刮板機推移橫梁焊接變形的解決措施

張蕾　李曉鵬

摘 要：通過調整刮板機推移橫梁點裝時的焊接變形預留量、焊接順序、焊接電流和電壓，解決了推移橫梁因焊接變形量太大而裝不上銷子的問題，進一步提高了推移橫梁的一次裝配率。

關鍵詞：刮板機；推移橫梁；焊接變形；焊接參數

中圖分類號：TG404 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.17.110

推移橫梁是我公司生產的刮板輸送機機頭推移部中極為關鍵的大件，其質量直接影響機頭架、過渡槽等裝配大件的質量。目前，我公司生產的3 m以上的推移橫梁由于其自身結構的特點，焊接后都發生了較大的變形，最終導致橫梁與固定架體聯接板處穿不上銷子，需要火焰切割長孔，經過火焰校正和壓力校正等。這樣做，不僅會增加工作的難度和復雜性，還會降低產品的美觀性。因此，為了控制推移橫梁的焊接變形，提高其一次性穿上銷子的概率，降低工作的復雜性，圍繞如何控制推移橫梁的焊接變形，提出了刮板機推移橫梁焊接變形的解決措施。推移橫梁如圖1所示。

圖1 推移橫梁

1 問題分析

我小組調查統計了2014-06—10推移橫梁焊接不合格品的情況，具體如表1所示。穿不上銷子的橫梁占橫梁總數的19.6%.

在分析影響推移橫梁焊接變形原因時，可以從人、機、料、法和環5個方面入手——員工的技能水平，設備運行是否正常，

下料尺寸是否合適，焊接電流、電壓、速度的調節是否合理，

點裝時是否預留尺寸量，或預留尺寸是否合適，能否保證點裝平臺的平面度等，這些因素都會影響推移橫梁的焊接變形。經過現場調查發現，因為推移橫梁的聯接板尺寸不合格，沒有合理規定兩端聯接板之間的尺寸預留量，焊接順序和焊接電流、電壓沒有詳細的參考值，只是焊工根據經驗操作，所以，發生了推移橫梁焊接變形的情況。由此可見，控制下料尺寸、點裝尺寸，規定焊接順序、電流和電壓是非常必要的。

2 方案

2.1 下料

一般情況下，生產一個橫梁的流程是：投放工單→組織子物料→點裝→焊接。聯接板是由數控火焰切割機下料，然后由鉆床或鏜床在其上加工聯接孔。由于數控火焰切割下料時存在“馬蹄”現象，使得連接孔在垂直方向上的位置存在偏差。現場測量時，偏差一般為1～2 mm。聯接板的“馬蹄”如圖2所示。

聯接板的“馬蹄”使得聯接孔的位置發生偏移。在點裝時，為了保證聯接板的垂直度和孔在垂直方向上的位置，應使用墊塊保證其垂直度，并將橫梁整體上抬。在點裝時，還可以利用同心桿保證聯接板之間孔的同心度。

2.2 點裝

為了抵消焊接變形，焊接前，將焊件向與焊接變形相反的方向變形，這樣，橫梁就會發生彎曲變形，向有聯接板的一側內弓。如果按照圖紙上兩連聯板之間的距離點裝，那么，橫梁彎曲變形之后，會導致聯接板之間的尺寸小于圖紙要求的尺寸。所以，在點裝時，要求保留一定的預變形尺寸量。

在點裝時，要保證主要尺寸的準確性，即聯接板與推移板之間的眼距、聯接板與聯接板之間的眼距、聯接板的同心度，并根據橫梁的大小預留不等的焊接變形量。根據推移橫梁的長度和寬度，總結、分析、跟蹤記錄推移橫梁的結果，并初步制定了橫梁點裝的預留變形尺寸量。點裝預留變形尺寸量如表2所示。

2.3 焊接

2.3.1 調整焊接順序

常見的焊接方法有直通焊、從中間向兩邊施焊、分中退焊和跳焊，如圖3所示。當推移橫梁的長寬值比較大時，焊接后的變形主要以彎曲變形為主。如果焊接方向不正確，則變形量就會比較大。在焊接長焊縫時，直通焊變形量大；從中段向兩端施焊，變形量會減少；從中段向兩端逐步退焊，變形量最少；采用逐步跳焊則可以減少變形量。當結構中有對稱布置的焊縫時，應盡量采用對稱焊接，使用相同的電流、焊速和方向焊接。因為橫梁的長直焊縫對稱布置，并且它是引起橫梁變形的主要焊縫，所以，同時安排2個焊工退焊是非常有必要的。

焊接順序為：①正面聯接板處等短焊縫打底，長焊縫先加固兩端，然后分段跳焊打底，將短小筋板角焊縫一次焊接完成，背面采用同樣的方法一次焊接完成；②將正面短焊縫焊完填滿，長焊縫分段蓋面焊接，待冷卻后再將其余焊縫焊完；③如果有加強壓板，在上述焊接工作完成后安裝，然后重復上述焊接順序，將壓板焊接完成。

根據后焊的比先焊的焊縫焊接變形大的原理，推移橫梁聯接板的焊接從外向內焊接。在此特別要注意的是，在焊接結構簡單的小橫梁時，可以按照以上步驟焊接，但是，當焊接有加強板的橫梁時，在焊接加強板的坡口時要注意橫梁的變形，采取邊測量邊焊接的方法，根據變形調整焊接順序。在焊接大橫梁時，要把聯接板留到最后焊接。

2.3.2 調整焊接速度、電流、電壓

經過現場調查發現，在焊接橫梁時，有的焊工沒有采用跳焊法焊接長直焊縫，也不能保證2個焊工同時完成焊接工作，這樣，通直焊就會引發7 mm以上的變形量。

焊接速度對焊縫成形、接頭性能都有影響，速度過快會出現咬邊、未焊透和氣孔等缺陷，速度過慢則效率低、輸入焊縫的熱量過多，接頭晶粒粗大，變形大，焊縫成形差。一般情況下，半自動焊接速度為15～40 m/h。

經過現場調查發現，打底焊和填充焊時焊工所用的焊絲是一樣的，但是，電流、電壓相差較大，焊接速度與焊接電流、電壓不匹配，電流、電壓太大、速度慢導致輸入焊縫的熱量大，焊接變形量增大。打底焊和填充焊的焊接值如表3所示。

3 改進結果

相關改進措施實施后，統計2014-12—2015-03推移橫梁不合格品的情況如表4所示。

從表4中可以看出，改進措施實施后，推移橫梁不合格品數大大減少了，不合格率由原來的19.6%降低到了4.7%，并且焊接后橫梁的變形大幅減少，各主要尺寸都在要求范圍內，一次性穿上銷子的概率也大幅增加。由此可見，在點裝時，預留焊接變形量，調整焊接順序，控制焊接電流、電壓的大小，可以有效解決推移橫梁因焊接變形量太大而裝不上銷子的問題。

參考文獻

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〔編輯：白潔〕