中频加热弯管机导向杆的焊接

作者：徐州华东石油机械厂 董蔷 李淑梅 陶月红 李通

欢迎访问e展厅 展厅 9 焊接设备/切割机展厅 交流电焊机, 直流电焊机, 气体保护焊机, 埋弧焊机, 高频焊接机, ... 石油、石化管道建设大量使用加热弯管，中频加热弯管机是制造加热弯管的专用设备。我厂2002年3月自行研制成功的自动控制中频加热弯管机采用液压驱动，导向杆是其中一个重要部件，在弯管机小车推进装置中起导向作用。导向杆由φ168mm×20mm的20#无缝钢管制作，其总长度长达10m。由于导向杆为细长杆结构，刚度差，且精度和表面粗糙度要求又严格，因此采用整体加工需要特殊大型加工设备，加工难度大成本高。经过反复对比论证，我们对零件结构进行了改进，采用分体组焊件代替原来的整体式结构，并采取了一系列的工艺措施，这样采用一般车床就可以加工，大大降低了加工难度和加工成本。 1 零件结构 改进后的零件结构如图1 所示。两部分钢管之间采用长度420mm的芯轴定心，芯轴与钢管内孔采用过渡配合H7/m6，这样在装配比较方便的情况下，可以保证组焊时两段钢管具有较高的同轴度。两段钢管之间采用V形对接焊缝，距对接焊缝100mm 处两端各均布4个塞焊点。采取以上结构，每段导向杆的长度由原来的10m减小到5m，这样就可以在我厂现有的CW61125BX5m的车床上加工。 2 工　装 为了控制焊接变形，保证焊接质量。我们设计制作了4个等高支座，每个支座采用两个滚动轴承作为滚轮，导向杆放置在支座上进行焊接(图2) 。这样一方面可以避免由于钢管太长下挠使焊接变形增大;另一方面可以方便地转动导向杆以便于焊接和精度测量，根据检测值，调整焊接顺序和方向，控制焊接变形。 3 焊前准备 在CW61125BX5m的车床上分别加工两段钢管，按图纸要求车焊接坡口，并保证安装芯轴处两段钢管的内孔与外圆同轴;划线钻出两组4-φ20mm的塞焊孔;在平台上安装芯轴，组对两段钢管。 4 焊接工艺 (1) 焊接工艺参数:采用手工电弧焊，选用一般交流焊机和J422酸性焊条，焊条φ3.2mm，焊接电流为90～120A，焊接速度为9～13cm/min ，电弧电压为22～24 V。 (2) 按图纸要求实施塞焊。塞焊时先焊一个断面的4个点，采用对称跳焊，然后按相同的方法焊接另一断面的4个点，这样可以减少焊接变形，并可以依靠芯轴的作用将两段钢管基本定位在同一轴线上。 (3) 在平台上安装4 个滚轮支座，放上塞焊好的导向杆。在环焊缝的两侧各200mm处、导向杆的最上端安装两个百分表随时检测焊接变形。 (4) 对接环焊缝进行交叉点固焊，焊接四点，每段长度30～50mm。焊接完毕后，让焊接部位充分冷却，转动导向杆，从百分表读数中观察导向杆变形方向，记录最高点位置。 (5) 正式焊接时，从变形最高点起焊，分5层焊成，采用对称跳焊，每次焊接1/4圆弧，每层焊层厚度约3～4mm，焊接电流90～110A，最后两层须焊接2～3道，焊接顺序如图3 所示。每焊完一道，均需去除表面焊渣和飞溅物，在充分冷却后，用表测量导向杆变形方向，下一道焊接从变形最高点起焊，利用焊接变形对导向杆变形进行矫正。 (6) 焊接完成后，清理干净焊渣和飞溅物，打磨焊逢余高至与母材平齐，要求焊接接头表面与钢管其它外表面一样光滑。 5 焊后检验 焊接完成后将导向杆按自然状态放在平台上(可以是龙门刨床或铣床工作台)，用准直仪测定其素线的直线度，在导向杆单侧各45°夹角处取4点检测，如图4所示。测量结果: 4条母线的直线度分别是0.21 ， 0.27 ，0.24 ，0.19 。检测证明，按照上述方法加工，导向杆的精度和其它技术指标完全符合设计要求。该导向杆投入使用至今，导向效果很好，小车推进装置运动灵活，无任何卡阻、蹩劲现象。采用该方法制作导向杆的费用仅为整体加工成本的1/7，不仅大大降低了制造成本，也为今后细长杆、细长管件的加工提供了一条解决问题的途径。 (end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (5/14/2005)