CN102922161A

CN102922161A - 一种船用克令吊的主要焊缝焊接变形的控制方法

Info

Publication number: CN102922161A
Application number: CN2012104659061A
Authority: CN
Inventors: 董诚; 祝道文; 王良
Original assignee: Wuhan Marine Machinery Plant Co Ltd
Current assignee: Wuhan Marine Machinery Plant Co Ltd
Priority date: 2012-11-19
Filing date: 2012-11-19
Publication date: 2013-02-13
Anticipated expiration: 2032-11-19
Also published as: CN102922161B

Abstract

本发明涉及一种船用克令吊的主要焊缝焊接变形的控制方法，采用控制焊接变形的工艺，控制焊接变形的工艺包括：1）控制焊接电流，对克令吊扣塔焊接的焊机进行改造，安装限流装置，控制焊机的焊接电流，减少焊机在焊接时产生的焊接热对所焊部件的输入；2）减少焊接热造成的焊接变形，采用对称焊接工艺，制定对称焊接的焊接顺序，分散焊接过程对克令吊扣塔的大底板造成的热输入；3）预测变形点，针对预测的变形点采用反变形工艺，减小焊接完成后的变形量。本发明的优点是，构思新颖，方法简便，便于实施，工艺效果好，既减少了生产成本，又能保证焊接质量，具有很好的推广应用前景。

Description

一种船用克令吊的主要焊缝焊接变形的控制方法

技术领域

本发明涉及一种焊缝变形的控制方法，特别是一种船用克令吊的主要焊缝焊接变形的控制方法。

技术背景

现有的船用克令吊又称船用甲板吊车，是船上使用的一种大型甲板机械，主要用于船舶装卸货物。船用克令吊的主要结构分为吊臂结构、塔身结构、基柱结构等。其中，塔身结构与基柱结构存在精密的配合关系如图1所示，这种精密的配合关系是指回转支承与基柱法兰配合面之间的配合关系，在船用克令吊的运行过程中，回转支承与基柱法兰的配合面会受到较大的交变载荷；若两者配合间隙过大，则会在运行过程中导致配合面的快速磨损，影响整机性能，甚至会滋生安全隐患。

据申请人所知，现有的船用克令吊的基柱结构中的上部基柱的基柱法兰通常是焊后加工的，故其平面度能够确保在相当精确的范围，所以，只要能够保证回转支承的平面度，就能够将其与基柱法兰的配合间隙控制在合理的范围内。通常，回转支承的安装工序安排在克令吊机芯、液压管路等装配至大底板前，此时塔身部分还未与塔身大底板进行焊接；所以控制塔身部分与塔身大底板焊缝在焊接过程中导致的焊接变形是保证回转支承平面度的必要要求。然而按照现有的焊接工艺进行焊接后，往往会使塔身大底板产生很大的变形，从而导致回转支承的平面度超差，要想保证回转支承的平面度，就必须整体上机床进行再加工，这样不仅增加了制造成本，同时对生产周期也造成非常大的影响。

发明内容

本发明的目的是，针对现有技术存在问题，进行改进，提出并研究一种船用克令吊的主要焊缝焊接变形的控制方法。

本发明的技术解决方案是，采用控制焊接变形的工艺，其特征在于，控制焊接变形的工艺包括：1）控制焊接电流，对克令吊扣塔焊接的焊机进行改造，安装限流装置，控制焊机的焊接电流，减少焊机在焊接时产生的焊接热对所焊部件的输入；2）减少焊接热造成的焊接变形，采用对称焊接工艺，制定对称焊接要求的焊接顺序，分散焊接过程对克令吊扣塔的大底板造成的热输入；3）预测变形点，针对预测的变形点采用反变形工艺，减小焊接完成后的变形量。

其特征在于，采用的反变形工艺是在预测的变形点设置工装，进行反变形。

其特征在于，在预测的变形点设置的工装包括千斤顶及垫块。

其特征在于，在预测的变形点设置的工装是二只千斤顶及三只垫块。

其特征在于，对称焊接工艺是由两名焊接工人运用对称焊接的作业方式按照制定的符合对称焊接要求的焊接顺序进行操作，对称焊接要求的焊接顺序为：先焊接内部焊缝，然后再在外侧焊接外部焊缝，按照选定的焊接部位A1对A2，B1对B2，C1对C2，D1对D2，E1对E2，F1对F2的顺序进行焊接操作。

本发明的创新点在于：1、工艺合理：安装限流装置有效地控制焊接电流；采用对称焊接工艺，解决焊接热造成的焊接变形；采用反变形工艺，仅用简单的工装，就能达到好的效果。2、方法简便易行。3、能够保证焊接质量，有效地控制了焊接造成的变形，降低了生产成本。

本发明的优点是，构思新颖，方法简便，便于实施，工艺效果好，既减少了生产成本，又能保证焊接质量，具有很好的推广应用前景。

附图说明

图1、船用克令吊的塔身结构与基柱结构相互配接部分示意图。

图2、本发明采用反变形工艺焊接船用克令吊时千斤顶及垫块放置的位置示意图。

图3、本发明采用反变形工艺焊接船用克令吊时千斤顶及垫块放置的位置右视图。

图4、本发明采用对称焊接工艺按照顺序焊接的示意图。

具体实施方式

下面，具体描述本发明的实施例。

如图1、图2、图3、图4所示，本发明采用控制焊接变形的工艺，控制焊接变形的工艺包括：1）控制焊接电流，对克令吊扣塔焊接使用的焊机进行改造，安装限流装置，通过限流装置控制焊机的焊接电流，从而有效地减少焊机在焊接时产生的焊接热对所焊部件的输入；2）减少焊接热造成的焊接变形，采用对称焊接工艺，制定对称焊接的焊接顺序，分散焊接过程对克令吊扣塔的大底板造成的热输入；3）预测变形点，针对预测的变形点采用反变形工艺，减小焊接完成后的变形量。采用的反变形工艺是在预测的变形点设置工装进行反变形。在预测的变形点设置的工装包括千斤顶及垫块，设置的工装采用的二只千斤顶及三只垫块进行反变形。

本发明在实施中，是通过焊接设备的改造来控制焊机的焊接电流。在克令吊扣塔焊接用的焊机──CO2半自动焊机上安装限流装置，以保证该焊机的最大焊接电流不超过工艺规定的最大电流值：施工工艺中规定焊接电流200A~220A，经测试，改造后的CO2半自动焊机可达到的最高电流值为218A，符合工艺规定的电流值的要求；这样就可以对焊接过程中因不可控因素导致的焊接电流过大进行有效的控制；根据数据统计及理论分析，克令吊扣塔的大底板最容易发生变形的位置是大底板前端，而且其发生的变形均为向上翘引起的变形；所以采用如下反变形工艺：预测变形点五个，针对预测的五个变形点，设置工装进行反变形，对其可能发生的变形进行控制，以减小焊接完成后的变形量：设置工装的具体做法是，在克令吊扣塔装配完成后，按照图2、图3所示，放置（垫高工装即）垫块和（反变形的）千斤顶，垫块有三只即垫块一、垫块二、垫块三，均放置在回转支承的外圈下；其中，垫块三位于克令吊扣塔的塔身前部的回转支承的外圈下，垫块一、垫块二位于克令吊扣塔的塔身后部两侧的回转支承的外圈下。千斤顶的放置位置在克令吊扣塔的塔身左侧和右侧，千斤顶的放置位置（偏离塔身左右中轴线的距离）D为50～100mm，千斤顶用力后支撑克令吊扣塔的大底板上升，使回转支承与垫块的距离h保持为2～3mm或以垫块能轻松推动为准。采用这种反变形工艺后，克令吊扣塔的大底板前端因为自重会存在向下反向变形趋势，从而对克令吊扣塔的大底板前端的上翘变形产生反变形作用；在完成上述工作后，方能进行扣塔焊缝的焊接。在焊接过程中，为了减小焊接变形，按照前述的防止局部受热过大、尽量分散焊接过程对大底板造成热输入的方法，采用对称焊接工艺，制定对称焊接的焊接顺序：采用两名焊接工人对称进行焊接，其焊接顺序为：先焊接内部焊缝，按照选定的焊接部位A1对A2，B1对B2，C1对C2，D1 对D2，E1对E2，F1对F2的顺序进行焊接操作，如图4所示，然后再在外侧焊接外部焊缝，按照同样顺序由两名焊接工人对称作业，焊接外部焊缝。A1、A2、 B1、B2、C1、C2、D1、D2、E1、E2、F1、F2在克令吊扣塔的大底板上的位置，从左边上开始，到左边下结尾的排列顺序是A1、E1、B1、F2、C2、D2、A2、E2、B2、F1、C1、D1。

值得注意的是，在克令吊扣塔的大底板上，由A1、E1、B1、F2、C2、D2、A2、E2、B2、F1、C1、D1所标定的部位在进行焊接作业时，应按照该标定的部位所给出的箭头所指的方向进行焊接。

本发明在各类克令吊扣塔的焊接中进行试验，经检测发现，采用本发明焊接克令吊扣塔的大底板的平面度合格率有很大提高，由原来的45%提升至85%。本发明的推广应用将对申请人完成国家下达的863科技项目工程计划有很好的促进作用。

Claims

1.一种船用克令吊的主要焊缝焊接变形的控制方法，采用控制焊接变形的工艺，其特征在于，控制焊接变形的工艺包括：1）控制焊接电流，对克令吊扣塔焊接的焊机进行改造，安装限流装置，控制焊机的焊接电流，减少焊机在焊接时产生的焊接热对所焊部件的输入；2）减少焊接热造成的焊接变形，采用对称焊接工艺，制定对称焊接的焊接顺序，分散焊接过程对克令吊扣塔的大底板造成的热输入；3）预测变形点，针对预测的变形点采用反变形工艺，减小焊接完成后的变形量。

2.根据权利要求1所述的一种船用克令吊的主要焊缝焊接变形的控制方法，其特征在于，采用的反变形工艺是在预测的变形点设置工装，进行反变形。

3.根据权利要求2所述的一种船用克令吊的主要焊缝焊接变形的控制方法，其特征在于，在预测的变形点设置的工装包括千斤顶及垫块。

4.根据权利要求2所述的一种船用克令吊的主要焊缝焊接变形的控制方法，其特征在于，在预测的变形点设置的工装是二只千斤顶及三只垫块。

5.根据权利要求1所述的一种船用克令吊的主要焊缝焊接变形的控制方法，其特征在于，对称焊接工艺是由两名焊接工人运用对称焊接的作业方式按照制定的符合对称焊接要求的焊接顺序进行操作，对称焊接要求的焊接顺序为：先焊接内部焊缝，然后再在外侧焊接外部焊缝，按照选定的焊接部位A1对A2，B1对B2，C1对C2，D1对D2，E1对E2，F1对F2的顺序进行焊接操作。