CN219746617U - 一种大型结构件提升臂l型加固板的焊接加热结构 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种大型结构件提升臂L型加固板的焊接加热结构,包括提升臂,提升臂上部设置为箱体横梁上平面和箱体横梁斜面,箱体横梁上平面和箱体横梁斜面交界处为提升臂R角,箱体横梁上平面设置有两个安装槽,安装槽两侧为凸台,箱体横梁斜面上部设有钢包撞块;箱体横梁上平面、箱体横梁斜面上焊接设有与两者以及钢包撞块相适配的L型加固板,L型加固板上设有加热装置,加热装置包括形状与L型加固板边沿形状一致的燃气管架,燃气管架上设有具有燃气阀的燃气接口,其底部设有若干支架,其管身上设有若干喷嘴。应用本实用新型可以有效增加提升臂的稳固性,满足连铸机大包回转台长期使用的各种机械性能需求,降低设备备件采购成本及维护成本,减少长时间停机损失,为连铸机的合理组产提供了保障。

Description

一种大型结构件提升臂L型加固板的焊接加热结构
技术领域
本实用新型涉及焊接技术领域,尤其涉及一种大型结构件提升臂L型加固板的焊接加热结构及方法。
背景技术
如图1-4所示,连铸机大包回转台的关键部件大型结构件提升臂100安装在连铸机中心线上,并通过支架上的球面关节轴承支撑,提升臂100为大型箱体结构件,其箱体横梁上平面2和箱体横梁斜面3的交界处为提升臂R角1,箱体横梁上平面2、箱体横梁斜平面3及提升臂R角1厚度超过50mm,箱体横梁上平面2与箱体横梁斜平面3的夹角通常为45°。连铸机大包回转台实际运行过程中,提升臂采用平行四连杆机构来保证钢包的平移升降,由于长期的载荷使用和原有设计焊缝缺陷等,往往导致大型结构件提升臂箱体横梁上提升臂R角1开裂,随着裂纹不断扩展,往往造成设备不能正常运转生产。若通过现场实施裂纹焊接来解决开裂问题,同时保证无焊接缺陷并在线手工研磨恢复图纸尺寸和R角精度尺寸,及时交付生产,但是这种通过消除裂纹恢复的原有大型结构件提升臂箱体横梁,各种机械性能不能满足提升臂平移升降长时间的使用,因为载荷使用和原有设计焊缝缺陷,仍然会在提升臂R角1处开裂。如果考虑现场更换提升臂,则存在如下问题:1、由于提升臂体积庞大,拆卸、吊装和运输都存在一定困难;2、备件采购制作时间周期长;3、更换局部部件不适宜新旧设备的组装以及浪费大量的采购成本。而若通过加固板进行焊接修复,由于加固板跟焊接连接的本体底板都比较厚,实现大厚板的焊接工艺比较困难,并且大厚板焊前必须预热,焊后还需进行热处理,因在大型结构件提升臂上进行修复,焊缝长度长,横梁又是结构件箱体,采用目前常规的氧·乙炔和电加热往往不能满足工艺需求。
实用新型内容
本实用新型目的在于提供一种大型结构件提升臂L型加固板的焊接加热结构及方法来解决背景技术存在的问题。
本实用新型解决技术问题的技术方案具体如下:
本实用新型一种大型结构件提升臂L型加固板的焊接加热结构,包括箱体结构的提升臂,提升臂上部设置为箱体横梁上平面和箱体横梁斜面,箱体横梁上平面和箱体横梁斜面的交界处为提升臂R角,箱体横梁上平面设置有两个安装槽,安装槽的两侧为凸台,箱体横梁斜面上部设置有钢包撞块;所述箱体横梁上平面、箱体横梁斜面上焊接设置有与两者以及钢包撞块相适配的L型加固板,L型加固板上设置有加热装置,该加热装置包括形状与L型加固板边沿形状一致的燃气管架,燃气管架上设置有具有燃气阀的燃气接口,其底部设置有若干支架,其管身上设置有若干喷嘴。
进一步地,所述安装槽内设置有与其相适配的垫块;所述L型加固板包括依次设置的水平部、弧度部和斜部;所述水平部上部设置有与各安装槽及凸台相对应且一致的加固板安装槽和加固板凸台,其底部水平并设置在凸台和垫块上,各加固板凸台分别与相对应的凸台边沿焊接固定并分别形成焊缝;所述弧度部与提升臂R角相对应;所述斜部与箱体横梁斜面相适配,其上部开设有与钢包撞块相适配的条状缺口并在条状缺口处与钢包撞块焊接固定形成焊缝,其两侧分别与箱体横梁斜面焊接固定形成焊缝。
进一步地,所述L型加固板上的焊接位置开设有坡口。
进一步地,所述燃气管架的形状与L型加固板的边沿一致,其管身上各喷嘴的位置分别与L型加固板各坡口位置相对应。
进一步地,所述喷嘴朝向燃气管架内侧45°设置。
进一步地,所述L型加固板采用50mm厚钢板机械加工而成,所述燃气管架采用φ50mm钢管弯曲切割加工焊接而成。
本实用新型一种基于上述技术方案所述大型结构件提升臂L型加固板的焊接加热结构的焊接方法,先根据提升臂的规格制作相对应的垫块、L型加固板和加热装置,在L型加固板需要焊接的地方分别开设坡口,在提升臂的箱体横梁上平面的各安装槽内安装垫块,然后在箱体横梁上平面、垫板及箱体横梁斜面上放置L型加固板,然后将加热装置通过支架设置在L型加固板上,然后通过燃气接口与可燃气体管道连接,然后进行L型加固板与提升臂的焊接加固,具体步骤如下:
步骤一、焊前准备;
1.1)、焊接设备:数字化控制逆变式手工直流焊机,焊接材料采用φ4.0mm和φ5.0mmE5015焊条,焊条350℃烘焙2h后恒温,放入保温桶随用随取;
1.2)、焊接位置:立焊-平焊-倾斜焊;
1.3)、焊前要求:焊接位置区域与焊条不得有油污、氧化层和水分等,需露出金属光泽;
1.4)、焊接技术要求:单面角焊缝堆焊层熔合母材,焊缝的表面无任何焊接缺陷并满足设计焊脚尺寸;
1.5)、焊件材质:Q345D(+Z15);
1.6)、辅助设施:保温桶、样板、测温仪、放大镜、保温棉、面罩、手套、清渣锤、锤子、凿子、锉刀、钢丝刷、砂纸、钢直尺、水平尺、活动板手、直磨机、角向磨光机、钢丝钳、钢锯条、劳动防护用品;
1.7)、焊接工艺参数:根据焊接设备、焊接材料、工艺评定加固材质以及焊接要求制定焊接参数;
步骤二:焊接实施;
2.1)、先将L型加固板放置在提升臂的箱体横梁上平面、箱体横梁斜面上,采用氧·乙炔火焰清理待焊接角焊缝内外坡口并烘干两侧至少100mm距离,然后均布分段点焊固定,利用加热装置对各坡口两侧进行焊接前均匀预热,温度达到后,通过数字化控制逆变式手工直流焊机采用规格为φ4.0mm的E5015焊条开始打底层焊接;
2.2)、L型加固板的焊接位置为平焊和倾斜焊,分段对称焊接;焊接顺序:先对称焊接靠近提升臂R角处加固板凸台与凸台之间的焊缝,再对称焊接斜部在条状缺口处与钢包撞块之间的焊缝,再对称焊接两个加固板安装槽之间的加固板凸台与相对应凸台之间的焊缝,再对称焊接斜部两侧与箱体横梁斜面的倾斜焊缝,再对称焊接水平部最前端加固板凸台两侧与相对应凸台之间的焊缝2-1、2-2,最后焊接水平部最前端加固板凸台前端与相对应凸台之间的焊缝;其中:打底层全部采用直线运条方法,打底层全部焊接完成后,采用锤击焊缝区,然后通过目测以及5倍放大镜检测焊缝有无焊接缺陷后,再通过规格为φ5.0mm的E5015焊条进行填充层和盖面层的焊接,保持层间温度,运条方法全部为斜三角形运条法,焊接顺序同打底层一样,同时确保盖面层必须满足设计焊缝尺寸,而且焊缝表面不能有任何焊接缺陷;全部焊接完成后,继续利用加热装置加热各焊缝区至300℃并恒温2小时,然后保温棉包扎缓冷至室温,再通过UT、MT探伤无缺陷后,焊接完成;最后将焊接完成的整体加固结构通过现场实际样板检验验收完全符合设计安装的要求后,交付使用。
进一步地,焊接设备为型号HT400D或HT500D数字化控制逆变式手工直流焊机。
进一步地,所述预热温度为150-200℃,层间温度保持在不低于120℃。
进一步地,打底层焊接时,焊接电流为140-180A,电弧电压为24±1V,焊接速度为17±1cm/min;填充层和盖面层焊接时,焊接电流为160-210A,电弧电压为27±1V,焊接速度为19±1cm/min。
相对于现有技术,本实用新型所述的一种大型结构件提升臂L型加固板的焊接加热结构,其设计新颖,制作简单,配合其焊接方法,有效解决L型加固板焊接加固时预热及焊后热处理问题,不仅安全易操作,焊接质量稳定、投资费用较低,而且大大增加了提升臂的稳固性,避免因长期使用导致提升臂R角的开裂,减少了维护费用,为连铸机合理组产提供安全保障。
附图说明
图1为大包回转台的关键部件示意图;
图2~图4为提升臂不同视角的结构示意图;
图5~图6为大型结构件提升臂L型加固板焊接加热结构不同视角的示意图;
图7~图8为提升臂上设置L型加固板不同视角结构示意图;
图9-图10为L型加固板不同视角结构示意图;
图中:100、提升臂;1、提升臂R角;2、箱体横梁上平面;21、安装槽;22、凸台;3、箱体横梁斜面;4、钢包撞块;5、L型加固板;51、斜部;52、弧度部;53、水平部;531、加固板安装槽;532、加固板凸台;54、条状缺口;6、燃气管架;7、支架;8、燃气阀;9、喷嘴;10、垫块;20、坡口。
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”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;“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。本实用新型未详述之处,均为本技术领域技术人员的公知技术。
实施例1:
如图1-图10所示,本实用新型一种大型结构件提升臂L型加固板的焊接加热结构,包括箱体结构的提升臂100,提升臂100上部设置为箱体横梁上平面2和箱体横梁斜面3,箱体横梁上平面2和箱体横梁斜面3的交界处为提升臂R角1,箱体横梁上平面2和箱体横梁斜面3的夹角为45°,箱体横梁上平面2设置有两个安装槽21,安装槽21的两侧为凸台22,箱体横梁斜面3上部设置有钢包撞块4;所述箱体横梁上平面2、箱体横梁斜面3上焊接设置有与两者以及钢包撞块相适配的L型加固板5,L型加固板5上设置有加热装置,该加热装置包括形状与L型加固板5边沿形状一致的燃气管架6,燃气管架6上设置有具有燃气阀8的燃气接口,其底部设置有若干支架7,其管身上设置有若干喷嘴9。
本实施例中,所述安装槽21内设置有与其相适配的垫块10;所述L型加固板5由50mm厚钢板切割机械加工而成,其包括依次设置的水平部53、弧度部52和斜部51;所述水平部53上部设置有与各安装槽21及凸台22相对应且一致的加固板安装槽531和加固板凸台532,其底部水平并设置在凸台22和垫块10上,各加固板凸台532分别与相对应的凸台22边沿焊接固定并分别形成焊缝1-1、2-1、2-2、3-1、3-2、4-1、4-2;所述弧度部52与提升臂R角1相对应;所述斜部51与箱体横梁斜面3相适配,其上部开设有与钢包撞块4相适配的条状缺口54并在条状缺口54处与钢包撞块4焊接固定形成焊缝5-1、5-2,其两侧分别与箱体横梁斜面3焊接固定形成焊缝6-1、6-2。其中,焊缝1-1为横向平角焊缝;焊缝2-1、2-2这平行对称纵向平角焊缝;焊缝3-1、3-2为平行对称纵向平角焊缝;焊缝4-1、4-2为平行对称纵向平角焊缝;焊缝5-1、5-2为平行对称纵向45°倾斜角焊缝;焊缝6-1、6-2为平行对称纵向45°倾斜角焊缝;
本实施例中,所述L型加固板5上的焊接位置开设有坡口20。
本实施例中,所述燃气管架6采用φ50mm钢管弯曲切割加工焊接而成,其形状与L型加固板5的边沿一致,其管身上各喷嘴9的位置分别与L型加固板5的各坡口20位置相对应,各所述喷嘴9朝向燃气管架6内侧45°设置。
实施例2:
本实用新型一种基于实施例1所述大型结构件提升臂L型加固板的焊接加热结构的焊接方法,先根据提升臂100的规格制作相对应的垫块10、L型加固板5和加热装置,在L型加固板5需要焊接的地方分别开设坡口20,在提升臂100的箱体横梁上平面2的各安装槽21内安装垫块10,然后在箱体横梁上平面2、垫板10及箱体横梁斜面3上放置L型加固板5,然后将加热装置通过支架7设置在L型加固板5上,然后通过燃气接口与可燃气体管道连接,然后进行L型加固板5与提升臂100的焊接加固,具体步骤如下:
步骤一、焊前准备;
1.1)、焊接设备:型号HT400D或HT500D数字化控制逆变式手工直流焊机,焊接材料采用φ4.0mm和φ5.0mm的E5015焊条,焊条350℃烘焙2h后恒温,放入保温桶随用随取;
1.2)、焊接位置:平焊-45°倾斜焊;
1.3)、焊前要求:焊接位置区域与焊条不得有油污、氧化层和水分等,需露出金属光泽;使用氧乙炔火焰去除铁锈、油脂、水分,然后用砂布或磨削砂轮机打磨除锈;
1.4)、焊接技术要求:单面角焊缝堆焊层熔合母材,焊缝的表面无任何焊接缺陷并满足设计焊脚尺寸;
1.5)、焊件材质(即提升臂箱体和加固材质):Q345D(+Z15);
1.6)、辅助设施:保温桶、样板、测温仪、放大镜、保温棉、面罩、手套、清渣锤、锤子、凿子、锉刀、钢丝刷、砂纸、钢直尺、水平尺、活动板手、直磨机、角向磨光机、钢丝钳、钢锯条、劳动防护用品(工作服、鞋、帽、平光镜);
1.7)、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;
手工焊条电弧焊焊接工艺参数
步骤二:焊接实施;
实施操作工艺路线:安装提升臂L型加固板--坡口清理--固定分段点焊--安装加热装置预热--对称焊接--锤击焊缝--表面检测--焊后热处理--缓冷--焊缝探伤检测--交付使用。
2.1)、先将L型加固板5放置在提升臂100的箱体横梁上平面2、箱体横梁斜面3上,采用氧·乙炔火焰清理待焊接角焊缝内外坡口并烘干两侧至少100mm距离,然后均布分段点焊固定,利用加热装置对各坡口两侧进行焊接前均匀预热,因加固板和箱体横梁焊接板材厚度都在50mm以上,预热温度为150-200℃为了更好降低局部温差应力,改善内部组织,防止产生或减少淬硬组织,预热的面积可以稍大,因预热面积大而长,必须采用测温枪在焊缝两侧进行温度验证,温度达到后,通过数字化控制逆变式手工直流焊机采用规格为φ4.0mm的E5015焊条开始打底层焊接;
2.2)、L型加固板5的焊接位置为平焊和倾斜焊,分段对称焊接;焊接顺序:先对称焊接靠近提升臂R角1处加固板凸台532与凸台22之间的焊缝4-1、4-2,再对称焊接斜部51在条状缺口54处与钢包撞块4之间的焊缝5-1、5-2,再对称焊接两个加固板安装槽531之间的加固板凸台532与相对应凸台22之间的焊缝3-1、3-2,再对称焊接斜部51两侧与箱体横梁斜面3的倾斜焊缝6-1、6-2,再对称焊接水平部53最前端加固板凸台532两侧与相对应凸台22之间的焊缝2-1、2-2,最后焊接水平部53最前端加固板凸台532前端与相对应凸台22之间的焊缝1-1;其中:打底层全部采用直线运条方法,打底层全部焊接完成后,采用锤击焊缝区,然后通过目测以及5倍放大镜检测焊缝有无焊接缺陷后,再通过规格为φ5.0mm的E5015焊条进行填充层和盖面层的焊接,保持层间温度120℃,运条方法全部为斜三角形运条法,焊接顺序同打底层一样,同时确保盖面层必须满足设计焊缝尺寸,而且焊缝表面不能有任何焊接缺陷;全部焊接完成后,继续利用加热装置加热各焊缝区至300℃并恒温2小时,然后保温棉包扎缓冷至室温,再通过UT、MT探伤无缺陷后,焊接完成;最后将焊接完成的整体加固结构通过现场实际样板检验验收完全符合设计安装的要求后,交付使用,再经过周期的连铸机大包回转台运转检验,达到机械性能使用效果。

Claims (6)

1.一种大型结构件提升臂L型加固板的焊接加热结构,包括箱体结构的提升臂(100),提升臂(100)上部设置为箱体横梁上平面(2)和箱体横梁斜面(3),箱体横梁上平面(2)和箱体横梁斜面(3)的交界处为提升臂R角(1),箱体横梁上平面(2)设置有两个安装槽(21),安装槽(21)的两侧为凸台(22),箱体横梁斜面(3)上部设置有钢包撞块(4),其特征在于:所述箱体横梁上平面(2)、箱体横梁斜面(3)上焊接设置有与两者以及钢包撞块相适配的L型加固板(5),L型加固板(5)上设置有加热装置,该加热装置包括形状与L型加固板(5)边沿形状一致的燃气管架(6),燃气管架(6)上设置有具有燃气阀(8)的燃气接口,其底部设置有若干支架(7),其管身上设置有若干喷嘴(9)。
2.根据权利要求1所述的一种大型结构件提升臂L型加固板的焊接加热结构,其特征在于:所述安装槽(21)内设置有与其相适配的垫块(10);所述L型加固板(5)包括依次设置的水平部(53)、弧度部(52)和斜部(51);所述水平部(53)上部设置有与各安装槽(21)及凸台(22)相对应且一致的加固板安装槽(531)和加固板凸台(532),其底部水平并设置在凸台(22)和垫块(10)上,各加固板凸台(532)分别与相对应的凸台(22)边沿焊接固定并分别形成焊缝(1-1、2-1、2-2、3-1、3-2、4-1、4-2);所述弧度部(52)与提升臂R角(1)相对应;所述斜部(51)与箱体横梁斜面(3)相适配,其上部开设有与钢包撞块(4)相适配的条状缺口(54)并在条状缺口(54)处与钢包撞块(4)焊接固定形成焊缝(5-1、5-2),其两侧分别与箱体横梁斜面(3)焊接固定形成焊缝(6-1、6-2)。
3.根据权利要求2所述的一种大型结构件提升臂L型加固板的焊接加热结构,其特征在于:所述L型加固板(5)上的焊接位置开设有坡口(20)。
4.根据权利要求3所述的一种大型结构件提升臂L型加固板的焊接加热结构,其特征在于:所述燃气管架(6)的形状与L型加固板(5)的边沿一致,其管身上各喷嘴(9)的位置分别与L型加固板(5)各坡口(20)位置相对应。
5.根据权利要求4所述的一种大型结构件提升臂L型加固板的焊接加热结构,其特征在于:所述喷嘴(9)朝向燃气管架(6)内侧45°设置。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种大型结构件提升臂L型加固板的焊接加热结构,其特征在于:所述L型加固板(5)采用50mm厚钢板机械加工而成,所述燃气管架(6)采用φ50mm钢管弯曲切割加工焊接而成。
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