CN101643833B - 冷轧立式连退机组退火炉快速冷却喷箱制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及冷轧立式连退机组退火炉快速冷却喷箱的制造方法,其步骤包括零件下料:所有的零件均采用激光下料;喷嘴装配:采用预先设计的胎膜进行喷嘴的安装;喷箱的整体组装:先按照平台图纸制作平台,达到技术要求,然后在平台上进行喷箱的整体装配;焊接:喷箱整体装配完成之后,对喷箱的焊缝进行焊接,焊接过程中采用跳焊的方式防止焊接变形;喷箱的包装框架制作和装配:在喷箱外增加支撑架,以防止喷箱在吊装和运输过程发生变相和意外,增强喷箱的刚性;经过上述步骤,制成冷轧立式连退机组退火炉快速冷却喷箱。本发明能控制零件的精度、焊接气密结构和焊接变形,可重复性强,在保证质量的同时可以更好的提高制作速度。
Description
技术领域
本发明涉及冷却喷箱制造领域,特别是涉及一种冷轧立式连退机组退火炉快速冷却喷箱的制造方法。
背景技术
冷轧立式连退机组退火炉快速冷却喷箱为引进的进口设备,国内第一次制造,世界第二套,毫无可借鉴技术经验。图纸由国外DREVER公司设计,喷箱的制造难度大,主要反映在以下方面:1.主要有t=2和t=4的不锈钢板组成;2.焊缝多、长且集中;3.结构稳定性差:喷嘴板装配时采用28根螺杆连接紧固;4.精度要求高:喷嘴长度为2008mm,要求平面度±1.5mm,垂直度±1mm;在宽度5148mm方向有50条长约1.3m的焊缝,因为焊缝相对比较集中,变形和收缩极难控制,而且要求喷箱整体2008mm×5148mm平面度控制精度保证在5mm以内。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供一种方法,以便能够制造出冷轧立式连退机组退火炉快速冷却喷箱。
本发明解决其技术问题采用以下的技术方案,其步骤包括:
第一步,零件下料:所有的零件均采用激光下料;
第二步,喷嘴装配:采用预先设计的胎膜进行喷嘴的安装;
第三步,喷箱的整体组装:先按照平台图纸制作平台,达到技术要求,然后在平台上进行喷箱的整体装配;
第四步,焊接:喷箱整体装配完成之后,对喷箱的焊缝进行焊接,焊接过程中采用跳焊的方式防止焊接变形;
第五步,喷箱的包装框架制作和装配:在喷箱外增加支撑架,以防止喷箱在吊装和运输过程发生变相和意外,增强喷箱的刚性;
经过上述步骤,制成冷轧立式连退机组退火炉快速冷却喷箱。
本发明提供的方法具有以下的主要优点:
由于冷轧立式连退机组退火炉快速冷却喷箱(简称喷箱)结构形式复杂、体积庞大、制造精度要求极高,且全部采用不锈钢薄板箱形结构,因此在零件下料、成型,尺寸精度控制、焊接工艺、装配工艺、包装运输工艺等方面均做了改进,既能控制零件的精度、焊接气密结构和焊接变形,又削减了零部件的尺寸误差,确保了批量生产条件下的设备精度以及设备运输和吊装的稳定性、可靠性。该制作方法可重复性强,在保证质量的同时,可以更好的提高制作速度。
附图说明
图1是冷轧立式连退机组退火炉快速冷却喷箱的结构示意图。
图2是喷嘴安装胎膜。
图3是图2的左视图。
图4是喷箱的整体安装平台。
图5是喷箱的焊接顺序示意图。
图6是喷箱裸体的结构示意图。
图7是喷箱外包装框架的结构示意图。
图8是图7的左视图。
图9是图7的俯视图。
图中:1.外侧板;2.中间隔板;3.折边线;4.边侧板;5.定位销;6.第一模具;7.第二模具;8.第一定位板;9.第二定位板;10.第一定位槽钢;11.第二定位槽钢;12.定位支撑;13.第三定位槽钢;14.槽钢支撑;15.第三定位板;16.喷嘴板;17.侧边焊缝。
具体实施方式
本发明提供了冷轧立式连退机组退火炉快速冷却喷箱的制造方法,该喷箱为引进的进口设备,其结构如图1至图9所示:主要包括外侧板1、中间隔板2、边侧板4、喷嘴板16、定位部件和底板。其中:中间隔板、边侧板、喷嘴板、底板由薄钢板焊接而成,并且喷嘴板装配时采用28根螺杆连接。折边线3在激光下料时采用激光喷出,保证折边时误差减小。定位销5、第一模具6、第二模具7、第一定位板8、第二定位板9构成组装喷嘴板时的胎具,保证喷箱的喷嘴组装是尺寸精确,而且采用该胎具制作,重复性强,并且效率高。第一定位槽钢10、第二定位槽钢11、定位支撑12、第三定位槽钢13、槽钢支撑14和第三定位板15构成喷箱的整体组装胎具,可以保证组装时尺寸精确,并且具有重复使用性,为后续的同种喷箱生产提供基础。编号17是侧边焊缝。
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例:
在首钢的快冷段喷箱的制作中,因为是首次制作,遇到了前所未有的困难,在尺寸的精度控制方面,难以达到客户的要求,全体制作员工在制作的同时,经过反复的设想和实验验证,找到了一套行之有效的方法。该制作方法包括零件下料、尺寸精度控制、喷嘴板的安装、喷箱的整体组装、喷箱的包装。
1.零件下料:
如图1所示:喷箱外侧板1、中间隔板2、边侧板4、定位板、顶板、底板和喷嘴钢板采用激光切割、钻孔,并且切割前用激光喷出折弯线;闭板与中间隔板采用等离子切割,保证下料精度,激光下料线长约t=2mm不锈钢板5600m,t=4不锈钢板1800m,t=6不锈钢板430m。采用激光下料,精度高,而且可以很好的保证下料的变形度,为装配和后续的焊接提供了良好的先前条件。
2.尺寸精度控制:
因为钢板薄,极易变形,难以控制尺寸,所以隔板、顶板、底板及喷嘴钢板采用数控折边,保证折边成型的尺寸精度,为后期加工做准备。解决该问题的方法如下:在采用激光下料时,先在钢板的表面用激光喷出两条折边线,折边时按照折边下料,可以保证在折边成型时,误差控制在0.3mm~0.5mm。为在大量的折边工序中,提供了高质量的成型保证。其中t=2mm不锈钢板数控折边2710次,t=4mm不锈钢板数控折边24次。
3.装配:
为了确保装配精度,设计了特殊的工装模具,并且制定合理的装配顺序,削减了零部件的尺寸误差。喷嘴装配采用预先设计的胎膜进行喷嘴的安装,具体如下:
(1)喷嘴板的拼装:
采用脱模方式,具体工序如下:
a.先进行胎膜的制作,胎具所有的零件均采用激光切割,按照工艺图拼装时采用氩弧焊点焊。
b.安装平台测平,要求平台平面度≤1mm
c.在平台上放出大样,按照工艺图焊接4件16号工字钢,并且调整垂直度
d.在所述工字钢上点焊定位板,要求间距大于80mm,便于拿去胎具
e.将装配胎具与定位板用∮20圆钢定位,调整4件装配胎具在统一平面,用垂线调整半圆孔位,调整完成后固定定位销,将4组装配胎定位(图2和图3)。
f.上述工序完成后,开始对单个喷嘴进行拼装(中间钢板和隔板的安装)。
(2)喷箱整体的装配(图4):
装配时采用组合高低平台进行安装,即:首先制作组合平台,制作过程同胎膜制作。安装过程的定位基准附图说明。在喷箱的喷嘴装配过程采用喷嘴板整体吊装的方式,及在安装平台放大样,放出喷箱装配中心线,按照装配中心线来装配隔板和喷嘴板。具体步骤如下:
a.按照平台将平台测平,平面度2mm;
b.在平台边缘处立起一根20号槽钢,然后按照工艺图纸装焊;
c.先以所述槽钢侧面为基准投影至平台形成一条直线,再以该直线为基准画出大样,对角线≤1mm,然后画出喷箱的中心线;
d.在装配过程中因为喷箱的整体稳定性能不高,仅采用28根螺杆与螺母连接,为提高喷箱的稳定性,在装配过程中使用了一些卡具。
4.焊接(图5):
喷箱装配检查全部合格后进行焊接,因为焊缝比较集中,并且焊缝长度比较长,为防止喷箱在焊接过程中发生变形,在焊接过程中采用了跳焊的方式进行焊接,并且使用两个人同时施工,一个人一边,从中间到两边同时施焊。以喷箱底部往上第十二个喷嘴处为起点往底部跳跃焊接(焊接次序附图说明)。焊接单条喷嘴时采用由下往上的间段焊接,然后补焊中间,完成连续气密焊缝。
焊接工序如下:
(1)因为喷箱为对称结构,两边的焊缝对称,因为整个喷箱全部的喷嘴板全部采用焊接而成,所以如果在制作时,采用直接焊接的方式制作,会导致成型后的喷箱平面度和垂直度都无法达到要求,而且喷嘴的平面度超差。所有在焊接时采用对称焊接、跳跃焊接和间断焊接的方式结合进行,可以很好的保证焊接质量。
(2)对称焊接:即为在喷箱的两边两个人同时施焊,这样可以保证两边的收缩量一致。
(3)跳跃焊接:即上图所示的喷缝,由中间往两边焊接,如上图焊接方向。而且焊接时,焊接顺序为12、16、10、18、8………(数字代表焊缝),这样的焊接方式可以保证焊接时的收缩一致,且不会产生应力集中。
(4)间断焊接:图5所示的侧边焊接方式采用的间断焊接,因为焊缝比较长,如果一次性焊接完成,会产生较大的变形。采用间断焊接然后在补焊的方式焊接,可以使得焊接时变形量减小。具体的实施方式为先焊接上面,再焊接下面,然后对中间进行补充焊接。使其满焊。同时采用的是对称焊接。
5.喷箱吊装:
图6:喷箱的裸体结构,未加任何保护结构框架,因为喷箱全部采用薄板焊接制作而成,所有整体强度不高,而且在运输和起吊时容易产生变形,从而影响喷箱的质量。
为了防止喷箱在吊装运输过程中发生变形,在喷箱的外部增加一个包装框架(支撑架)。该框架的作用是:第一,增加了喷箱的稳定性;第二,保护喷嘴板在吊装和运输过程中不受伤害;第三,方便喷箱的制造运输和吊装。
在喷箱外增加支撑架的方法是:
(1)在喷箱外部加一个采用角钢L80x80x6做成的框架;
(2)将喷箱安放在框架中间,吊装时不直接接触喷箱,可以保证喷箱在吊装过程中不变形。
Claims (7)
1.一种冷轧立式连退机组退火炉快速冷却喷箱的制造方法,其特征是采用包括以下步骤的方法:
第一步,零件下料:所有的零件均采用激光下料;
第二步,喷嘴装配:采用预先设计的胎膜进行喷嘴的安装;
第三步,喷箱的整体组装:先按照平台图纸制作平台,达到技术要求,然后在平台上进行喷箱的整体装配;
第四步,焊接:喷箱整体装配完成之后,对喷箱的焊缝进行焊接,焊接过程中采用跳焊的方式防止焊接变形;
第五步,喷箱的包装框架制作和装配:在喷箱外增加支撑架,以防止喷箱在吊装和运输过程发生变相和意外,增强喷箱的刚性;
经过上述步骤,制成冷轧立式连退机组退火炉快速冷却喷箱。
2.根据权利要求1所述的制造方法,其特征是在零件下料过程中,将喷箱外侧板、中间隔板、边侧板、定位板、顶板和底板采用激光切割、钻孔,并且切割前用激光喷出折弯线;闭板与中间隔板采用等离子切割,保证下料精度,激光下料线长为t=2mm不锈钢板5600m,t=4mm不锈钢板1800m,t=6mm不锈钢板430m。
3.根据权利要求2所述的制造方法,其特征是采用以下方法保证下料精度:在采用激光下料时,先在钢板的表面用激光喷出两条折边线,折边时再按照折边下料,误差控制在0.3mm~0.5mm,为在大量的折边工序中提供成型保证,其中t=2mm不锈钢板数控制折边数为2710次,t=4mm不锈钢板数控制折边数为24次。
4.根据权利要求1所述的制造方法,其特征是在喷嘴装配过程中,采用包括以下步骤方法:
1)喷嘴板的拼装:
采用脱模方式,具体工序是:
a.先进行胎膜的制作,胎具所有的零件均采用激光切割,按照工艺图拼装时采用氩弧焊点焊,
b.安装平台测平,要求平台平面度≤1mm,
c.在平台上放出大样,按照工艺图焊接4件16号工字钢,并且调整垂直度,
d.在所述工字钢上点焊定位板,要求间距大于80mm,便于拿去胎具,
e.将装配胎具与定位板用∮20圆钢定位,调整4件装配胎具在统一平面,用垂线调整半圆孔位,调整完成后固定定位销,将4件装配胎定位,
f.上述工序完成后,开始对单个喷嘴进行拼装。
5.根据权利要求1所述的制造方法,其特征是采用组合高低平台进行喷箱整体装配:首先制作组合平台,然后在喷箱的喷嘴装配过程采用喷嘴板整体吊装的方式,及在安装平台放大样,放出喷箱装配中心线,按照装配中心线来装配隔板和喷嘴板;其步骤包括:
a.按照平台将平台测平,平面度2mm;
b.在平台边缘处立起一根20号槽钢,然后按照工艺图纸装焊;
c.先以所述槽钢侧面为基准投影至平台形成一条直线,再以该直线为基准画出大样,对角线≤1mm,然后画出喷箱的中心线。
6.根据权利要求1所述的制造方法,其特征是在焊接时,采用对称焊接、跳跃焊接和间断焊接的方式结合进行,以保证焊接质量,具体是:
1)对称焊接:即在喷箱的两边两个人同时施焊,以保证两边的收缩量一致;
2)跳跃焊接:沿着喷缝,由中间往两边焊接,以保证焊接时的收缩一致,且不会产生应力集中;
3)间断焊接:在喷箱的侧边采用间断焊接方式,焊缝时先焊接上面,再焊接下面,然后对中间进行补充焊接,使其满焊,同时采用的是对称焊接。
7.根据权利要求1所述的制造方法,其特征是在喷箱外增加支撑架的方法是:
(1)在喷箱外部加一个采用角钢L80x80x6做成的框架;
(2)将喷箱安放在框架中间,吊装时不直接接触喷箱,可以保证喷箱在吊装过程中不变形。
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