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非規(guī)則曲線自動(dòng)埋弧焊工藝研究

2016-03-14 11:13:00
宣化工程機(jī)械集團(tuán)股份有限公司 段金鐘
原創(chuàng)
9812
摘要：本文通過對推土機(jī)拱形架直線—曲線型工作自動(dòng)埋弧焊接過程的綜合分析，并進(jìn)行大量的試驗(yàn)，成功地設(shè)計(jì)了拱形架埋弧自動(dòng)焊工作裝置，并應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐。
摘要 本文通過對推土機(jī)拱形架直線—曲線型工作自動(dòng)埋弧焊接過程的綜合分析，并進(jìn)行大量的試驗(yàn)，成功地設(shè)計(jì)了拱形架埋弧自動(dòng)焊工作裝置，并應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐。 

關(guān)鍵詞：非規(guī)則曲線 自動(dòng)埋弧焊 

在推土機(jī)上，拱形架是主要的承載部件，為提高焊接質(zhì)量，我們采用兩臺(tái)MZ—1—1000A型自動(dòng)埋弧焊機(jī)來完成拱形架（如圖1所示）的焊接。 

原拱形架的焊接分為左、右、前三部分單獨(dú)裝配—焊接后，三件再次裝配—焊接。所有焊接工作均采用CO2氣體保護(hù)半自動(dòng)焊接。原頭型式為焊腳長12mm的角焊縫，后改為面板開8×45o坡口的對接焊。由于受氣割工橄的限制，最后改為面板不開坡口加墊板留間隙的對接焊縫。 

首先分析了拱形架的結(jié)構(gòu)型式和焊接過程，并確定了兩個(gè)基本原則： 

（1）焊槍始終對準(zhǔn)焊坡口中心，即焊槍行走軌跡隨工件而變； 

（2）焊接速度不變，即在焊接過程中焊槍處的焊接速度穩(wěn)定。 

我們對各處工藝方案的選擇，主要考慮其可行性。若采用數(shù)控技術(shù)（如數(shù)控切割機(jī)），可以使焊槍的行走軌跡達(dá)到或接近達(dá)到理論軌跡。考慮到結(jié)構(gòu)件外形輪廓尺寸的偏差，就必須配備高質(zhì)量的電控焊縫跟蹤系統(tǒng)，但價(jià)格昂貴，可靠性差，還需有高質(zhì)量的坡口，這在近期內(nèi)很難做到。 

經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)，修改。最終制成了供推土機(jī)拱形架用的低成本自動(dòng)焊工作裝置，現(xiàn)將該裝置的主要部件及作用介紹如下。 

1 工作裝置 

該裝置（如圖2）分上下兩層；上層為工件定位，夾緊裝置；下層有內(nèi)外焊車導(dǎo)向軌道（軌道形狀同設(shè)計(jì)焊縫中心）和焊車行走面。導(dǎo)向軌道與工件坡口上下相對應(yīng)；在焊車側(cè)面增加兩滾輪，滾輪在與理論焊縫坡口中心相同的軌道內(nèi)，在焊車驅(qū)動(dòng)力作用下強(qiáng)近焊車在曲線段拐彎（如圖3）；焊槍中心與其中一滾輪上下對應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)了焊槍中心的行走軌跡與理論焊縫坡口中心相同。 

 
圖2 拱形架埋弧自動(dòng)焊工作裝置簡圖

2 焊接小車 

利用原焊車的驅(qū)動(dòng)裝置、送絲機(jī)構(gòu)和控制箱，增回去了焊車導(dǎo)向裝置、焊槍、控制箱托架、橫梁托架和焊絲軻等。強(qiáng)近焊車按照預(yù)定的軌跡行走，改病善焊槍的導(dǎo)電性和送絲的穩(wěn)定性，在各連接處，采取相應(yīng)的絕緣措施（如：焊車與工作臺(tái)、焊絲架與控制箱等）。 

3 隨動(dòng)裝置 

該裝置（如圖4）安裝在焊槍上，在焊接過程中張緊裝置保證靠輪貼住側(cè)壁板，并保持隨動(dòng)裝置上靠輪中心與連線垂直于側(cè)壁板，因此消除了焊槍偏離焊縫坡口中心的現(xiàn)象，從而解決因工件偏差造成的焊偏現(xiàn)象。 

4 焊劑回收裝置 

該裝置（如圖5）安裝有小車上；以壓縮空氣為動(dòng)力，使回收的焊劑在節(jié)流帽中高速度旋轉(zhuǎn)，在出氣方向粒度較小的焊劑和粉末被吸附，提高了回收焊劑的質(zhì)量，改善了工作環(huán)境，減少浪費(fèi)，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度。 

5 掛線裝置 

用于懸掛焊接電纜，控制電纜和風(fēng)管。 

上壕裝置制造、安裝、調(diào)試完成后，根據(jù)拱形架的結(jié)構(gòu)型式，結(jié)合公司現(xiàn)有的氣割工藝水平，確定了接口位置和接頭型式（取消面板坡口，預(yù)留間隙加墊板的全焊透結(jié)構(gòu)）見圖6。 

試驗(yàn)表明，焊縫在板厚方向全熔透，焊縫成型良好，設(shè)計(jì)了焊接規(guī)范的試驗(yàn)。接頭一次焊透，規(guī)范為：電流650—700A，電壓35—38V。焊接速度以焊車行走電機(jī)的電樞電壓反映，為34V（直線段時(shí)）。為使焊接速度穩(wěn)定不變，測定了在直線段和拐彎處速度的變化和各位置處相應(yīng)的焊車行走電機(jī)的電樞電壓，采取調(diào)節(jié)焊車行走電朵的電樞電壓來補(bǔ)償?shù)霓k法，使焊槍處的速度保持穩(wěn)定。 

拱形架試驗(yàn)件的試制效果良好，現(xiàn)已用于生產(chǎn)實(shí)際。采用該工作裝置后，原材料節(jié)省9.4%，焊縫有效厚度從8.5mm提高到14mm，使接頭強(qiáng)度有明顯的提高。 
(end)
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