《精轧机防护罩焊接变形量的控制与改进》-教育论文，科学教育论文-论文范文参考-科学狗论文网

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精轧机防护罩焊接变形量的控制与改进

范文

王岩　查梦江

摘要本文针对某精轧机防护罩的焊接过程的变形量进行研究分析，为了保证产品外观质量及尺寸要求，对防护罩的焊接工艺进行了改进。对此类零件加工及生产具有一定的参考价值。

关键词精轧机焊接变形量工艺改进

中图分类号：TG335.5 文献标识码：A

1该精轧机防护罩的结构及特点

精轧机防护罩是某机匣外壳中的一个部件，其设计结构为薄壁件焊接结构，主体材料为Q235-A，厚度6mm的钢板，长7.1米，宽1.1米。按照工艺规程要求，防护罩主体部分采用5块长7.1米的钢板，先由火焰切割下料，按照图纸要求角度尺寸焊接而成，然后将方管、角钢等零件在相应位置处组焊成型，所有零部件焊接完毕后整体校型。

由于防护罩本身的结构特点：部件长、板料薄、焊缝数量多，采用现有工艺流程进行加工容易导致产品焊接变形量大、焊后热处理及校型都较困难，难以保证产品外观质量及图纸要求，焊缝修磨及整体校型既费时又费力，制造周期较长。

2焊接变形量大的原因

该防护罩主体部分及4条拼接焊缝长度就有28.4米，角钢和方管及其他零部件与防护罩主体的焊缝加起来也有30多米，焊接量较大。焊缝在焊接过程中由于焊接加热产生不均匀温度场，加热过程中，焊接区受热膨胀，热膨胀受到周围较冷区域的约束，使焊接区形成了塑性的热压缩;冷却过程中焊接区的冷却收缩受到周圍区域的约束，最终焊接区呈现拉伸残余应力，相邻区域则呈现压缩残余应力。在这两种残余应力的相互影响下，则使得钢板纵向、横向收缩不均匀从而产生焊接变形。对于厚度只有6mm的钢板来说，焊接量越大，焊接残余应力越大，焊接变形量也就越大。

3控制焊接变形量的方法

3.1在焊接顺序上选用交错、对称焊接

先按顺序焊接1、2、3、4焊缝，待焊接区域完全冷却后再依次焊接1”、2”、3”、4”焊缝（见图1），利用先、后焊缝热变形方向恰好相反，使得焊接残余应力在一定程度上能够互相抵消，控制焊接应力变形。

3.2在焊接方向上采用同方向、跳焊法焊接

如图2所示，采用同方向、跳焊法焊接，避免焊缝连续焊接造成的焊接区受热膨胀，断续焊可以使罩体上的焊接热量分布趋于均匀，减少焊接应力变形。

3.3焊前选用刚性固定

在平台上将5段防护罩及方管、角铁等按图纸尺寸要求组对、点焊。在防护罩两侧底部的角铁上分别焊接6-8处拉筋（在长度方向上均匀分布），在防护罩内部打3-5处支撑筋，利用拉筋与支撑筋的这种外加刚性约束，强制焊件在焊接时不能自由变形。刚性固定法简单易行，但不足之处是焊后当外加刚性约束卸掉后，焊件上仍会残留一些变形，并不能完全消除，不过要比没有约束时所产生的焊接变形要小得多。

3.4针对波浪类变形，采用手工捶击的方法进行矫正

锤击突起部分四周的金属，使之产生塑性伸长，并沿半径方向由里向外锤击或者沿着突起部分四周逐渐向里锤击。

3.5对于其他部位变形采用火焰加热法

利用火焰对焊件进行局部加热时产生的塑性变形，使较长的金属在冷却后收缩，以达到矫正变形的目的。加热部位是在焊件变形的突出处，而不是凹处，否则变形将越来越大，为了提高矫正效果，可以在火焰加热的同时用水急冷，这种方法可以在矫正薄板结构的变形时使用，对于厚度较大而又比较重要的构件或者淬硬倾向较大的钢材，则不宜使用。

4总结

通过以上方法的改进，最终使精轧机防护罩不仅满足了设计及使用要求，产品的外观质量也有了较高的提升，焊接量及焊后矫型量的减少，缩短了产品的生产制造周期，达到了工艺改进的目的。

参考文献

[1] 宋天民.焊接残余应力的产生与消除[M].中国石化出版社，2009.

[2] 李平瑾.锅炉压力容器焊接技术及焊工问答[M].机械工业出版社，2002.

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