一種硬巖掘進機的刀盤與刀座的焊接工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種硬巖掘進機的刀盤與刀座的焊接工藝，其具體工藝步驟為：（1）堆焊過渡層；（2）將刀具裝配到刀座內(nèi)，然后把刀座嵌裝入刀盤面板上的刀座安裝孔內(nèi)；（3）各個刀座與刀盤面板組裝、調(diào)整無誤后，將刀座與刀盤點焊加固，刀座上平面與刀盤面板之間采取分層焊接；（4）刀座上平面與刀盤面板的焊縫焊接加固后，進行刀盤內(nèi)部的側(cè)板與刀座之間的焊縫加固。本發(fā)明能夠有效控制焊前預(yù)熱產(chǎn)生的變形以及焊接過程中的變形在安全范圍內(nèi)。
【專利說明】一種硬巖掘進機的刀盤與刀座的焊接工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于焊接【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及到一種特定條件下鑄鋼件的組裝焊接工藝?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]目前，在鐵路隧道工程、水利工程和煤炭礦業(yè)礦井建設(shè)領(lǐng)域，硬巖掘進機是必不可少的設(shè)備，它是一種由電動機驅(qū)動主軸旋轉(zhuǎn)，并推進刀盤，使其在一定壓力作用下貼近巖石壁面，通過刀盤上裝設(shè)的盤形滾刀破碎巖石，使巷道端面一次成型的大型工程機械，也是目前掘進巖石巷道最有發(fā)展?jié)摿Φ臋C械之一。硬巖掘進機的核心部件為刀盤，刀盤上安裝有多個帶刀具的刀座，其中，刀座的材質(zhì)為ZG35CrMo，刀盤面板材質(zhì)為Q345B，厚度80mm，刀座與刀盤裝焊后要求各個刀座上的刀具的刀尖在一個平面內(nèi)，且20平方米內(nèi)平面度不大于2mm,以保證各個刀具在使用時受力均衡，由于結(jié)構(gòu)和所用材質(zhì)的特殊性，刀座裝入刀盤面板上的刀座安裝孔后如何實現(xiàn)一些焊接要求，如焊前焊縫周圍高溫預(yù)熱、焊接中如何保證焊縫周圍溫度和人員如何操作以及焊接變形控制等，主要在焊接時控制變形方面是難點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為克服【背景技術(shù)】中存在問題，本發(fā)明的目的是提供了一種硬巖掘進機的刀盤與刀座的焊接工藝，該焊接工藝能夠有效控制焊前預(yù)熱產(chǎn)生的變形以及焊接過程中的變形在安全范圍內(nèi)。
[0004]為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下所述的技術(shù)方案:
一種硬巖掘進機的刀盤與刀座的焊接工藝，其具體工藝步驟如下:
(1)堆焊過渡層，在刀座上平面的四周邊緣處開設(shè)凹槽，在凹槽內(nèi)堆焊過渡層，堆焊過渡層時堆焊出加工余量，過渡層焊后，加工凈尺寸；
(2)將刀具裝配到刀座內(nèi)，然后把刀座嵌裝入刀盤面板上的刀座安裝孔內(nèi)，利用工裝來調(diào)整刀座位置、控制刀座高低，并且使得刀座上的過渡層位于焊縫處；
(3)各個刀座與刀盤面板組裝、調(diào)整無誤后，將刀座與刀盤點焊加固，刀座上平面與刀盤面板之間采取分層焊接，先焊一道焊肉進行加固，再將焊縫填滿，焊接時刀具和刀座上的加工面覆蓋保護，焊接采用C02氣體保護焊，焊材選用ER50-6碳鋼焊絲，直徑為Φ1.2 mm，焊接時刀座與刀座之間對稱施焊，每個刀座又采取2人對稱、交叉斷續(xù)焊；焊接當(dāng)中利用平尺進行檢測，通過檢查平尺與刀具刀尖、工藝塊的間隙控制刀具刀尖高低位置不變，隨時調(diào)整焊接順序；
(4)刀座上平面與刀盤面板的焊縫焊接加固后，進行刀盤內(nèi)部的側(cè)板與刀座之間的焊縫加固，焊接加固后測量各個刀座上刀具刀尖平面度，合格后焊完刀座上平面與刀盤面板之間焊縫，再次測量各個刀座上刀具刀尖平面度，合格后拆掉刀具和工裝，將工件翻轉(zhuǎn)，使刀盤面板上平面朝下，進行刀座內(nèi)部焊縫的焊接，焊接時同樣采取對稱施焊的方法。
[0005]由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明產(chǎn)生如下積極效果:
1、在刀座上堆焊過渡層，有效的避免了 ZG35CrMo與Q345B異種鋼的直接焊接，使得兩者在焊接時不需再進行高溫預(yù)熱，避免了預(yù)熱產(chǎn)生的變形；
2、在焊接過程中，采用C02氣體保護焊，焊材選用碳鋼焊絲ER50-6，直徑為Φ1.2mm，焊接時采用分層、對稱、交叉斷續(xù)焊，小電流、小的焊接規(guī)范參數(shù)，快速施焊，多層多道焊控制熱輸入，進一步控制了焊接變形，提聞了焊接質(zhì)量；
3、刀座的裝配調(diào)整、找正、焊接固定，焊接當(dāng)中通過檢查平尺與刀尖、工藝塊的間隙進行控制刀尖高低位置不變，隨時調(diào)整焊接順序，為控制焊接變形，提供了有力的保證。
【具體實施方式】
[0006]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步詳細的說明。
[0007]工藝要求:刀座上接近刀盤面板處材質(zhì)為ZG35CrMo、刀座接近刀盤內(nèi)部的側(cè)板處材質(zhì)為Q345B，刀盤面板和內(nèi)部的側(cè)板材質(zhì)均為Q345B，面板厚度80mm、內(nèi)部側(cè)板厚度30mm，刀座安裝刀具后嵌裝入面板上的刀座安裝孔內(nèi)，刀座上平面與面板之間坡口焊接，刀座下部與刀盤內(nèi)部的側(cè)板之間固定焊接，刀座與面板裝焊后保證各個刀座上的刀具的刀尖在一個平面上，且20平方米內(nèi)平面度不大于2mm。
[0008]采用本發(fā)明對刀座與刀盤之間進行焊接，其具體工藝步驟如下:
(1)堆焊過渡層,在在刀座上平面的四周邊緣處開設(shè)15mmx25mm的凹槽,在凹槽內(nèi)堆焊過渡層，堆焊過渡層時，采用ER50-6碳鋼焊絲，直徑為Φ 1.2mm，堆焊前凹槽周圍預(yù)熱，加熱方法采用煤氣加熱，焊后保溫緩冷，堆焊過渡層時堆焊出加工余量，過渡層焊后，加工凈尺寸；
堆焊過渡層的作用:使刀座與面板焊前不再預(yù)熱，避免了因預(yù)熱產(chǎn)生的變形；
(2)將刀具裝配到對應(yīng)的刀座上，然后將刀座與刀盤面板組裝，首先在裝配平臺上，將刀盤(工件)用可調(diào)墊鐵調(diào)整水平，用平尺及框式水平儀檢查刀盤面板上工藝塊的上平面水平度達0.1/1000 ;利用各件刀座上起吊孔吊裝刀座，使各刀座順利穿入刀盤上對應(yīng)的安裝孔，以工藝塊及中心刀座定位基準(zhǔn)孔為基準(zhǔn)，在工藝塊上放平尺，用工裝調(diào)整刀座的高低，保證各滾刀均與平尺接觸，各刀座周邊與前面板周邊塞塞尺檢查間隙均勻，并使刀座上的過渡層位于焊縫處；
(3)各個刀座與面板組裝、調(diào)整無誤后將刀座點焊固定，組裝后檢測，20平方米范圍內(nèi)的平面度< 0.06mm ；
焊接刀座與刀盤面板的焊縫時，刀具和刀座上的加工面覆蓋保護，采取分層焊接，先焊一道焊肉進行加固，再將焊縫填滿，每個刀座上平面與刀盤面板之間的焊接采取對稱位置施焊，且用C02氣體保護焊，焊材選用ER50-6碳鋼焊絲，直徑為Φ 1.2 mm。焊接時刀座與刀座之間對稱施焊、又每個刀座采取2人對稱、交叉斷續(xù)焊的方法，焊接當(dāng)中通過檢查平尺與刀尖、工藝塊的間隙進行控制刀尖高低位置，隨時調(diào)整焊接順序；
焊接時，刀具不從刀座上拆掉，而刀具中自帶有軸承、橡膠密封墊等不耐高溫的零件，為了避免高溫影響軸承、橡膠密封墊等零件的使用性能，也為了減小焊接變形，焊接時須注意以下幾方面:
①采用CO2氣體保護焊，小電流、小的焊接規(guī)范參數(shù)(焊接電流180-200A、電壓24-26V)快速施焊，控制焊接熱輸入兩人對稱施焊，防止工件受熱不均而產(chǎn)生焊接變形。且每個刀座焊接時又采用多層多道、對稱交叉斷續(xù)焊接，避免焊接時溫度過高；③焊接時須隨時監(jiān)控焊接溫度，使焊縫附近20-30mm的范圍內(nèi)溫度控制在120°C以下，實時用遠紅外測溫儀進行監(jiān)控；
(4)刀座上平面與刀盤面板的焊縫焊接加固后，進行刀盤內(nèi)部的側(cè)板與刀座焊縫加固，刀座與側(cè)板之間是Q345B之間焊接，焊接加固后測量各個刀座上刀具刀尖平面度，合格后焊完刀座上平面與面板之間焊縫，再次測量各個刀座上刀具刀尖平面度，合格后拆掉刀具和工裝，將工件翻轉(zhuǎn)，使面板上平面朝下，進行刀座內(nèi)部焊縫的焊接，焊接時同樣采取對稱施焊的方法。焊后再次將刀具安裝到刀座上，檢測刀具刀尖平面度。
[0009]由于刀座材質(zhì)為ZG35CrMo和Q345B，通常情況下焊接是需要預(yù)熱的，按照化學(xué)成分計算碳當(dāng)量得出需焊前預(yù)熱溫度> 350°C，預(yù)熱的話，刀座及面板必然會產(chǎn)生變形，影響最終焊接質(zhì)量；而本發(fā)明的焊接工藝通過在刀座上堆焊過渡層以及裝焊中的一些控制手段，從而使刀座與面板焊接時不用進行預(yù)熱，進而避免了預(yù)熱產(chǎn)生的變形，也是組裝誤差和焊接變形得到了有效控制，大大提高了焊接質(zhì)量。
【權(quán)利要求】
1.一種硬巖掘進機的刀盤與刀座的焊接工藝，其特征是:具體工藝步驟如下: (1)堆焊過渡層，在刀座上平面的四周邊緣處開設(shè)凹槽，在凹槽內(nèi)堆焊過渡層，堆焊過渡層時堆焊出加工余量，過渡層焊后，加工凈尺寸； (2)將刀具裝配到刀座內(nèi)，然后把刀座嵌裝入刀盤面板上的刀座安裝孔內(nèi)，利用工裝來調(diào)整刀座位置、控制刀座高低，并且使得刀座上的過渡層位于焊縫處； (3)各個刀座與刀盤面板組裝、調(diào)整無誤后，將刀座與刀盤點焊加固，刀座上平面與刀盤面板之間采取分層焊接，先焊一道焊肉進行加固，再將焊縫填滿，焊接時刀具和刀座上的加工面覆蓋保護，焊接采用C02氣體保護焊，焊材選用ER50-6碳鋼焊絲，直徑為Φ1.2 mm，焊接時刀座與刀座之間對稱施焊，每個刀座又采取2人對稱、交叉斷續(xù)焊；焊接當(dāng)中利用平尺進行檢測，通過檢查平尺與刀具刀尖、工藝塊的間隙控制刀具刀尖高低位置不變，隨時調(diào)整焊接順序； (4)刀座上平面與刀盤面板的焊縫焊接加固后，進行刀盤內(nèi)部的側(cè)板與刀座之間的焊縫加固，焊接加固后測量各個刀座上刀具刀尖平面度，合格后焊完刀座上平面與刀盤面板之間焊縫，再次測量各個刀座上刀具刀尖平面度，合格后拆掉刀具和工裝，將工件翻轉(zhuǎn)，使刀盤面板上平面朝下，進行刀座內(nèi)部焊縫的焊接，焊接時同樣采取對稱施焊的方法。
【文檔編號】B23K9/16GK103817412SQ201410070751
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月28日
【發(fā)明者】喬巖莉, 段世新, 肖德政, 李利霞, 熊國棟, 趙朝輝, 侯小沖, 李園園, 閆智衛(wèi), 姬偉偉, 冉娜, 閆天佼 申請人:中信重工機械股份有限公司