一种起重机臂体的焊接方法与流程

时间: 2024-04-24 14:29:16 |   作者: 江南体育入口安装app

  本发明涉及工程机械及专用车的吊臂对接焊生产的基本工艺，尤其涉及一种高强钢臂体主焊缝全熔透的焊接方法。

  1、目前，工程机械臂体结构采用两块弯板对接拼焊来加工，对于工程机械臂体结构对接焊缝，主要是采用mag焊接工艺，臂体拼点无间隙，1mm-2mm钝边，一般分打底焊和盖面焊接，焊缝内部未熔透，根部钝边存在间隙，受一定载荷影响有开裂的风险，产品承载能力不及全熔透结构。这种内部不焊透的形式对臂体的承载能力和抗疲劳强度有一定的安全风险隐患。对于大吨位折叠臂起重机，结构件外观尺寸大、板材强度高、板厚、装配精度要求高，对材料折弯、拼焊、变形控制和安全等方面都提出了严峻考验。

  2、中国专利cn106271244a公开了一种吊臂筒的对接拼焊制作的过程，主要是将两个半筒体对接并进行点焊，形成具有两条对接缝的吊臂筒半成品；对两条对接缝进行打底焊接；对两条对接缝进行填充焊接；对两条对接缝进行盖面焊接。该焊接工艺中没有摸索组合板材强度、板厚、装配对接间隙，焊丝材质、对材料折弯、拼焊、变形控制等诸多技术参数及要求，无法达到焊缝的双面熔透效果，这种焊接工艺不仅使大吨位折叠臂生产周期延长，更重要的是会导致臂体质量不稳定，存在安全风险隐患。如何针对起重机臂体的使用上的要求建立一套可靠的焊接工艺方法，保证臂体的焊缝熔透一致性和强度，提升产品使用性能成为亟待解决的技术问题。

  1、发明目的：本发明的目的是提供一种起重机臂体的焊接方法，解决如何使臂体主焊缝达到全熔透的问题。

  3、(1)将上弯板和下弯板的侧板相互对齐，对侧板之间的间隙并进行拼点点固形成筒体；

  4、(2)在间隙外侧预留焊接的反变形量并在筒体内部进行支撑，支撑点位于所述间隙的两侧；

  7、优选地，所述上弯板和下弯板的侧板对接面上均设有坡口，所述坡口的钝边尺寸为1mm±0.5mm，坡口角度不超过35°±0.5°，优选为30°±0.5°。

  8、优选地，步骤(1)中所述间隙为上弯板和下弯板的坡口钝边之间均匀闪缝1.5-2mm；所述拼点点固的拼点焊缝长度为15-25mm，焊缝高度为上弯板或下弯板板厚的1/2-2/3。

  9、优选地，步骤(2)中反变形量为上弯板或下弯板的敞口宽度与侧板根部宽度之间的差值，所述差值为2-4mm。合理的设置敞口深度可以为后续的焊接提供便利，防止焊缝出现缺陷，也可以有很大效果预防焊接导致的板材形变。

  10、优选地，步骤(4)中在打底焊的焊缝上至少再进行一次焊接的方法为：当上弯板或下弯板的板厚＜10mm时，在打底焊的焊缝上进行盖面焊；当上弯板或下弯板的板厚≥10mm时，在打底焊的焊缝上依次进行填充焊和盖面焊。

  11、优选地，所述打底焊的焊接电流为160-180a，焊接电压21-22v；所述填充焊的焊接电流为235-255a，焊接电压为24-26v；所述盖面焊的焊接电流为250-280a，焊接电压为25-26v。

  12、优选地，所述上弯板和下弯板的板材强度不低于q960母材，所述打底焊采用60级焊丝，所述填充焊和盖面焊采用高强钢焊丝。采用低强焊丝进行打底焊能预防高强钢焊接裂纹的发生，增加韧性。

  13、优选地，步骤(3)中对所述间隙进行打底焊的方法为：对所述筒体两侧的间隙均进行打底焊。先将两侧的间隙打底焊接后再进行单边或双边交替的填充焊和盖面焊，按照这样的焊接顺序可以大大降低臂体的翻转次数，防止焊后臂体挠曲和一侧焊缝因焊接应力拉开。

  14、优选地，步骤(2)中所述支撑点距离间隙边缘4-7cm。不同于现有的平板支撑方式，本发明中的支撑点位于间隙两侧，支撑件不与间隙接触，从而在主焊缝全熔透的情况下支撑件不会被焊接在臂体内壁上，有利于焊缝成型。

  15、上述方法经过控制拼点间隙、焊接防变形、低强焊丝打底、人机协同作业等诸多技术参数，达到臂体外侧焊接正面和背面双面成型，保证臂体主焊缝全熔透。

  16、优选地，为了获得更好的焊接效果，上述焊接方法还包括焊缝检验和测量步骤：焊接后去除臂体内部支撑，对臂体焊缝内外进行外观检查和磁粉探伤，内外侧焊缝余高不超过2mm，确认焊缝无焊接缺陷，臂体截面尺寸和平面度契合设计要求。

  17、有益效果：与现存技术相比，本发明具有如下显著优点：本发明从外侧焊接即可达到焊缝全熔透的目的，臂体主焊缝焊透率100％。本发明可以成熟运用于大吨位折叠臂起重机高强钢臂体的焊接，焊缝强度满足使用上的要求，保证了折叠臂随车起重机臂体焊缝外观和质量的一致性。本发明简单易操作易掌握，对其他类似结构也有广泛的借鉴意义。

  2.根据权利要求1所述起重机臂体的焊接方法，其特征是，所述上弯板和下弯板的侧板对接面上均设有坡口，所述坡口的钝边尺寸为1mm±0.5mm，坡口角度不超过35°±0.5°。

  3.根据权利要求2所述起重机臂体的焊接方法，其特征是，步骤(1)中所述间隙为上弯板和下弯板的坡口钝边之间均匀闪缝1.5-2mm；所述拼点点固的拼点焊缝长度为15-25mm，焊缝高度为上弯板或下弯板板厚的1/2-2/3。

  4.根据权利要求1所述起重机臂体的焊接方法，其特征是，步骤(2)中反变形量为上弯板或下弯板的敞口宽度与侧板根部宽度之间的差值，所述差值为2-4mm。

  5.根据权利要求1所述起重机臂体的焊接方法，其特征是，步骤(4)中在打底焊的焊缝上至少再进行一次焊接的方法为：当上弯板或下弯板的板厚＜10mm时，在打底焊的焊缝上进行盖面焊；当上弯板或下弯板的板厚≥10mm时，在打底焊的焊缝上依次进行填充焊和盖面焊。

  6.根据权利要求5所述起重机臂体的焊接方法，其特征是，所述打底焊的焊接电流为160-180a，焊接电压21-22v；所述填充焊的焊接电流为235-255a，焊接电压为24-26v；所述盖面焊的焊接电流为250-280a，焊接电压为25-26v。

  7.根据权利要求5所述起重机臂体的焊接方法，其特征是，所述上弯板和下弯板的板材强度不低于q960母材，所述打底焊采用60级焊丝，所述填充焊和盖面焊采用高强钢焊丝。

  8.根据权利要求1所述起重机臂体的焊接方法，其特征是，步骤(3)中对所述间隙进行打底焊的方法为：对所述筒体两侧的间隙均进行打底焊。

  9.根据权利要求1所述起重机臂体的焊接方法，其特征是，步骤(2)中所述支撑点距离间隙边缘4-7cm。

  10.根据权利要求1所述起重机臂体的焊接方法，其特征是，还包括焊缝检验和测量步骤：焊接后去除臂体内部支撑，对臂体焊缝内外进行外观检查和磁粉探伤，内外侧焊缝余高不超过2mm，确认焊缝无焊接缺陷，臂体截面尺寸和平面度契合设计要求。

  本发明公开了一种起重机臂体的焊接方法，包括步骤：(1)将上弯板和下弯板的侧板相互对齐，对侧板之间的间隙并进行拼点点固形成筒体；(2)在间隙外侧预留焊接的反变形量并在筒体内部进行支撑，支撑点位于所述间隙的两侧；(3)采用全熔透焊接方法对所述间隙进行打底焊；(4)在打底焊的焊缝上至少再进行一次焊接得到臂体。本发明外侧单面焊接即可达到内部熔透，臂体主焊缝焊透率100％；无需新增昂贵的焊接专用设备，简单易操作易掌握；对其他类似结构有广泛的借鉴意义。本发明中高强钢臂体主焊缝全熔透技术的成熟应用，保证了折叠臂随车起重机臂体焊缝外观一致性，焊缝强度满足使用要求。

  商晓恒,张红芳,任路遥,肖云,蔡正标,赵明明,张玉杰,周鹏翔,秦伟,潘欢,吴彬

  技术研发人员：商晓恒 张红芳 任路遥 肖云 蔡正标 赵明明 张玉杰 周鹏翔 秦伟 潘欢 吴彬

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