CN112453736B - 一种mcl离心压缩机焊接机壳的焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种MCL离心压缩机焊接机壳的焊接方法，通过调整了对下焊接壳体的焊接顺序，先将外壳板的顶部和水平法兰的两侧焊接固定，再将外壳板的两端分别与一端板焊接固定，保证水平法兰、外壳板在无变形的情况下焊接组装后，再进行端板和轴承体的焊接组装，减少端板和轴承体的焊接变形，进而减少了焊接后的焊接机壳出现轴承体翘起变形的现象。

Description

一种MCL离心压缩机焊接机壳的焊接方法

技术领域

本发明属于MCL离心压缩机技术领域，具体涉及一种MCL离心压缩机焊接机壳的焊接方法。

背景技术

MCL离心压缩机焊接机壳在结构上包括上、下机壳两种形式，上、下焊接机壳是由水平法兰组件、端板、外壳板、支撑环、内壳板以及各蜗室的内部导流板、螺旋板进行组立、焊接而成。

其中，下焊接机壳两端轴承体的探出长度相对较长，即相对水平法兰端平面来说，轴承体的探出长度均超出了300mm，因此，在整体机壳焊接后经常出现其两端轴承体出现向上翘起的变形，变形量数值超出了5mm，出现变形的概率超出了50％以上，由于轴承体出现上述的变形现象，造成该机壳精加工后轴承体端面与轴承箱盖装配把合后经常出现错口的现象，严重影响产品的外观质量，必须进行返工返修处理，严重地制约着产品质量与生产进度。

发明内容

针对以上现有技术存在的不足之处，本发明提供了一种MCL离心压缩机焊接机壳的焊接方法，以减少焊接后的焊接机壳出现轴承体翘起变形的现象。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种MCL离心压缩机焊接机壳的焊接方法，包括：

对外壳板和水平法兰两侧之间的焊缝分别焊接，使外壳板和水平法兰固定连接；

对端板和外壳板两端之间的焊缝分别焊接，使外壳板和端板固定连接；

对端板靠近轴承体和水平法兰的一侧分别开设坡口；

对端板和轴承体之间的坡口、以及端板和水平法兰之间的坡口分别填充焊接，使端板分别与轴承体和水平法兰固定。

进一步的，所述坡口包括：

第一坡口，开设在端板靠近焊接机壳内部的一侧，所述第一坡口为半U型坡口；

第二坡口，开设在端板靠近焊接机壳外部的一侧，所述第二坡口为三角形坡口，所述第一坡口的长度大于所述第二坡口。

进一步的，所述第一坡口包括水平坡口段和弧形坡口段，所述弧形坡口段的弧度为15°-25°；所述第二坡口的坡度为40°-50°。

进一步的，所述第二坡口的长度与端板厚度之间的比值为1:8-1:6。

进一步的，在对端板和轴承体之间的坡口、以及端板和水平法兰之间的坡口分别填充焊接时，包括：

对端板和轴承体之间、以及端板和水平法兰之间的第一坡口分别填充焊接，确保第一坡口的焊缝深度的1/3被填充焊接；

对端板和轴承体之间、以及端板和水平法兰之间的第二坡口分别填充焊接，直至第二坡口被焊平为止；

对端板和轴承体之间、以及端板和水平法兰之间的剩余2/3焊缝深度的第一坡口分别填充焊接，直至第一坡口被焊平为止；

对第一坡口和第二坡口对应的焊缝分别进行罩面处理，完成对第一坡口和第二坡口的焊接。

进一步的，在对端板和轴承体之间、以及端板和水平法兰之间的剩余2/3焊缝深度的第一坡口分别填充焊接前，还包括：

第一坡口所对应的焊缝内的填充焊接的有效厚度不低于端板厚度的3/8，以便对第二坡口进行清根处理。

进一步的，在对端板和轴承体之间、以及端板和水平法兰之间的第二坡口分别填充焊接时，包括：

对第二坡口对应的焊缝依次进行清根处理、填充焊接，其中，通过碳弧气刨方式进行清根处理。

进一步的，在对端板和外壳板之间的上、下两端焊缝分别焊接时，包括：

将端板在焊缝处向外壳板方向倾斜，使端板和外壳板与端板之间的焊缝具有横向收缩的变形。

本发明提供的一种MCL离心压缩机焊接机壳的焊接方法，通过调整了对下焊接壳体的焊接顺序，先将外壳板的顶部和水平法兰的两侧焊接固定，再将外壳板的两端分别与一端板焊接固定，保证水平法兰、外壳板在无变形的情况下焊接组装后，再进行端板和轴承体的焊接组装，减少端板和轴承体的焊接变形，进而减少了焊接后的焊接机壳出现轴承体翘起变形的现象。

附图说明

图1为本发明示例性实施例中的下焊接机壳的剖视图；

图2为本发明示例性实施例中的下焊接机壳的俯视图；

图3为本发明示例性实施例中的MCL离心压缩机焊接机壳的焊接方法的流程示意图；

图4为本发明示例性实施例中的外壳板和水平法兰焊接后的示意图；

图5为本发明示例性实施例中的端板、外壳板和轴承体焊接后的示意图；

图6为本发明示例性实施例中的端板和轴承体之间的坡口的结构示意图；

图7为本发明示例性实施例中的另一MCL离心压缩机焊接机壳的焊接方法的流程示意图。

图中：

1-外壳板，2-水平法兰，3-端板，4-轴承体，301-坡口，3011-第一坡口，3012-第二坡口。

具体实施方式

为克服现有技术中的不足，本发明提供一种MCL离心压缩机焊接机壳的焊接方法。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的优选实施例，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合对本发明的实施例进行详细说明。

在现有技术中，MCL离心压缩机典型的下焊接机壳，参见图1和2,该下焊接机壳包括水平法兰2、轴承体4、外壳板1和端板3，水平法兰2焊接在外壳板1的上方，端板3焊接在外壳板1的两侧，轴承体4与端板3和水平法兰2分别焊接，其中，轴承体4相对端板3平面来说，轴承体4的探出端板3的长度均可达到了483.5mm、383.5mm，且两端轴承体4探出端板3的部分向上翘起变形到达了10mm以上。

为了解决上述问题，本发明提供的一种MCL离心压缩机焊接机壳的焊接方法，参见图3，包括如下步骤：

S100、对外壳板1和水平法兰2两侧之间的焊缝分别焊接，使外壳板1和水平法兰2固定连接，参见图4；

S200、对端板3和外壳板1两端之间的焊缝分别焊接，使外壳板1和端板3固定连接；

S300、对端板3靠近轴承体4和水平法兰2的一侧分别开设坡口301；

S400、对端板3和轴承体4之间的坡口、以及端板3和水平法兰2之间的坡口301分别填充焊接，使端板3分别与轴承体4和水平法兰2固定，参见图5。

针对焊接机壳两侧的轴承体4，特别是下焊接机壳的轴承体4在终检时出现翘起变形的原因进行分析，主要是由于端板3与轴承体4的焊接坡口结构形式以及下焊接壳体的焊接顺序不当，造成轴承体4的焊接应力分布均匀或者其他部位的焊接变形而引起轴承体4产生向上翘起变形。因此，通过调整了对下焊接壳体的焊接顺序，先将外壳板1的顶部和水平法兰2的两侧焊接固定，再将外壳板1的两端分别与一端板3焊接固定，保证水平法兰2、外壳板1在无变形的情况下焊接组装后，再进行端板3和轴承体4的焊接组装，减少端板3和轴承体4的焊接变形，进而减少了焊接后的焊接机壳出现轴承体4翘起变形的现象。通过本发明提供的方法MCL焊接机壳，到达了有效控制两侧轴承体4向上产生变形的问题，变形的数值可以控制为≤5mm，超出变形数值的产品比例由80％下降到5％以内。

作为一优选实施方式的，参见图6，坡口301包括第一坡口3011和第二坡口3012，第一坡口3011开设在端板3靠近焊接机壳内部的一侧，第一坡口3011为半U型坡口；第二坡口3012开设在端板3靠近焊接机壳外部的一侧，第二坡口3012为三角形坡口，第一坡口3011的长度大于所述第二坡口3012。

由于，端板3与轴承体4、水平法兰2之间的焊接坡口结构形式，也对轴承体4的焊接应力分布、以及焊接变形有所影响，因此，本发明将坡口301优选为半U型的第一坡口3011和三角形的第二坡口3012，可优化轴承体4与端板3之间的焊缝坡口的同时，还减少了对轴承体4和水平法兰2上开设坡口，并在端板3与轴承体4、水平法兰2通过第一坡口3011和第二坡口3012填充焊接后，轴承体4和水平法兰2在焊接位置处均不会产生变形的问题，进而减少了焊接后的焊接机壳出现轴承体4翘起变形的现象。

作为优选的，第一坡口3011包括水平坡口段和弧形坡口段，弧形坡口段的弧度为15°-25°；第二坡口3012的坡度为40°-50°。在本实施方式中，通过使第二坡口3012的坡度大于弧形坡口段的弧度，可使端板3与轴承体4之间的焊接处的焊接应力分布均匀，并且弧形坡口段的弧度为15°-25°，第二坡口3012的坡度为40°-50°，也加大了端板3与轴承体4之间的内部焊缝填充量。作用优选的，弧形坡口段的弧度为20°，第二坡口3012的坡度为45°。

进一步的，第二坡口3012的长度与端板3厚度之间的比值为1:8-1:6。作为具体的，若端板3δ≤80，第二坡口3012的长度B＝10mm，若端板3δ＞80，第二坡口3012的长度B＝15mm。本实施例通过加大了端板3与轴承体4之间的内部焊缝填充量与焊缝坡口的宽度，并利用焊缝在焊接后沿着宽度收缩量进而控制轴承体4的变形方向，进一步达到控制轴承体4向上翘起的变形趋势与数值。因此，优化轴承体4与端板3的焊缝坡口结构形式，调整轴承体4与端板3的焊接顺序进行改进处理，最终达到控制轴承体4出现翘起变形的比例与变形数值。

作为一优选实施方式，在对端板3和轴承体4之间的坡口、以及端板3和水平法兰2之间的坡口分别填充焊接时，参见图7，包括如下步骤：

S401、对端板3和轴承体4之间、以及端板3和水平法兰2之间的第一坡口3011分别填充焊接，确保第一坡口3011的焊缝深度的1/3被填充焊接；

S402、对端板3和轴承体4之间、以及端板3和水平法兰2之间的第二坡口3012分别填充焊接，直至第二坡口3012被焊平为止；

S403、对端板3和轴承体4之间、以及端板3和水平法兰2之间的剩余2/3焊缝深度的第一坡口3011分别填充焊接，直至第一坡口3011被焊平为止；

S404、对第一坡口3011和第二坡口3012对应的焊缝分别进行罩面处理，完成对第一坡口3011和第二坡口3012的焊接。

针对本发明中的第一坡口3011和第二坡口3012的组合坡口，从焊接操作与焊接质量角度，预先对端板3上的第一坡口3011进行填充焊接，确保半U形的第一坡口3011焊接至焊缝深度的1/3,且有效厚度不低于30mm，以备第二坡口3012清根；再进行第二坡口3012的清根处理、填充焊接，采用碳弧气刨方式进行清根，再对端板3和轴承体4之间、以及端板3和水平法兰2之间填充焊接；最后再对剩余的第一坡口3011进行填充焊接、完成全部焊缝的罩面工作，进而控制水平法兰2和轴承体4的翘起变形。

作为优选的，在对端板3和轴承体4之间、以及端板3和水平法兰2之间的剩余2/3焊缝深度的第一坡口3011分别填充焊接前，还包括：

第一坡口3011所对应的焊缝内的填充焊接的有效厚度不低于端板3厚度的3/8，以便对第二坡口3012进行清根处理。

进一步的，在对端板3和轴承体4之间、以及端板3和水平法兰2之间的第二坡口3012分别填充焊接时，包括：

对第二坡口3012对应的焊缝依次进行清根处理、填充焊接，其中，通过碳弧气刨方式进行清根处理。

作为一优选实施方式，在对端板3和外壳板1之间的上、下两端焊缝分别焊接时，包括：

将端板3在焊缝处向外壳板1方向倾斜，使端板3和外壳板1与端板3之间的焊缝具有横向收缩的变形。

通过将端板3在焊缝处向外壳板1方向倾斜，确保端板3在焊接此类焊缝时预先产生向内倾斜的变形，使端板3到达外壳板1与端板3之间焊缝横向收缩的变形位置，避免由于端板3环缝焊接而引起轴承体4翘起变形。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种MCL离心压缩机焊接机壳的焊接方法，其特征在于，包括：

S100、对外壳板和水平法兰两侧之间的焊缝分别焊接，使外壳板和水平法兰固定连接；

S200、对端板和外壳板两端之间的焊缝分别焊接，使外壳板和端板固定连接；

S300、对端板靠近轴承体和水平法兰的一侧分别开设坡口；

S400、对端板和轴承体之间的坡口、以及端板和水平法兰之间的坡口分别填充焊接，使端板分别与轴承体和水平法兰固定。

2.根据权利要求1所述的MCL离心压缩机焊接机壳的焊接方法，其特征在于，所述坡口包括：

第一坡口，开设在端板靠近焊接机壳内部的一侧，所述第一坡口为半U型坡口；

第二坡口，开设在端板靠近焊接机壳外部的一侧，所述第二坡口为三角形坡口，所述第一坡口的长度大于所述第二坡口。

3.根据权利要求2所述的MCL离心压缩机焊接机壳的焊接方法，其特征在于，所述第一坡口包括水平坡口段和弧形坡口段，所述弧形坡口段的弧度为15°-25°；所述第二坡口的坡度为40°-50°。

4.根据权利要求2所述的MCL离心压缩机焊接机壳的焊接方法，其特征在于，所述第二坡口的长度与端板3厚度之间的比值为1:8-1:6。

5.根据权利要求2所述的MCL离心压缩机焊接机壳的焊接方法，其特征在于，在对端板和轴承体之间的坡口、以及端板和水平法兰之间的坡口分别填充焊接时，包括：

对端板和轴承体之间、以及端板和水平法兰之间的第一坡口分别填充焊接，确保第一坡口的焊缝深度的1/3被填充焊接；

对端板和轴承体之间、以及端板和水平法兰之间的第二坡口分别填充焊接，直至第二坡口被焊平为止；

对端板和轴承体之间、以及端板和水平法兰之间的剩余2/3焊缝深度的第一坡口分别填充焊接，直至第一坡口被焊平为止；

对第一坡口和第二坡口对应的焊缝分别进行罩面处理，完成对第一坡口和第二坡口的焊接。

6.根据权利要求5所述的MCL离心压缩机焊接机壳的焊接方法，其特征在于，在对端板和轴承体之间、以及端板和水平法兰之间的剩余2/3焊缝深度的第一坡口分别填充焊接前，还包括：

第一坡口所对应的焊缝内的填充焊接的有效厚度不低于端板厚度的3/8，以便对第二坡口进行清根处理。

7.根据权利要求5所述的MCL离心压缩机焊接机壳的焊接方法，其特征在于，在对端板和轴承体之间、以及端板和水平法兰之间的第二坡口分别填充焊接时，包括：

对第二坡口对应的焊缝依次进行清根处理、填充焊接，其中，通过碳弧气刨方式进行清根处理。

8.根据权利要求1至7任一项所述的MCL离心压缩机焊接机壳的焊接方法，其特征在于，在对端板和外壳板之间的上、下两端焊缝分别焊接时，包括：

将端板在焊缝处向外壳板方向倾斜，使端板和外壳板与端板之间的焊缝具有横向收缩的变形。

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