焊接质量的工艺改进措施

1. 概述

  中速磨煤机是我公司主要产品，该产品年产数量多、产量高，常规的中架体焊接件生产周期长，探伤合格率不高，经过修复严重影响外观质量和形位公差。而其原有组焊工艺存在着劳动强度大，焊接工作条件差，焊缝外观质量不高，焊缝探伤不合格及返修率高等问题。为全面解决上述问题，通过利用工装，改变焊接工艺等方法，经过两年多的实践应用，使筒体焊接质量显著提高。

  2. 中架体旋转焊接工装设计

  （1）设计原因 焊接平缝时的焊接效率和外观成形要好于焊接立缝，中速磨中架体筒体由于存在三个凸出部分，不能在托辊上进行旋转焊接，许多位置只能焊接立缝，焊接效率低，两个人需要焊接半个月的时间。工艺创新小组根据筒体类产品的特点，专门制作了焊接用工装，工装由一个圆筒与三个连接端组成，使工装代替筒体旋转，由原来的焊接立缝改为可利用操作机焊接平缝。


  （2）设计方案 首先设计一个圆筒，圆筒直径与长短须符合场内托辊的规格，此圆筒是放在托辊上代替中架体旋转的部分，强度能够承受中架体的重量，中架体法兰有三个凸出部分。用三个30mm厚、260mm宽、R2 342mm的“固定腿”钢板呈120°均布固定中架体法兰，“固定腿”中间有滑道，可以适应任意型号的中架体。“固定腿”正面做两道纵向、背面做一道纵向拉筋，之间有拉筋板固定。圆筒坐在三个“固定腿”的中心，圆筒内有一个环形筋板，16个纵向筋板防止圆筒在工作时变形。设计三个“滑动钢板法兰”与三个“支腿”用螺栓固定，“滑动钢板法兰”在三个“支腿”的滑道内滑道调整，“滑动钢板法兰”与中架体的法兰用螺栓联接，可以随意调整，以满足不同的中架体。在三个“支腿”之间用槽钢做“丁字”型支撑，起到辅助作用，防止“支腿”在旋转时变形。在圆筒的中心做一个吊环，使用工装时，用钢丝绳吊在吊环上面，工装（见图1、图2）将处于水平状态。将中架体法兰向上放置，吊起工装放在中架体法兰上，量取中架体法兰与圆筒的距离尺寸保持一致后，用螺栓把合固定。翻转90°后放置在托辊上就可以焊接。


  该工装有三个主要特点，首先是同心性，根据工装上参照物安装，能够保证旋转的圆筒与筒体同心，筒体实现旋转焊接。其次是可调性，三个连接端上有滑道，能够适应φ1600~φ4700mm任何型号的筒体类产品，厂内中速磨产品均能使用。第三是使用吊钩设计，调运、安装、方便省力。

 
  3. 应用效果

  使用焊接工装后，焊缝外观质量有较大提高（见图3），平焊缝、角焊缝的外观成形好，焊后不用打磨。立焊缝则是成形较差，容易咬边、宽窄不均匀，表面凹凸不平，焊后需要用角磨机打磨。图3为传统焊接立缝，其焊接参数如表1所示。图4为采用旋转焊接工装后平焊位置的焊缝，其焊接参数如表2所示。同时焊接效率也有很大提高，焊接立焊缝焊接效率为5m/h，焊接平焊缝焊接效率为12mm/h。采用这种方法焊接，两个人7天就可以完成以前半个月的工作量，焊接效率提高一倍。


  4. 结语

  通过制作焊接用工装，采用新工艺，在焊接过程中由传统的焊接立缝改为平缝焊接。分别在鲁西化工中速磨中架体、沾化汇宏新中速磨中架体、广西鹿寨中速磨、廊坊中速磨等众多筒体类产品上得以应用。使筒体类产品真正达到了既提高工作效率，降低制造成本及劳动强度，又保证了产品外观及内在质量，为企业创造更多利润的目的。