CN103769720A - 一种环缝焊的焊接结构 - Google Patents

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黄启贤
汤建湘
陈超木
牙韩春
周明伟
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Abstract

本发明涉及焊接工艺领域，轴承座与无缝钢管对接焊的焊接结构定位台阶处于焊缝底部下方（焊接钝边），无法焊透，存在应力集中隐患。本发明将定位台阶改在焊缝底部外侧，即在焊缝底部的水平面向钢管侧外延，再向向下设焊接定位环状小台阶，外延长度6-8mm,小台阶高度0.2-0.5mm。<u/>本发明达到了焊缝完全透焊，解决了应力集中隐患，同时具有工艺简单、成本低，质量合格率达到100%的有益效果。

Description

一种环缝焊的焊接结构
技术领域
本发明涉及机械加工领域，尤其是焊接工艺。
背景技术
在工程机械实际作业过程中，轴座与无缝钢管的对接件承受着巨大的交变应力、剪切应力和冲击应力，相当一部分零件的失效形式表现为“焊缝开裂”。我们分析了环缝焊的焊接结构，目前使用的是“台阶式”定位的焊接结构，存在着一个严重的缺陷，即组焊用钢管定位台阶（焊接钝边）处于焊缝底部下为定位台阶，高度为4mm，这样的结构，无论采用何组焊接参数，或如何调整焊接参数，很难使焊接钝边完全熔合，该处就存在着应力集中的隐患，使该部件在巨大的交变应力、剪切应力和冲击应力的反复循环作用下导致焊缝开裂，并造成严重后果。
2011年至今，因采用上述焊接结构所焊接的产品，焊缝开裂数累计达15件，导致主机相关部件—挖掘机斗杆/动臂组合件整体报废，遭受主机厂及终端用户多次质量投诉，并被质量索赔。所以迫切需要改变焊接结构，提高焊接质量。
发明内容
本发明的目的为提供一种工件与钢管结合处能完全焊透，无应力集中隐患的环缝焊的焊接结构。
本发明采用的技术方案如下：
环焊缝的焊接结构，由轴座与无缝钢管对接焊定位台阶，在轴座与无缝钢管焊缝底部水平面向钢管侧外延6-8mm，再向下设有焊接定位环状小台阶，定位环状小台阶高度0.2-0.5mm，焊缝的底面和外侧面为轴座，焊缝内侧面为无缝钢管。
优选的轴座与无缝钢管焊缝底部水平面向钢管侧外延6mm，再向下设有焊接定位环状小台阶，定位环状小台阶高度0.3mm。
在焊接前轴座与无缝钢管通过定位环状小台阶定位安装，再用工艺标准设定的焊接工艺参数进行环缝焊接。
 
焊接过程注意事项:
1、虽然对焊接结构进行了突破性的改进，但原来设定的主要焊接参数（电流260-290A、电压33-37V、二氧化碳保护气体流量18-25L/min、焊接速度700-900mm/min、焊丝干伸长度12-18mm）仍必须严格执行。
2、两个轴座和钢管拼搭定位，正确定位后再以点焊方式（点焊缝长度10-12mm）进行组焊连接。
3、焊接时，如果焊速度过慢，极容易造成焊缝的余高偏高，导致焊缝应力集中的不良后果，严重时甚至会造成焊接材料自身堆积、而母材却没有熔焊的严重焊接缺陷；如果焊接速度过快，会造成焊缝的余高偏低，导致焊缝“咬边”现象带来的应力集中隐患。
4、焊缝的起弧区和收弧区是最容易产生焊接缺陷的地方，必须从焊接编程上考虑 使焊缝有一段10-15mm长度的重叠焊接覆盖区。
经本发明技术方案焊出的环状焊缝，熔深试验表明，熔深约1.8~2.2mm，熔合较好；又经磁粉碳粉试验，结果也表明熔合很好。与现有技术的环状焊缝对比，现有技术的环状焊缝熔深为0.8-1.2mm，磁粉探伤表明钝边未完全熔合。
本发明具有以下有益效果：
Figure 2013107355217100002DEST_PATH_IMAGE002
使焊前的工件和钢管结合部位的加工工艺更简单，降低了工艺成本。
Figure 2013107355217100002DEST_PATH_IMAGE004
采用环状小台阶的组焊定位方式，使工件与钢管结合区完全熔合焊透，不再存在应力集中隐患，质量合格率达100%。
Figure 2013107355217100002DEST_PATH_IMAGE006
杜绝了焊缝开裂的问题。
附图说明
图1为钢管与轴座焊接位置示意图。
图2为现有技术焊接结构示意图。
图3为本发明的焊接结构示意图。
图中标记为：1—轴座，2—钢管，3—焊缝，H—定位台阶高度，L—定位台阶外延长度，H1—定位小台阶高度，L1—定位小台阶外延长度。
具体实施方式
现以下列实施例并结合附图对本发明技术方案作进一步说明。
实施例1
如图1和图3所示，轴座1和无缝管钢2搭接后的焊缝为3，无缝钢管的定位小台阶高度H1为0.3mm，定位小台阶外延长度L1为6mm。
实施例2
无缝钢管定位小台阶高度H1为0.2mm，定位小台阶外延长度L1为6mm。
实施例3
无缝钢管定位小台阶高度H1为0.5mm，定位小台阶外延长度L1为8mm。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (3)

1.一种环缝焊的焊接结构，其特征在于：由轴座与无缝钢管对接焊定位台阶，在轴座与无缝钢管焊缝底部水平面向钢管侧外延6-8mm，再向下设焊接定位环状小台阶，定位环状小台阶高度0.2-0.5mm，焊缝的底面和外侧面为轴座，焊缝内侧面为无缝钢管。
2.根据权利要求1所述的环缝焊的焊接结构，其特征在于：所述轴座与无缝钢管焊缝底部水平面向钢管侧外延6mm，再向下设焊接定位环状小台阶，定位环状小台阶高度0.3mm。
3.根据权利要求1或2所述的环缝焊的焊接结构，其特征在于：所述轴座与无缝钢管通过环状定位小台阶定位安装，再用工艺标准设定的焊接参数进行环缝焊接。
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