提高架體焊接質(zhì)量的工藝改進(jìn)

李多 薛連杰 蔡健

1. 概述

中速磨煤機(jī)是我公司主要產(chǎn)品，該產(chǎn)品年產(chǎn)數(shù)量多、產(chǎn)量高，常規(guī)的中架體焊接件生產(chǎn)周期長(zhǎng)，探傷合格率不高，經(jīng)過修復(fù)嚴(yán)重影響外觀質(zhì)量和形位公差。而其原有組焊工藝存在著勞動(dòng)強(qiáng)度大，焊接工作條件差，焊縫外觀質(zhì)量不高，焊縫探傷不合格及返修率高等問題。為全面解決上述問題，通過利用工裝，改變焊接工藝等方法，經(jīng)過兩年多的實(shí)踐應(yīng)用，使筒體焊接質(zhì)量顯著提高。

2. 中架體旋轉(zhuǎn)焊接工裝設(shè)計(jì)

（1）設(shè)計(jì)原因 焊接平縫時(shí)的焊接效率和外觀成形要好于焊接立縫，中速磨中架體筒體由于存在三個(gè)凸出部分，不能在托輥上進(jìn)行旋轉(zhuǎn)焊接，許多位置只能焊接立縫，焊接效率低，兩個(gè)人需要焊接半個(gè)月的時(shí)間。工藝創(chuàng)新小組根據(jù)筒體類產(chǎn)品的特點(diǎn)，專門制作了焊接用工裝，工裝由一個(gè)圓筒與三個(gè)連接端組成，使工裝代替筒體旋轉(zhuǎn)，由原來的焊接立縫改為可利用操作機(jī)焊接平縫。

（2）設(shè)計(jì)方案 首先設(shè)計(jì)一個(gè)圓筒，圓筒直徑與長(zhǎng)短須符合場(chǎng)內(nèi)托輥的規(guī)格，此圓筒是放在托輥上代替中架體旋轉(zhuǎn)的部分，強(qiáng)度能夠承受中架體的重量，中架體法蘭有三個(gè)凸出部分。用三個(gè)30mm厚、260mm寬、R2 342mm的“固定腿”鋼板呈120°均布固定中架體法蘭，“固定腿”中間有滑道，可以適應(yīng)任意型號(hào)的中架體。“固定腿”正面做兩道縱向、背面做一道縱向拉筋，之間有拉筋板固定。圓筒坐在三個(gè)“固定腿”的中心，圓筒內(nèi)有一個(gè)環(huán)形筋板，16個(gè)縱向筋板防止圓筒在工作時(shí)變形。設(shè)計(jì)三個(gè)“滑動(dòng)鋼板法蘭”與三個(gè)“支腿”用螺栓固定，“滑動(dòng)鋼板法蘭”在三個(gè)“支腿”的滑道內(nèi)滑道調(diào)整，“滑動(dòng)鋼板法蘭”與中架體的法蘭用螺栓聯(lián)接，可以隨意調(diào)整，以滿足不同的中架體。在三個(gè)“支腿”之間用槽鋼做“丁字”型支撐，起到輔助作用，防止“支腿”在旋轉(zhuǎn)時(shí)變形。在圓筒的中心做一個(gè)吊環(huán)，使用工裝時(shí)，用鋼絲繩吊在吊環(huán)上面，工裝（見圖1、圖2）將處于水平狀態(tài)。將中架體法蘭向上放置，吊起工裝放在中架體法蘭上，量取中架體法蘭與圓筒的距離尺寸保持一致后，用螺栓把合固定。翻轉(zhuǎn)90°后放置在托輥上就可以焊接。

圖1 工裝設(shè)計(jì)

該工裝有三個(gè)主要特點(diǎn)，首先是同心性，根據(jù)工裝上參照物安裝，能夠保證旋轉(zhuǎn)的圓筒與筒體同心，筒體實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)焊接。其次是可調(diào)性，三個(gè)連接端上有滑道，能夠適應(yīng)φ1600~φ4700mm任何型號(hào)的筒體類產(chǎn)品，廠內(nèi)中速磨產(chǎn)品均能使用。第三是使用吊鉤設(shè)計(jì)，調(diào)運(yùn)、安裝、方便省力。

3. 應(yīng)用效果

使用焊接工裝后，焊縫外觀質(zhì)量有較大提高（見圖2），平焊縫、角焊縫的外觀成形好，焊后不用打磨。立焊縫則是成形較差，容易咬邊、寬窄不均勻，表面凹凸不平，焊后需要用角磨機(jī)打磨。圖3為傳統(tǒng)焊接立縫，其焊接參數(shù)如表1所示。圖4為采用旋轉(zhuǎn)焊接工裝后平焊位置的焊縫，其焊接參數(shù)如表2所示。同時(shí)焊接效率也有很大提高，焊接立焊縫焊接效率為5m/h，焊接平焊縫焊接效率為12mm/h。采用這種方法焊接，兩個(gè)人7天就可以完成以前半個(gè)月的工作量，焊接效率提高一倍。

4. 結(jié)語(yǔ)

通過制作焊接用工裝，采用新工藝，在焊接過程中由傳統(tǒng)的焊接立縫改為平縫焊接。分別在魯西化工中速磨中架體、沾化匯宏新中速磨中架體、廣西鹿寨中速磨、廊坊中速磨等眾多筒體類產(chǎn)品上得以應(yīng)用。使筒體類產(chǎn)品真正達(dá)到了既提高工作效率，降低制造成本及勞動(dòng)強(qiáng)度，又保證了產(chǎn)品外觀及內(nèi)在質(zhì)量，為企業(yè)創(chuàng)造更多利潤(rùn)的目的。

圖2 工裝使用現(xiàn)場(chǎng)

表1 立焊焊接參數(shù)

表2 平焊焊接參數(shù)

圖3 傳統(tǒng)立縫外觀

圖4 改進(jìn)后平焊焊縫外觀