起重机拼板对接不清根高效焊接新工艺研究

发布时间：2020-03-24 19:52

【摘要】：在大型起重机、桥梁、船舶等设备的生产过程中存在大量的板单元对接焊,目前,针对厚板焊接主要采用手工焊条进行点焊装配,二氧化碳气体保护焊进行打底,正面用埋弧焊进行填充盖面,工件翻身,碳弧气刨清根,进行人工打磨,反面进行埋弧焊填充盖面。其整体板单元生产过程复杂,生产效率低下。本文针对上述问题,基于原有埋弧焊工艺的基础上提出采用埋弧焊陶质衬垫技术,埋弧焊加反面陶质衬垫技术实现拼板对接单面焊双面成形。首先,采用有限元模拟软件MARC对埋弧对接焊的应力场和温度场进行数值模拟,通过模拟焊接过程中的温度场、应力场,确定焊接热输入范围。试验结果表明,针对12mm板厚焊接热输入超过5.0KJ/mm时焊接模拟无法进行,通过观察试验得知由于焊接热输入较大,焊丝熔化速度太快,容易使熔池内部的金属溶液流出,导致出现焊漏现象。研究中,为了达到单面焊双面成形的目的,采用了陶质衬垫技术。同时,为了减少焊接填充量,将箱体板单元坡口形式改为V型坡口,角度为60°,钝边为4mm,坡口间隙为3-4mm,相对于传统坡口,焊接填充量减少了12%。采用双丝埋弧焊代替传统单丝埋弧焊的焊接方法,大大提高焊接效率。焊接工艺试验涉及了12mm、16mm和20mm三种板厚试板,并得到了各自的最佳工艺参数,给出了双丝的电压、电流与焊接速度。试验中还通过扫描电镜(SEM)对焊缝试样进行了显微组织观察,焊缝填充区与母材区融合性很好,整个接头并未生成孪晶马氏体和魏氏体等韧性较低的组织,符合生产要求。拉伸、弯曲、冲击、硬度等力学性能测试结果符合《AWS D1.1-2015》的标准要求。研究表明:采用的多丝埋弧焊加陶质衬垫技术,正面打底、填充和盖面,反面马板定位,实现一次性完成两层单道焊接,简化了焊接工艺过程,很好地达到了单面焊双面成形效果。
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH21;TG445

【参考文献】

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本文编号：2598779