CN110842331A - 重载万向接轴中间轴的组焊方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了提供一种粗轧钢生产线所使用的重载万向接轴中间轴的组焊方法。本发明重载万向接轴中间轴，它包括接托架轴1、接管Ⅰ2、接管Ⅱ3、焊接法兰Ⅰ、焊接法兰Ⅱ5，其组焊方法是：以托架轴为中心，两侧依次与接管、焊接法兰两两对称的分段组对焊接，即首先托架轴1的左右两侧依次与接管Ⅰ2、接管Ⅱ3焊接，然后接管Ⅰ2与焊接法兰Ⅰ4焊接、接管Ⅱ3与焊接法兰Ⅱ5焊接，形成中间轴整体。本发明中间轴组焊方法的优点是：一、它的焊缝性能好，不易断裂，保证了接轴在轧钢过程中的使用性能；二、焊接效率高，使生产成本大大降低。

Description

重载万向接轴中间轴的组焊方法

技术领域

本发明涉及冶金装备粗轧线重载万向接轴中间轴的焊接方法，更具体地说，本发明涉及一种长度大于5米、回转直径为600mm～1400mm、焊缝壁厚为60mm～100mm的重载万向接轴中间轴的焊接方法。

背景技术

本发明中的重载万向接轴在冶金装备中粗轧钢生产线中使用，其使用工况为：工作温度：-20～+80℃；传递扭矩范围：1085KN.m～9190KN.m；过载极限扭矩为2300kN.m～19405kN.m；回转直径：600mm～1400mm；该接轴在钢板轧制过程中要求承载能力高、使用寿命长，传动效率高达98.7％-99.9％。

现有重载万向接轴的中间轴结构复杂，如果作为一个整体锻造成型，锻造工艺复杂，而且精加工难度大、加工精度往往达不到技术要求；同时材料浪费厉害，制造成本很高。

重载万向接轴如图1所示，沿着长度方向按照结构共分为七件零件，从左往右依次为：法兰叉头Ⅰ、焊接法兰Ⅰ、接管Ⅰ、托架轴、接管Ⅱ、焊接法兰Ⅱ、法兰叉头Ⅱ，焊接法兰与法兰叉头之间通过端面齿进行连接。在使用过程中，法兰叉头会产生±10度左右摆角，接轴两端与电机或者轧机连接，在轧制钢板过程中进行扭矩传递。

其中，焊接法兰Ⅰ、接管Ⅰ、托架轴、接管Ⅱ、焊接法兰Ⅱ五件零件组成中间轴。如果先将每件零件分别锻造成型、经调质处理使其综合机械性能良好，然后将五件零件焊接成一个整体，那么工艺简单、精加工难度小、成本低。

但是，如果两个零件之间的焊缝处的性能及质量不能保证，在使用过程中易在焊缝处出现断裂，其情况分为两种：一种为若焊缝底部未熔透，在大轴工作受扭矩和弯矩时成为裂纹源，导致从内至外延伸的断裂；另一种若焊缝结构设计坡口角度过大导致焊缝上下尺寸差异大，在焊接时上部收缩量大，拉扯焊缝两侧母材金属，会导致焊缝上半部熔合线处从外至内断裂，造成产品的早期失效。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种粗轧钢生产线所使用的重载万向接轴中间轴的组焊方法，它的焊缝性能好，不易断裂，保证了接轴在轧钢过程中的使用性能。同时，本发明方法焊接效率高，使生产成本大大降低。

本发明重载万向接轴中间轴，它包括接托架轴1、接管Ⅰ2、接管Ⅱ3、焊接法兰Ⅰ、焊接法兰Ⅱ5，其组焊方法是：以托架轴为中心，两侧依次与接管、焊接法兰两两对称的分段组对焊接，即首先托架轴1的左右两侧依次与接管Ⅰ2、接管Ⅱ3焊接，然后接管Ⅰ2与焊接法兰Ⅰ4焊接、接管Ⅱ3与焊接法兰Ⅱ5焊接，形成中间轴整体。

重载万向接轴中间轴的组焊方法，其具体步骤是：①焊缝设计：将相邻两个零件之间的焊缝按照零件的厚度和材质进行焊接坡口的设计；②预热组装：将组对焊接的相邻两个零件之间的焊缝处与内定心环进行预热组装，内定心环与零件的内孔为过盈配合；③焊前预热：焊前对组装的焊缝区域的一定长度范围，采用环形加热器对内定心环内孔及焊接部位外圆同时进行预热，预热温度250℃左右，预热后的焊缝部位从底部至上部的温度度差不超过60℃；④焊接：焊接采用自动埋弧焊接设备，焊枪在焊缝内左右摆动、均匀焊接，焊枪两侧自带跟踪爪，实时调整焊枪距相对焊缝的位置，保证焊缝质量符合要求；⑤焊缝热处理：采用环形加热器，对焊缝内外加热保温进行退火，消除焊接应力，防止焊后延迟缺陷产生；重复上述步骤①到⑤，先焊接托架轴与接管Ⅰ，再焊接托架轴与接管Ⅱ，然后焊接接管Ⅰ与焊接法兰Ⅰ，最后焊接接管Ⅱ与焊接法兰Ⅱ，此时五个零件焊接成一个整体即中间轴。

进一步地，步骤①焊缝坡口的设计：相邻两个零件之间的焊缝坡口单边角度为2°，焊缝底部钝边为3mm，底部R为10mm。

进一步地，步骤②预热组装：内定心环与零件内孔的过盈配合处光洁度达到Ra1.6以上，且内定心环的外径与零件的内孔之间的过盈量为0.2mm，保证在焊接旋转过程整轴的同心度。

进一步地，步骤③焊前预热：以焊缝为中心，每个需要焊接的零件预热的长度范围为：L*(4-5)，预热温度在250℃左右，(L为焊缝的深度)。

进一步地，步骤④焊接：左右焊接的零件两外端使用装夹工装进行装夹，保证两者之间的焊缝距离；至少采用两组滚轮架支撑左右焊接的零件，左右焊接的零件同速度匀速旋转，用埋弧自动焊从坡口底部钝边处开始焊接，保证焊缝内部的均匀焊接；

焊接时：焊剂牌号SJ101，焊丝规格为2.4mm，焊丝的主要成分如下表所示：

C(％)

Mn(％)

Si(％)

S(％)

P(％)

Ni(％)

Mo(％)

Ti(％)

0.05-0.18

1.5-2.2

≤0.60

≤0.025

≤0.025

0.80-1.50

0.60-1.0

≤0.15

焊接时的工艺参数为：电流：打底层350～400A，填充层、盖面层380～420A；电压：28～31V；焊接速度：30～40cm/min。

进一步地，步骤⑤热处理：退火工艺为：保证均匀加热，500℃保温12小时，既使焊缝进行充分的退火，也不能降低焊接件本体的硬度和性能。

当焊接法兰材质为42CrMo，托架轴材质为34CrNi3Mo，接管为45钢，零件的壁厚为100mm时，本发明组焊方法，其具体步骤是：

①焊缝设计：根据五件零件的材质(如上所述)和托架轴与接管、接管与焊接法兰对接的焊缝处的壁厚为100mm，确定五件零件之间的焊缝坡口单边角度为2°，焊缝底部钝边为3mm，底部R为10mm圆滑过渡，具体尺寸结构如图2a所示；

②零件预热组装：按照五个零件坡口处内孔尺寸设计相应尺寸的内定心环四件，内定心环的尺寸为：壁厚25mm，长度100mm，内定心环的外径与零件的内孔之间为过盈配合，过盈量为0.2mm，过盈配合处光洁度达到Ra1.6以上；采用环形加热器将组对焊接的两零件之间焊缝处的坡口端加热，加热保温后测量内孔胀大量至少达到过盈量且具有0.1mm左右的装配间隙时，以焊缝中间位置为中心将定心环放入坡口处的内孔处进行组装，从而保证在焊接旋转过程整中轴的同心度；加热温度为500℃，保温4小时，热装过程调整好零件的相位符合总装图的要求；

③焊前预热：以焊缝中间位置为中心，焊接的两个零件各取400mm进行预热，采用环形加热器对坡口处进行焊前预热，预热温度250℃±10℃；热后的焊缝部位从底部至上部的温度度差不超过60℃；

④焊接：采用四组滚轮架支撑焊接件，两端使用装夹工装对两个零件的外端进行装夹，且同速度匀速旋转，用埋弧自动焊从坡口底部钝边处开始焊接，保证焊缝内部的均匀焊接；

焊接时，焊剂牌号SJ101，焊丝规格2.4mm，焊丝的主要成分如下表所示：

C(％)

Mn(％)

Si(％)

S(％)

P(％)

Ni(％)

Mo(％)

Ti(％)

0.05-0.18

1.5-2.2

≤0.60

≤0.025

≤0.025

0.80-1.50

0.60-1.0

≤0.15

焊接时的工艺参数如下：电流：打底层350～400A，填充层、盖面层380～420A；电压：28～31V；焊接速度：30～40cm/min。

焊接采用自动埋弧焊接设备，焊枪在焊缝内左右摆动、均匀焊接，焊枪两侧自带跟踪爪装置，实时监测焊枪距焊缝两侧的距离并进行自动调整，保证焊缝的均匀焊接，保证焊缝质量符合要求；

⑤热处理：焊缝焊接结束后，采用内环形加热器、外环形加热器进行退火，消除焊接应力；退火工艺为：500℃保温12小时，既使焊缝进行充分的退火，也不能降低焊接件本体的硬度和性能。

重复上述步骤①到⑤，先焊接托架轴与接管Ⅰ，再焊接托架轴与接管Ⅱ3，然后焊接接管Ⅰ与焊接法兰Ⅰ，最后焊接接管Ⅱ与焊接法兰Ⅱ，此时五个零件焊接成一个整体即中间轴。

本发明中间轴组焊方法的优点是：一、中间轴的焊接顺序为先将托架轴的两端分别与之配合的接管一端进行焊接，再将托架轴的另一端与另一端接管进行焊接，最后再将两侧的接管另一端与焊接法兰焊接，此焊接顺序可以保证整个中间轴的同心度公差要求；二、焊缝的坡口角度比常用的焊缝坡口角度减小，使得焊缝处的焊接应力及焊缝金属中积聚的氢也较少，降低了产品使用过程中冷裂纹出现概率，同时也提高了焊接效率，使生产成本大大降低；三、此接轴的焊缝处采用定心环与焊接件加热过盈组装的焊接结构，保证了焊接过程整个中间轴的同心度要求；四、焊接过程中焊丝的选用和焊接工艺参数的使用，使焊接接头具有较高的冲击韧性及降低焊接变形，从而提高焊缝的性能；四、焊缝的焊接质量和焊接性能的抗拉强度、冲击功Akv2远高于技术要求，因此焊缝处不易断裂，因此保证了接轴在轧钢过程中的使用性能。

附图说明

图1为重载万向接轴的结构示意图；

图2为本发明焊接坡口与现有焊接坡口的对比图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的说明。

重载万向接轴中间轴，它包括接托架轴1、管Ⅰ2、接管Ⅱ3、焊接法兰Ⅰ、焊接法兰Ⅱ5，其组焊方法是：以托架轴为中心，两侧依次与接管、焊接法兰两两对称的分段组对焊接，即首先托架轴1的左右两侧依次与接管Ⅰ2、接管Ⅱ3焊接，然后接管Ⅰ2与焊接法兰Ⅰ4焊接、接管Ⅱ3与焊接法兰Ⅱ5焊接，形成中间轴整体。

本发明重载万向接轴中间轴的组焊方法，具体步骤是：

①焊缝设计：将相邻两个零件之间的焊缝按照零件的厚度和材质进行焊接坡口的设计；

②预热组装：将组对焊接的相邻两个零件之间的焊缝处与内定心环进行预热组装，内定心环与零件的内孔为过盈配合；

③焊前预热：焊前对组装的焊缝区域的一定长度范围，采用环形加热器对内定心环内孔及焊接部位外圆同时进行预热，预热温度250℃左右，预热后的焊缝部位从底部至上部的温度度差不超过60℃；

④焊接：焊接采用自动埋弧焊接设备，焊枪在焊缝内左右摆动、均匀焊接，焊枪两侧自带跟踪爪，实时调整焊枪距相对焊缝的位置，保证焊缝质量符合要求；

⑤焊缝热处理：采用环形加热器，对焊缝内外加热保温进行退火，消除焊接应力，防止焊后延迟缺陷产生；

重复上述步骤①到⑤，先焊接托架轴与接管Ⅰ，再焊接托架轴与接管Ⅱ，然后焊接接管Ⅰ与焊接法兰Ⅰ，最后焊接接管Ⅱ与焊接法兰Ⅱ，此时五个零件焊接成一个整体即中间轴。

其中：步骤①焊缝坡口的设计：如图2中a所示，相邻两个零件之间的焊缝坡口单边角度为2°，焊缝底部钝边为3mm，底部R为10mm。如图2中b所示，现有焊缝坡口单边角度为10°，焊缝底部钝边为2.5mm，间隙为4mm，R为5mm。从图2中c可知，本发明焊缝坡口与现有焊缝坡口相比：角度较小，截面积少25％，因此本发明焊缝的焊接量小，热量散发少，因此焊接效率高。

其中，步骤②预热组装：内定心环与零件内孔的过盈配合处光洁度达到Ra1.6以上，且内定心环的外径与零件的内孔之间的过盈量为0.2mm，保证在焊接旋转过程整轴的同心度。

每两个工件在组对热装时，根据工件的坡口厚度设计合理热装工艺，既要保证坡口处与内定心环胀大量符合组对装配的要求，也要防止加热温度过高导致焊缝坡口处表面氧化及变形，从而影响焊接质量。

其中，步骤③焊前预热：以焊缝为中心，每个需要焊接的零件预热的长度范围为：焊缝的深度L*(4-5)，预热温度在250℃左右。

其中，步骤④焊接：左右焊接的零件两外端使用装夹工装进行装夹，保证两者之间的焊缝距离；至少采用两组滚轮架支撑左右焊接的零件，左右焊接的零件同速度匀速旋转，用埋弧自动焊从坡口底部钝边处开始焊接，保证焊缝内部的均匀焊接；

焊接时：焊剂牌号SJ101，焊丝规格为2.4mm，焊丝的主要成分如下表所示：

C(％)

Mn(％)

Si(％)

S(％)

P(％)

Ni(％)

Mo(％)

Ti(％)

0.05-0.18

1.5-2.2

≤0.60

≤0.025

≤0.025

0.80-1.50

0.60-1.0

≤0.15

焊接时的工艺参数为：电流：打底层350～400A，填充层、盖面层380～420A；电压：28～31V；焊接速度：30～40cm/min。

选取焊丝时：根据轴体的使用传递扭矩及各联接件的机械性能要求，选取合金结构钢焊丝，保证焊接后焊缝处的金相组织均匀，机械性能达到联接件的性能。

此焊接结构采用埋弧自动焊接，焊接效率高，且焊接过程可控，质量稳定，在客户现场无焊缝断裂的质量问题出现，满足轧钢生产线的工况要求。

其中，步骤⑤热处理：退火工艺为：保证均匀加热，500℃保温12小时，既使焊缝进行充分的退火，也不能降低焊接件本体的硬度和性能。

实施例1

下面以某钢厂3500宽厚板粗轧线回转直径为

轧机的万向接轴为例，对本发明的焊接方法进行详细的说明。

该接轴电机端最大功率为8000KW,电机转速为45～90rpm，接轴设计重量为41.6吨。根据最大传递扭矩、疲劳扭矩、电机功率以及转速可计算出该接轴的传递扭矩为1698(kN·m)，电机过载系数为2.75，此轧制线使用万向接轴最大过载转矩10200(kN·m)，疲劳扭矩为4830(kN·m)。

整个重载万向接轴的整体长度为13.55米，重量为46.83吨，其中中间轴组焊部分外径为

长度为9.68米，重量为21.37吨。要满足此接轴的使用工况，中间轴焊缝的抗拉强度需达到630MPa以上，冲击功Akv2达到60J以上。根据各个零件在使用过程中传递扭矩所要求的力学性能，其中焊接法兰和托架轴原材料为3000吨水压机锻造成型的大型锻件，焊接法兰材质为42CrMo，托架轴材质为34CrNi3Mo，锻造成型后进行粗加工后调质处理，加工至焊接尺寸；接管为45钢碾压成型件，经过粗加工后调质处理，其焊接件的调质硬度为HB270～300，具有良好的综合机械性能。

如图1所示，重载万向接轴沿着长度方向，从左往右依次为：法兰叉头Ⅰ6、焊接法兰Ⅰ4、接管Ⅰ2、托架轴1、接管Ⅱ3、焊接法兰Ⅱ5、法兰叉头Ⅱ7，其中，中间轴包括焊接法兰Ⅰ4、接管Ⅰ2、托架轴1、接管Ⅱ3、焊接法兰Ⅱ5五件零件。

重载万向接轴焊接方法的具体步骤为：

①焊缝设计：根据五件零件的材质(如上所述)和托架轴与接管、接管与焊接法兰对接的焊缝处的壁厚为100mm，确定五件零件之间的焊缝坡口单边角度为2°，焊缝底部钝边为3mm，底部R为10mm圆滑过渡，具体尺寸结构如图2a所示；

②零件预热组装：按照五个零件坡口处内孔尺寸设计相应尺寸的内定心环6四件，内定心环6的尺寸为：壁厚25mm，长度100mm，内定心环的外径与零件的内孔之间为过盈配合，过盈量为0.2mm，过盈配合处光洁度达到Ra1.6以上；

采用环形加热器将组对焊接的两零件之间焊缝处的坡口端加热，加热保温后测量内孔胀大量至少达到过盈量且具有0.1mm左右的装配间隙时，以焊缝中间位置为中心将定心环放入坡口处的内孔处进行组装，从而保证在焊接旋转过程整中轴的同心度；加热温度为500℃，保温4小时，热装过程调整好零件的相位符合总装图的要求；

③焊前预热：以焊缝中间位置为中心，焊接的两个零件各取400mm进行预热，采用环形加热器对坡口处进行焊前预热，预热温度250℃±10℃；热后的焊缝部位从底部至上部的温度度差不超过60℃；

④焊接：采用四组滚轮架支撑焊接件，两端使用装夹工装对两个零件的外端进行装夹，且同速度匀速旋转，用埋弧自动焊从坡口底部钝边处开始焊接，保证焊缝内部的均匀焊接；

焊接时，焊剂牌号SJ101，焊丝规格2.4mm，焊丝的主要成分如下表所示：

C(％)

Mn(％)

Si(％)

S(％)

P(％)

Ni(％)

Mo(％)

Ti(％)

0.05-0.18

1.5-2.2

≤0.60

≤0.025

≤0.025

0.80-1.50

0.60-1.0

≤0.15

焊接时的工艺参数为：电流：打底层350～400A，填充层、盖面层380～420A；电压：28～31V；焊接速度：30～40cm/min。

焊接采用自动埋弧焊接设备，焊枪在焊缝内左右摆动、均匀焊接，焊枪两侧自带跟踪爪装置，实时监测焊枪距焊缝两侧的距离并进行自动调整，保证焊缝的均匀焊接，保证焊缝质量符合要求；

⑤热处理：焊缝焊接结束后，采用内环形加热器、外环形加热器进行退火，消除焊接应力；退火工艺为：500℃保温12小时，既使焊缝进行充分的退火，也不能降低焊接件本体的硬度和性能。

重复上述步骤①到⑤，先焊接托架轴1与接管Ⅰ2，再焊接托架轴1与接管Ⅱ3，然后焊接接管Ⅰ2与焊接法兰Ⅰ4，最后焊接接管Ⅱ3与焊接法兰Ⅱ5，此时五个零件焊接成一个整体即中间轴。

按照上述方法对中间轴焊接结束后，对焊缝的机械性能进行检测，得到的数据如下表所示。检测依据标准：(1)焊接接头拉伸试验方法：GB/T 2651-2008、GB/T19869.1-2005；(2)母材拉伸试验方法：GB/T228-2002；(3)冲击试验方法：GB/T 229-2007

从上表可以看出，焊缝处的抗拉强度远大于630MPa，冲击功Akv2远大于60J。同时可以看出，由于焊缝的机械性能良好，从焊缝处断裂的情况很低。

本发明中间轴一共有四道焊缝，通过设定合理的坡口形式、焊接工艺参数及焊接方法，保证焊缝质量超声波探伤达到国家标准2级要求，磁粉探伤达到国家标准的1级要求。因此，焊缝机械性能达到普通中碳结构钢调质所达到的机械性能，保证了接轴在传递扭矩过程中，受扭矩和弯矩时不会出现裂纹源甚至裂纹的扩张而引起接轴断裂的质量问题，满足了该产品使用时焊缝处的性能要求，提高了产品在轧钢线的使用寿命。

本发明中间轴组焊方法的优点是：一、中间轴的焊接顺序为先将托架轴的两端分别与之配合的接管一端进行焊接，再将托架轴的另一端与另一端接管进行焊接，最后再将两侧的接管另一端与焊接法兰焊接，此焊接顺序可以保证整个中间轴的同心度公差要求；二、焊缝的坡口角度比常用的焊缝坡口角度减小，使得焊缝处的焊接应力及焊缝金属中积聚的氢也较少，降低了产品使用过程中冷裂纹出现概率，同时也提高了焊接效率；三、此接轴的焊缝处采用定心环与焊接件加热过盈组装的焊接结构，保证了焊接过程整个中间轴的同心度要求；四、焊接过程中焊丝的选用和焊接工艺参数的使用，使焊接接头具有较高的冲击韧性及降低焊接变形，从而提高焊缝的性能；四、焊缝的焊接质量和焊接性能的抗拉强度、冲击功Akv2远高于技术要求，因此焊缝处不易断裂，因此保证了接轴在轧钢过程中的使用性能。

本发明通过设计合理的组合装配工艺、焊接坡口结构及焊接工艺、焊丝材质的选用，使四道焊缝焊接质量及焊缝性能达到技术要求，保证整个接轴焊接后其同心度及跳动符合使用要求。同时，本发明焊接方法降低了成本、降低了加工难度。

Claims (8)

1.重载万向接轴中间轴，它包括接托架轴(1)、接管Ⅰ(2)、接管Ⅱ(3)、焊接法兰Ⅰ、焊接法兰Ⅱ(5)，其组焊方法是：以托架轴为中心，两侧依次与接管、焊接法兰两两对称的分段组对焊接，即首先托架轴(1)的左右两侧依次与接管Ⅰ(2)、接管Ⅱ(3)焊接，然后接管Ⅰ(2)与焊接法兰Ⅰ(4)焊接、接管Ⅱ(3)与焊接法兰Ⅱ(5)焊接，形成中间轴整体。

2.根据权利要求1所述的重载万向接轴中间轴的组焊方法，其具体步骤是：

①焊缝设计：将相邻两个零件之间的焊缝按照零件的厚度和材质进行焊接坡口的设计；

②预热组装：将组对焊接的相邻两个零件之间的焊缝处与内定心环进行预热组装，内定心环与零件的内孔为过盈配合；

③焊前预热：焊前对组装的焊缝区域的一定长度范围，采用环形加热器对内定心环内孔及焊接部位外圆同时进行预热，预热温度250℃左右，预热后的焊缝部位从底部至上部的温度度差不超过60℃；

④焊接：焊接采用自动埋弧焊接设备，焊枪在焊缝内左右摆动、均匀焊接，焊枪两侧自带跟踪爪，实时调整焊枪距相对焊缝的位置，保证焊缝质量符合要求；

⑤焊缝热处理：采用环形加热器，对焊缝内外加热保温进行退火，消除焊接应力，防止焊后延迟缺陷产生；

重复上述步骤①到⑤，先焊接托架轴与接管Ⅰ，再焊接托架轴与接管Ⅱ，然后焊接接管Ⅰ与焊接法兰Ⅰ，最后焊接接管Ⅱ与焊接法兰Ⅱ，此时五个零件焊接成一个整体即中间轴。

3.根据权利要求2所述的组焊方法，其特征是：

步骤①焊缝坡口的设计：相邻两个零件之间的焊缝坡口单边角度为2°，焊缝底部钝边为3mm，底部R为10mm。

4.根据权利要求2所述的组焊方法，其特征是：

步骤②预热组装：内定心环与零件内孔的过盈配合处光洁度达到Ra1.6以上，且内定心环的外径与零件的内孔之间的过盈量为0.2mm，保证在焊接旋转过程整轴的同心度。

5.根据权利要求2所述的组焊方法，其特征是：

步骤③焊前预热：以焊缝为中心，每个需要焊接的零件预热的长度范围为：L*(4-5)，预热温度在250℃左右，(L为焊缝的深度)。

6.根据权利要求2所述的组焊方法，其特征是：

步骤④焊接：左右焊接的零件两外端使用装夹工装进行装夹，保证两者之间的焊缝距离；至少采用两组滚轮架支撑左右焊接的零件，左右焊接的零件同速度匀速旋转，用埋弧自动焊从坡口底部钝边处开始焊接，保证焊缝内部的均匀焊接；

焊接时：焊剂牌号SJ101，焊丝规格为2.4mm，焊丝的主要成分如下表所示：

C(％) Mn(％) Si(％) S(％) P(％) Ni(％) Mo(％) Ti(％) 0.05-0.18 1.5-2.2 ≤0.60 ≤0.025 ≤0.025 0.80-1.50 0.60-1.0 ≤0.15

焊接时的工艺参数为：电流：打底层350～400A，填充层、盖面层380～420A；电压：28～31V；焊接速度：30～40cm/min。

7.根据权利要求2所述的组焊方法，其特征是：

步骤⑤热处理：退火工艺为：保证均匀加热，500℃保温12小时，既使焊缝进行充分的退火，也不能降低焊接件本体的硬度和性能。

8.根据权利要求2所述的组焊方法，当焊接法兰材质为42CrMo，托架轴材质为34CrNi3Mo，接管为45钢，零件的壁厚为100mm时，其具体步骤是：

①焊缝设计：根据五件零件的材质(如上所述)和托架轴与接管、接管与焊接法兰对接的焊缝处的壁厚为100mm，确定五件零件之间的焊缝坡口单边角度为2°，焊缝底部钝边为3mm，底部R为10mm圆滑过渡，具体尺寸结构如图2a所示；

②零件预热组装：按照五个零件坡口处内孔尺寸设计相应尺寸的内定心环四件，内定心环的尺寸为：壁厚25mm，长度100mm，内定心环的外径与零件的内孔之间为过盈配合，过盈量为0.2mm，过盈配合处光洁度达到Ra1.6以上；

采用环形加热器将组对焊接的两零件之间焊缝处的坡口端加热，加热保温后测量内孔胀大量至少达到过盈量且具有0.1mm左右的装配间隙时，以焊缝中间位置为中心将定心环放入坡口处的内孔处进行组装，从而保证在焊接旋转过程整中轴的同心度；加热温度为500℃，保温4小时，热装过程调整好零件的相位符合总装图的要求；

③焊前预热：以焊缝中间位置为中心，焊接的两个零件各取400mm进行预热，采用环形加热器对坡口处进行焊前预热，预热温度250℃±10℃；热后的焊缝部位从底部至上部的温度度差不超过60℃；

④焊接：采用四组滚轮架支撑焊接件，两端使用装夹工装对两个零件的外端进行装夹，且同速度匀速旋转，用埋弧自动焊从坡口底部钝边处开始焊接，保证焊缝内部的均匀焊接；

焊接时，焊剂牌号SJ101，焊丝规格2.4mm，焊丝的主要成分如下表所示：

C(％) Mn(％) Si(％) S(％) P(％) Ni(％) Mo(％) Ti(％) 0.05-0.18 1.5-2.2 ≤0.60 ≤0.025 ≤0.025 0.80-1.50 0.60-1.0 ≤0.15

焊接时的工艺参数为：电流：打底层350～400A，填充层、盖面层380～420A；电压：28～31V；焊接速度：30～40cm/min。

焊接采用自动埋弧焊接设备，焊枪在焊缝内左右摆动、均匀焊接，焊枪两侧自带跟踪爪装置，实时监测焊枪距焊缝两侧的距离并进行自动调整，保证焊缝的均匀焊接，保证焊缝质量符合要求；

⑤热处理：焊缝焊接结束后，采用内环形加热器、外环形加热器进行退火，消除焊接应力；退火工艺为：500℃保温12小时，既使焊缝进行充分的退火，也不能降低焊接件本体的硬度和性能。

重复上述步骤①到⑤，先焊接托架轴与接管Ⅰ，再焊接托架轴与接管Ⅱ3，然后焊接接管Ⅰ与焊接法兰Ⅰ，最后焊接接管Ⅱ与焊接法兰Ⅱ，此时五个零件焊接成一个整体即中间轴。

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