礦用防爆對旋式軸流通風(fēng)機(jī)新型輪轂焊接工藝探討

摘 要： 新型輪轂焊接質(zhì)量不穩(wěn)定，采用自動焊提高焊縫質(zhì)量，通過工藝改進(jìn)，對應(yīng)措施的實(shí)施，輪轂焊縫質(zhì)量和焊接尺寸精度已經(jīng)穩(wěn)定提高。

關(guān)鍵詞：新型輪轂 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 工藝方法 焊接質(zhì)量

一、引言

煤礦地面用防爆抽出式對旋軸流通風(fēng)機(jī)是礦井的主要大型通風(fēng)設(shè)備，直接影響煤礦井下的安全生產(chǎn)。葉輪中輪轂作為通風(fēng)機(jī)的重要關(guān)鍵部件，從外觀、結(jié)構(gòu)、性能上要求都非常高。新型輪轂采用Q345鋼板焊接結(jié)構(gòu)，該輪轂形似“車輪”，其筋板類似“車輻條”，相比老結(jié)構(gòu)輪轂，缺少環(huán)向輻板/法蘭支撐。在進(jìn)行焊接時(shí)，如果不能嚴(yán)格對稱焊接，極易造成輪緣圓度變差，從而影響后續(xù)貼緊輪緣內(nèi)壁的法蘭/輻板鉚裝困難。由于其焊縫均為筋板的焊縫，如果按照通常輪轂平放焊接，則為立焊縫，焊接質(zhì)量難以保證，因此，需要將輪轂立起焊接。新型輪轂整體結(jié)構(gòu)剛度較高，但焊接量較大，其應(yīng)力也大，因此對于焊接順序和焊縫內(nèi)在及表觀質(zhì)量要求較高。為了更好的滿足煤炭行業(yè)發(fā)展的需求，提高我公司在市場上的形象，需要提高我公司輪轂焊接工藝水平，改進(jìn)焊接工藝，提高輪轂表觀質(zhì)量尤為重要。

二、輪轂焊接質(zhì)量不穩(wěn)定現(xiàn)狀及原因分析

輪轂主要環(huán)焊縫（如圖一所示）我公司原來一直采用傳統(tǒng)的CO2氣體保護(hù)焊手工焊技術(shù)，選擇用ER50-6，φ1.2焊絲進(jìn)行焊接，由于焊量較大，焊接時(shí)需要進(jìn)行多層多道焊，焊縫表觀質(zhì)量難以控制。

輪轂筋板的焊縫如果按照通常輪轂平放焊接，則為立焊縫，焊接難度較大，焊量較大，其應(yīng)力也大，焊接質(zhì)量難以保證。

產(chǎn)生這種原因的主要因素如下：

1.輪轂結(jié)構(gòu)特殊，焊接量大，主要采用手工進(jìn)行焊接。由于該工藝過分依靠工人技能、責(zé)任心，質(zhì)量保證困難。

2.該結(jié)構(gòu)輪轂環(huán)向輻板/法蘭后焊，在進(jìn)行焊接時(shí)，如果不能嚴(yán)格對稱焊接，極易造成輪緣圓度變差，從而影響后續(xù)貼緊輪緣內(nèi)壁的法蘭/輻板鉚裝困難。

3.焊接時(shí)將輪轂平放在平臺上，操作者立焊焊接筋板的焊縫，焊接速度不穩(wěn)定，焊縫凸凹不平；勞動環(huán)境差、強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低，質(zhì)量難以控制。

三、焊接工藝流程及改進(jìn)工藝措施，提高產(chǎn)品質(zhì)量

1.工藝流程。輪轂焊接工藝流程如圖二所示。

2.改進(jìn)工藝措施，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

2.1采用十字操作機(jī)+焊接系統(tǒng)（焊接電源、焊槍等）+變位機(jī)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)輪轂環(huán)焊縫自動化焊接（如圖三所示）。對于法蘭與輪緣、加強(qiáng)板與軸套的外側(cè)環(huán)焊縫，采用十字操作機(jī)+焊接系統(tǒng)（焊接電源、焊槍等）+變位機(jī)機(jī)構(gòu)，橫臂大幅度調(diào)整與機(jī)頭精細(xì)位移相結(jié)合，配合傾斜式變位機(jī)，可使得焊縫處于船型焊接位置，實(shí)現(xiàn)自動化焊接，從而有效提高焊縫質(zhì)量。

2.2優(yōu)化焊接工藝參數(shù)。

2.2.1打底焊時(shí)，焊接電流250A-280A，焊接電壓25-30V，焊接速度280mm/min。

2.2.2填充焊時(shí)采用擺動，焊接電流280A-320A，焊接電壓28-32V，焊接速度260mm/min，擺幅12mm，擺動速度30r/min，左停時(shí)間5s，右停時(shí)間5s。

2.2.3蓋面焊時(shí)，焊接電流250A-280A，焊接電壓25-30V，焊接速度280mm/min。焊縫余高≤2mm，焊接過程嚴(yán)格執(zhí)行層間清理。

2.3設(shè)計(jì)輪轂焊接支架，提高焊接精度，減少焊接變形。

采用CO2氣體保護(hù)焊手工焊筋板的立焊縫，應(yīng)盡量通過輪轂焊接支架使立焊縫處于平焊、橫焊、船型焊位置進(jìn)行焊接。工裝原理簡圖如下（如圖四所示）。

2.4控制合理的焊接順序。筋板關(guān)于中心軸線對稱的焊縫采用雙人對稱焊接。圓周方向應(yīng)采用米字型對稱焊接。

四、結(jié)語

改進(jìn)后的工藝措施在輪轂生產(chǎn)實(shí)踐中，穩(wěn)定提高了產(chǎn)品質(zhì)量，提升了生產(chǎn)效率；通過實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行，產(chǎn)品表觀質(zhì)量和性能得到了顯著的提高，同時(shí)降低了操作者的勞動強(qiáng)度，從工藝方法上保證輪轂?zāi)芊显O(shè)計(jì)及標(biāo)準(zhǔn)要求，為用戶提供安全可靠的產(chǎn)品。焊縫質(zhì)量如圖五所示：改進(jìn)后的工藝現(xiàn)已納入我公司正常工藝進(jìn)行生產(chǎn)。

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作者簡介：張海紅（1988—），本科，助理工程師，主要從事風(fēng)機(jī)焊接工藝工作。