0 前 言

    隨著我國新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)的不斷推廣，水泥設(shè)備的大型化已成為發(fā)展的方向，TRP180是我公司迄今制造的最大型號的輥壓機(jī)。機(jī)架作為輥壓機(jī)的重要部件，在工作中承受整個輥壓機(jī)的全部輥壓力，其焊接質(zhì)量直接關(guān)系到輥壓機(jī)的使用壽命和運(yùn)轉(zhuǎn)質(zhì)量。

1 結(jié)構(gòu)概況分析

1.1 外形框架

    TRP180機(jī)架為典型的框架焊接類型焊接結(jié)構(gòu)，整體剛性較大，因此焊接變形控制是整個焊接工藝的重點(diǎn)。組裝后外形如圖1所示。

 1.2 材料選用

    本部件均采用普通鋼板Q235A，具有優(yōu)異的焊接性能。

1.3 焊接技術(shù)要求

    機(jī)架在裝配時需要滿足以下要求：①機(jī)架下梁兩端中心線相等；②機(jī)架下梁上平面兩端四個點(diǎn)A1、A2、A3、A4的高度誤差不超過0.1mm；③機(jī)架上下梁δ160厚板總長直線度，誤差≤0.15mm；④兩件同向端部件直線度及兩側(cè)端部件平行度分別≤0.2mm（見圖1）；⑤端部件與機(jī)架下梁垂直度公差為0.3mm（見圖1）。

2 焊接方法和焊接材料的確定

    機(jī)架中部件均需經(jīng)過焊接、退火、再焊接、加工等工序，結(jié)合該部件結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作條件，應(yīng)在所要求的范圍內(nèi)對出現(xiàn)幾率較大的焊接變形和收縮變形進(jìn)行有效地控制。由于機(jī)架的焊接量大（整個機(jī)架的焊接完成大約需要焊絲800kg，焊劑1噸）、焊接變形大等特點(diǎn)。從焊接工藝性、生產(chǎn)效率等方面考慮，初步選用氣體保護(hù)焊，此操作方法產(chǎn)生的熱量小、工作效率高、操作性方便。但在實(shí)際操作中因板厚較厚、焊道量較大，焊接層數(shù)多，很容易出現(xiàn)大面積的不熔合、裂紋、氣孔夾渣等缺陷，焊接質(zhì)量無法保證。

    經(jīng)多方討論，決定采用埋弧自動焊，選用H08A焊絲。經(jīng)試驗及后續(xù)現(xiàn)場證實(shí)，此焊接方法質(zhì)量高且穩(wěn)定，基本不需要返修。

3 焊接變形控制

3.1 下 料

    在原材料下料過程中，所有鋼板均采用數(shù)控切割機(jī)統(tǒng)一下料，考慮其中鋼板的焊接收縮等因素，保證將上下梁中δ160的長寬誤差均控制在±2mm范圍內(nèi)，平面度控制在5mm以內(nèi)，以保證后續(xù)工序的順利進(jìn)行。

3.2 鉚工組對

    機(jī)架中所有部件在組對時，均以其中160mm鋼板為基準(zhǔn)面，在其上畫出所有需組對鋼板的位置尺寸，并且以一端為基準(zhǔn)，每隔相同尺寸位置作為一個基準(zhǔn)點(diǎn)，從基準(zhǔn)點(diǎn)處畫出100mm為點(diǎn)焊和加固焊的焊縫長度，且對稱焊接。并且為了滿足后道焊接工序，上下梁上的部分鋼板先不進(jìn)行對接，在其焊接完成后，再進(jìn)行整體組對。

    由于端部件結(jié)構(gòu)形式易產(chǎn)生變形，故端部件的焊件不同于上下梁的焊接。首先按上述焊接方法把端部件焊接為圖3中的部件1，然后進(jìn)行退火，待冷卻后通過連接梁將端部件1兩兩焊接成為一體，如圖2中的端部件，焊接完成后整體進(jìn)行退火，然后機(jī)加工。

3.3 防變形工裝

    由于埋弧自動焊焊接時電流大，產(chǎn)生的熱量大，變形量大，所以在焊接前對零件的防變形工作要做好。首先在組對完成后，上下梁兩兩連接在一起，中間用若干連接板進(jìn)行連接，對于端部件兩側(cè)的相對薄板，使用輔助鋼板進(jìn)行加厚，以保證焊接后的零件尺寸。見圖3。

4 焊接過程工藝控制

4.1 加固焊接

    用CO2氣體保護(hù)焊對防變形的連接板及所有支撐筋板進(jìn)行加固焊接，并且對零件的主焊道進(jìn)行加固焊，焊接時由兩人操作，進(jìn)行對稱焊接。

4.2 埋弧自動焊焊接

   （1）焊接參數(shù)為：電流600A、電壓32～36V，焊絲直徑為5mm。

   （2）焊接工藝控制：因埋弧自動焊焊接時電流大，產(chǎn)生的熱量高，極易產(chǎn)生焊接變形。所以在焊接時要隨時觀察焊道的顏色，均勻控制熔池的大小。既要保證焊接質(zhì)量，又要保證焊接速度。

    具體操作如下：a、根據(jù)焊道表面成型情況，隨時調(diào)節(jié)焊接電流、電壓和焊接速度。b、觀察焊絲在焊道的位置，看其是否始終處于熔池的中心部位。另外，在焊接時還要保證每層焊道的清潔、焊絲的清潔、焊劑的干燥和清潔；保證電源的穩(wěn)定等。c、為了能盡量減少焊接時產(chǎn)生的變形量，在進(jìn)行焊接時進(jìn)行對稱焊接，為此，采用2臺埋弧自動焊對輥壓機(jī)上下梁的主焊道進(jìn)行焊接，一面打底焊接完成后，大約為焊道的1/3，反面進(jìn)行清根，采用碳弧氣刨進(jìn)行清根，再對零件進(jìn)行埋弧焊接，焊接時隨時測量焊接件的變形量，看其變形情況進(jìn)行多次翻轉(zhuǎn)焊接，以保證焊接完成后的變形量。

5 工藝評定

    經(jīng)對該結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)工藝分析，焊縫外觀成型，超聲波探傷焊縫內(nèi)部質(zhì)量，彎曲變形等檢驗，各項參數(shù)均達(dá)到圖紙設(shè)計要求。因此所制定的焊接工藝可應(yīng)用于機(jī)架實(shí)際結(jié)構(gòu)的焊接。

6 結(jié) 論

    經(jīng)過不斷的實(shí)踐，TRP180機(jī)架現(xiàn)均采用以上工藝，焊接變形量經(jīng)過焊后退火等工序后，完全滿足機(jī)加工要求。并且焊道經(jīng)超聲波探傷達(dá)到GB/B11345-Ⅲ級探傷標(biāo)準(zhǔn)。到目前為止，已生產(chǎn)的7臺TRP180輥壓機(jī)，經(jīng)過檢驗完全符合圖紙技術(shù)要求。