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中、厚钢板焊接变形的工艺方法控制及应用

更新时间:2020/4/22 16:02:36 点击数:155

1.引言

本文通过对厚钢板焊接变形工艺流程的分析及综合测评,分析影响中厚钢板焊接变形工艺流程的主要因素。这就要求对工艺施工过程卡片编写及其严格,工艺施工人员需从原材料、焊接工艺流程、焊接变形控制、焊接工装设计、焊接质量检验等多方面分析,制定了一套合理、符合实际应用的工艺流程,有效的控制了厚钢板的焊接变形。

2 现状分析

活动刚梁是某试验加载台架的结构件,它的主要作用是模拟机翼盒段,根据实际机翼加载点的分布布置加载作动,上下两端连接有空气弹簧。对于活动刚梁,其自身的刚度要求较大,为保证活动刚梁有足够的刚度,强度,其截面设计为“”字型如图1所示。单根活动刚梁重量为5.1t材料为Q345,外型尺寸9000mm×500mm×400mm,厚度为30mm的钢板焊接而成。

1 活动刚梁截面图

3 关键点分析及解决措施

  活动刚梁,由于对于其自身的刚度要求较大,在调试作动的载荷作用下沿垂直于梁的方向的变形不超出模拟刚度最小位移值的误差许可。为保证活动刚梁有足够的刚度,焊接过程中要保证焊接质量,保证该零件 的强度、高度要求。

3.1 关键点难点分析

(1)中厚板、长槽钢焊接时,焊缝长,焊接过程中容易变形;

(2)按照设计图纸二级焊缝技术要求,工艺员编写特种工序焊接过程确认工艺;

(3)按照国家标准(GB985—88)对焊接板材焊接处进行坡口处理,保证焊接质量;

(4)焊接完成后,各零、部件进行人工时效处理;

(5)焊缝超声波探伤检测,检查焊缝有无虚焊、裂纹、夹渣等缺陷。

3.2 关键点难点解决措施

3.2.1 原材料入场检验

材料复检根据原材料入场检验要求,工艺员编写材料复检工艺过程卡片,按照工艺卡片完成原材料入场检验,检验合格后,附材料复检报告。之后进行各零件的后续加工。

3.2.2 典型零件焊接方法的控制

根据设计图纸要求,工艺员仔细分析,从零件焊接坡口的给定、焊接参数的确认(进行焊接试验件特殊过程确认)、焊接工装的设计、焊接过程中焊接方法的有效控制、超声波焊缝探伤检测四项来控制焊接件的加工。

3.2.3 焊接坡口的设定

根据材料的规格,不同厚度的板料,按照工艺给定的坡口尺寸进行加工。

3.2.4 焊接参数的确认

根据材料的规格,不同厚度的板料,按照工艺给定的焊接试验件特殊过程确认卡片,进行焊接参数的确认。完成后,检验人员对焊接试验件进行超声波焊缝探伤检验,并进行探伤过程记录,合格后,方可进行正式零件的焊接。

3.2.5 焊接过程中焊接方法的有效控制

(活动钢梁示意图—见图2)焊接过程控制:

(1)采用点焊焊接面板与竖板、校形,保证设计图纸尺寸

(2)竖板与面板进行分段式跳动满焊焊接、校形,保证设计图纸尺寸;

(3)焊接其他件与竖板、面板,校形,保证设计图纸整体尺寸要求。

通过以上焊接过程控制,可有效保证焊接质量,减少焊接变形,满足设计图纸的技术要求。

 

图2 焊接方法控制示意图

 

3.2.6 超声波焊缝探伤

按照HB5135-2000《结构钢和不锈钢熔焊接头质量检验》标准执行

  超声波焊缝探伤,是检验零件在焊接过程中,是否有虚焊、漏焊、裂纹等缺陷。下图是下框架槽钢与槽钢对接处焊缝的探伤检查,结果能满足设计图纸的技术要求和HB5135-2000《结构钢和不锈钢熔焊接头质量检验》标准要求。

4.结论

以活动钢梁零件为例,通过对中、厚钢板的原材料入场检验控制、接坡口的给定、焊接参数的确认(进行焊接试验件特殊过程确认)、焊接工装的设计、焊接过程中焊接方法的有效控制、超声波焊缝探伤检测等一系列有效方法控制,梳理了一套详细的工艺施工流程,有效控制了中、厚钢板焊接件的加工变形,并广泛应用于实际生产加工中。

参考文献: 《焊接手册》 中国机械工程学会焊接学会编 机械工业出版社

 

 

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