超長平煤桿的分體加工組焊制造工藝技術(shù)

張小川　陸博福

(1.中鐵八局集團第二工程有限公司，四川610000；

2.中國第一重型機械股份公司重裝事業(yè)技術(shù)質(zhì)量部，黑龍江161042)

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超長平煤桿的分體加工組焊制造工藝技術(shù)

張小川1陸博福2

(1.中鐵八局集團第二工程有限公司，四川610000；

2.中國第一重型機械股份公司重裝事業(yè)技術(shù)質(zhì)量部，黑龍江161042)

摘要：采用分體加工、組裝焊接成型技術(shù)成功制造了超長平煤桿。產(chǎn)品質(zhì)量符合技術(shù)要求，加工方式經(jīng)濟實用。

關(guān)鍵詞：超長構(gòu)件；分體加工；焊接；變形控制

平煤桿是化工企業(yè)、焦化系統(tǒng)推焦機的重要運動部件，長度超過22 m，屬于超長大型金屬結(jié)構(gòu)加工件。該部件圖紙技術(shù)要求在焊接后加工上下平面，許多單位受加工能力限制而無法制造。針對這種情況，我們對平煤桿的加工圖紙進行分析，最后采用分體加工、組裝焊接成型技術(shù)成功制造出平煤桿。

1　工藝分析與方案確定

平煤桿結(jié)構(gòu)圖見圖1。部件長達22 050 mm，重量3 000 kg，最大鋼板厚度S=40 mm。要求組焊后加工上下面，總長直線度允差5 mm，上下?lián)隙取?5 mm。尤其是方箱體結(jié)構(gòu)的焊接工作量大，施焊中若不采取相應(yīng)措施，則會造成嚴重彎曲變形。因此，如何采取有效措施利用現(xiàn)有加工條件制造出合格的超長平煤桿是問題的關(guān)鍵。

(1)在通常情況下應(yīng)按圖紙技術(shù)要求組焊后進行機械加工。但是，由于該件長達20多米，一般加工企業(yè)不具備相應(yīng)的設(shè)備能力。所以，我們研究了“分體組焊加工”的工藝。利用平煤桿本體上的?48A雙孔和箱體結(jié)構(gòu)進行組裝螺栓夾緊固定，用兩件專用芯軸把緊固定側(cè)板。另外為保證方箱組對后幾何形狀不超差，在方箱內(nèi)放10塊定位板，從而確保裝焊后幾何尺寸精度要求。

(2)考慮到加工設(shè)備的能力，將桿體分為四段。側(cè)板先進行下料刨削上下面。組焊時先分段組焊，然后單體進行調(diào)整矯正，控制彎曲偏差和直線度。在組焊中為了控制變形量，應(yīng)按一定順序進行焊接，另外還要控制焊接的層間溫度。

(3)為了保證平煤桿本體上的?48A雙桿4孔的同心度，應(yīng)在加工時將兩塊板合在一起。先加工出一個孔，而后用芯軸螺栓螺母連接把合固定。平煤桿主體方箱裝焊夾具結(jié)構(gòu)圖見圖2。

圖1　平煤桿結(jié)構(gòu)圖

2　加工工藝過程

(1)按圖紙放樣下料。氣割保留加工余量。轉(zhuǎn)刨床加工鋼板周邊的上下面。劃線?48A孔，為保證裝配將本體4塊兩組點焊固定在一起，在鉆床上加工而后拆開。

(2)在B2016A龍門刨床上加工寬度200 mm的上下面，加工平煤桿側(cè)鋼板的坡口。

(3)按圖及連接板?25 mm/60°沉孔劃線，用鉆床加工10個孔。?48A孔按線加工后穿裝夾

1—定位芯軸　2—平煤桿側(cè)板　3—定位套

具芯軸，用M36螺栓螺母緊固，而后加工另一個孔?48A。

(4)按方箱內(nèi)腔尺寸200 mm×124 mm剪板(S=8 mm)10塊作定位板。用大號型鋼在地上組焊裝配焊接平臺。組對平煤桿的主體方箱及桿體的尾部段。用夾具芯軸、定位套、螺栓螺母把合夾緊固定點焊方箱。

(5)按順序焊接4道方箱縱縫。為確保焊接變形不超差，應(yīng)采用合理的焊接順序施焊。

(6)每段桿體組焊成型后應(yīng)調(diào)直，特別是方箱體。每段桿體彎曲度控制在2.5 mm/6 000 mm之內(nèi)。對于方箱可在液壓機上調(diào)直。

(7)雖然采取了相應(yīng)的技術(shù)措施防止焊接應(yīng)力變形，但是在施焊中肯定還會有少量變形存在。為此需在組焊成型后進行調(diào)直。可采取火焰矯正法，即將工件加熱到800℃(褐色到櫻紅色之間)，而后加外力強制冷卻，讓局部變形抵消原有殘余變形。這種方法的關(guān)鍵在于掌握局部加熱引起的變形規(guī)律，以便定出正確的加熱位置，從而達到矯正的目的。

3　結(jié)語

實際生產(chǎn)結(jié)果證實，采用分體加工、組裝焊接成型工藝制造超長桿類構(gòu)件平煤桿是可行的，產(chǎn)品質(zhì)量符合圖紙技術(shù)要求，加工方式經(jīng)濟實用。為企業(yè)制造大型超長構(gòu)件提供了參考經(jīng)驗。

編輯肖紅原

Split-body Processing and Fabrication Weld Manufacturing

Technique of Super-long Coal Leveling Bar

Zhang Xiaochuan, Lu Bofu

Abstract：Super-long coal leveling bar has been manufactured successfully by adopting split-body processing and fabrication weld moulding technique. The product quality was sufficient for technical requirement and the processing mode was economical and practical.

Key words：super-long fabricated part; split-body processing; welding; deformation control

收稿日期：2014—03—03

中圖分類號：TH162

文獻標(biāo)志碼：B