高強(qiáng)度薄板吊臂的焊接與應(yīng)用

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由于技術(shù)的不斷進(jìn)步，所以在很多領(lǐng)域?yàn)檫_(dá)到最大的利用率，輕量化設(shè)計(jì)的作用越來越重要。輕量化一方面可以節(jié)省材料，另一方面可以在運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)的動(dòng)力系統(tǒng)中節(jié)省能源。為達(dá)到降低隨車起重機(jī)的總質(zhì)量，最大限度的提高貨運(yùn)汽車的載重質(zhì)量，隨車起重設(shè)備的輕量化設(shè)計(jì)越來越受到重視。其中主要結(jié)構(gòu)部件采用高強(qiáng)度薄板進(jìn)行減重為目前最為切實(shí)可靠的途徑，而重中之重則是高強(qiáng)度薄板吊臂的焊接。

我公司生產(chǎn)的QYS-2Ⅱ型隨車起重機(jī)在改進(jìn)設(shè)計(jì)中，進(jìn)行了強(qiáng)度校核以及三維建模有限元分析，在滿足使用要求的前提下吊臂臂體采用3mm的TQ460MCD低合金高強(qiáng)度鋼板進(jìn)行減重，代替原設(shè)計(jì)采用的4mm普通鋼板（其中部分臂體結(jié)構(gòu)見圖1）。

1. 工藝分析

圖1

TQ460MCD為低合金高強(qiáng)度鋼板，并且我們所選取的鋼板厚度較薄，焊接過程中易產(chǎn)生焊接裂紋和熱影響區(qū)性能的脆化，同時(shí)焊后易產(chǎn)生焊接變形。為了防止冷裂紋，要采取相應(yīng)的焊前預(yù)熱和焊后保溫措施。預(yù)熱采用火焰加熱法，預(yù)熱溫度控制在100~150℃，為了縮小焊接熱影響區(qū)的脆化區(qū)，主要是限制焊接熱能量的輸入，在保證焊縫熔合的前提下，選用合適的焊接熱輸入，從而減少殘余應(yīng)力。焊后采用石棉被將臂體保溫，防止冷卻速度過快，產(chǎn)生變形或焊縫裂紋。

2. 板材前期處理

板材在軋制、運(yùn)輸、裝卸和堆放過程中，由于自重、支撐不當(dāng)或裝卸條件不良及其他原因，可能會(huì)產(chǎn)生彎曲、扭曲、波浪及表面不平等變形，給尺寸的度量、劃線、剪裁及后續(xù)焊接帶來困難，影響成形零件的尺寸和幾何形狀偏差，因此在板材下料投產(chǎn)前，要先進(jìn)行拋丸除銹，然后在平板矯正機(jī)上進(jìn)行平整，使板料原有的變形減小。……