一種大型厚壁油缸的窄間隙埋弧焊坡口結(jié)構(gòu)及裝焊方法
【專利說明】
[0001 ] 技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種埋弧焊坡口結(jié)構(gòu)，尤其是一種大型厚壁油缸的窄間隙埋弧焊坡口結(jié)構(gòu)及裝焊方法。
[0002]【背景技術(shù)】:
當(dāng)今生產(chǎn)的一類大型厚壁油缸，其基本結(jié)構(gòu)為:由缸體與缸頭組焊而成，油缸缸體厚度在150mm以上，外徑在1500mm以上，長度在1500mm以上，焊后缸體內(nèi)壁不加工，焊縫要滿足100%恪透性超聲波探傷要求。在以前的類似結(jié)構(gòu)中，焊接坡口形式均為V型或U型，鈍邊4_，多采用反面清根或焊后對內(nèi)壁進(jìn)行機(jī)械加工的方法去除坡口極易產(chǎn)生焊接缺陷的焊縫。由于油缸材質(zhì)比較特殊，碳當(dāng)量CE 2 0.6%，預(yù)熱溫度在200°C以上。在該預(yù)熱溫度下，無法實(shí)現(xiàn)手工CO2氣體保護(hù)焊焊接，只能采用埋弧自動(dòng)焊焊接，缸頭和缸體均開單坡口，且坡口只能開在外側(cè)，在外側(cè)進(jìn)行焊接，而油缸內(nèi)側(cè)焊縫無法清根、無法焊接。
[0003]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種大型厚壁油缸的窄間隙埋弧焊坡口結(jié)構(gòu)及裝焊方法。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案:
一種大型厚壁油缸的窄間隙埋弧焊坡口結(jié)構(gòu)，包括:缸頭和缸體，所述缸頭上設(shè)有缸頭鈍邊，所述缸體上設(shè)有缸體鈍邊，所述缸體鈍邊包括鈍邊第二臺(tái)階和鈍邊第一臺(tái)階，所述缸頭鈍邊放置在鈍邊第一臺(tái)階上構(gòu)成一窄間隙坡口，所述窄間隙坡口呈“U”型，所述窄間隙坡口的底部半徑為R。
[0005]所述半徑R為12_20cm。
[0006]—種大型厚壁油缸的窄間隙埋弧焊坡口結(jié)構(gòu)的裝焊方法，包括如下步驟:
1)利用機(jī)床在缸頭的內(nèi)側(cè)刻劃出四條線，這四條線與缸頭的內(nèi)圓垂直，并且相鄰兩條線之間的弧長都是缸頭內(nèi)圓周長的四分之一，在缸頭外側(cè)距離坡口端面距離10mm處利用機(jī)床刻劃出檢查線并打上洋沖眼；
2)利用機(jī)床在缸體的內(nèi)側(cè)刻劃出四條線，這四條線與缸體的內(nèi)圓垂直，并且相鄰兩條線之間的弧長都是缸體內(nèi)圓周長的四分之一；
3)在缸頭內(nèi)側(cè)刻劃出四條線的左/右側(cè)裝焊工藝連接板，在缸體內(nèi)側(cè)刻劃出四條線的右/左側(cè)裝焊工藝連接板，在缸底外側(cè)焊接工藝吊耳，焊接時(shí)對缸體和缸頭局部預(yù)熱；
4)缸體和缸頭上的工藝連接板焊接完成后將缸體放在轉(zhuǎn)胎上，起吊缸頭與缸體進(jìn)行裝配，并利用已劃的檢查線檢查裝配精度，控制圓周方向檢查線距離缸體端面尺寸一致，并使缸體和缸頭上的工藝連接板貼合，然后將工藝連接板焊在一起；
5)油缸的焊接在7m*7m窄間隙操作機(jī)上進(jìn)行，配200T防竄滾輪架進(jìn)行焊接，焊前按要求對焊劑進(jìn)行烘干，測量焊縫距外圓的深度，確定每道焊縫的焊接速度、焊接電流、焊接電壓、層間溫度；
6)當(dāng)填充焊縫達(dá)到坡口深度的一半時(shí)對焊縫進(jìn)行一次消氫處理，提高加熱溫度，加熱溫度比預(yù)熱溫度高出100?150°C，溫度達(dá)到要求后進(jìn)行3?6小時(shí)的保溫，保溫時(shí)間達(dá)到后關(guān)小火頭，當(dāng)溫度降低至預(yù)熱范圍開始重新焊接，當(dāng)全部坡口焊滿后再次對焊縫進(jìn)行一次消氫處理，加熱溫度比預(yù)熱溫度高出100?150°C，溫度達(dá)到要求后進(jìn)行3?6小時(shí)的保溫，保溫時(shí)間達(dá)到后緩冷，當(dāng)環(huán)境溫度低于5°C時(shí)可采用關(guān)小火頭緩冷；
7)當(dāng)缸體的溫度緩冷至50?80 °C時(shí)，采用碳弧氣刨槍刨除或氣割的方法去除工藝連接板，并打磨、拋光，對A區(qū)域同樣采用碳弧氣刨的方法去除，并用砂帶機(jī)打磨、拋光。
[0007]由于采用如上所述的技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下優(yōu)越性:
本發(fā)明所述的一種大型厚壁油缸的窄間隙埋弧焊坡口結(jié)構(gòu)及裝焊方法，該坡口結(jié)構(gòu)不但非常容易地保證缸頭和缸體焊接時(shí)的裝配精度，而且非常容易地能夠油缸焊縫滿足100%熔透性超聲波探傷要求，還能夠控制油缸在焊接過程中產(chǎn)生的變形。
[0008]【附圖說明】:
圖1本發(fā)明油缸的剖視圖；
圖2是本發(fā)明缸頭的坡口結(jié)構(gòu)；
圖3是本發(fā)明缸體的坡口結(jié)構(gòu)；
圖4是本發(fā)明缸體和缸頭裝配后的坡口結(jié)構(gòu)；
圖5是圖4的局部放大圖；
圖6是缸頭上的工藝連接板示意圖；
圖7是圖6中M-M的截面圖；
圖8是缸體上的工藝連接板示意圖；
圖9是圖8中N-N的截面圖；
圖10是缸體和缸頭裝配后的示意圖；
圖11是圖10中P-P的截面圖；
圖12是缸體和缸頭焊后刨、磨處理區(qū)域示意圖；
圖中標(biāo)記:1、缸頭;2、缸體;3、缸頭鈍邊;4、鈍邊第二臺(tái)階;5、缸體鈍邊;6、鈍邊第一臺(tái)階。
[0009]【具體實(shí)施方式】:
通過下面的實(shí)施例可以更詳細(xì)的解釋本發(fā)明，公開本發(fā)明的目的旨在保護(hù)本發(fā)明范圍內(nèi)的一切變化和改進(jìn)，本發(fā)明并不局限于下面的實(shí)施例；
結(jié)合附圖所述的一種大型厚壁油缸的窄間隙埋弧焊坡口結(jié)構(gòu)，包括:缸頭I和缸體2，所述缸頭I上設(shè)有缸頭鈍邊3，所述缸體2上設(shè)有缸體鈍邊5，所述缸體鈍邊5包括鈍邊第二臺(tái)階4和鈍邊第一臺(tái)階6，所述缸頭鈍邊3放置在鈍邊第一臺(tái)階6上構(gòu)成一窄間隙坡口 7，所述窄間隙坡口 7呈“U”型，所述窄間隙坡口 7的底部半徑為R。
[0010]所述半徑R為12-20cm。
[0011]—種大型厚壁油缸的窄間隙埋弧焊坡口結(jié)構(gòu)的裝焊方法，包括如下步驟:
1)利用機(jī)床在缸頭I的內(nèi)側(cè)刻劃出四條線，這四條線與缸頭I的內(nèi)圓垂直，并且相鄰兩條線之間的弧長都是缸頭I內(nèi)圓周長的四分之一，在缸頭I外側(cè)距離坡口端面距離10mm處利用機(jī)床刻劃出檢查線并打上洋沖眼；
2)利用機(jī)床在缸體2的內(nèi)側(cè)刻劃出四條線，這四條線與缸體2的內(nèi)圓垂直，并且相鄰兩條線之間的弧長都是缸體2內(nèi)圓周長的四分之一；
3)在缸頭I內(nèi)側(cè)刻劃出四條線的左/右側(cè)裝焊工藝連接板，在缸體2內(nèi)側(cè)刻劃出四條線的右/左側(cè)裝焊工藝連接板，在缸底外側(cè)焊接工藝吊耳，焊接時(shí)對缸體2和缸頭I局部預(yù)熱；
4 )缸體2和缸頭I上的工藝連接板焊接完成后將缸體2放在轉(zhuǎn)胎上，起吊缸頭I與缸體2進(jìn)行裝配，并利用已劃的檢查線檢查裝配精度，控制圓周方向檢查線距離缸體2端面尺寸一致，并使缸體2和缸頭I上的工藝連接板貼合，然后將工藝連接板焊在一起；
5)油缸的焊接在7m*7m窄間隙操作機(jī)上進(jìn)行，配200T防竄滾輪架進(jìn)行焊接，焊前按要求對焊劑進(jìn)行烘干，測量焊縫距外圓的深度，確定每道焊縫的焊接速度、焊接電流、焊接電壓、層間溫度；
6)當(dāng)填充焊縫達(dá)到坡口深度的一半時(shí)對焊縫進(jìn)行一次消氫處理，提高加熱溫度，加熱溫度比預(yù)熱溫度高出120°C，溫度達(dá)到要求后進(jìn)行5小時(shí)的保溫，保溫時(shí)間達(dá)到后關(guān)小火頭，當(dāng)溫度降低至預(yù)熱范圍開始重新焊接，當(dāng)全部坡口焊滿后再次對焊縫進(jìn)行一次消氫處理，加熱溫度比預(yù)熱溫度高出120°C，溫度達(dá)到要求后進(jìn)行5小時(shí)的保溫，保溫時(shí)間達(dá)到后緩冷，當(dāng)環(huán)境溫度低于5°C時(shí)可采用關(guān)小火頭緩冷；
7)當(dāng)缸體的溫度緩冷至65°C時(shí)，采用碳弧氣刨槍刨除或氣割的方法去除工藝連接板，并打磨、拋光，對A區(qū)域同樣采用碳弧氣刨的方法去除，并用砂帶機(jī)打磨、拋光。
[0012]以上內(nèi)容中未細(xì)述部份為現(xiàn)有技術(shù)，故未做細(xì)述。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種大型厚壁油缸的窄間隙埋弧焊坡口結(jié)構(gòu)，包括:缸頭(I)和缸體(2 )，其特征在于:所述缸頭(I)上設(shè)有缸頭鈍邊(3 )，所述缸體(2 )上設(shè)有缸體鈍邊(5 )，所述缸體鈍邊(5 )包括鈍邊第二臺(tái)階(4)和鈍邊第一臺(tái)階(6)，所述缸頭鈍邊(3)放置在鈍邊第一臺(tái)階(6)上構(gòu)成一窄間隙坡口(7)，所述窄間隙坡口(7)呈“U”型，所述窄間隙坡口(7)的底部半徑為R。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大型厚壁油缸的窄間隙埋弧焊坡口結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述半徑R為12_20cmo3.—種權(quán)利要求1所述的大型厚壁油缸的窄間隙埋弧焊坡口結(jié)構(gòu)的裝焊方法，其特征在于:包括如下步驟: 1)利用機(jī)床在缸頭(I)的內(nèi)側(cè)刻劃出四條線，這四條線與缸頭(I)的內(nèi)圓垂直，并且相鄰兩條線之間的弧長都是缸頭(I)內(nèi)圓周長的四分之一，在缸頭(I)外側(cè)距離坡口端面距離10mm處利用機(jī)床刻劃出檢查線并打上洋沖眼； 2)利用機(jī)床在缸體(2)的內(nèi)側(cè)刻劃出四條線，這四條線與缸體(2)的內(nèi)圓垂直，并且相鄰兩條線之間的弧長都是缸體(2)內(nèi)圓周長的四分之一； 3)在缸頭(I)內(nèi)側(cè)刻劃出四條線的左/右側(cè)裝焊工藝連接板，在缸體(2)內(nèi)側(cè)刻劃出四條線的右/左側(cè)裝焊工藝連接板，在缸底外側(cè)焊接工藝吊耳，焊接時(shí)對缸體(2)和缸頭(I)局部預(yù)熱； 4)缸體(2)和缸頭(I)上的工藝連接板焊接完成后將缸體(2)放在轉(zhuǎn)胎上，起吊缸頭(I)與缸體(2)進(jìn)行裝配，并利用已劃的檢查線檢查裝配精度，控制圓周方向檢查線距離缸體(2)端面尺寸一致，并使缸體(2)和缸頭(I)上的工藝連接板貼合，然后將工藝連接板焊在一起； 5)油缸的焊接在7m*7m窄間隙操作機(jī)上進(jìn)行，配200T防竄滾輪架進(jìn)行焊接，焊前按要求對焊劑進(jìn)行烘干，測量焊縫距外圓的深度，確定每道焊縫的焊接速度、焊接電流、焊接電壓、層間溫度； 6)當(dāng)填充焊縫達(dá)到坡口深度的一半時(shí)對焊縫進(jìn)行一次消氫處理，提高加熱溫度，加熱溫度比預(yù)熱溫度高出100?150°C，溫度達(dá)到要求后進(jìn)行3?6小時(shí)的保溫，保溫時(shí)間達(dá)到后關(guān)小火頭，當(dāng)溫度降低至預(yù)熱范圍開始重新焊接，當(dāng)全部坡口焊滿后再次對焊縫進(jìn)行一次消氫處理，加熱溫度比預(yù)熱溫度高出100?150°C，溫度達(dá)到要求后進(jìn)行3?6小時(shí)的保溫，保溫時(shí)間達(dá)到后緩冷，當(dāng)環(huán)境溫度低于5°C時(shí)可采用關(guān)小火頭緩冷； 7)當(dāng)缸體的溫度緩冷至50?80°C時(shí)，采用碳弧氣刨槍刨除或氣割的方法去除工藝連接板，并打磨、拋光，對A區(qū)域同樣采用碳弧氣刨的方法去除，并用砂帶機(jī)打磨、拋光。
【專利摘要】一種大型厚壁油缸的窄間隙埋弧焊坡口結(jié)構(gòu)，包括：缸頭和缸體，所述缸頭上設(shè)有缸頭鈍邊，所述缸體上設(shè)有缸體鈍邊，所述缸體鈍邊包括鈍邊第二臺(tái)階和鈍邊第一臺(tái)階，所述缸頭鈍邊放置在鈍邊第一臺(tái)階上構(gòu)成一窄間隙坡口，所述窄間隙坡口呈“U”型，所述窄間隙坡口的底部半徑為R，一種大型厚壁油缸的窄間隙埋弧焊坡口結(jié)構(gòu)及裝焊方法，該坡口結(jié)構(gòu)不但非常容易地保證缸頭和缸體焊接時(shí)的裝配精度，而且非常容易地能夠油缸焊縫滿足100%熔透性超聲波探傷要求，還能夠控制油缸在焊接過程中產(chǎn)生的變形。
【IPC分類】B23K9/235, B23K9/18, B23K33/00
【公開號】CN105618904
【申請?zhí)枴緾N201610097854
【發(fā)明人】閆智衛(wèi), 肖德政, 趙朝輝, 王志平, 白安民, 姬偉偉, 閆天佼, 李利霞, 張磊磊, 李鵬飛, 李園園, 劉宏劍
【申請人】中信重工機(jī)械股份有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2016年2月23日