掘进机的枢纽,几乎所有结构都是通过焊接来完成的,多数使用的焊接工艺都是CO2气体来进行保护焊接工作.对着这类大型的钢结构设备来说,焊接工艺对于机械设备自身的强度和质量有着极其重要的作用.如果焊接没有到位,在进行组装的过程中必然会出现重大的问题,这一情况就需要CO2气体来进行保护焊工作了,本篇文章针对出现的问题进行了详细全面的介绍,并且提出了常见的一些列问题的补救措施.

【关 键 词】本体部;CO2气体保护焊;焊接工艺;补救措施

1.简介

掘进机这类大型的钻探设备主要是由切割部分、铲板部分、本体部分、行走部分、运输部、液压部分、水输部分、重力支撑部分、电气系统以及润滑系统等主要部分来构成的,在运作的过程中,先通过电气系统与液压系统互相配合进行操作,就可以使得掘进机能够完全自如的开始生产工作.

掘进机的本体位置处在整个机体的中间位置,其主要由本体架、回转轴承以及回转台所构成的.本体主架一般都使用分体或者整体的箱型焊接结构作为主体,其整个主体的构造材料都是使用厚钢板.在设备的右侧一般都装有作为液压系统使用的泵站,在其左侧或者右侧的位置(不同机型在不同侧方)装有操作控制台,在整个掘进机的上部装备有回转台,在回转台之上装有切割部分,其回转台之下装配有铲板,在整体的中间装有第一运输机,在运输机的下方左右各装有一个行驶轮式履带,在整个掘进机的后半部位置装有起着支撑作用的支撑部,这就仿佛是一个人类的身体,各个部位互相联接.

2.CO2气体保护焊简介

CO2气体保护焊接法是目前所使用的焊接方法中最为科学合理的一种,其主要是以CO2气体为保护的气体进行焊接的方法,在一定情况下也会使用CO2+Ar进行充分混合之后的气体进行焊接.使用CO2气体保护焊接法在实际的操作过程中极为简单,通常来说都使用在全方位焊接以及自动焊接之上,焊接环境要求较低,但是不能够有较高的风速流动,一般都是在室内进行焊接工作.

CO2气体由于其自身零热物理性能这个特殊的性质,在进行日常的焊接使用常规电源的时候,其间断的焊丝可能会因为融化的金属没有一定的稳定性,从而导致不能完全形成平衡的轴向自由过度,一般来说都必须要使用熔滴或者短路的缩颈爆断法.所以,CO2气体保护焊与MIG焊的自由过渡性相比起来,发生飞溅的情况要多得多,但是只要在进行CO2气体保护焊的过程中采用较为质量较好的焊机,并且焊接所设置的参数都较为合适,所使用的短路过渡时焊缝的形成效果极为良好,再加上使用的含脱氧剂焊丝就能够完全获得没有内部缺陷并且拥有极高质量的焊接接头.所以,CO2气体保护焊是现目前进行黑色的金属材料焊接工作中极为重要的焊接方法中的一种[1].

3.CO2气体保护焊的各种参数

3.1焊丝直径.通常是根据焊件的厚薄、施焊的位置和效率等要求选择.焊接薄板或中厚板的全位置焊缝时,多采用1.6mm以下的焊丝.

3.2焊接电流.其大小主要取决于送丝速度.送丝的速度越快,则焊接的电流就越大.焊接电流对焊缝的熔深的影响最大.当焊接电流为60~250A,即以短路过渡形式焊接时,焊缝熔深一般为1mm~2mm;只有在300A以上时,熔深才明显的增大.

3.3电弧电压短路过渡时

电弧电压可用计算公式:U等于0.04I+16±2(V)

此时,焊接电流一般在200A以下.当电流在200A以上时,则电弧电压的计算公式:U等于0.04I+20±2(V)

3.4焊接速度.半自动焊接时,熟练的焊工的焊接速度为18m/h~36m/h;自动焊时,焊接速度可高达150m/h.

3.5焊丝伸出长度.一般的焊丝的伸出长度约为焊丝的直径的10倍左右,并随焊接电流的增加而增加.

3.6气体流量.正常的焊接时,200A以下薄板焊接,CO2的流量为10L/min~25L/min.200A以上厚板焊接,CO2的流量为15L/min~25L/min.粗丝大规范自动焊为25L/min~50L/min.

4.结合实际

掘进机本体部都是采用大于40mm的厚钢板,尤其腹板和横板焊接处,腹板的厚度为80mm,设计者开的坡口为双边V型坡口.由于V型坡口的角度的局限性,若想保证焊透外还应考虑施焊方便,Φ1.2的焊丝的焊炬为20mm,板越厚,坡口宽度越宽,焊接时钢板越容易变形.所以我建议坡口换成带钝边双J型坡口[2].这样,既保证能焊透,也保证了坡口宽度不至于特宽.还有就是CO2气体保护焊时,由于熔滴过渡的不同形式,需采用不同的焊接工艺参数.同时为了减弱CO2的氧化性,我单位焊接时焊接气体采用80%CO2+20%Ar的混合气体.焊接参数的选择与材质、板厚和焊接位置与焊缝类型密切相关,根据经验可知:

关于掘进机本体部焊接工艺的参考属性评定
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电流的增加,焊缝的熔深和余高均增加,而熔宽增加不多,由于采用的是直径1.2mm的细焊丝,而焊接工件厚度在40mm和80mm之间,为了保证熔深和材料间较好的熔合,在保证飞溅不大的而且坡口合理的条件下,尽量用稍大的焊接电流,经过分析,我建议焊接电流为260~280A.


电弧电压升高,熔深变浅、熔宽增加、余高减小、焊趾平滑,经过计算确定电弧电压为30~32V.

在电流、电压一定的情况下,焊接速度增加时,焊缝的熔深、熔宽和余高均减小,过小则造成未焊透、未熔合等质量缺陷.为了保证焊缝的熔透性和外观质量.

焊接环境:掘进机本体部属于厚大件焊接,且板材间厚度差较大,焊接环境对焊缝质量的影响更为突出.采用焊前预热、焊后退火的方法能提高材料的焊接性能、消除焊后内应力.

为了能充分的保证所焊接的焊缝以及焊接的工件的自身质量,在进行数次以及不同温度之下的焊接测试结果来看:如果在焊接过程中所使用的母材温度没有达到15℃,那么焊缝的溶解深度就比较小,在焊缝的截面中我们明显可以看到,焊缝的硬度大约为HV250,其热影响区域的硬度要远远高于HV300,而母材的总体硬度则达到了HV170,这几个部分之间的硬度差异是非常大的,从而导致了在很饥饿过程中内应力也相对较大,其焊缝并不能充分的满足工件强度质量的需求.因此,在进行焊接生产的过程中,温度高于15℃的时候,就不需要对母材再进行预热处理的工作,只有在工作环境没有达到15℃的情况之下,才需要在焊接之前将需要焊接的木材放入加热室内进行预热工作,在经过这样的加热处理之后,可以充分的提升母材再焊接之后的性能,并且达到一定的热变形抵抗作用,在焊接的过程中可以使用测温仪器来对工件温度进行测量,在工件温度≥15℃的时候就需要进行及时的焊接工作.

焊接流程:焊接工艺流程直接影响着焊缝的质量和生产效率,根据对以上焊接工艺的分析,制定了严格的焊接工艺规程,具体如下:

预热:如上所述,如果环境温度低于15℃,焊前应将各零件放在温室中预热至15℃以上,温度高于15℃时,可以不对零件进行预热处理.

装配:按照图纸所示的位置,将各部件装配在一起,为了保证各零件之间的位置精度和提高生产效率,装配时运用了特制的焊接工装.

5.结语

可使工件在空间任意变换位置.经过系统的分析,采用此类变位机可以提高生产效率,会给公司带来经济效益.