a 3-一-门卜 /
() 1计算焊缝的纵向收缩.取 3 m 70 0 m作为环结 构的中径, 用作计算焊缝纵向收缩长度, 两条焊缝均用 c: 0 气体保护焊焊接.
表 2 混铁炉箍圈主要测,数值/ m m
设计
R 0 0士2 49 R 00 9 +1 4 尺 1 0士2 39 R3 9 1 0+1 2 .
=6 m 2 7 0 m 0 0 .
由两条焊缝组成的工字形构件, 见图 1其纵向收 , 缩变形量相当于两条丁字形构件的纵向收缩量, 构件 的纵向收缩量可求得:
3 结 论
AA x . x 4 x0 x . 3 0 1 L =2 11 O0 9 3 4 5 .
() 减小量为3. 1= 2 , 4箍圈直径的 51 . 1 m / 4 . 3 1 m
因此在下料时, 可将直径增大 1 m a 1 m 222 编制具体的焊接工艺来解决焊接变形 .. 针对具体的结构, 编制具体的焊接工艺来控制焊
万方数据
�
对于两面有角焊缝的丁字接头的构件, 由收缩公
工结束后, 与混铁炉炉体进行预装配, 结果发现各箍圈
A A放 大 -
式计算得的收缩量再乘以系数 11 一 .0即为该构 .5 14 , 件的收缩量. 但是应注意, 式中的F 系指一条角焊缝 H
的截面积 .
S 处 p:
丁字接头的横向收缩可以利用图 2 作初步的估 计, 的横作标为焊缝计算高度 a与板厚 8 图2 之比, 即
邹跃岐 赵玉成 徐建飞
鲍斌俊
的螺栓联接面, 间隙严重增大, 实际测量间隙共增大
3 m 5 m
翻车机的端环是典型的大型环形结构件, 在生产 中也出现焊接变形, 尺寸超差, 加工量不足. 2 环形结构产生变形的原因和解决方法
21 分析原因 .
可以把环形结构, 沿圆周方向展开, 看作大型直 梁, 立板焊缝的纵向收缩和筋焊缝的横向收缩, 导致周 长减小, 又由于环形结构是封闭体 , 表现在环形结构的 径向收缩, 即环的直径减小.由于圆周方向焊缝长, 筋 板多, 收缩量大, 应作为主要的研究对象. 22 解决方法 . 在分析了以上产生变形的原因和表现形式, 我们 可用计算焊接收缩量, 下料和组焊时留出焊接收缩量, 与具体组焊工艺相结合方法, 使变形后的结构达到设 计要求.
超差, 间隙在2 一 0 0 3m m间, 已经严重影响产品质量. 12 混铁炉本体箍圈装置 .
出口印度的 0 t 60 混铁炉箍圈, 见图 1 .在焊接加
式中 F— 焊缝截面 m 2 H 积,m ; m F 一构件截面积,m m z 一 m; L 构件长度,m. m — K 为系数, 与焊接方法和材料有关, , 见表t o
x 0 / 6 0 7 0 7 0 0二2 . m 4 7 3 m
() 1对大型环形结构件焊接变形的分析, 找出焊接 变形的原因.主要是焊缝的纵向收缩和横向收缩引起 结构件沿圆周方向收缩, 结果表现在环形结构的直径
收缩变小. () 2 为了保证结构的尺寸, 必须解决焊接收缩问 题.通过所研究 , 提出解决方法: 计算出焊接收缩量 , 在下料组焊时, 留出焊接收缩量, 并辅之具体的焊接工
正确性.
艺, 焊接结束后保证了设计尺寸. () 3 通过实际的生产验证了工艺是正确有效, 控制 结构在焊接中出现的焊接变形量, 保证了焊接质量, 节 约修复焊接变形所需的大量资金, 并保证了工期, 并且
可在类似结构的生产中推广应用.
( 收稿 日期 2 0 0 0 ) 0 3 5 5 作者简介: 邹跃岐, 7 年生, 15 9 大学本科, 助理工程师.
aSa 07 , /( = . K K为角焊缝之焊脚) .纵坐标为横向
收缩变形 B 各条曲线上的数字为角焊缝的计算高度. , 从图2 可以看出横向收缩 B随着 .的增加而增加, 随
图 1 0 3 7混铁炉箍圈简图 6
着 8的增加而减少.
万方数据
焊接 20 ( ) 03 8 表, 焊接方法
材 料
焊接 20( ) 038
大型环形结构件焊接变形的分析及控制方法
大 连 重 工 集 团 有 限 公 司(102 162 ) 胜利石油管理局黄河钻井管具钻头厂( 东营市 770 ) 549 上海港机股份有限公司张家港分公司(163 253) 随着工业的发展, 伴随着大量结构复杂的大型焊 接结构件的制造, 焊接变形成为急待解决的问题.因 为大型的焊接结构件结构复杂, 刚性大, 如果产生焊接 变形, 有可能无法修复, 造成结构的整体报废, 或者是 修复成本很大, 造成大量的资金消耗和工期的拖延. 因此, 分析, 测量, 计算, 预测并采取相应措施和调整变 形是十分重要的.常见的焊接变形如下: 收缩变形( 分 纵向收缩及横向收缩两种)弯曲变形, , 角变形, 扭曲变 形, 失稳变形. 实际焊接结构中常有多种变形同时存在, 如带加 强筋板的工字梁焊接后, 既有收缩变形和弯曲变形, 有 时还伴随有扭曲变形, 角变形和波浪变形. 各种大型梁结构, 在实际中应用广泛, 因此对这种 结构类型的研究也很多, 基本上形成较完整 的工艺. 而环形结构件, 其结构的复杂性, 在使用中的特殊性, 作为一种特殊的梁结构, 在生产中经常因焊接变形, 而 出现很多质量问题. , 大型环形结构产生的焊接变形
尺31 0 + 1 9
每 焊 截面 F x 9 m0 积: =0 =0 m 2 条 缝的 6 1 0 5
构件截面积 F 4 x 0 + 0 0 : = 0 00 6 x 1 60
实测
R 0 0+1 2 49 . R 0 0 0 8 4 9 + .
R 1 0+1 39
11 堆取料机门座架上的销齿体 . 为黄弊港生产的61 堆取料机上的 21 6 销齿体. 此销 齿体在组焊结束后, 与门座架组焊一体, 在与门座架组
焊时, 发现由于焊接收缩造成对接处的间隙增大严重
221 计算出焊接收缩量. . . 钢制细长结构件的纵向收缩量可以通过公式来作 初步的估计, 单层焊的纵向收缩量: A A= x x L 凡 F LF , / ,
0. 4 03
·41 ·
c: o焊
埋弧焊 手工焊
书
低碳钢 低碳钢 低碳钢
接变形 例 : 0 6 t 0 混铁炉的箍圈, 分为上下两部分.对于这 , 将盖板 种结构, 我们先将接口 I n处的连接板不焊,
0 0 1 0. 7 .7 - 0 6 0 0 8 0 0 7 .4 - .5
人 早 |
03 . 05 . 07 . 09 . 04 . 06 . 08 .
后 开 再 线找 图 铁 箍 组 工 图 割 . 划 3 炉 圈 焊 艺 N
正各处, 找出连接板 的位置, 组焊连接板.这样就避免了由于收缩而造成 图2 丁字接头"8 /与横向 收缩的 关系曲 线 的间隙增大. 在今年为宣化钢厂生产的60 0t 混铁炉箍圈中, 应 可以总结出理论上环形结构的收缩公式 避免了焊接收缩造成联接板处 用此种工艺方法制造, A 总 △ 纵+ A 横 L 二 L nB 间隙增大, 保证了设计尺寸, 取得了良好效果, 主要测 式中: 为筋板数量. n 量数值, 见表2 0 例: 用上式计算60 0t 混铁炉箍圈的收缩量( 10 图 )
() 2 计算各筋板的横向收缩.查图2 共有筋板 2 6 块,, 1 m , =07 m K = 5 则a . 5 m x m=1. m , = 1 05 a8 m / 022 , .65根据数值查表 1 : A M= 6 . . m B 2 x = 8 03 7 m () 3 计算出总的圆周方向的焊接收缩量: O , 2. + . = 51 L = 73 78 3. q m m 此计算结果与实际收缩量, 相差不 0
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和腹板直径增大 1 1 m m并沿圆周方向延 长后形成整体环型, 进行 组焊, 中 1 其 1 m m为焊接收缩量, 见图3 .在组焊结束 后, 线 找 出接 口 划 I 处 的位置, A 然