CN101352785B - 大型油压机压套的焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大型油压机压套的焊接方法,采用以下步骤进行焊接:第一步,加工焊缝坡口;第二步,装配;将锻件采用连接板连接固定;第三步,预热;加热焊缝区;第四步,采用气保焊进行打底焊;第五步,手工焊;第六步,去除连接板;第七步,焊接;采用普通埋弧焊机配超长导电嘴,在手工焊的基础上进行焊接,连续施焊,焊满坡口;第八步,焊接后热;第九步,修磨焊缝;第十步,检验;第十一步,加工外形;第十二步,热处理。本发明可实现对材料为20MnMoNb的深坡口环缝进行对接焊缝焊接,使单面焊反面成型工艺能够成功应用于深坡口环缝的对焊。
Description
技术领域
本发明涉及一种焊接方法,具体涉及一种大型油压机压套的焊接方法。
背景技术
压套是油压机的关键受力件。目前正在研制的世界最大的165MN油压机所使用的压套采用六个材料为20MnMoNb的锻件组焊而成,如图1所示,为了加工及焊接方便,将各锻件均做成圆形,共包括两端轴头和四个筒体。将六个锻件通过五条焊缝组焊成长16.88米,直径1.67米的圆形立柱,焊后再加工成方形压套。该压套毛坯重186吨,焊接坡口深达385mm。其外型尺寸、单件重、所采用的坡口深度都是目前该类产品中最大的。
由于锻件材料为20MnMoNb,在焊接过程中须预热至200~250℃的高温,因此,焊工无法在锻件内部进行焊接并进行碳弧气刨清根等操作,如采用加衬垫的方法则无法清除衬垫,故只能采用单面焊反面成型工艺。而现有的单面焊反面成型工艺一般采用手工焊条或氩弧TIG焊接,由于坡口太深,无法操作。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种大型油压机压套的焊接方法,该方法可对材料为20MnMoNb的深坡口环缝进行对接焊缝焊接。
为解决上述技术问题,本发明大型油压机压套的焊接方法的技术解决方案为:按以下步骤进行:
第一步,在焊缝处加工U型坡口;坡口夹角为6~24°,坡口底部为圆弧形过渡,圆弧半径为6~8mm,坡口根部高度为0~1mm,坡口最小间隙为0~2mm;
第二步,装配;使需对焊的锻件按内、外径对齐,并采用连接板进行固定;固定方式采用焊接,焊接时将焊枪预热至200~250℃;
第三步,预热;对焊缝区进行加热,加热温度为200~250℃;
第四步,打底焊;采用气保焊进行打底焊;采用美国林肯电气的特有气保护电焊机Power Wave 455M/STT焊接电源,气体采用富氩气体,即成份为75%Ar和25%CO2的气体,在STT模式下进行焊接;
第五步,手工焊;在底焊的基础上进行手工焊,焊2~3层;
第六步,去除连接板;
第七步,焊接;采用普通埋弧焊机配超长导电嘴,在手工焊的基础上进行焊接,连续施焊,焊满坡口;
第八步,后热。
本发明可以达到的技术效果是:可实现对材料为20MnMoNb的深坡口环缝进行对接焊缝焊接,使单面焊反面成型工艺能够成功应用于深坡口环缝的对焊。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明:
图1是压套的示意图;
图2是焊缝坡口的示意图;
图3是热处理过程中时间与温度的坐标图;
图4是本发明大型油压机压套的焊接方法的流程图。
具体实施方式
如图4所示,大型油压机压套的焊接方法按以下步骤进行:
第一步,加工坡口;采用机械加工方式,在锻件的焊缝处加工U型坡口,坡口结构如图2所示,坡口夹角D为6~24°,坡口底部为圆弧形过渡,圆弧半径R为6~8mm,坡口根部高度C为0~1mm,坡口最小间隙B为0~2mm;
第二步,装配;将锻件放在托轮架上,调整托轮架,使需对焊的锻件按内、外径对齐,对齐后采用连接板进行连接固定;固定方式采用焊接,焊接时将焊枪预热至200~250℃;
第三步,预热;使用煤气对焊缝进行加热,加热范围为距焊缝中心800mm,加热温度为200~250℃;
第四步,打底焊;采用气保焊进行打底焊;采用美国林肯电气的特有气保护电焊机Power Wave 455M/STT焊接电源,气体采用富氩气体(75%Ar、25%CO2),在STT模式下进行焊接,焊丝为ER70S-6,焊丝直径为1.2mm;采用该焊机控制热输入及焊缝成型,可实现单面焊反面成型;
第五步,手工焊;在底焊的基础上进行手工焊,焊2~3层,焊条选用J607,焊条直径为5mm;
第六步,去除连接板;采用手工气割机切除连接板;此时,需对焊的锻件之间通过上述的打底焊和手工焊固定连接;
第七步,焊接;采用普通埋弧焊机配超长导电嘴,在手工焊的基础上进行焊接,焊接电流I=580~620安培,焊接电压V=30~34伏特,焊接速度v=50mm/min;连续施焊,焊满坡口,焊丝选用H08Mn2MoA,焊剂为HJ250G;
第八步,后热;将焊缝加热至300~350℃,保温6小时后缓冷;
第九步,修磨焊缝;将焊缝内外表面用砂轮打磨;
第十步,检验;为确保焊接质量,对焊接后的压套进行探伤,焊缝处采用100%UT(超声波探伤),内外表面采用100%MT(磁粉探伤)。
第十一步,加工外形;将焊接成型的压套加工成方形;
第十二步,热处理;将方形压套进炉消应力;如图3所示,以不大于60℃/小时的速度升温,温度升至600±20℃时保持6小时后,以不大于60℃/小时的速度降温,温度降至350℃时方形压套即可出炉。
本发明适用于165MN油压机的压套的加工,还可应用于缸体的制造。
Claims (9)
1.一种大型油压机压套的焊接方法,其特征在于:采用以下步骤进行焊接:
第一步,在焊缝处加工U型坡口;坡口夹角为6~24°,坡口底部为圆弧形过渡,圆弧半径为6~8mm,坡口根部高度为0~1mm,坡口最小间隙为0~2mm;
第二步,装配;使需对焊的锻件按内、外径对齐,并采用连接板进行固定;固定方式采用焊接,焊接时将焊枪预热至200~250℃;
第三步,预热;对焊缝区进行加热,加热温度为200~250℃;
第四步,打底焊;采用气保焊进行打底焊;采用美国林肯电气的特有气保护电焊机Power Wave 455M/STT焊接电源,气体采用富氩气体,即成份为75%Ar和25%CO2的气体,在STT模式下进行焊接;单面焊反面成型;
第五步,手工焊;在底焊的基础上进行手工焊,焊2~3层;
第六步,去除连接板;
第七步,焊接;采用普通埋弧焊机配超长导电嘴,在手工焊的基础上进行焊接,连续施焊,焊满坡口;
第八步,后热。
2.根据权利要求1所述的大型油压机压套的焊接方法,其特征在于:所述第八步完成后,进行如下步骤:
第九步,修磨焊缝;
第十步,检验;
第十一步,加工外形;
第十二步,热处理。
3.根据权利要求2所述的大型油压机压套的焊接方法,其特征在于:
所述的第十二步的热处理方法为:以不大于60℃/小时的速度升温,温度升至600±20℃时保持6小时后,以不大于60℃/小时的速度降温,温度降至350℃时将压套出炉。
4.根据权利要求1所述的大型油压机压套的焊接方法,其特征在于:所述的第四步打底焊时采用的焊丝为ER70S-6,焊丝直径为1.2mm。
5.根据权利要求1所述的大型油压机压套的焊接方法,其特征在于:所述的第五步手工焊时采用的焊条为J607,焊条直径为5mm。
6.根据权利要求1所述的大型油压机压套的焊接方法,其特征在于:所述的第七步焊接时采用的焊丝为H08Mn2MoA,焊剂为HJ250G。
7.根据权利要求1所述的大型油压机压套的焊接方法,其特征在于:所述的第七步焊接时的参数为:焊接电流580~620A,焊接电压30~34V,焊接速度50mm/min。
8.根据权利要求1所述的大型油压机压套的焊接方法,其特征在于:所述的第三步焊缝区的加热范围为距焊缝中心800mm。
9.根据权利要求1所述的大型油压机压套的焊接方法,其特征在于:所述的第八步后热的方法为:将焊缝加热至300~350℃,保温6小时后缓冷。
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