護幫板焊接變形的控制

河南南車重型裝備有限公司 （義馬 472300） 張文文

1.傳統的焊接工藝及存在的問題

我廠為義煤集團常村煤礦生產的ZF11000/18/36D型電液控制液壓支架護幫板均采用Q550高強板，通常情況下我們采取了如附表所示的焊接參數，同時采取了合適的焊接順序和焊接方向等工藝措施，但是由于其板厚相對較薄、焊縫較多、焊接電流較大，使得結構件焊后變形較明顯，頂板變形量為 4～7mm（見圖1）。而根據MT/1987－2011《液壓支架結構件制造技術條件》規定：“支架結構件平面未注平面度偏差為在任何方向1000mm長度范圍內不應大于3mm”，因此該變形已經超過了規定值，使結構件不能滿足質量要求。

護幫板焊接參數

圖1 護幫板彎曲變形

2.護幫板變形的原因及傳統的焊接變形控制

護幫板焊接變形主要取決于護幫板結構、焊接方法、壓縮塑性變形等因素。由于頂板和主筋相對較薄，況且焊縫較大，導致焊接變形加劇。

通常情況下，我們采用如圖2所示的焊接斜支撐筋形式來控制焊接變形。該支撐形式便于加固，容易獲得鉚焊工想要的尺寸，但是該支撐的作用部位為斜面，點焊的部分較小，焊縫太大時引起的熱應力過大就會出現支撐脫離或者支撐變形的情況，使結構件變形情況更為嚴重，甚至影響裝配尺寸。

圖2 焊接斜支撐示意

3.采用新的焊接工藝來控制焊接變形

針對上述情況，經過多次的試驗和分析，我們采用了兩種方法來控制焊接變形。

（1）采用直支撐（見圖3）來控制焊接變形。相對于斜支撐，直支撐點焊部分大，支撐能力強，防變形的能力更強，支撐效果更好，有效地提高了產品的質量。

圖3 焊接直支撐示意

（2）將護幫板頂板兩兩點焊一起，如圖4所示，利用焊接產生的變形來抑制反變形，從而控制焊接變形。

焊接前，我們先將兩個護幫板頂板兩兩點焊在一起，固定好位置后進行對稱焊接，采用兩個焊工同時焊接的工藝。焊接完畢后，待焊件冷卻，將兩個護幫板打開，修磨毛刺。

由于焊接過程中兩個護幫板頂板會同時產生向內變形的趨勢，故通過這種焊接工藝，能夠使兩個變形趨勢相互抵消，通過焊接變形的相互作用來達到抑制焊接變形的目的。

圖4 兩件頂板相對護幫板焊接示意