專利名稱：：大型礦用磨機端法蘭焊接變形的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于焊接
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及到一種大型礦用磨機端法蘭輝接變形的控制方法。
背景技術(shù)：
：中信重工礦用磨機的研發(fā)與制造歷史從上世紀(jì)80年代中期開始，進(jìn)入90年代后期，國內(nèi)礦用磨機大型化己成為技術(shù)發(fā)展的趨勢，其礦用磨機筒體的主要結(jié)構(gòu)如圖l所示。筒體與兩端法蘭的焊接變形一直困擾著產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)進(jìn)度以及產(chǎn)品交貨期。端法蘭焊接變形也稱勾頭變形，它的具體含義是指兩法蘭端面外圓長度方向?qū)嶋H測量值比兩法蘭端面內(nèi)圓長度方向?qū)嶋H測量值小1520mm，其單邊勾頭焊接變形如圖2所示。究其端法蘭焊接變形的原因有以下四點1.由于端法蘭的圓環(huán)部分向外，且焊縫位置距其圓環(huán)端部有150180ram，端法蘭內(nèi)側(cè)的剛性大于外側(cè)的剛性。2.由于端法蘭與筒體焊縫的縱向收縮，而端法蘭本身并未收縮，使焊縫處內(nèi)圓的周長小于端法蘭端部內(nèi)圓的周長，從而產(chǎn)生束腰，迫使端法蘭外翻勾頭產(chǎn)生，這是勾頭變形的主要原因。3.焊接坡口問題筒體與端法蘭的坡口形式多為外大內(nèi)小，從而增大了外側(cè)焊縫金屬的橫向收縮力，加劇了端法蘭勾頭的產(chǎn)生。4.電焊工的非正確施焊，即焊接順序不正確也導(dǎo)致端法蘭勾頭的產(chǎn)生。
發(fā)明內(nèi)容為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種大型礦用磨機端法蘭焊接變形的控制方法，該控制方法將坡口對接方式分為三種形態(tài)，根據(jù)不同形態(tài)采取不同焊接方式，然后對其實施焊后矯正，效果明顯，產(chǎn)品質(zhì)量得到了有效的保證。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案所述的大型礦用磨機端法蘭焊接變形的控制方法包含兩個內(nèi)容，一是改進(jìn)端法蘭與筒體焊接前的坡口對接方式和焊接方式，坡口對接方式呈三種形態(tài)，分別為內(nèi)小外大式、內(nèi)外相等式、內(nèi)大外小式，焊接方式對應(yīng)三種形態(tài)；二是焊后矯正。所述的大型礦用磨機端法蘭焊接變形的控制方法，其內(nèi)小外大式是指筒體和端法蘭的內(nèi)側(cè)坡口淺、外側(cè)坡口深、內(nèi)側(cè)坡口的深度占筒體鋼板總厚度的三分之一。所述的大型礦用磨機端法蘭焊接變形的控制方法，其內(nèi)小外大式的焊接方式是①將筒體與端法蘭先隔一定距離進(jìn)行點焊，并在筒體內(nèi)側(cè)用連接板將端法蘭點焊連接；②再將筒體吊放在焊接滾輪架上，使用埋弧焊機先焊外側(cè)焊縫，焊接高度為外側(cè)坡口深度的1/2;③再用碳弧氣刨在筒體內(nèi)側(cè)進(jìn)行清根，清根后內(nèi)側(cè)坡口的深度大于板厚的1/2、小于板厚的2/3;④再用埋弧焊一次焊接完筒體內(nèi)側(cè)焊縫；⑤將外側(cè)焊縫焊接完畢。所述的大型礦用磨機端法蘭焊接變形的控制方法，其內(nèi)外相等式是指筒體和端法蘭的內(nèi)、外側(cè)坡口的深度相等。所述的大型礦用磨機端法蘭焊接變形的控制方法，其內(nèi)外相等式的焊接方式是①先將筒體與端法蘭先隔一定距離進(jìn)行點焊，并在筒體內(nèi)側(cè)用連接板將端法蘭點焊連接；②再將筒體吊放在焊接滾輪架上，使用埋弧焊機先焊外側(cè)焊縫，焊接高度為外側(cè)坡口深度的1/2，③再用碳弧氣刨在筒體內(nèi)側(cè)進(jìn)行清根，清根后內(nèi)側(cè)坡口的深度大于板厚的1/2、小于板厚的2/3;④再用埋弧焊一次焊接完筒體內(nèi)側(cè)焊縫；⑤將外側(cè)焊縫焊接完畢。所述的大型礦用磨機端法蘭焊接變形的控制方法，其內(nèi)大外小式是指筒體和端法蘭的內(nèi)側(cè)坡口深、外側(cè)坡口淺、外側(cè)坡口的深度占筒體鋼板總厚度的三分之一。所述的大型礦用磨機端法蘭焊接變形的控制方法，其內(nèi)大外小式的焊接方式是①先將筒體與端法蘭先隔一定距離進(jìn)行點焊并在筒體外側(cè)用連接板將端法蘭點焊連接；②再將筒休吊放在焊接滾輪架上，使用埋弧焊機先焊內(nèi)側(cè)焊縫，焊接高度為內(nèi)側(cè)坡口深度的1/2;③再用碳弧氣刨在筒體外側(cè)進(jìn)行清根后用埋弧焊焊接筒體外側(cè)焊縫，焊接高度為外側(cè)坡口深度的1/2;④焊接完內(nèi)側(cè)焊縫后再將外側(cè)焊縫焊接完畢。所述的大型礦用磨機端法蘭焊接變形的的控制方法，其焊后矯正分為勾頭變形較輕矯正、勾頭變形較重矯正；勾頭變形較輕是指法蘭單邊勾頭57腿，也就是兩法蘭端面外圓長度方向?qū)嶋H測量值比兩法蘭端面內(nèi)圓長度方向?qū)嶋H測量值小1014mm;勾頭變形較重是指法蘭單邊勾頭7.510mm，也就是兩法蘭端面外圓長度方向?qū)嶋H測量值比兩法蘭端面內(nèi)圓長度方向?qū)嶋H測量值小1520mm。所述的大型礦用磨機端法蘭焊接變形的的控制方法，其勾頭變形較輕矯正采用火焰+機械矯正方式，該方式的火焰加熱位置不是在內(nèi)側(cè)焊縫，而是在焊縫兩側(cè)熱影響區(qū)的邊緣，同時在兩法蘭內(nèi)側(cè)用千斤頂施加外力將法蘭頂起，火焰加熱溫度控制在650750。C，火焰加熱區(qū)寬度3040mm，當(dāng)鋼板加熱區(qū)呈暗櫻色即可。所述的大型礦用磨機端法蘭焊接變形的的控制方法，其勾頭變形較重矯正采用補焊方式，該方式先用碳弧氣刨將內(nèi)側(cè)焊縫刨至大于板厚的1/2刨削深度后，用拋光砂輪機將刨削面進(jìn)行打磨，去除鋼板表面的滲碳層，進(jìn)行磁粉探傷檢査磨削面是否有微裂紋，然后用煤氣在轉(zhuǎn)胎上將筒體與端法蘭處的焊縫預(yù)熱到10015(TC，再選用埋弧焊焊接，焊絲選用埋弧焊焊絲、直徑①4mm，層間溫度控制在7080°C，層間焊接電流(A)、焊接電壓(V)及焊接速度(mm/min)按序如下第一層500550A2930V300320腿/min填充層550600A3032V280300腿/min蓋面層600650A3335V250280mm/min上述每層間焊縫分別進(jìn)行超聲波探傷檢査，符合焊接技術(shù)條件即可。由于采用如上所述的技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下優(yōu)越性1、利用一個焊接應(yīng)力克服另一個焊接應(yīng)力，從而達(dá)到筒體與法蘭連接部位內(nèi)外焊接應(yīng)力均衡(即焊縫的橫向收縮相等)，最終在磨機筒體進(jìn)行去應(yīng)力退火時，將磨機筒體內(nèi)外的焊接應(yīng)力等量釋放。2、焊后焊接變形小，減少的焊后矯正的工作量。3、提高了生產(chǎn)效率，縮短了制作周期，降低了生產(chǎn)成本。圖1是礦用磨機筒體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是單邊勾頭焊接變形示意圖；圖3是內(nèi)大外小式坡口形態(tài)示意圖；圖4是內(nèi)小外大式坡口形態(tài)示意圖；圖5是勾頭變形較輕矯正方式示意圖；圖6是勾頭變形較重矯正補焊示意圖；圖7是實施例結(jié)構(gòu)示意圖；上述圖中l(wèi)一筒體；2—法蘭。具體實施例方式以小8.8X4.8m半自磨機端法蘭焊接為例。該磨機技術(shù)參數(shù)為外廓尺寸小9300X4800mm，端法蘭外徑9300mm、內(nèi)徑8800mm，筒體厚度為60mm，材質(zhì)為Q235D。坡口對接方式按內(nèi)外相等式處理，相關(guān)參數(shù)見圖7，具體控制方法如下1、將筒體與端法蘭每隔500mm的距離采用焊條J5024)5焊條進(jìn)行點焊，點焊長度為30函左右，點焊時，需用烤槍在點焊部位局部預(yù)熱8010(TC，并在筒體內(nèi)側(cè)用連接板將筒節(jié)與端法蘭連接。2、將筒體吊放在焊接滾輪上，用煤氣將筒體與端法蘭連接處加熱至10015(TC后，選用H08A，cD4腿的焊絲，使用操作機采用埋弧焊，焊時采用多層多道焊對稱施焊的焊接方法，先焊外側(cè)焊縫，焊接深度為外側(cè)焊縫高度的1/2，即1215mm時停止。3、再將內(nèi)側(cè)連接板去除后，用碳弧氣刨在筒體內(nèi)側(cè)進(jìn)行清根，清根后的坡口深度為40mra，并用拋光砂輪機打磨后，然后進(jìn)行磁粉探傷檢査。4、磁粉探傷檢查合格后，采用埋弧焊的焊接方法，選用H08A，①4mm的焊絲，焊時采用多層多道焊對稱施焊的焊接方法，一次焊接完筒體內(nèi)側(cè)焊縫。5、最后仍采用埋弧焊的焊接方法，選用H08A,04rnrn的焊絲，焊時采用多層多道焊對稱施焊的焊接方法，焊接完筒體外側(cè)焊縫，施焊完畢后，進(jìn)行超聲波探傷檢查；釆用以上焊接方法時具體的焊接工藝參數(shù)如下:<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>由于采取了以上正確的焊接方法、焊接順序，最后經(jīng)焊后的UT以及焊后幾何尺寸的檢驗后，該筒體法蘭勾頭僅12mm，只有個別處為3mm，釆用以上方法效果顯著，使產(chǎn)品質(zhì)量得到了有效的保證。權(quán)利要求1、一種大型礦用磨機端法蘭焊接變形的控制方法，其特征在于該控制方法包含兩個內(nèi)容，一是改進(jìn)端法蘭(2)與筒體(1)焊接前的坡口對接方式和焊接方式，坡口對接方式呈三種形態(tài)，分別為內(nèi)小外大式、內(nèi)外相等式、內(nèi)大外小式，焊接方式對應(yīng)三種形態(tài)；二是焊后矯正。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型礦用磨機端法蘭焊接變形的控制方法，其特征在于其內(nèi)小外大式是指筒體(1)和端法蘭(2)的內(nèi)側(cè)坡口淺、外側(cè)坡口深、內(nèi)側(cè)坡口的深度占筒體(1)鋼板總厚度的三分之一。3、根據(jù)權(quán)利要求l、2所述的人型礦用磨機端法蘭焊接變形的控制方法，其特征在于其內(nèi)小外大式的焊接方式是①將筒體(1)與端法蘭(2)先隔一定距離進(jìn)行點焊，并在筒體(1)內(nèi)側(cè)用連接板將端法蘭(2)點焊連接；②再將筒體(1)吊放在焊接滾輪架上，使用埋弧焊機先焊外側(cè)焊縫，焊接高度為外側(cè)坡口深度的l/2;③再用碳弧氣刨在筒體(1)內(nèi)側(cè)進(jìn)行清根，清根后內(nèi)側(cè)坡口的深度大于板厚的1/2、小于板厚的2/3;④再用埋弧焊一次焊接完筒體(1)內(nèi)側(cè)焊縫；將外側(cè)焊縫焊接完畢。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型礦用磨機端法蘭焊接變形的控制方法，其特征在于其內(nèi)外相等式是指筒體(1)和端法蘭(2)的內(nèi)、外側(cè)坡口的深度相等。5、根據(jù)權(quán)利要求l、4所述的大型礦用磨機端法蘭焊接變形的控制方法，其特征在于:其內(nèi)外相等式的焊接方式是①先將筒體(1)與端法蘭(2)先隔一定距離進(jìn)行點焊，并在筒體(1)內(nèi)側(cè)用連接板將端法蘭(2)點焊連接；②再將筒體(1)吊放在焊接滾輪架上，使用埋弧焊機先焊外側(cè)焊縫，焊接高度為外側(cè)坡口深度的1/2，③再用碳弧氣刨在筒體(1)內(nèi)側(cè)進(jìn)行清根，清根后內(nèi)側(cè)坡口的深度大于板厚的1/2、小于板厚的2/3;④再用埋弧焊一次焊接完筒體(1)內(nèi)側(cè)焊縫；⑤將外側(cè)焊縫焊接完畢。6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型礦用磨機端法蘭焊接變形的控制方法，其特征在于其內(nèi)大外小式是指筒體(1)和端法蘭(2)的內(nèi)側(cè)坡口深、外側(cè)坡口淺、外側(cè)坡口的深度占筒體(1)鋼板總厚度的三分之一。7、根據(jù)權(quán)利要求1、6所述的大型礦用磨機端法蘭焊接變形的控制方法，其特征在于其內(nèi)大外小式的焊接方式是①先將筒體(1)與端法蘭(2)先隔一定距離進(jìn)行點焊并在筒體(l)外側(cè)用連接板將端法蘭點焊連接；②再將筒體(1)吊放在焊接滾輪架上，使用埋弧焊機先焊內(nèi)側(cè)焊縫，焊接高度為內(nèi)側(cè)坡口深度的1/2;③再用碳弧氣刨在筒體(1)外側(cè)進(jìn)行清根后用埋弧焊焊接筒體(1)外側(cè)焊縫，焊接高度為外側(cè)坡口深度的1/2;④焊接完內(nèi)側(cè)焊縫后再將外側(cè)焊縫焊接完畢。8、根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型礦用磨機端法蘭焊接變形的的控制方法，其特征在于其焊后矯正分為勾頭變形較輕矯正、勾頭變形較重矯正；勾頭變形較輕是指法蘭單邊勾頭57腿，也就是兩法蘭端面外圓長度方向?qū)嶋H測量值比兩法蘭端面內(nèi)圓長度方向?qū)嶋H測量值小1014mm;勾頭變形較重是指法蘭單邊勾頭7.510mm,也就是兩法蘭端面外圓長度方向?qū)嶋H測量值比兩法蘭端面內(nèi)圓長度方向?qū)嶋H測量值小1520mm。9、根據(jù)權(quán)利要求l、8所述的火型礦用磨機端法蘭焊接變形的的控制方法，其特征在于其勾頭變形較輕矯正采用火焰+機械矯正方式，該方式的火焰加熱位置不是在內(nèi)側(cè)燥縫，而是在焊縫兩側(cè)熱影響區(qū)的邊緣，同時在兩法蘭內(nèi)側(cè)用千斤頂施加外力將法蘭頂起，火焰加熱溫度控制在650750。C，火焰加熱區(qū)寬度3040rnm，當(dāng)鋼板加熱區(qū)呈暗櫻色即可。10、根據(jù)權(quán)利要求1、8所述的大型礦用磨機端法蘭焊接變形的的控制方法，其特征在于其勾頭變形較重矯正采用補焊方式，該方式先用碳弧氣刨將內(nèi)側(cè)焊縫刨至大于板厚的1/2刨削深度后，用拋光砂輪機將刨削面進(jìn)行打磨，去除鋼板表面的滲碳層，進(jìn)行磁粉探傷檢杳磨削面是否有微裂紋，然后用煤氣在轉(zhuǎn)胎上將筒體(1)與端法蘭(2)處的焊縫預(yù)熱到100150°C，再選用埋弧焊焊接，焊絲選用埋弧焊焊絲、直徑OMmra，層間溫度控制在708(TC,層間焊接電流(A)、焊接電壓(V)及焊接速度(mm/min)按序如下第一層500550A2930V300320iran/min填充層550600A3032V280300mm/min蓋面層600650A3335V250280mm/min上述每層間悍縫分別進(jìn)行超聲波探傷檢查，符合焊接技術(shù)條件即可。全文摘要本發(fā)明提供一種大型礦用磨機端法蘭焊接變形的控制方法，包含兩個內(nèi)容，一是改進(jìn)端法蘭2與筒體1焊接前的坡口對接方式和焊接方式，坡口對接方式呈三種形態(tài)，分別為內(nèi)小外大式、內(nèi)外相等式、內(nèi)大外小式，焊接方式對應(yīng)三種形態(tài)；二是焊后矯正，效果明顯，產(chǎn)品質(zhì)量得到了有效的保證。利用一個焊接應(yīng)力克服另一個焊接應(yīng)力，從而達(dá)到筒體與法蘭連接部位內(nèi)外焊接應(yīng)力均衡(即焊縫的橫向收縮相等)，最終在磨機筒體進(jìn)行去應(yīng)力退火時，將磨機筒體內(nèi)外的焊接應(yīng)力等量釋放，其焊后焊接變形小，減少了焊后矯正的工作量，提高了生產(chǎn)效率，縮短了制作周期，降低了生產(chǎn)成本。文檔編號B23K9/18GK101412157SQ20081023112公開日2009年4月22日申請日期2008年11月21日優(yōu)先權(quán)日2008年11月21日發(fā)明者林曹,段世新申請人:中信重工機械股份有限公司