CN217394000U - 32MPa泵头进排液阀箱阀孔磨损焊接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了32MPa泵头进排液阀箱阀孔磨损焊接装置，包括焊机和水平底板座，水平底板座四个方位分别设置有锁紧装置，水平底板座上还设置有若干可调节支撑架，可调节支撑架上设置有加热工装；所述焊机上设置有加长焊条。本实用新型设计新颖，结构合理，取材及制作方便，操作简易，配合其焊接工艺，通过焊前预热150‑200℃，焊后550℃‑600℃×6h后热处理来消除焊接应力，减少氢的浓集和淬硬组织存在，防止冷裂纹产生，通过加长焊条电弧焊接，有效解决32MPa泵头进排液阀箱深阀孔的堆焊修复，在保证焊接质量的同时，投资费用低，现场操作维护方便，修复时间短。

Description

32MPa泵头进排液阀箱阀孔磨损焊接装置

技术领域

本实用新型属于焊接技术领域，涉及一种32MPa泵头进排液阀箱阀孔磨损焊接装置。

背景技术

高压泵房作为很多大型钢企的要害部门之一，在企业生产过程中起着至关重要的作用，如宝武马钢轨交材料科技有限公司，其高压泵房共计有12台32MPa高压泵，产生的高压水进入40MPa高压容器罐，长期专供车轮、轮箍轧机水压系统，确保轧线生产正常。每一台32MPa 高压泵设备泵体核心组成备件：主要有驱动活塞、往复曲轴、传动电机、32MPa泵头进排液阀箱等等，正常供水时他们之间相互联动做功，由于长期的运转生产，泵体32MPa泵头进排液阀箱阀孔出现漏水越来越严重的情况，影响高压泵正常运转供水。如图2所示的32MPa泵头进排液阀箱6的剖视图，其有三只阀孔61，停机打开检查发现泵体32MPa泵头进排液阀箱三只阀孔内壁局部磨损和脱落，故不能协调整体设备的运转。通过技术分析造成三只阀孔内部磨损、脱落存在的原因：1、自使用以来经常更换阀孔内部上下联动的活塞阀体备件；2、泵体32MPa泵头进排液阀箱内壁受到液体压力的冲击。如果把32MPa泵头进排液阀箱全部更换，不但采购备件时间周期较长且花费资金较多，而若离线送至厂家修复也是费用高、时间长，不能满足生产需求。若考虑现场焊接修复，泵体32MPa泵头进排液阀箱三只阀孔的强度不宜扩孔修复而必须实施增材堆焊，并在保证无任何焊接缺陷下在线机械加工恢复图纸尺寸和精度。因泵体32MPa泵头进排液阀箱材质为铸钢35，此类材料虽然可焊性能较好，但在焊接时仍存在以下问题：(1)、易产生焊接裂纹，热裂纹几乎不可能发生，但因氢的浓集和淬硬组织存在，冷裂纹不可忽视；(2)、因泵体32MPa泵头进排液阀箱形状不规则，难以水平垂直放置焊接，无法保证泵体32MPa泵头进排液阀箱三只阀孔垂直放置焊接；(3)、因泵体32MPa 泵头进排液阀箱体积庞大，而且现场堆焊，若要进行焊前预热、层间温度保持以及焊后热处理，需要用到加热炉，非常不便；(4)、因泵体32MPa泵头进排液阀箱三只阀孔内壁孔为φ 120mm，深度达到约420mm，任何焊接方法都不能满足焊接要求。

实用新型内容

针对在背景技术中存在的32MPa泵头进排液阀箱阀孔磨损焊接修复时的技术问题，本实用新型提供了32MPa泵头进排液阀箱阀孔磨损焊接装置。

本实用新型解决技术问题的技术方案如下：

本实用新型一种32MPa泵头进排液阀箱阀孔磨损焊接装置，包括焊机，其创新点是，还包括水平底板座，水平底板座四个方位分别设置有锁紧装置，水平底板座上还设置有若干可调节支撑架，可调节支撑架上设置有加热工装；所述焊机上设置有加长焊条。

进一步地，所述水平底板座呈长方体状；所述锁紧装置包括水平底板座上部四周边沿分别设置的若干耳座，各耳座中心处开设有螺纹孔并安装有相适配的锁紧螺顶杆。

进一步地，所述可调节支撑架为4个，分别设置在水平底板座的四个拐角处。

进一步地，所述水平底板座上与可调节支撑架安装位置处分别竖向开设有内螺纹孔，所述可调节支撑架包括调节杆和连接于调节杆顶部的支撑架，调节杆底部设置有外螺纹并与水平底板座的内螺纹孔螺纹连接。

进一步地，所述加热工装呈环形跑道状，其包括两根直管，两根直管的两侧相对应端部分别设置有弯管，直管和弯管内侧分别连通设置有燃烧嘴，直管中部外侧分别连接有燃气连接管头。

进一步地，所述加长焊条由两根焊条单元首尾连接而成。

进一步地，所述水平底板座由厚120mm钢板切割加工而成，所述锁紧螺顶杆由直径60mm 圆棒加工而成，所述可调节支撑架由直径20mm的圆棒以及厚20mm的钢板加工而成，所述加热工装由直径40mm的圆钢管加工而成。

一种32MPa泵头进排液阀箱阀孔磨损焊接工艺，32MPa泵头进排液阀箱上有若干阀孔，通过上述技术方案中所述的32MPa泵头进排液阀箱阀孔磨损焊接装置进行，先将32MPa泵头进排液阀箱垂直放置在水平底座板上并通过锁紧装置锁紧，然后在水平底板座上通过可调节支撑架在32MPa泵头进排液阀箱外周设置好加热工装，其工艺步骤如下：

步骤一、焊前准备；

1.1)、焊接设备：数字化控制逆变式手工焊条电弧焊和氩弧焊合并用直流焊机，焊条采用E5015焊条；

1.2)、加热装置：加热工装；

1.3)、辅助设施：角磨机、锉刀、手锤、扁铲、面罩、样板、测温仪、放大镜、保温棉；

1.4)、焊件材料：本体Z35#铸钢；

1.5)、焊前堆焊要求：通过机械加工并清理磨损表面去除铁锈、油脂、水分；

1.6)、焊接位置：整体焊缝垂直堆焊；

1.7)、焊接要求：所有焊接层必须无任何焊接缺陷并熔合于母材；

1.8)、焊接工艺参数：根据焊接设备、焊接材料、焊件材质以及焊接要求制定焊接参数；

步骤二、焊接实施；

2.1)、通过加热工装对32MPa泵头进排液阀箱由外而内预热至150-200℃，并通过测温仪在各阀孔进行温度检测，达到焊接工艺温度后，同步利用三台数字化控制逆变式手工焊条电弧焊和氩弧焊合并用直流焊机分别进行三个阀孔磨损面由底部而上堆焊；

2.2)、焊接时，控制焊缝的层间温度不低于预热温度，整体堆焊完成后保证内孔以及堆焊层上部有足够的加工余量；

2.3)、各阀孔磨损面全部堆焊完成后，再通过加热工装由外而内进行550℃-600℃热处理6小时后，在缓冷到250℃时采用保温棉整体覆盖冷却到室温，通过检测探伤确认无任何焊接缺陷后，机械加工各阀孔磨损面堆焊的焊缝，并采用符合的样板进行比对，恢复使用公差尺寸。

进一步地，所述焊接设备为型号为HT400D或HT500D数字化控制逆变式手工焊条电弧焊和氩弧焊合并用焊机。

进一步地，堆焊层采用φ3.2mm的E5015焊条进行堆焊，焊接电流为80-110A，电弧电压为23±1V，焊接速度为15±1cm/min。

进一步地，所述加长焊条由两根焊条单元首尾连接而成，一根φ3.2mm的E5015焊条作为一个焊条单元，采用加长焊条堆焊时，焊接电流采用85A，采用3-4.5mm的短弧、圆圈形运条方法，焊条与堆焊层构成90°直角堆焊。

相对于现有技术，本实用新型所述的32MPa泵头进排液阀箱阀孔磨损焊接装置，其设计新颖，结构合理，取材及制作方便，操作简易，通过其水平底板座配合锁紧装置，即可将32MPa 泵头进排液阀箱垂直摆放并固定，方便焊接；通过可调节支撑架设置加热工装，可有效对32MPa 泵头进排液阀箱由外而内进行焊前预热、焊后热处理，并且加热工装可直接使用企业内的燃气、煤气等，方便实用；本实用新型所述装置配合其焊接方法，通过焊前预热150-200℃，焊后550℃-600℃×6h后热处理来消除焊接应力，减少氢的浓集和淬硬组织存在，防止冷裂纹产生；通过加长焊条电弧焊接，有效解决32MPa泵头进排液阀箱深阀孔的堆焊修复，在保证焊接质量的同时，投资费用低，现场操作维护方便，修复时间短。

附图说明

图1为本实用新型32MPa泵头进排液阀箱阀孔磨损焊接装置的结构示意图；

图2为本实用新型中32MPa泵头进排液阀箱的剖视示意图；

图3为本实用新型中加热工装的结构示意图；

图4为本实用新型加长焊条的示意图；

图中：1、水平底板座；2、可调节支撑架；21、调节杆；22、支撑架；3、耳座；4、锁紧螺顶杆；5、加热工装；51、直管；52、弯管；53、燃烧嘴；54、燃气连接管头；6、32MPa 泵头进排液阀箱；61、阀孔；7、加长焊条；71、焊条单元。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“内”、“外”、“横”、“纵”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。

实施例1：

如图1所示，一种32MPa泵头进排液阀箱阀孔磨损焊接装置，包括焊机和水平底板座1，所述焊机上设置有加长焊条7，因32MPa泵头进排液阀箱6的阀孔61内壁孔为φ120mm,深度可达420mm，传统的单根焊条伸入阀孔61内无法到达底部的堆焊面，因此，所述加长焊条7 由两根焊条单元71首尾焊接而成，每根焊条单元71为一根单独的焊条；所述水平底板座1 呈长方体状，其上表面用于放置32MPa泵头进排液阀箱6，其四个方位分别设置有锁紧装置，锁紧装置包括水平底板座1上部四周边沿分别设置的若干耳座3，各耳座3中心处开设有螺纹孔并安装有相适配的锁紧螺顶杆4，通过转动各锁紧螺顶杆4即可从四个方位将水平底板座1上表面放置的32MPa泵头进排液阀箱6锁紧，以便于焊接修复；水平底板座1上还设置有若干可调节支撑架2，可调节支撑架2一般为4个，分别设置在水平底板座1的四个拐角处，可调节支撑架2上设置有加热工装5，加热工装5用于在32MPa泵头进排液阀箱6的阀孔61焊接修复时进行焊前预热和焊后热处理等。

本实施例中，为便于调整加热工装5对32MPa泵头进排液阀箱6的加热位置，所述水平底板座1上与可调节支撑架2安装位置处分别竖向开设有内螺纹孔，所述可调节支撑架2包括调节杆21和连接于调节杆21顶部的支撑架22，调节杆21底部设置有外螺纹并与水平底板座1的内螺纹孔螺纹连接，通过旋转调节杆21，即可调整调节杆21顶部支撑架22的高度，进而实现加热工装5高度的调整。

本实施例中，为便于对32MPa泵头进排液阀箱6外周全面的加热，所述加热工装5呈环形跑道状，其包括两根直管51，两根直管51的两侧相对应端部分别设置有弯管52，直管51和弯管52内侧分别连通设置有燃烧嘴53，直管51中部外侧分别连接有燃气连接管头54。

本实施例中，所述水平底板座1由厚120mm钢板切割加工而成，所述锁紧螺顶杆4由直径60mm圆棒加工而成，所述可调节支撑架2由直径20mm的圆棒以及厚20mm的钢板加工而成，所述加热工装5由直径40mm的圆钢管加工而成。

应用时，先固定安装水平底板座1，然后在水平底板座1上垂直放置32MPa泵头进排液阀箱6，通过各锁紧螺顶杆锁紧固定垂直放置的32MPa泵头进排液阀箱6，然后再安装各可调节支撑架2并调整好高度，再安装加热工装5，最后通过加长焊条7对各阀孔61进行堆焊修复。

实施例2：

如附图1-4所示，一种32MPa泵头进排液阀箱阀孔磨损焊接工艺，32MPa泵头进排液阀箱6上有3个阀孔61，阀孔61φ120mm，深度达到约420mm，通过实施例1中32MPa泵头进排液阀箱阀孔磨损焊接装置进行，其焊接工艺路线为：安装固定水平底板座1--机械加工并清理磨损表面--通过加热工装5由外而内预热--加长焊条--由底而上堆焊--确认焊缝缺陷--堆焊验收合格--焊后热处理--保温棉覆盖缓冷--机械加工--检测验收--交付使用。

本实用新型具体实施方法为：先将32MPa泵头进排液阀箱6垂直放置在水平底座板1上并通过锁紧装置锁紧，然后在水平底板座1上通过可调节支撑架2在32MPa泵头进排液阀箱 6外周设置好加热工装5，其工艺步骤如下：

步骤一、焊前准备；

1.1)、焊接设备：型号为HT400D或HT500D数字化控制逆变式手工焊条电弧焊和氩弧焊合并用直流焊机，焊条采加长焊条7，每根加长焊条7由两根φ3.2mm的E5015焊条作为焊条单元71首尾焊接而成；

1.2)、加热装置：加热工装5；

1.3)、辅助设施：角磨机、锉刀、手锤、扁铲、面罩、样板、测温仪、放大镜、保温棉；

1.4)、焊件材料：本体Z35#铸钢；

1.5)、焊前堆焊要求：通过机械加工并清理磨损表面去除铁锈、油脂、水分，使用加热工装5将32MPa泵头进排液阀箱6的阀孔61预热至150-200度；

1.6)、焊接位置：整体焊缝垂直堆焊；

1.7)、焊接要求：所有焊接层必须无任何焊接缺陷并熔合于母材；

1.8)、焊接工艺参数：根据焊接设备、焊接材料、焊件材质以及焊接要求制定焊接参数；

焊接工艺参数

步骤二、焊接实施；

2.1)、通过加热工装5对32MPa泵头进排液阀箱6由外而内预热至150-200℃，并通过测温仪在各阀孔61进行温度检测，达到焊接工艺温度后，同步利用三台数字化控制逆变式手工焊条电弧焊和氩弧焊合并用直流焊机分别进行三个阀孔61磨损面由底部而上堆焊，这样有利于整体的32MPa泵头进排液阀箱6热胀冷缩应力和变形量减少，进一步防止氢的浓集和淬硬组织存在的冷裂纹；

2.2)、正常焊接时，控制焊缝的层间温度不低于预热温度，因加长焊条7相对于单个焊条单元71不够稳定，堆焊时采用圆圈形运条方法，加长焊条7与堆焊层构成90°直角堆焊，焊接电流可优选为85A，采用短弧(3-4.5mm)操作，防止堆焊层产生气孔等缺陷，整体堆焊完成后保证内孔在φ110mm，另外堆焊层上部高于本体，这样有利于足够的余量加工；

2.3)、各阀孔61磨损面全部堆焊完成后，再通过加热工装5对32MPa泵头进排液阀箱6 由外而内进行550℃-600℃热处理6小时消除焊接应力，然后再随着缓冷到250℃左右时采用保温棉整体覆盖冷却到室温，通过检测探伤确认无任何焊接缺陷后，机械加工各阀孔61磨损面堆焊的焊缝，并采用先制作的符合的样板进行比对，恢复使用公差尺寸。

以上仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。

Claims (7)

1.32MPa泵头进排液阀箱阀孔磨损焊接装置，包括焊机，其特征在于：还包括水平底板座(1)，水平底板座(1)四个方位分别设置有锁紧装置，水平底板座(1)上还设置有若干可调节支撑架(2)，可调节支撑架(2)上设置有加热工装(5)；所述焊机上设置有加长焊条(7)。

2.根据权利要求1所述的32MPa泵头进排液阀箱阀孔磨损焊接装置，其特征在于：所述水平底板座(1)呈长方体状；所述锁紧装置包括水平底板座(1)上部四周边沿分别设置的若干耳座(3)，各耳座(3)中心处开设有螺纹孔并安装有相适配的锁紧螺顶杆(4)。

3.根据权利要求1或2所述的32MPa泵头进排液阀箱阀孔磨损焊接装置，其特征在于：所述可调节支撑架(2)为4个，分别设置在水平底板座(1)的四个拐角处。

4.根据权利要求3所述的32MPa泵头进排液阀箱阀孔磨损焊接装置，其特征在于：所述水平底板座(1)上与可调节支撑架(2)安装位置处分别竖向开设有内螺纹孔，所述可调节支撑架(2)包括调节杆(21)和连接于调节杆(21)顶部的支撑架(22)，调节杆(21)底部设置有外螺纹并与水平底板座(1)的内螺纹孔螺纹连接。

5.根据权利要求4所述的32MPa泵头进排液阀箱阀孔磨损焊接装置，其特征在于：所述加热工装(5)呈环形跑道状，其包括两根直管(51)，两根直管(51)的两侧相对应端部分别设置有弯管(52)，直管(51)和弯管(52)内侧分别连通设置有燃烧嘴(53)，直管(51)中部外侧分别连接有燃气连接管头(54)。

6.根据权利要求4或5所述的32MPa泵头进排液阀箱阀孔磨损焊接装置，其特征在于：所述加长焊条(7)由两根焊条单元(71)首尾连接而成。

7.根据权利要求2所述的32MPa泵头进排液阀箱阀孔磨损焊接装置，其特征在于：所述水平底板座(1)由厚120mm钢板切割加工而成，所述锁紧螺顶杆(4)由直径60mm圆棒加工而成，所述可调节支撑架(2)由直径20mm的圆棒以及厚20mm的钢板加工而成，所述加热工装(5)由直径40mm的圆钢管加工而成。

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