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        出口日本TC90型鐵水車車體制作工藝簡介

        2015-05-30 09:17:13蔡曉軍董雙才
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2015年15期
        關(guān)鍵詞:壓型車體

        蔡曉軍 董雙才

        摘 要:根據(jù)出口日本TC90型鐵水車車體的主要結(jié)構(gòu)特點,制定制作工藝方案,對主要制作工藝難點進行分析,并提出改進措施,保證工作順利進行。

        關(guān)鍵詞:鐵水車;車體;壓型;全熔透焊接;探傷

        1 概述

        鐵水車是國內(nèi)外鋼鐵企業(yè)用來將高爐熔煉出來的鐵水,運到煉鋼廠進行煉鋼,或鑄鐵機前澆鑄鐵塊的專用冶金車輛。該車無動力,走行由機車牽引。其主要由車體、轉(zhuǎn)向架、潤滑系統(tǒng)、車鉤緩沖裝置等組成。

        車體為鋼板及少數(shù)槽鋼焊接結(jié)構(gòu),由主梁、枕梁、罐座及連接梁等組成(圖1)。鋼板材質(zhì)為Q345B,所有主要焊縫要求全熔透焊接,且進行超聲波及磁粉探傷檢查,合格后整體退火再整體機加工。

        1主梁 2枕梁 3罐座 4 連接梁

        2 制定制作工藝方案

        所有鋼板、槽鋼經(jīng)過預(yù)處理后制成主梁、枕梁、罐座、連接梁等部件,檢驗合格后在平臺上將各部件組對成車體(罐座最后組對),焊接成型,修整,交驗檢查,整體退火,整體加工。具體工藝流程為:

        下料→壓(卷)型→鉚工組對→焊接→檢驗→整體組對→焊接→翻轉(zhuǎn)焊接→整體修整→檢驗→退火→加工

        2.1 下料工藝

        板材下料采用數(shù)控切割機、剪板機進行,坡口采用刨邊機、半自動切割機等進行。

        2.2 鉚工組對工藝

        制作壓型工裝,在油壓機上用胎型將80mm厚度鋼板壓制成型,25mm厚度鋼板由卷板機預(yù)彎成型。

        2.3 焊接工藝

        主要采用CO2半自動保護焊接,焊絲采用ER50-60實芯焊絲及YJ502藥芯焊絲。組對焊接時采用必要的工裝定位、固定,采用反變形和對稱施焊方式,控制焊接變形,減少焊后殘余應(yīng)力,確保焊接質(zhì)量。

        3 制作難點

        3.1 主梁上翼板成型困難,薄厚板焊接防變形困難

        主梁是車體的關(guān)鍵性部件,為封閉型箱型梁結(jié)構(gòu),且形狀復(fù)雜(圖2)。上下翼板為80mm及25mm厚度的Q345B鋼板拼接而成,且上翼板(圖3)形狀復(fù)雜,壓型困難,極易出現(xiàn)扭曲變形;腹板為16mm厚度的鋼板,一件腹板上就存在四處折彎,且尺寸大,剛度不好,組對困難。而且翼板與翼板、翼板與腹板的厚度相差較大,要滿足薄厚板全熔透焊接,并通過超聲波及磁粉探傷的檢查,故很難保證質(zhì)量。

        3.2 枕梁窄箱型梁全熔透焊接實現(xiàn)困難,難控制焊接變形

        枕梁是罐座的支撐部位,是車體非常關(guān)鍵的部件之一。為窄型封閉式的箱型梁與部分工字鋼組成的。且所有鋼板均為12~20mm厚的鋼板組成,并要求各班間實現(xiàn)全熔透焊接。故按正常的組對方式很難實現(xiàn),給鉚工組對、焊工焊接均帶了很大困難。

        3.3 各部件整體組對困難

        由于車體要整體退火,并且退火后需整體加工,故要求車體組對的整體尺寸必須嚴格符合圖樣要求,不能存在超差的現(xiàn)象,否則很難保證整體加工;且各部件間的連接板間需保證全熔透焊接,超聲波及磁粉探傷必須滿足要求,故很難滿足技術(shù)要求。

        4 解決措施

        (1)主梁上翼板加熱700°C后在800t以上的油壓機上壓型,壓型時不完全到位,在考慮反彈量的情況下預(yù)留30~60mm的修正量,可有效防止扭曲變形。通過在平臺上放樣的方式由火焰矯正成型。腹板上預(yù)留焊工進出的入孔(入孔處焊接補強法蘭板,便于入孔的封焊),箱型梁里面的隔板為回型板,便于焊工操作,以此滿足腹板、翼板的全熔透焊接,并達到100%超聲波探傷檢查及磁粉探傷檢查。檢驗合格后將腹板上的人孔封焊即可。(2)薄厚板的焊接變形由焊接順序及控制焊接電流來解決。先將下厚翼板與兩腹板及內(nèi)部的回型隔板組對并將內(nèi)部焊接2道焊縫后再組對下部的兩側(cè)薄翼板,最后組對上翼板。采用φ1.2焊絲焊接,電流控制在300~320A,并控制層間溫度。(3)枕梁上的封閉的窄形箱型梁全熔透焊接取決于鋼板的焊接順序。先組對大的底板、立板及內(nèi)部筋板,組對前在與小蓋板連接的立板上焊接5×50mm(厚×寬)的鋼板作為背板,在小蓋板上與各筋板相接觸的部位鉆塞焊孔,以保證小蓋板與各筋板的焊接。組對后,將5mm后的背板用碳棒刨掉2~3mm,打磨光滑后施焊。采用此方法完全能滿足100%超聲波探傷檢查及磁粉探傷檢查。(4)枕梁的焊接變形控制取決于焊接順序及焊接電流,采用先焊接中間部位,后焊接兩端,先焊接短的焊縫,后焊接長焊縫來處理,焊接電流控制在280~300A。(5)車體的整體組對在大平臺上進行,組對時嚴格控制各部位的尺寸,各加工部位需用水準儀測量,如偏差大于5mm以上,則需矯正合格后再組對。各相關(guān)部位的連接處同枕梁箱型梁的焊接,增加相應(yīng)的背板,以滿足全熔透焊接的要求。并且在相應(yīng)的部位用工裝固定,采用反變形法,對稱施焊,以控制變形。待焊接冷卻后去掉工裝。

        5 結(jié)束語

        通過對車體制作難點的改進,車體整體退火后順利完成機加工,滿足了該車的技術(shù)要求,并得到用戶的好評。截止到目前,該車運行狀態(tài)良好,滿足了客戶的使用要求。

        參考文獻

        [1]成大先.機械設(shè)計手冊(第五版)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2008.

        [2]陸秋生.冷作鈑金工[M].中國勞動社會保障出版社,2004.

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