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浅谈如何提高喷火梁的焊接质量

  
评论: 更新日期:2015年04月24日

    2.1.2  改进焊接结构:T型喷火梁的翼边,在老结构中采用的是镶嵌板条后塞焊的制作方式,在窑内高温燃烧的环境中使用后,容易发生烧损而漏油事故。经过分析原因,发现是由于部分焊缝容易出现未熔合缺陷导致的,该结构存在严重的弊端。在经过多方研究后,将此处改为翼板结构形式。结果,焊接缺陷减少了,焊缝质量提高了,漏油现象也控制住了。但是,新结构在喷火梁的翼边两侧各增加了一道焊缝,使焊接量增加了,焊接变形较大。为了改善喷火梁的外观,实现内部烧嘴的互换,我们对该处结构再次进行了改进。将上内面板改为L形状,采用机加工成型。此结构不但减少了焊缝及焊接量,还大大减少了焊接变形量,使喷火梁整体上更加美观。
    2.1.3  调整组装顺序:在侧内面板的上部由于焊有十几个喷口位置的扁圆环,增加了焊接量和焊接的不均匀性因素,导致梁体内腔经常发生弯曲变形,增大了内应力。我们经过研究其特点后,对传统的组装顺序进行了调整。改为先将扁圆环和侧内面板组焊在一起,校形合格后,再与上下内面板组对。这样既减少了变形,又避免了强力组对,减小了内应力的产生。
    2.1.4  改变焊接顺序:由于焊接变形具有绝对性,利用变形的互相制约来控制变形,是我们一直在研究的问题。我们在实践中,也总结出了一些方法。喷火梁是一种方正的腔体式结构,我们将组对好的腔体,采用对角顺序焊接,焊后梁的形状要比按顺时针或逆时针顺序焊接效果好。在此基础上,我们又近一步发现,采用同向焊接方式,梁体的变形会更小,成型效果更好。在焊接面板两侧多个扁圆环时,我们又采用跳跃式焊接、从中间向两边同时焊接等方式,同样收到了非常好的效果。
    2.1.5  加设工艺板:工字型梁的工字结构由于板材厚,焊接量大,焊完变形较大。为了减小变形量,我们在其上下面板上分别添加了多块工艺板,并对工艺板的尺寸、规格、焊接要求、组焊间距等方面进行了严格规定。经过工艺板的固定,梁体上下面板的变形情况得到了明显改观,满足了设计要求。工字型梁的下内面板由于其窄而长,采取悬臂单侧焊接,在焊后出现上翘且波浪式变形,直接影响到腔体烧嘴的高低不平和与喷口的配合情况。经过研究,我们也为其量身定做了工装。在下内面板下侧增加了与腔体高度相等的板条,并在下面板与下内面板之间增加了多处[形状的可调整工艺板卡具。这样既防止了悬臂焊接的上翘现象,又避免了下内面板的波浪式不规则变形。
    2.1.6  采用预变形:对于方形喷火梁结构,由于其火焰喷口在下部,并且数量较多,口径较大,导致上下面板处焊接量严重的不对称。在下部的喷口焊接完成后,梁体就会出现40-60mm的上拱现象。为了改变这种不良变形,我们将梁体的侧面板在组对前采取了下挠式的预变形措施。随着焊接过程的进行,梁体变形与之前做的预变形逐渐抵消,直至最后焊接完成后,两者完全抵消,梁体成直线形。
    2.2对已经变形的产品进行校形处理
    2.2.1  压力矫正:压力矫正主要采用压力机、千斤顶和手工锤击的方法。对于采用千斤顶矫正时,可以制作2个以上的门字形框架,用对角放置的千斤顶与变形方向反向逐渐用来,至矫形稍过些为好(根据经验使矫过的尺寸不超过回弹量为好)。对于成品后的顽固变形,可采用退火后加压力矫形,效果会更好。
    2.2.2  热矫形:热矫形是利用火焰进行局部加热以期冷却收缩后引起新的塑性变形来抵消已经产生的焊接变形,用以达到矫正焊接变形的目的。火焰矫正采用氧—乙炔火焰,加热时一般采用中性火焰。我们对梁体面板的矫形,多采用两种方式:线状加热和三角形加热。加热温度不超过730℃(呈褐红色至暗樱红色),用眼睛观察加热部位的颜色来判断加热的大致温度。T型梁焊后产生翼板的角变形和整梁的弯曲。合理的顺序是应先矫正角变形,再矫正侧弯,最后矫正上拱或下挠的变形,而不是相反顺序。在火焰矫正的加热位置通常都远离焊缝,矫正区焊缝处的焊接残余应力状态基本保持不变。并且注意,在火焰矫正喷火梁过程中,禁止采用水急冷的方式。
    除以上的控制措施外,在制作过程中,还可以采用增加工序间的矫正、多道焊时采取锤击释放应力等措施。在整个制作过程中,内腔形状的控制是关键。前道工序不合格,不得转入下道工序。否则,误差累计起来将造成严重变形。
    3.  效果:
    由于采取了以上措施,使喷火梁的质量不断提高,现在已达到国内领先水平。我相信,通过我们不断的努力,肯定会使我国的喷火梁制作水平达到国际上弗卡斯梁的制作标准。
 

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