振動(dòng)篩箱形梁角接接頭單面j形坡口全熔透焊接方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋼板結(jié)構(gòu)件全熔透焊縫焊接技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種振動(dòng)篩箱形梁角接接頭單面J形坡口全熔透焊接方法。
【背景技術(shù)】
[0002]香蕉形直線振動(dòng)篩上有一種安裝激振器的橫梁(以下簡稱橫梁)，屬于一種典型的半封閉箱形梁焊接結(jié)構(gòu)，該類結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)多采用角接接頭搭接的內(nèi)、外角焊縫形式，見附圖1。目前，與此箱形梁結(jié)構(gòu)類似的角接接頭開單面坡口焊，通用的做法是預(yù)留對(duì)接間隙，采用在翼板內(nèi)側(cè)加焊接墊板的方法保證焊縫全熔透，見附圖2。但對(duì)于振動(dòng)篩產(chǎn)品，其篩體質(zhì)心設(shè)計(jì)是篩機(jī)可靠性考量的一個(gè)關(guān)鍵因素，橫梁處于篩體的形心部位，增加自身重量會(huì)改變篩機(jī)的質(zhì)心位置。因此，設(shè)計(jì)上不允許采用永久性墊板。而采用可拆卸墊板，一方面涉及陶瓷、紫銅等特種材料，工程實(shí)施過于繁瑣，過程控制成本較高；另一方面因?qū)嵤┛刂骗h(huán)節(jié)較多，控制不當(dāng)背面焊縫反而會(huì)出現(xiàn)不同程度的根部未熔合和未焊透等缺陷，無法保證焊縫全部熔透。對(duì)于此類箱形梁小型結(jié)構(gòu)的開單面坡口焊，除采用焊接墊板的方法外，也可以采用手工鎢極氬弧焊打底保證焊縫根部全熔透、再蓋面的焊接方法。但該方法對(duì)于振動(dòng)篩橫梁結(jié)構(gòu)焊接，因焊縫工作量較大，手工鎢極氬弧焊效率過低，焊接質(zhì)量不易控制，人工成本也較尚O

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了解決類似振動(dòng)篩箱形梁的角接接頭開單面J形坡口焊因不允許采用永久性墊板，以及采用可拆卸墊板會(huì)造成不同程度的焊縫根部未熔合和未焊透，無法保證焊縫全部熔透的問題，而提供一種振動(dòng)篩箱形梁角接接頭單面J形坡口全熔透焊接方法。本發(fā)明中香蕉形直線振動(dòng)篩的箱形梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為角接接頭開單面坡口焊形式，該箱形梁結(jié)構(gòu)包括底板、蓋板以及設(shè)于二者兩端之間的翼板，翼板的兩端外側(cè)開設(shè)坡口，見附圖2，本發(fā)明要求此焊縫100%全熔透，焊縫質(zhì)量達(dá)到GB/T3323射線探傷標(biāo)準(zhǔn)中I級(jí)要求。目前，中、大型香蕉形直線振動(dòng)篩中尚未發(fā)現(xiàn)此類箱形梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用角接接頭開單面坡口焊形式。
[0004]從原理上講，焊縫單面焊雙面成形的關(guān)鍵在于熔池成形得以連續(xù)、穩(wěn)態(tài)控制。例如焊條電弧焊對(duì)接接頭單面焊雙面成形的“連續(xù)熔孔控制技術(shù)”，其技術(shù)關(guān)鍵在于對(duì)接接頭坡口鈍邊、對(duì)接間隙、焊接工藝規(guī)范參數(shù)等的合理確定及嚴(yán)格控制，并在焊接過程中的熔池底部形成焊接熔孔并保持熔孔的連續(xù)及穩(wěn)定。因此，通過對(duì)焊縫熔池成形的影響因素及其技術(shù)特征形成的定量要素指標(biāo)進(jìn)行有效控制，保持焊接過程中熔池成形狀態(tài)的連續(xù)、穩(wěn)定，可以實(shí)現(xiàn)角接接頭開坡口單面焊雙面成形。因此，對(duì)于不加焊接墊板、實(shí)現(xiàn)類似振動(dòng)篩橫梁結(jié)構(gòu)的箱形梁的角接接頭單面坡口全熔透，本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種振動(dòng)篩箱形梁角接接頭單面J形坡口全熔透焊接方法，包括如下步驟:
I)選用具有直線定位功能的通用焊接機(jī)器人，焊接機(jī)器人具備焊道軌跡示教功能；焊道軌跡示教功能能夠彌補(bǔ)構(gòu)件裝配誤差造成的影響，保證焊槍軌跡與坡口焊道位置精度的一致性，同時(shí)發(fā)揮自動(dòng)化焊接過程能夠得以穩(wěn)定控制的優(yōu)勢(shì)；
2)從母材本體上取材調(diào)試試板，保證坡口尺寸精度與產(chǎn)品技術(shù)要求嚴(yán)格一致，通過調(diào)試試板進(jìn)行焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)，最終確定焊縫熔池成形影響因素及其技術(shù)特征形成的定量要素的控制指標(biāo)，包括坡口類型及尺寸、焊絲點(diǎn)位置、焊槍傾角、焊絲干伸長、保護(hù)氣體及流量以及裝配間隙形成的定量要素的控制指標(biāo)，對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格有效控制，實(shí)現(xiàn)焊接過程的定量化、參數(shù)化及精細(xì)化，保持焊接過程中熔池成形得以連續(xù)、穩(wěn)態(tài)控制；
3)在對(duì)焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)得到的定量要素的控制指標(biāo)進(jìn)行有效控制的前提下，通過焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)，確定與之匹配的焊接工藝規(guī)范參數(shù)，焊接工藝規(guī)范參數(shù)是決定焊縫熔池成形的決定性因素；
4)產(chǎn)品焊前準(zhǔn)備:①零件坡口及尺寸精度嚴(yán)格通過機(jī)加保證，確保焊道直線度及焊接電弧的穩(wěn)定性對(duì)定位焊縫進(jìn)行修形，避免其影響焊接電?。虎矍謇砥驴诤傅兰爸車鸁o污物、雜質(zhì)，避免污染進(jìn)入熔池造成焊縫產(chǎn)生氣孔、夾渣等缺陷；
5)正式焊接產(chǎn)品:①通過焊接機(jī)器人直線定位功能進(jìn)行焊道軌跡示教，②對(duì)定量要素的控制指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格控制，③施焊前預(yù)先用焊槍在焊縫背面輸送保護(hù)氣體，隔絕空氣，④嚴(yán)格執(zhí)行焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)確定的工藝規(guī)范參數(shù)。
[0005]進(jìn)一步的，步驟2)中最終確定焊縫熔池成形影響因素及其技術(shù)特征形成的定量要素的控制指標(biāo)如下:①坡口類型選擇J形坡口，J形坡口鈍邊P=2.5mm, J形坡口面角度β=25°，J形坡口過渡圓角度R=6 mm;②焊絲點(diǎn)位置即焊槍焊絲尖距離坡口鈍邊底部Lsd=L 0-1.5mm 焊槍傾角即焊絲軸向中心平面距離坡口面上邊距Ljd=L 0-1.5mm ;④焊絲干伸長即噴嘴邊沿距接頭梁板平面邊距Lgd=L 5-2.0mm ;⑤保護(hù)氣體選擇富氬保護(hù)氣(80%氬氣+20%C02)，保護(hù)氣體流量18-22L/min ;⑥裝配間隙即翼板坡口鈍邊底面距接頭梁板平面邊距c=0-0.5mm ;步驟3)中焊接工藝規(guī)范參數(shù)如下:焊接電流I=280± 10A，U=29±2v，焊接速度 400-450mm/min。
[0006]本發(fā)明方法不加焊接墊板，通過選用具有直線定位功能的通用焊接機(jī)器人，對(duì)焊縫熔池成形影響因素及其技術(shù)特征形成的定量要素指標(biāo)進(jìn)行有效控制，保持焊接過程中熔池成形得以連續(xù)、穩(wěn)態(tài)控制，實(shí)現(xiàn)該類角接接頭單面J形坡口全熔透。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下:
1)本發(fā)明方法不加焊接墊板，實(shí)現(xiàn)了類似振動(dòng)篩箱形梁的角接接頭單面J形坡口焊全熔透，解決了類似振動(dòng)篩箱形梁的角接接頭開單面J形坡口焊因不允許采用永久性墊板，以及采用可拆卸墊板因?qū)嵤┻^程繁瑣控制不當(dāng)會(huì)造成不同程度的焊縫根部未熔合和未焊透，無法保證焊縫全部熔透的問題；
2)本發(fā)明方法不加焊接墊板，避免了可拆卸墊板的額外加工成本及繁瑣過程的控制成本，簡化了焊接工藝過程，提高了工作效率，大大降低了綜合生產(chǎn)成本；
3)本發(fā)明方法采用目前焊接工程實(shí)踐中應(yīng)用日益廣泛的通用焊接機(jī)器人(焊接速度400-600mm/min)，相比手工鎢極氬弧焊焊縫打底(焊接速度250-300mm/min )，效率提高了將近兩倍，同時(shí)大大降低了焊接操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提升了產(chǎn)品的焊接質(zhì)量。
【附圖說明】
[0008]圖1為箱形梁結(jié)構(gòu)角接接頭搭接的內(nèi)、外角焊縫橫剖圖。
[0009]圖2為箱形梁結(jié)構(gòu)角接接頭開單面坡口焊橫剖圖。
[0010]圖3為J形坡口形式及尺寸特征放大圖。
[0011]圖4為焊縫熔池成形影響因素及其技術(shù)特征定量要素指標(biāo)示意圖。
[0012]圖中:1_底板、2-翼板、3-蓋板、4-角接接頭搭接部位、5-角接接頭搭接內(nèi)外角焊縫、6-焊接墊板、7-J形坡口、8-焊槍、9- J形坡口鈍邊、I O-J形坡口過渡圓角度、11-J形坡口面角度、12-焊絲點(diǎn)位置