CN102814579A

CN102814579A - 大型回转窑的筒节组对的焊接方法

Info

Publication number: CN102814579A
Application number: CN2012102706693A
Authority: CN
Inventors: 王文凯; 彭廷生; 朱博; 樊晓辉; 焦建材; 王致才
Original assignee: China Huaye Group Co Ltd
Current assignee: China Huaye Group Co Ltd
Priority date: 2012-07-31
Filing date: 2012-07-31
Publication date: 2012-12-12

Abstract

本发明提供一种大型回转窑的筒节组对的焊接方法，该方法包括：将筒节组对设置在调速滚轮架上；对筒节组对找直找正，并在其一侧进行刚性连接；对焊缝处的坡口进行清理；对焊缝进行打底焊；在筒节组对的另一侧沿着焊缝安装第一轨道，并将载有埋弧焊焊机的小车放置在该第一轨道上的稳定点处；使筒节组对以第一速度转动，并使埋弧焊焊机相对于筒节组对以第二速度运动，其中，第二速度与第一速度等值反向；对焊缝进行埋弧焊；拆除所述刚性连接；在筒节组对的所述一侧重复上述埋弧焊步骤。该方法能够对回转窑的筒节组对连续施焊、无需设置焊机支架、不会导致焊接变形、并能够保证焊机处于水平位置以及保证焊机到焊点的距离不变，从而提高焊接质量。

Description

大型回转窑的筒节组对的焊接方法

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，具体地说，涉及一种大型回转窑的筒节组对的焊接方法。

背景技术

大型回转窑广泛应用于冶金、化工、建材等行业，是水泥厂、球团厂等的核心设备。大型回转窑的筒体体积大（例如筒体内径可达7m，筒体长度可达45m）、重量也大（例如，筒体重量可达千吨），出厂时要分成多个筒节来运输，到达安装现场后再将这些筒节组对焊接，以形成完整的回转窑筒体。

一般地说，由于回转窑的驱动装置比较复杂，其安装工期相对滞后，因此，在对回转窑筒体的筒节组对进行焊接时，不能使用该驱动装置来转动待焊接的筒节。在现有技术中，通常采用卷扬盘车、吊车盘车等措施来转动筒节，以便在最佳的工位上对筒节之间的环缝进行焊接。在对筒节之间的环缝进行焊接时，通常采用手工电弧焊、气体保护焊、埋弧焊或其组合等方法进行焊接。

在对回转窑筒节组对进行焊接时，采用盘车措施使筒节转动的缺点在于，无法实现筒节的匀速连续转动，也难以对筒节的转动速度进行调节，并且容易发生焊接变形的问题，因而使焊缝的成形不好。另一方面，采用手工电弧焊进行焊接的缺点是：效率低、人为因素对焊接质量的影响大、焊接质量难以保证。采用气体保护焊（例如，CO₂气体保护焊）的优点是高效、节能、抗锈、低氢等，但缺点是人为因素对焊接质量的影响大、焊口容易产生气泡，以及不易熔透。埋弧焊是一种电弧在焊剂层下燃烧的焊接方法，其优点是：焊接质量稳定、焊接生产率高、无弧光、电弧的熔深能力以及焊丝的熔覆效率高、成形美观。但采用埋弧焊对筒节组对进行焊接时，如果埋弧焊焊机不处于水平位置、或者埋弧焊焊机到焊点的距离不恒定，那么，会影响焊缝的质量。另外，筒节的长度相对较长（例如，为了满足公路运输的限高要求，每段筒节的长度一般为3米左右），在若干筒节焊成大筒节后，大筒节的长度更长，因此，在对筒节环缝的内侧进行焊接时，焊机的固定支架的设置也是很不方便的。

发明内容

本发明就是为解决上述技术问题而做出的，其目的在于提供一种大型回转窑筒节组对的焊接方法，该方法能够对回转窑的筒节组对连续施焊、无需设置焊机支架、不会导致焊接变形、并能够保证焊机处于水平位置以及保证焊机到焊点的距离不变，从而提高焊接质量。

为了实现上述目的，本发明提供一种大型回转窑筒节组对的焊接方法，该方法包括如下步骤：

a）将所述大型回转窑的待焊接的筒节组对设置在调速滚轮架上；

b）对所述筒节组对进行找直找正，并在所述筒节组对的内侧和外侧中的一侧对该筒节组对进行刚性连接；

c）对所述筒节组对的焊缝处的坡口进行清理；

d）在所述筒节组对的焊缝处进行打底焊；

e）在所述筒节组对的内侧和外侧中的另一侧沿着焊缝安装第一轨道，并将载有埋弧焊焊机的小车放置在该第一轨道上的稳定点处；

f）利用所述调速滚轮架使所述筒节组对转动，并利用所述小车使所述埋弧焊焊机相对于所述筒节组对移动，使得所述埋弧焊焊机始终保持在所述第一轨道上的稳定点处；

g）利用所述埋弧焊焊机对所述筒节组对的焊缝进行埋弧焊；

h）拆除所述筒节组对的所述一侧的刚性连接；

i）在所述筒节组对的所述一侧沿着焊缝安装第二轨道，并将所述载有埋弧焊焊机的小车放置在该第二轨道上的稳定点处；

j）利用所述调速滚轮架使所述筒节组对转动，并利用所述小车使所述埋弧焊焊机相对于所述筒节组对移动，使得所述埋弧焊焊机始终保持在所述第二轨道上的稳定点处；以及

k）利用所述埋弧焊焊机对所述筒节组对的焊缝进行埋弧焊。

优选地，所述调速滚轮架可以为无级变频调速滚轮架。

优选地，所述刚性连接可以为，采用多块钢板与所述筒节组对进行焊接。

优选地，采用气体保护焊进行所述打底焊。进一步优选地，所述气体可以为二氧化碳气体、或氩气、或二氧化碳气体与氩气的混合气体。

优选地，在步骤h）和步骤i）之间还可以包括碳弧气刨清根步骤，该步骤用于清除步骤g）所产生的焊渣。

优选地，在步骤k）之后还可以包括对所述焊缝的两侧进行盖面的步骤。

从上面的描述以及实践可知，由于采用滚轮架对筒节组对进行支撑，因此，在焊接过程中，筒节组对可以连续地转动，因而对筒节组对的焊接就可以连续地进行。特别是，所述滚轮架为转动速度可调的调速滚轮架，因此，在焊接过程中，可以根据焊接参数调整滚轮架的转动速度，并且还可以保证埋弧焊焊机始终处于水平位置，从而保证了焊接质量。另外，由于埋弧焊焊机通过小车设置在筒节组对上，因此无需设置额外的焊机支架，而对于长度相对很长的筒节组对来说，设置支架是很不方便的。再者，由于埋弧焊焊机沿着筒节组对的内侧或外侧表面行走，因此可以保证焊机到焊点的距离不变，即使筒节组对的焊缝形状偏离圆形时也是如此。而筒节组对的转动以及载有焊机的小车相对于筒节组对的运动可以保证焊机始终处于水平位置，从而保证了焊接的质量。

附图说明

图1是纵剖图，示出了在本发明的一个实施例中对筒节组对的焊缝进行焊接的顺序；

图2是横剖图，示出了在本发明的一个实施例中对筒节组对的焊缝的外侧进行焊接时的配置；

图3是俯视图，示出了在本发明的一个实施例中对筒节组对的焊缝的外侧进行焊接时的配置；以及

图4是横剖图，示出了在本发明的一个实施例中对筒节组对的焊缝的内侧进行焊接时的配置。

具体实施方式

下面将参考附图来描述本发明所述的大型回转窑筒体组对的焊接方法的实施例。本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。此外，在本说明书中，相同的附图标记表示相同或相似的部分。

图1是纵剖图（即沿着筒节组对的轴线剖切的视图），示出了在本发明的一个实施例中对筒节组对的焊缝进行焊接的顺序。如图1所示，待焊接的筒节100a和筒节100b形成筒节组对，在筒节组对之间是焊缝。在本发明的一个实施例中，焊接顺序为，先从焊缝的外侧110a按焊道1→焊道6的顺序进行填充，再从焊缝的内侧110b按焊道7→焊道9的顺序进行填充，最后按焊道10→焊道12以及焊道13→焊道16的顺序对焊缝的内外侧进行盖面。在其它实施例中，也可以先从焊缝的内侧110b进行填充，再从焊缝的外侧110a进行填充，最后对焊缝的内外侧进行盖面。

图2和图3分别是横剖图（垂直于筒节组对的轴线剖切的视图）和俯视图，示出了在本发明的一个实施例中对筒节组对的焊缝的外侧进行焊接时的配置。

根据本发明，首先进行焊前准备。

先将大型回转窑的待焊接的筒节组对100（包括筒节100a和筒节100b）设置在调速滚轮架200上。调速滚轮架200可以为无级变频调速滚轮架。由于采用滚轮架200对筒节组对100进行支撑，因此，在后续的焊接过程中，筒节组对100可以连续地转动，因而对筒节组对100的焊接就可连续地进行。

然后，对筒节组对100进行找直找正，并在筒节组对100的内侧对该筒节组对进行刚性连接。在本实施例中，刚性连接可以为，采用多块钢板与所述筒节组对进行焊接。例如，采用30mm厚的钢板，沿着筒节组对的环缝每隔1.5m与筒节组对焊接一块钢板。

接着，对筒节组对100的焊缝110处的坡口进行清理。清除坡口及其附近范围内的油锈，并接通伴热电源，对焊口进行预热。

焊前准备完成后，在筒节组对100的焊缝110处进行打底焊。在本实施例中，采用CO₂气体与少量Ar气混合气体保护焊进行打底焊。打底焊焊层不能太厚，控制在4~5mm为宜。在用气体保护焊进行打底时，操作人员可以站在搭设的操作平台300上施焊，在打底焊过程中，筒体组对100的转动速度应该维持在焊接能够跟得住的速度上。如速度不合适可以调节滚轮架200的驱动速度，直至满足焊接需要为止。应该注意，所述气体保护焊所采用的保护气体为不活波气体，它可以是二氧化碳气、或氩气或两者的混合气体等。

在打底焊完成后，采用埋弧焊对筒节组对100的环缝110进行焊接。根据上面参考图1所描述的焊接顺序，在本发明的一个实施例中，埋弧焊的操作分两个部分，首先从筒节组对100的焊缝110的外侧110a进行焊接，然后再从筒节组对100的焊缝110的内侧110b进行焊接。本发明的一个实施例所述的焊缝110外侧110a的埋弧焊的具体过程如下。

首先，如图2和图3所示，在筒节组对100（包括筒节100a和筒节100b）的外侧沿着焊缝110安装第一轨道421，并将载有埋弧焊焊机422的小车423放置在该第一轨道421上的稳定点（即图2中的最高点）处。

然后，利用调速滚轮架200使筒节组对100（包括在筒节组对100上安装的第一轨道421）转动，如图2中的箭头A所示；同时，利用小车423使埋弧焊焊机422相对于筒节组对100移动，如图2中的箭头B所示，使得埋弧焊焊机422始终保持在第一轨道421上的稳定点（即图2中的最高点）处。这就要求筒节组对100上的最高点的线速度与小车423相对于筒节组对100的运动速度大小相等、方向相反，这样才能使小车423相对于地面的速度为零，从而始终保持在第一轨道421上的稳定点（即图2中的最高点）处。在埋弧焊中，筒体组对100的转动速度应该维持在焊接能够跟得住的速度上。

接着，利用埋弧焊焊机422对筒节组对100的焊缝110进行埋弧焊。

当筒节组对100的焊缝110的外侧的埋弧焊完成后，拆除筒节组对100的内侧的刚性连接。然后，再从筒节组对100的焊缝110的内侧进行埋弧焊。图4是横剖图，示出了在本发明的一个实施例中对筒节组对的焊缝的内侧进行焊接时的配置。焊缝110内侧的埋弧焊的具体过程如下。

首先，在筒节组对100的内侧沿着焊缝110安装第二轨道（未示出），并将载有埋弧焊焊机422的小车423放置在该第二轨道上的稳定点（即图4中的最低点）处。

然后，利用所述调速滚轮架200使筒节组对100（包括在筒节组对100上安装的第二轨道）转动，如图4中的箭头C所示；同时，利用小车423使埋弧焊焊机422相对于筒节组对100移动，如图4中的箭头D所示，使得埋弧焊焊机422始终保持在第二轨道上的稳定点（即图4中的最低点）处。这就要求筒节组对100上的最低点的线速度与小车423相对于筒节组对100的运动速度大小相等、方向相反，这样才能使小车423相对于地面的速度为零，从而始终保持在所述第二轨道上的稳定点（即图4中的最低点）处。在埋弧焊中，筒体组对100的转动速度应该维持在焊接能够跟得住的速度上。

在利用埋弧焊对筒节组对100的焊缝110的内外侧进行填充之后，可以按焊道10→焊道12以及焊道13→焊道16的顺序（如图1所示）对焊缝110的内外侧进行盖面。

另外，在上述拆除筒节组对100内侧的刚性连接的步骤之后，可以用碳弧气刨清根步骤来清除从筒节组对100的外侧进行埋弧焊时可能产生的焊渣。

上面结合附图说明了本发明的一个实施例所述的大型回转窑的筒节组对的焊接方法。由于滚轮架200为转动速度可调的调速滚轮架，因此，在焊接过程中，可以根据焊接参数调整滚轮架的转动速度，并且还可以保证埋弧焊焊机422始终处于水平位置，从而保证了焊接质量。另外，由于埋弧焊焊机422通过小车423设置在筒节组对100上，因此无需设置额外的焊机支架。而对于长度相对很长的筒节组对来说，设置支架是很不方便的，特别是从环缝内侧100b进行埋弧焊的时候更是如此。再者，由于埋弧焊焊机422沿着筒节组对100的内侧或外侧表面行走，因此可以保证焊机422到焊点的距离不变，即使筒节组对100的焊缝形状偏离圆形时也是如此。筒节组对100的转动以及载有焊机422的小车423相对于筒节组对100的运动可以保证焊机422始终处于水平位置，从而保证了焊接的质量。

应该注意，在上述实施例中，先从焊缝的外侧进行埋弧焊、再从焊缝的内侧进行埋弧焊。在替换的实施例中，也可以先从焊缝的内侧进行埋弧焊、再从焊缝的外侧进行埋弧焊。具体的过程就不再详细描述了。

如上参照附图以示例的方式描述了本发明所述的大型回转窑的筒节组对的焊接方法。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述方法，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进和组合。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。

Claims

1.一种大型回转窑的筒节组对的焊接方法，包括如下步骤：

c）对所述筒节组对的焊缝处的坡口进行清理；

d）在所述筒节组对的焊缝处进行打底焊；

g）利用所述埋弧焊焊机对所述筒节组对的焊缝进行埋弧焊；

h）拆除所述筒节组对的所述一侧的刚性连接；

k）利用所述埋弧焊焊机对所述筒节组对的焊缝进行埋弧焊。

2.如权利要求1所述的大型回转窑的筒节组对的焊接方法，其中，所述调速滚轮架为无级变频调速滚轮架。

3.如权利要求1所述的大型回转窑的筒节组对的焊接方法，其中，所述刚性连接为，采用多块钢板与所述筒节组对进行焊接。

4.如权利要求1所述的大型回转窑的筒节组对的焊接方法，其中，采用气体保护焊进行所述打底焊。

5.如权利要求4所述的大型回转窑的筒节组对的焊接方法，其中，所述气体为二氧化碳气体、或氩气、或二氧化碳气体与氩气的混合气体。

6.如权利要求1所述的大型回转窑的筒节组对的焊接方法，其中，在步骤h）和步骤i）之间还包括碳弧气刨清根步骤，该步骤用于清除步骤g）所产生的焊渣。

7.如权利要求1所述的大型回转窑的筒节组对的焊接方法，其中，在步骤k）之后还包括对所述焊缝的两侧进行盖面的步骤。