CN219944906U - 一种大厚板q345d+z15立焊工艺评定焊接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大厚板Q345D+Z15立焊工艺评定焊接装置，包括自下向上依次设置的底座、结构件平台和锁紧结构件工装，结构件平台一侧设置有“L”型支撑对齐口，锁紧结构件工装上部设置有呈相垂直“Z”字型结构的上部锁紧座，上部锁紧座的上部开设若干螺杆孔并设置有锁紧螺杆，其中部侧面与“L”型支撑对齐口内侧面竖向齐平。本实用新型所述立焊工艺评定焊接装置结构简单，制作及操作方便，投入费用低，配合其焊接工艺，可以有效满足大厚板立焊工艺的评定的需求。

Description

一种大厚板Q345D+Z15立焊工艺评定焊接装置

技术领域

本实用新型属于焊接技术领域，涉及一种大厚板Q345D+Z15立焊工艺评定焊接装置及工艺。

背景技术

目前，很多大型机械设备在长期运转后，其零部件往往会出现各类开裂或损坏，如图4和图5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20和箱体横梁斜平面30的交界处为提升臂R角10，箱体横梁上平面20、箱体横梁斜平面30及提升臂R角10厚度超过50mm。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10开裂，随着裂纹不断扩展，往往造成设备不能正常运转生产。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。为了尽快恢复生产，也有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10处开裂。故有必要设计其它的对提升臂R角开裂处焊接加固方法，如在开裂位置两侧立焊加装立板等，通常这种大型设备加装的立板较厚(40mm以上)，因此在实施焊接前，需要对焊接工艺进行评定，以确定这种焊接工艺是否满足大型设备焊接加固的要求。

实用新型内容

针对在背景技术中存在的大型设备部件焊接加固前需要对焊接工艺进行评定的要求，本实用新型提供了一种大厚板Q345D+Z15立焊工艺评定焊接装置及工艺。

本实用新型解决技术问题的技术方案如下：

本实用新型一种大厚板Q345D+Z15立焊工艺评定焊接装置，包括自下向上依次设置的底座、结构件平台和锁紧结构件工装，结构件平台一侧设置有“L”型支撑对齐口，锁紧结构件工装上部设置有呈相垂直“Z”字型结构的上部锁紧座，上部锁紧座的上部开设若干螺杆孔并设置有锁紧螺杆，其中部侧面与“L”型支撑对齐口内侧面竖向齐平。

进一步地，所述结构件平台包括平台顶板，平台顶板的底部通过多个支脚与底座固定连接，所述“L”型支撑对齐口设置于平台顶板上表面一侧。

进一步地，所述锁紧结构件工装的上部锁紧座底部通过多个锁紧工装支腿与结构件平台顶部固定连接。

进一步地，所述锁紧工装支腿共同设置有中部对齐板，该中部对齐板的一侧面分别与“L”型支撑对齐口内侧面及上部锁紧座中部侧面齐平。

进一步地，所述底座为50mm厚钢板制作而成，所述结构件平台和锁紧结构件工装分别由30mm厚和20mm厚钢板制作而成，锁紧螺杆由φ40mm圆钢机械加工而成。

本实用新型一种基于上述技术方案所述的一种大厚板Q345D+Z15立焊工艺评定焊接装置的立焊工艺，其特征在于，通过大立板和小立板立焊工艺进行评定，先安装底座，再在底座上表面焊接固定结构件平台，然后在结构件平台上表面焊接固定锁紧结构件工装，再在结构件平台和锁紧结构件工装一侧竖直安装大立板并通过锁紧螺杆垂直固定大立板，接着将小立板竖直点焊安装固定在大立板一侧并形成角焊缝，最后对大立板与小立板预热立焊。

进一步地，具体步骤如下：

S1、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；

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，焊缝表面无任何焊接缺陷并满足设计焊脚尺寸；

1.5)、工艺评定加固材质：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；

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；

S2、焊接实施；

2.1)、采用氧·乙炔火焰清理大立板和小立板待形成的竖向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，利用加热设备进行坡口两侧焊接前均匀预热，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)、大立板和小立板角焊缝采用立焊，由下而上对称焊接，打底层运条方法全部采用正三角运条方法，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；打底层焊接完成后，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，运条方法全部斜月牙形运条法，焊接顺序同打底层一样，同时确保盖面层必须满足设计的焊缝尺寸，而且焊缝表面不能有任何焊接缺陷；全部焊接完成后，继续利用加热设备加热焊缝区至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；最后把焊接完成的整体工艺评定加固立板通过现场实际样板检验验收完全符合设计的要求，进行工艺评定检测试验。

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厚板Q345D+Z15立焊工艺评定焊接装置，其结构简单，制作及操作方便，投入费用低，配合其焊接工艺，可以有效满足大厚板立焊工艺的评定的需求。

附图说明

图1为立焊工艺评定焊接装置结构示意图；

图2为立焊工艺评定焊接装置应用时的示意图；

图3为立焊工艺评定焊接装置应用时的爆炸示意图；

图4为连铸机大包回转台的示意图；

图5为提升臂的结构示意图；

图中：1、底座；2、结构件平台；21、平台顶板；22、“L”型支撑对齐口；23、支脚；3、锁紧结构件工装；31、锁紧工装支腿；32、上部锁紧座；33、螺杆孔；34、中部对齐板；4、大立板；5、小立板；6、锁紧螺杆。

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1-3所示，本实用新型一种大厚板Q345D+Z15立焊工艺评定焊接装置，它包括自下向上依次设置的底座1、结构件平台2和锁紧结构件工装3，结构件平台2一侧设置有“L”型支撑对齐口22，锁紧结构件工装3上部设置有呈相垂直“Z”字型结构的上部锁紧座32，上部锁紧座32的上部开设若干螺杆孔33并设置有锁紧螺杆6，其中部侧面与“L”型支撑对齐口22内侧面竖向齐平，便于后续大立板4的竖直安装。

本实施例中，所述结构件平台2包括平台顶板21，平台顶板21的底部通过多个支脚23与底座1焊接固定，所述“L”型支撑对齐口22设置于平台顶板21上表面一侧。

本实施例中，所述锁紧结构件工装3的上部锁紧座32底部通过多个锁紧工装支腿31与结构件平台2顶部固定连接。

本实施例中，所述锁紧工装支腿31共同设置有中部对齐板34，该中部对齐板34的一侧面分别与“L”型支撑对齐口22内侧面及上部锁紧座32中部侧面齐平，通过中部对齐板34对后续安装及焊接时的大立板4提供对齐和支撑。

本实施例中，所述底座1为50mm厚钢板制作而成，所述结构件平台2和锁紧结构件工装3分别由30mm厚和20mm厚钢板制作而成，锁紧螺杆6由φ40mm圆钢机械加工而成。

实施例2：

本实用新型一种基于实施例1所述的一种大厚板Q345D+Z15立焊工艺评定焊接装置的立焊工艺，通过大立板4和小立板5立焊工艺进行评定，大立板4和小立板5均采用50mm厚钢板切割而成并在需焊接位置制备坡口，先安装底座1，再在底座1上表面焊接固定结构件平台2，然后在结构件平台2上表面焊接固定锁紧结构件工装3，再在结构件平台2和锁紧结构件工装3一侧竖直安装大立板4并通过锁紧螺杆6垂直固定大立板4，接着将小立板5竖直点焊安装固定在大立板4一侧并形成角焊缝，最后对大立板4与小立板5预热立焊，其具体步骤如下：

S1、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φ5.0mmE5015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；

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，焊缝表面无任何焊接缺陷并满足设计焊脚尺寸；

1.5)、工艺评定加固材质：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

S2、焊接实施；

安装大小立板形成角焊缝--上下固定点焊--坡口清理--预热--对称焊接--锤击焊缝--表面检测--缓冷--工艺评定；

2.1)、采用氧·乙炔火焰清理大立板4和小立板5待形成的竖向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，利用加热设备(如煤气加热等)进行坡口两侧焊接前均匀预热，因工艺评定加固板厚度通常在50mm以上，预热温度需控制在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)、大立板4和小立板5角焊缝采用立焊，由下而上对称焊接，打底层运条方法全部采用正三角运条方法，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；打底层焊接完成后，再通过规格为φ5.0mm的E5015焊条进行填充层和盖面层的焊接，保持层间温度不低于120℃，运条方法全部斜月牙形运条法，焊接顺序同打底层一样，同时确保盖面层必须满足设计的焊缝尺寸，而且焊缝表面不能有任何焊接缺陷；全部焊接完成后，继续利用加热设备加热焊缝区至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；最后把焊接完成的整体工艺评定加固立板，通过现场实际样板检验验收完全符合设计的要求，进行工艺评定检测试验。

Claims (5)

1.一种大厚板Q345D+Z15立焊工艺评定焊接装置，其特征在于：包括自下向上依次设置的底座(1)、结构件平台(2)和锁紧结构件工装(3)，结构件平台(2)一侧设置有“L”型支撑对齐口(22)，锁紧结构件工装(3)上部设置有呈相垂直“Z”字型结构的上部锁紧座(32)，上部锁紧座(32)的上部开设若干螺杆孔(33)并设置有锁紧螺杆(6)，其中部侧面与“L”型支撑对齐口(22)内侧面竖向齐平。

2.根据权利要求1所述的一种大厚板Q345D+Z15立焊工艺评定焊接装置，其特征在于：所述结构件平台(2)包括平台顶板(21)，平台顶板(21)的底部通过多个支脚(23)与底座(1)固定连接，所述“L”型支撑对齐口(22)设置于平台顶板(21)上表面一侧。

3.根据权利要求1所述的一种大厚板Q345D+Z15立焊工艺评定焊接装置，其特征在于：所述锁紧结构件工装(3)的上部锁紧座(32)底部通过多个锁紧工装支腿(31)与结构件平台(2)顶部固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种大厚板Q345D+Z15立焊工艺评定焊接装置，其特征在于：所述锁紧工装支腿(31)共同设置有中部对齐板(34)，该中部对齐板(34)的一侧面分别与“L”型支撑对齐口(22)内侧面及上部锁紧座(32)中部侧面齐平。

5.根据权利要求1所述的一种大厚板Q345D+Z15立焊工艺评定焊接装置，其特征在于：所述底座(1)为50mm厚钢板制作而成，所述结构件平台(2)和锁紧结构件工装(3)分别由30mm厚和20mm厚钢板制作而成，锁紧螺杆(6)由φ40mm圆钢机械加工而成。