刮板機(jī)推移橫梁焊接變形的解決措施

張蕾　李曉鵬

摘 要：通過調(diào)整刮板機(jī)推移橫梁點(diǎn)裝時的焊接變形預(yù)留量、焊接順序、焊接電流和電壓，解決了推移橫梁因焊接變形量太大而裝不上銷子的問題，進(jìn)一步提高了推移橫梁的一次裝配率。

關(guān)鍵詞：刮板機(jī)；推移橫梁；焊接變形；焊接參數(shù)

中圖分類號：TG404 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.17.110

推移橫梁是我公司生產(chǎn)的刮板輸送機(jī)機(jī)頭推移部中極為關(guān)鍵的大件，其質(zhì)量直接影響機(jī)頭架、過渡槽等裝配大件的質(zhì)量。目前，我公司生產(chǎn)的3 m以上的推移橫梁由于其自身結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，焊接后都發(fā)生了較大的變形，最終導(dǎo)致橫梁與固定架體聯(lián)接板處穿不上銷子，需要火焰切割長孔，經(jīng)過火焰校正和壓力校正等。這樣做，不僅會增加工作的難度和復(fù)雜性，還會降低產(chǎn)品的美觀性。因此，為了控制推移橫梁的焊接變形，提高其一次性穿上銷子的概率，降低工作的復(fù)雜性，圍繞如何控制推移橫梁的焊接變形，提出了刮板機(jī)推移橫梁焊接變形的解決措施。推移橫梁如圖1所示。

圖1 推移橫梁

1 問題分析

我小組調(diào)查統(tǒng)計(jì)了2014-06—10推移橫梁焊接不合格品的情況，具體如表1所示。穿不上銷子的橫梁占橫梁總數(shù)的19.6%.

在分析影響推移橫梁焊接變形原因時，可以從人、機(jī)、料、法和環(huán)5個方面入手——員工的技能水平，設(shè)備運(yùn)行是否正常，

下料尺寸是否合適，焊接電流、電壓、速度的調(diào)節(jié)是否合理，

點(diǎn)裝時是否預(yù)留尺寸量，或預(yù)留尺寸是否合適，能否保證點(diǎn)裝平臺的平面度等，這些因素都會影響推移橫梁的焊接變形。經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)，因?yàn)橥埔茩M梁的聯(lián)接板尺寸不合格，沒有合理規(guī)定兩端聯(lián)接板之間的尺寸預(yù)留量，焊接順序和焊接電流、電壓沒有詳細(xì)的參考值，只是焊工根據(jù)經(jīng)驗(yàn)操作，所以，發(fā)生了推移橫梁焊接變形的情況。由此可見，控制下料尺寸、點(diǎn)裝尺寸，規(guī)定焊接順序、電流和電壓是非常必要的。

2 方案

2.1 下料

一般情況下，生產(chǎn)一個橫梁的流程是：投放工單→組織子物料→點(diǎn)裝→焊接。聯(lián)接板是由數(shù)控火焰切割機(jī)下料，然后由鉆床或鏜床在其上加工聯(lián)接孔。由于數(shù)控火焰切割下料時存在“馬蹄”現(xiàn)象，使得連接孔在垂直方向上的位置存在偏差?，F(xiàn)場測量時，偏差一般為1～2 mm。聯(lián)接板的“馬蹄”如圖2所示。

聯(lián)接板的“馬蹄”使得聯(lián)接孔的位置發(fā)生偏移。在點(diǎn)裝時，為了保證聯(lián)接板的垂直度和孔在垂直方向上的位置，應(yīng)使用墊塊保證其垂直度，并將橫梁整體上抬。在點(diǎn)裝時，還可以利用同心桿保證聯(lián)接板之間孔的同心度。

2.2 點(diǎn)裝

為了抵消焊接變形，焊接前，將焊件向與焊接變形相反的方向變形，這樣，橫梁就會發(fā)生彎曲變形，向有聯(lián)接板的一側(cè)內(nèi)弓。如果按照圖紙上兩連聯(lián)板之間的距離點(diǎn)裝，那么，橫梁彎曲變形之后，會導(dǎo)致聯(lián)接板之間的尺寸小于圖紙要求的尺寸。所以，在點(diǎn)裝時，要求保留一定的預(yù)變形尺寸量。

在點(diǎn)裝時，要保證主要尺寸的準(zhǔn)確性，即聯(lián)接板與推移板之間的眼距、聯(lián)接板與聯(lián)接板之間的眼距、聯(lián)接板的同心度，并根據(jù)橫梁的大小預(yù)留不等的焊接變形量。根據(jù)推移橫梁的長度和寬度，總結(jié)、分析、跟蹤記錄推移橫梁的結(jié)果，并初步制定了橫梁點(diǎn)裝的預(yù)留變形尺寸量。點(diǎn)裝預(yù)留變形尺寸量如表2所示。

2.3 焊接

2.3.1 調(diào)整焊接順序

常見的焊接方法有直通焊、從中間向兩邊施焊、分中退焊和跳焊，如圖3所示。當(dāng)推移橫梁的長寬值比較大時，焊接后的變形主要以彎曲變形為主。如果焊接方向不正確，則變形量就會比較大。在焊接長焊縫時，直通焊變形量大；從中段向兩端施焊，變形量會減少；從中段向兩端逐步退焊，變形量最少；采用逐步跳焊則可以減少變形量。當(dāng)結(jié)構(gòu)中有對稱布置的焊縫時，應(yīng)盡量采用對稱焊接，使用相同的電流、焊速和方向焊接。因?yàn)闄M梁的長直焊縫對稱布置，并且它是引起橫梁變形的主要焊縫，所以，同時安排2個焊工退焊是非常有必要的。

焊接順序?yàn)椋孩僬媛?lián)接板處等短焊縫打底，長焊縫先加固兩端，然后分段跳焊打底，將短小筋板角焊縫一次焊接完成，背面采用同樣的方法一次焊接完成；②將正面短焊縫焊完填滿，長焊縫分段蓋面焊接，待冷卻后再將其余焊縫焊完；③如果有加強(qiáng)壓板，在上述焊接工作完成后安裝，然后重復(fù)上述焊接順序，將壓板焊接完成。

根據(jù)后焊的比先焊的焊縫焊接變形大的原理，推移橫梁聯(lián)接板的焊接從外向內(nèi)焊接。在此特別要注意的是，在焊接結(jié)構(gòu)簡單的小橫梁時，可以按照以上步驟焊接，但是，當(dāng)焊接有加強(qiáng)板的橫梁時，在焊接加強(qiáng)板的坡口時要注意橫梁的變形，采取邊測量邊焊接的方法，根據(jù)變形調(diào)整焊接順序。在焊接大橫梁時，要把聯(lián)接板留到最后焊接。

2.3.2 調(diào)整焊接速度、電流、電壓

經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在焊接橫梁時，有的焊工沒有采用跳焊法焊接長直焊縫，也不能保證2個焊工同時完成焊接工作，這樣，通直焊就會引發(fā)7 mm以上的變形量。

焊接速度對焊縫成形、接頭性能都有影響，速度過快會出現(xiàn)咬邊、未焊透和氣孔等缺陷，速度過慢則效率低、輸入焊縫的熱量過多，接頭晶粒粗大，變形大，焊縫成形差。一般情況下，半自動焊接速度為15～40 m/h。

經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)，打底焊和填充焊時焊工所用的焊絲是一樣的，但是，電流、電壓相差較大，焊接速度與焊接電流、電壓不匹配，電流、電壓太大、速度慢導(dǎo)致輸入焊縫的熱量大，焊接變形量增大。打底焊和填充焊的焊接值如表3所示。

3 改進(jìn)結(jié)果

相關(guān)改進(jìn)措施實(shí)施后，統(tǒng)計(jì)2014-12—2015-03推移橫梁不合格品的情況如表4所示。

從表4中可以看出，改進(jìn)措施實(shí)施后，推移橫梁不合格品數(shù)大大減少了，不合格率由原來的19.6%降低到了4.7%，并且焊接后橫梁的變形大幅減少，各主要尺寸都在要求范圍內(nèi)，一次性穿上銷子的概率也大幅增加。由此可見，在點(diǎn)裝時，預(yù)留焊接變形量，調(diào)整焊接順序，控制焊接電流、電壓的大小，可以有效解決推移橫梁因焊接變形量太大而裝不上銷子的問題。

參考文獻(xiàn)

[1]熊大勝.減少大型焊接結(jié)構(gòu)件變形的措施[J].金屬加工（熱加工），2012（2）.

[2]朱江.焊接變形的控制和預(yù)防[J].電焊機(jī)，2009（8）.

[3]中國質(zhì)量協(xié)會.QC小組基礎(chǔ)教材[M].北京：中國社會出版社，2008.

[4]付榮柏.焊接變形的控制與矯正[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.

〔編輯：白潔〕