小型挖掘机整体式弯动臂焊接工艺的研究
- 格式:pdf
- 大小:2.34 MB
- 文档页数:3
徐工挖掘机结构优化与焊接工艺技术研究方案(讨论稿3)1 问题和要求1.1 关键结构件结构工艺性优化设计由于挖掘机结构件长期处于动载荷状况下工作,且工况极其复杂,因此对产品结构件的抗冲击性、抗疲劳性要求极高,而产品结构的合理性直接影响着挖掘机的整机性能。
徐工挖掘机整机性能的提升需对产品结构进一步优化,需对挖掘机的各种使用工况进行模拟受力分析,特别是对关键结构件的受力进行分析,最终使产品结构设计最为合理。
1.2 关键结构件选材合理化1.2.1 材料的选用材料的选用直接影响着挖掘机结构件的力学性能和制造成本,不同结构件受力状况不同,对材料的要求也不同,需要一个标准来规范不同结构件的材料使用,从而保证挖掘机关键结构件的制造质量和合理的成本。
1.2.2 关键结构件的焊接工艺合理化1.2.2.1 焊接工艺参数的选择挖掘机结构件以中厚板为主,焊接方法采用富氩二氧化碳混合气体保护焊接。
而混合气体的比例,焊接参数的匹配直接影响着焊缝及母材的强度、塑性、韧性及内部组织性能。
同时,焊接速度的选择直接影响着焊接效率的提高。
不同的板厚、不同的焊缝大小、不同的材质,需要制定一个合理的焊接参数标准来指导焊接工人的操作。
1.2.2.2 焊接材料的选择不同的结构件,不同的原材料,对焊接强度的要求不同。
而焊接材料的选择直接影响着焊缝的各项力学性能。
同时,焊材的大小也影响着焊接效率的提高。
因此焊接工艺的编制需要一个标准来规定不同焊缝对不同强度焊材的选用。
1.2.2.3 合理的焊接顺序焊接顺序的选择直接影响着焊接变形及焊接应力的大小,以至于影响着结构件的使用寿命。
针对徐工挖机关键结构件的焊接顺序,以借鉴和经验指导为主。
因此,需要一种比较合理的焊接顺序,来解决焊接变形及焊接残余应力较大的问题。
1.2.2.4 焊缝质量的检测挖掘机关键结构件焊缝等级的规定、结构件不同部位焊缝质量的要求、焊缝表面、焊缝内部质量的检测方法,都需要一个标准来进一步规定约束。
专利名称:一种挖掘机动臂焊接装置专利类型:实用新型专利
发明人:公维水
申请号:CN201922079189.9
申请日:20191127
公开号:CN211305262U
公开日:
20200821
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本实用新型公开了一种挖掘机动臂焊接装置,包括底座,所述底座上端中部开有滑槽,所述滑槽内的左部与右部均滑动连接有滑块,且两组滑块上端右部均固定连接有限位装置,所述滑块上端左部均固定连接有夹持装置,所述底座上端左部与上端右部均固定连接有支撑杆,且两组支撑杆上部共同固定连接有连接杆,所述连接杆中部外表面滑动连接有两组滑柱,且两组滑柱下端均固定连接有连接柱,所述连接柱下端共同固定连接有壳体,所述壳体内通过转轴活动连接有驱动装置。
本实用新型所述的一种挖掘机动臂焊接装置,通过在装置中设置可转动的夹持装置,使动臂能够转动,并且不用将动臂从夹持装置内取出再进行转动,节省了时间提高了动臂的焊接效率。
申请人:徐州晨晓精密机械制造有限公司
地址:221700 江苏省徐州市丰县首羡镇工业园区
国籍:CN
代理机构:淮安市科翔专利商标事务所
代理人:韩晓斌
更多信息请下载全文后查看。
挖掘装载机挖臂焊接变形及其控制摘要:本新型挖臂作为挖掘装载机的主要工作装置,在制造过程中更易出现焊接变形,从而对挖臂质量影响很大。
通过分析焊接变形产生的原因,简单阐述控制措施,依据实践制定预防和变形矫正方法,从一些关键工艺上控制新型挖臂的精确度。
关键词:挖臂;焊接变形;焊接顺序在现代工业社会飞速发展的今天,各种机械产品在不断的更新换代,工程机械产品作为工业建设的核心力量,更是加快其更新换代的步伐。
为满足市场的要求一种新型多功能挖掘装载机得到开发,同时其新结构形式的挖臂的出现,给挖臂的焊接提出了新的课题。
一、概况挖掘装载机作为一种多功能机械,其挖臂结构较传统挖掘机挖臂结构差异较大,在制造过程中易出现焊接变形,造成在装配过程中,装配困难,使用过程中,出现开裂现象。
通过一定的措施保障,消除和减少上述质量问题。
二、焊接变形原因浅析结构件焊接变形的原因:一方面是因为构件受热不均匀引起的温度应力变形,即不均匀的受热产生不均匀的膨胀导致的变形;另一方面由于受结构件本身的结构要求,造成结构件在构成时不能一直是箱型结构,会存在悬臂梁结构等,造成悬臂梁部分发生弯曲变形。
再一方面是残余应力变形,也就是当不均匀温度场所造成的内应力达到钢材的屈服极限,使局部区域产生塑性变形,当温度恢复至原始均匀状态后,就产生了新的内应力,伴随这种内应力而发生了形变。
对挖臂结构形式(简图如图1所示)进行分析:1、在挖臂左右侧板外侧有多个零部件(如图2所示),这些零部件在焊接的时候,容易出现局部变形,从而影响到下道工序的顺利进行;2、在挖臂下端D-E段为箱型结构形式,虽然此结构形式焊接变形较小,在焊接中得到普遍应用。
但是,由于挖臂下端为细长结构,由于焊缝长度较长,加上焊接过程中焊接顺序和方向的控制不好,也会使整个挖臂出现扭曲变形。
3、在挖臂的三个端点分别为:A、B和C三个关键的铰接孔,三铰接孔均处在悬臂位置,在焊接过程中容易出现变形(如图3所示),致使开当尺寸不易保证,造成后续镗孔加工的难度。
试析防变形措施在挖掘机结构件焊接中的应用作者:王忠文来源:《文化产业》2016年第07期摘要:小型挖掘机的生产中,需要重点面对的问题是挖掘机构件的焊接问题。
小型挖掘结构件制作中所使用的钢板厚度比较大,如果在焊接时没有控制好工艺参数,就会导致焊接处产生变形。
挖掘机结构如果出现变形,就无法投入使用。
因此,要在焊接挖掘机结构件的过程中采取防变形技术措施。
本论文针对防变形措施在挖掘机结构件焊接中的应用展开研究。
关键词:挖掘机;结构件;焊接;防变形措施小型挖掘机生产中需要重点关注的就是焊接挖掘机构件使所存在的问题。
小型挖掘机的结构件所选用的钢板材料规格不同,厚度也会有所不同,对结构件的焊接就会产生不同程度的影响。
通常所使用的钢板厚度为3毫米至30毫米之间,如果钢板的厚度存在较大的跨度,如果没有采取恰当的技术处理措施,就会在结构件焊接时产生变形,且因此而导致挖掘机结构件的承载力下降,在一定程度上会影响其挖掘机使用的安全可靠性。
一、焊接变形的种类以及导致变形的原因(一)焊接变形的种类。
在对小型挖掘机的结构件进行焊接的时候,需要根据焊接需要而对钢板进行加热。
由于加热的过程中存在着不均匀性,就会导致结构件存在变形,变形的种类根据变形的形式的不同可以划分为波浪变形、横向变形以及弯曲变形。
这些变形的存在都会导致结构件使用中产生不良后果[1]。
从焊接的形式来看,包括搭接焊接、对接焊接和丁字接焊接。
由于对厚度不同的钢板所采用的焊接方式会有所不同,在焊接时也会相应地产生不同的变形。
(二)焊接变形的原因。
小型挖掘机的结构件有不同的规格,包括其自身的形状以及尺寸等等,都会不同程度地影响到焊接质量而引起变形。
如果焊接变形的主要原因并不是由于技术人员的操作不熟练而造成的,就需要考虑如下原因。
1、小型挖掘机存在设计上的问题,因此焊接中如果结构件的结构形式不符合规格,或者结构位置不够准确,就会导致焊接变形现象存在。
2、小型挖掘机结构件没有采用适当的焊接工艺,焊接方法不当,特别是在焊接的时候没有专业技术人员参与并给予指导,导致结构件焊接的过程中由于钢板受热不够均匀而引起焊接变形。
目录绪论 (1)1挖掘机结构件的焊接工艺分析 (2)1-1挖掘机结构件用材料及其焊接性 (2)1-1-1焊接冷裂纹 (2)1-1-2冲击韧性 (3)1-2挖掘机结构件焊接材料、工艺方法及装备 (4)1-2-1焊接材料选择 (4)1-2-2工艺方法及装备 (4)2挖掘机结构件焊接变形控制 (5)2-1焊接变形的主要形式及产生原因 (5)2-2控制焊接变形的方法 (6)2-2-1反变形法 (7)2-2-2刚性固定法 (8)2-2-3制定合理的焊接顺序 (9)2-2-4多层多道焊接工艺次序和方向 (10)3结论 (11)参考文献 (12)摘要随着国家经济的繁荣及基础建设的飞速发展,挖掘机的应用及需求日益增长。
然而在挖掘机生产制造过程中的结构件焊接工艺成为挖掘机整机质量及性能的重要决定因素,焊接变形的控制对挖掘机结构件焊接工艺有着重要的意义。
本文主要从挖掘机结构件焊接工艺的几个重要方面如:结构母材的焊接性、焊接材料、焊接工艺及设备分析了挖掘机结构件的焊接工艺性,以及从反变形法、刚性固定法、焊接顺序及多层多道焊技术方面入手结合工作实际经验论证了控制挖掘机结构件焊接变形的主要措施。
实践证明,合理的焊接工艺及必要的焊接变形控制大大提高了挖掘机结构件质量,及挖掘机整机的可靠性及使用寿命。
关键词:挖掘机、焊接工艺、焊接变形、焊接性、反变形法、刚性固定法、焊接顺序、多层多道。
绪论工程机械行业是国民经济支柱产业之一,挖掘机行业是工程机械行业的主要组成部分,近年来国家经济的发展给挖掘机制造提供了很大的发展空间,产品的品种、产量均有大幅度提高。
挖掘机被广泛应用于公路、桥梁、建筑、养殖池等工程的施工。
挖掘机械一般由动力装置、传动装置、行走装置和工作装置组成。
挖掘机主要部件如上车平台、履带架、动臂、斗杆、铲斗均采用焊接结构。
随着钢铁工业的发展,先进焊接技术的应用日益广泛,焊接结构在挖掘机结构中占的比重越来越大,其中有板材的焊接件,也有铸造件、锻造件和板材的混合焊接件。
防变形措施在挖掘机结构件焊接中的应用焊接技术是挖掘机生产过程中的重要制造技术,在提高生产效率、改善产品质量和降低成本等方面具有重要作用,焊接还广泛应用于挖掘机维修及再制造,能够在挖掘机全寿命周期创造价值。
部分企业曾因未掌握挖掘机可靠性焊接技术,关键结构件断裂率较高,动臂、斗杆多在工作1100~2700h开裂,断裂率甚至高达12%,制约了企业的发展,并影响了企业的形象。
近些年,国内各挖掘机结构件生产商着手进行关键结构件可靠性制造技术攻关,经过多年的试验研究,焊接技术水平获得较大提升,焊缝开裂等故障显著下降。
1挖掘机结构件焊接变形分析1.1挖掘机左右辅助平台结构及变形分析挖掘机主要结构件由工作装置、上车架和下车架等组成,其中上车架由中部平台及左右两侧辅助平台结构件组成,左辅助平台主要用来安装驾驶室与散热器;右辅助平台主要用来安装燃油箱、液压油箱以及工具箱等。
辅助平台为薄板非封闭框架式结构,绝大多数零件板厚为PL3.2~12mm,焊接过程中极易产生变形。
经样件焊接分析,辅助平台结构件发生变形类型主要为收缩变形和扭曲变形。
收缩变形主要发生在两侧板间上部,当两侧板周围进行焊缝焊接时,焊缝由液态转化为固态,这个过程中焊缝体积逐渐缩小,焊接件不断产生焊接应力,造成焊接件外形尺寸逐渐减小,即收缩变形,变形量约为6mm;扭曲变形主要发生在边梁上,边梁长度约为4000mm、最薄板厚为5mm,为减少热输入,通常设计为断续焊,但在焊接处,因受焊接应力影响,容易发生扭曲变形,即没有焊缝位置发生鼓包。
1.2挖掘机动臂焊缝失效形式及原因分析小型挖掘机动臂主要失效形式为中部弯曲部位焊缝开裂,主要现象为动臂中部侧板间对接焊缝开裂;中部侧板与中部封板的角接焊缝开裂。
其主要缺陷为对接焊缝开裂处主要缺陷为根部未焊透;角接焊缝处主要缺陷为H气孔和根部未焊透。
对接焊缝开裂产生原因有:侧板由于下料过程的误差和焊接时的收缩变形,使得侧板对接间隙过大,根部无法熔合;垫板平整度不合格,使得焊接作业时垫板未能贴合;此焊缝为Y型焊缝,焊接参数选择不合理导致根部未熔合。
伸缩臂焊接工艺的探究【摘要】本文对承受载荷较大、设计和装配精度要求较高的关键部件结构进行了工艺分析,提出了解决T形拼接结构件控制焊接变形的方法。
【关键词】拼接;焊接工艺;焊接变形1、伸缩臂结构与焊接工艺分析伸缩臂总体结构为T形梁结构,由于结构上焊缝布置不对称,因为不均匀加热和冷却,焊缝的纵向收缩或横向收缩所产生焊后两端翘起的变形,即产生弯曲变形;同时因为在制造过程中受成型设备限制而采用拼接形式,造成焊缝增多,拼接时焊缝刚性不足,焊接变形量大,不易控制的问题进行工艺分析,提出了解决焊接变形的控制方法。
(1)伸缩臂组成主要包括:堵板(件1)、U型板(件2)、盖板(件3)等,总长度超过4m,伸缩臂结构主要由以上几种零件焊接而成(如图1所示),焊接后因外形长度方向的各个平面尺寸不易通过机械加工来实现,同时由于它的工作状态要求在另一零件腔体内往复运动时不得有卡滞现象,而且与另一零件的四处内壁的装配间隙尺寸非常小,这就要求U型板与盖板的截面尺寸和直线度制造精度要求较高,既U型板与盖板的截面尺寸中中心线严格对齐、长度方向要保证图中所示尺寸公差要求。
所以生产中采取合理的焊接工艺方法防止焊接变形显得十分重要。
(2)U型板成型工艺分析虽然U型板的成型尽可能的选择一次成型,但是由于U型板所选材料屈服极限高、端部的宽高比较小,零件总长度超过4m,在实际生产中考虑产品批量、模具设计制造条件选择两次V型折弯成型,现有数控折弯设备在成型加工过程中U型板的最高端容易与上压弯模具产生干涉而无法达到设计图样需要的外形尺寸,所以需要将U型板分段折弯后进行拼焊,为保证伸缩臂的强度和刚度,控制装配尺寸及减小焊接变形,保证焊后产品质量符合设计图样要求,又能有良好的焊接性能,将u型零件分三段下料,即拆分为一件两端对称等高的小u形板件和两件尺寸大小相同的耳板零件,分段拼焊的位置如图1所示,拼焊位置定于弯臂处,这样使拆分成的小U型板在保证长度方向直边高度尺寸在进行机械加工时有良好的加工工艺性。
挖掘机动臂焊接变形及其控制方法探析挖掘机动臂焊接变形及其控制方法探析挖掘机动臂是挖掘机的重要组成部分,其负责承受挖掘机的工作负荷。
然而,在动臂的制造过程中,焊接变形是一个普遍存在的问题。
焊接变形会导致动臂的尺寸和形状发生变化,从而影响挖掘机的工作效率和精度。
因此,控制焊接变形是动臂制造过程中必须解决的问题。
焊接变形的原因主要有两个方面:一是热应力引起的变形,二是冷却过程中的收缩变形。
在焊接过程中,热应力会使金属材料发生膨胀,从而引起变形。
而在冷却过程中,焊接部位的温度会逐渐降低,金属材料会发生收缩变形。
这两种变形都会导致动臂的尺寸和形状发生变化。
为了控制焊接变形,可以采用以下几种方法:1. 优化焊接工艺优化焊接工艺是控制焊接变形的重要手段。
通过调整焊接参数,如焊接电流、电压、焊接速度等,可以减少热应力和收缩变形。
此外,采用预热和后热处理等措施也可以有效地控制焊接变形。
2. 采用适当的夹具在焊接过程中,采用适当的夹具可以减少热应力和收缩变形。
夹具可以固定工件,防止其在焊接过程中发生变形。
此外,夹具还可以控制焊接部位的温度分布,从而减少热应力。
3. 采用补偿焊接补偿焊接是一种常用的控制焊接变形的方法。
在焊接过程中,通过在受力部位进行补偿焊接,可以使变形量减小或者消除。
补偿焊接需要根据具体情况进行设计和计算,以保证补偿效果的准确性和可靠性。
4. 采用数控焊接数控焊接是一种高精度的焊接方法,可以实现对焊接过程的精确控制。
在数控焊接过程中,可以通过调整焊接参数和焊接路径,控制焊接变形。
此外,数控焊接还可以实现自动化生产,提高生产效率和质量。
总之,控制焊接变形是动臂制造过程中必须解决的问题。
通过优化焊接工艺、采用适当的夹具、采用补偿焊接和采用数控焊接等方法,可以有效地控制焊接变形,提高动臂的精度和工作效率。
动臂焊接工艺分析以某品牌型号303.5的挖掘机动臂焊接变形为例进行分析,根本原因是角焊缝选择使用了二氧化碳气体保护焊,并且在焊接的过程中受焊接应力影响,使动臂两端发生变形且扭曲,导致动臂螺孔与插孔在平面中引发误差位移的情况。
在此基础上,动臂板的开档尺寸会出现位移,如果位移超出生产规范限定的范围,就会被认定成次品。
1.2 裂纹问题以某品牌型号305.5的挖掘机焊接变形问题进行分析,根本原因是挖掘机的焊缝数量较多,主要有前后侧板、上下盖板、盖板和侧板等焊接缝。
但因为箱型梁的断面封闭,所以刚性相对较大,焊缝也十分密集,在焊接后必然会形成温度不均匀分布的情况,使钢材焊接过程中残余应力较大而形成大量的裂纹。
2 动臂焊接工艺2.1 焊前准备(1)焊前将零部件的待焊区打磨、除锈,打磨的范围为距坡口两侧各50mm的区域。
(2)动臂组对:吊装动臂后座和前叉→装动臂下盖板→装动臂左右侧板→装中轴座→焊接动臂内部焊缝→装上盖板→装上耳板→点固焊动臂。
动臂组对采取液压组对工装进行,以确保组对尺寸正确,产品的一致性好,提高生产效率。
2.2 焊接工艺试验(1)焊接材料选取锦泰焊接材料有限公司生产的准1.2mm的ER70S-3型焊丝,焊接采用CO2气体保护焊,CO2气体纯度不得低于99.5%(体积法),其水含量不得大于0.005%(重力法)。
试验基材为14mm厚的Q345B钢板,其化学成分符合GB/T1591—2008《低合金高强度钢》中的有关规定。
(2)施焊设备采用松下公司生产的YD-500ER形CO2焊机,符合GB/T8118—1995《电弧焊机》的有关规定。
③焊接坡口采用Y形坡口,坡口处用直条切割机或半自动切割机切割,钢板表面和切口不允许存在裂纹、夹杂、分层、氧化皮、超过允许偏差的麻点、压痕和麻纹等。
2.3 试验结果(1)外观检查3个试件焊缝余高为1~2mm,焊缝及热影响区表面无裂纹、未熔合、夹渣、弧坑及气孔等缺陷,咬边深度最大0.3mm,符合DL/T868—2004《焊接工艺评定规程》中的相应要求。
Technology and Equipment 工2与細小型挖掘机整体式弯动臂焊接工艺的研究Research on welding technology of small excavator integral bending boom周红梅(泉州鑫豪工程机械科技有限公司,福建泉州362256)摘要:小型挖掘机整体式弯动臂的焊接变形不但影响结构的装配和外观,而且会严重彩响动臂的承 载能力,有可能造成动臂开焊等失效形式,造成质S事故。
本文针对某8吨级小型挖掘机动臂 开焊的失效形式,分析失效产生的主要原因,并从工艺角度拟定改进方法,选定合理焊接方 法、焊接参数及尺寸放样参数。
经验证,采用新工艺后不但提高结构强度,而且焊接变形减 少,满足了设计要求,具有重要的应用价值。
关键词:整体式弯动臂;故障分析;工艺放样;焊接工艺;参数研究中图分类号:TG44、TU621 文献标识码:A文章编号:1005-1937(2016)02-025-03整体式弯动臂是反於挖掘机动臂的主要形式,其优点是结构简单,质量轻而刚度大,是目前应用 最广泛的结构形式。
由于动臂弯曲处会存在不可避 免的焊接变形和应力集中,因而对焊接工艺要求较 高[1]。
某8吨级的小型挖掘机的整体式弯动臂的弯曲 处发生明显的应力集中,因而对其动臂的焊缝需要 做严格的焊接工艺参数研究,从技术工艺上改善其 质量,使之要求〇1整体式弯动臂的结构形式在结构上,整体式弯动臂为左、右对称的封闭 式中空箱型焊接结构,通常动臂与回转平台的铰接 部位略宽,以减轻该处的受力、增强其抗扭和抗弯 能力,左、右两块腹板的中间部分一般呈平行状态 布置,便于加工。
由动臂的有限元静强度分析[w]显 示,动臂与动臂油缸铰接点上方腹板与翼板的连接 部位应力最大,是强度薄弱部位,为了进一步改善 局部强度和刚度、减小应力集中,一般将上、下翼 板和左、右腹板取为不同厚度[1]。
图1为某8吨级小型 挖掘机整体式弯动臂雜。
2 某8吨级小型挖掘机动臂焊缝失效形式及原因分 析某8吨级小型挖掘机整体式弯动臂主要失娜式 为中部弯曲部位焊缝开裂,主要现象为动臂中部腹 板间对接焊缝开裂,如图2所示;中部腹板与中部下翼板的角接焊缝开裂,如图3所示。
6图1某8吨级小型挖掘机整体式弯动臂结构图1.动臂前叉座;2.下封板;3.左右前腹板;4.前上翼板;5.斗杯油缸耳座;6•中部上麵;7■中部左右腹板;8•动臂油缸耳座;9•后上翼板;10.后左右腹板;11.动臂后铰接座图2中部腹板间对接焊缝开裂从图2,图3中可以看出其主要缺陷为对接焊缝 开裂处主要缺陷为根部未焊透;角接焊缝处主要缺 陷为H气孔和根部未焊透。
木1机床2016 N0.225工S与裝备Technology and Equipment经分析,对接焊缝开裂产生原因有:1)腹板由 3.3焊前处理措施于下料过程的误差和焊接时的收缩变形,使得腹板对接间隙过大,根部无法熔合;2)垫板平整度不合格,使得焊接作业时垫板未能贴合,且由于焊接变形,使得垫板脱落;3)此焊缝为Y型焊缝,焊接参数选择不合理导致根部未熔合。
经分析,角接焊缝开裂产生原因有:1)侧板坡口不合理,钝边过大,影响根部熔合;2)作业时焊缝处存在液体导致H气孔产生;3)焊缝为单边Y型焊缝,焊接参数选择不合理导致根部未熔合。
综合两种焊缝的失效原因,可归结为:1)结构件尺寸精度不足;2)焊件坡口设计不合理;3)焊接工艺不合理;4)焊接参数选择不合理。
为解决焊缝开裂现象,从失效原因的缺陷产生根源人手,由焊件工艺、焊接工艺流程及参数方面制定防止缺陷产生的措施,以保障焊接的质量。
3防止产生焊接缺陷的措施3.1下料尺寸控制对尺寸精度不足现象产生原因进行分析,发现下料尺寸是按研发设计图纸尺寸即产品制作成形后的最终尺寸,因此有可能在下料、特别是焊接过程中由于产生较大的焊缝纵向和横向收缩等原因出现尺寸及形位偏差从而超出设计值。
因此需要根据板料特性、切割方法、焊接顺序、焊接参数等进行焊件的尺寸放样,使焊件在经过预定的工艺流程后能达到设计的要求。
通过制作合理的工艺放样尺寸来弥补偏差。
3.2焊件工艺坡口改进由于焊缝断面厚度值一定时,焊缝接头强度会随坡口深度和焊脚尺寸的增大明显提高['因此对坡口深度及坡口角度适当加大以利于提高焊缝强度,同时还方便施焊作业。
改进前后坡口尺寸见表1。
表1坡口调整前后尺寸对比表坡口形式区分坡口尺寸81/m m/(。
)b/mm P/mm为防止作业时焊缝处存在液体或其它不洁杂质导致气孔产生,需对焊件进行焊前处理。
在焊接前必须认真细致地将工件上油污、油漆、氧化皮及铁锈等附着物清理干净,直至露出金属光泽。
在焊缝周边均勻喷防飞溅剂时,焊接区不得喷涂,如出现焊接区附着有防飞濺剂,则应待干燥后才能焊接,避免产生H气?L,以免造成应力集中,影响焊缝强度。
3.4工件组焊工艺及要求在正式焊接前需先进行组焊’以保证工件的定位准确并减小施焊时的变形。
工件组焊时将工件按顺序定位在工装上,调整各条焊缝的间隙,要求对接焊缝间隙均勻,间隙为3 ~ 5m m,垫板贴合间隙为0~0.5m m,角接焊缝间隙为0~ 2m m,然后夹紧各个支座。
接下来点焊各个部件,要求焊缝距离端部30m m内禁止焊接,各条焊缝采用断续施焊,焊部高度为3m m,焊部长30 ~ 50m m,干伸长18 ~ 22m m,焊接电流230~250A,焊接电压25~27V。
点焊后,焊部如有焊瘤、裂纹、弧坑、未溶合和气孔出现,则应打磨后重新点焊。
3.5焊接参数调整为改善焊缝根部的熔合,需适当提高焊接电流以提高熔深,同时需根据焊接参数调整送丝速度和焊接速度’以保证焊缝符合设计要求。
由于原焊接工艺坡口设计不合理,造成对接焊缝的根部未熔合及焊缝余高过高,从而增大焊缝的应力集中并造成较大变形[4]。
因此在坡口改进后,对接焊缝设计为两层两道焊接,焊缝余高小于2m m,以确保根部焊透及降低应力集中。
又因为角焊缝的应力集中系数会随着焊脚角度减小而减小,随焊脚尺寸增大而减小[4]。
因此在焊接坡口改进后,角焊缝将原设计一层一道焊接改进为两层两道焊接,焊脚高调整为8m m。
采用C02气体保护焊(半自动)焊接,选用$1.2m m的H08M n2SiA实芯焊丝,焊接参数按表2调整。
表2焊接参数调整表类别焊接层数电流/A电压/V焊接速度送丝速度/cm/min/m/m in改进前1180-22020-2450-60 6-7改进后2260-32028-3245〜55 7〜926WOODWORKING MACHINERYTechnology and Equipment工2与細4改进效果按改进后的焊接工艺进行动臂总成的试制。
工件组焊后经检测,对接焊缝间隙均勻,间隙尺 寸均在4 ~ 5mm ,角接焊缝结合紧密,数值均在 0~lnm i 。
按照所选参数对动臂总成试件进行焊接, 焊缝表面未见明显气孔、夹渣、咬边及未熔合等缺 陷,焊后经过三坐标检测,动臂总成试件的焊后尺 寸良好,焊接后变形和收缩尺寸均符合图纸的设计 要求。
为进一步对焊接质量进行分析,在腹板对接焊 缝和腹板与翼板角焊缝处取样,样品含括母材、热影 响区和熔合区,取样后对样品进行酸蚀断面处理15]。
处理后的断面宏观组织如图4、图5所示。
图4对接焊缝金属酸蚀断面的宏麵织图5角接焊缝金属酸蚀断面的宏观组织由图4,图5中焊缝金属酸蚀断面的宏观组织可以看出,样品中对接焊缝和角焊缝断面均熔合良好,熔深大于2m m 。
对接焊缝根部已焊透,对接垫 板熔合良好;角焊缝处无气孔,根部已焊透。
由此 表明,采用改进措施后的焊接工艺可保障焊缝质量5结束语本文通射某8吨级小型挖掘机动臂焊缝失效形式的主要原因分析,从焊件的工艺放样、工艺坡口 设计、焊前处理及组焊工艺等方面提出工艺改进, 参照专业文献有针对性的选定合理焊接方法和参 数。
公司对改善后的某8吨级小型挖掘机动臂分3批 共60台套,进行了长达12至18个月的客户使用情况 跟踪统计。
试验结果表明,改善后的动臂焊缝均未 出现焊缝开裂等失效形式,改进后的焊接工艺不仅 焊后尺寸良好,而且焊接质量得到提高,可满足设 计要求。
因而改进措施是有效的’对提高产品质量 黯重要的应用价值。
参考文献[1] 林慕义,史青录.单斗液压挖掘机构造与设计[M ].北 京:冶金工ik 出版社,2011.4.[2]张应立,罗建祥,张梅.金属切割实用技术[M ].北京:化 学:D Ik 出版社》2005.7,[3] 史耀武主编.焊接技术手册[M ].福州:福建科学技术 出版社,2004.9.[4] 田锡唐主编.焊接结构[M ].北京:机械工业出版 社,1996.10.[5] 赵熹华主编.焊接检验[M ].北京:机械工业出版社 *2000.8.作者简介:周红梅泉州鑫豪工程机械科技有限公司 工程师(收稿日期:2016.05.10)(上接第36页)趾线运行。
国家林业局将加强与国土资源部、中国气象 局、水利部、农业部等部委在沙尘暴灾害监测和评 估、森林防火监控、境内外森林资源监测、湿地资 源监测、荒漠化沙化监测、林地林权管理、火险等级预报等方面的资源共享与业务协同。
重点建立数 据标准、跨部门数据共享、政府数据开放互动机 制、大数据产业发展和安全隐私保护政策等,促进 政府部门间和政府与社会互动的生态数据资源开放 共享。
(摘自:中国经济网)木1 机床2016 N0.227。