專利名稱：一種u型開口結構的轉爐托圈的組焊方法
技術領域：
本發(fā)明涉及應用在鋼鐵轉爐冶煉領域中一種U型開口結構的轉爐托圈的組焊方 法。
背景技術：
目前，轉爐托圈多為環(huán)形結構，內腹板、外腹板與上蓋板的坡口型式為K型坡口， 對于U型開口結構的轉爐托圈，如果內腹板、外腹板與上蓋板的坡口型式也為K型坡口，把 上蓋板和下蓋板嵌入內腹板和外腹板之間，在組裝時很不利，沒有裝配基準，焊后變形比環(huán) 形結構更大，同時焊接施焊位置及空間很不好，不能夠保證焊接質量。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種U型開口結構的轉爐托圈的組焊方法，設置裝配基 準，使下料、成型、裝配、焊接操作簡單、省力，大大地降低返修成本的組裝、焊接方法。本發(fā)明通過以下技術方案實現(xiàn)一種U型開口結構的轉爐托圈的組焊方法，其特征在于，扇形體的上蓋板與下蓋 板分別蓋在內腹板和外腹板的端面上，內腹板和外腹板端部分別開有V型坡口并設置有限 定上蓋板和下蓋板裝配基準的工藝墊板，組立焊接步驟如下1)對作業(yè)平臺用水準儀超平后，在作業(yè)平臺上放實樣，作好裝配的十字中心線及 托圈扇形體的尺寸中心線，檢查合格后用工藝墊板確定裝配基準并進行扇形體的拼裝與焊 接；2)托圈耳軸塊的組裝，用計算機放實樣，確定各點的坐標尺寸，作好裝配的十字中 心線，檢查合格后進行扇形體與耳軸塊的組裝；3)托圈總組裝，為了防止焊接變形，在托圈開口端加剛性支撐；4)將組焊好的托圈找正、調平，在托圈的上蓋板上劃好吊耳的裝配尺寸線，檢查合 格后進行六對吊耳的組裝，外加剛性支撐固定，減小焊接變形；5)爐殼與托圈預組裝后，組焊爐殼上的吊耳，保證每組爐殼與托圈互換。所述的步驟1中扇形體在焊接前要先預熱到100 150°C，并采取分段對稱焊接方 法。所述的步驟1中扇形體的焊接順序是先焊接內部筋板的焊縫，然后焊接腹板與下 蓋板的焊縫，檢查合格后組裝上蓋板，進行扇形體外部的焊縫的焊接。所述的步驟4中吊耳的焊縫是外大內小的V型焊縫。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是將U型開口結構的不銹鋼托圈的內外腹 板與上蓋板的坡口型式改為V型坡口，并用工藝墊板確定裝配基準后，使下料、成型、裝配、 焊接操作簡單、省力，焊接質量明顯提高，一次探傷合格率達到99%以上，大大地降低返修 成本，形位公差得到有效控制，耳軸同軸度100%合格。


圖1是U型開口結構的轉爐托圈的結構示意圖；圖2是現(xiàn)有技術的托圈A-A截面示意圖；圖3是現(xiàn)有技術的托圈B-B截面示意圖；圖4是現(xiàn)有技術的托圈C-C截面示意圖；圖5是本發(fā)明的托圈A-A截面示意圖；圖6是本發(fā)明的托圈B-B截面示意圖；圖7是本發(fā)明的托圈C-C截面示意圖；圖8是焊縫I的放大圖；圖9是焊縫II的放大圖；圖10是焊縫111的放大圖。圖中1-上蓋板 2-內腹板 3-外腹板 4-下蓋板 5-耳軸 6-工藝墊板 7-吊耳8-爐殼9-人孔
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步說明見圖1，此轉爐托圈為U形開口不封閉狀態(tài)，又為6點吊掛，焊接空間狹小，內部焊 接困難，焊接變形非常大。3組爐殼用一套托圈，托圈上蓋板1必須保證平齊，這樣制作焊接 難度非常大，需制訂可行的下料、裝配、焊接工藝來保證制作質量。見圖2、圖3、圖4，現(xiàn)有技術的托圈主要截面示意圖，上蓋板1、下蓋板4與內腹板 2、外腹板3為K型坡口，沒有定位基準，拼接效率低而且很容易出現(xiàn)焊接變形。外腹板3和 下蓋板4上設置人孔9。見圖5、圖6、圖7，按利于外部施工的V型坡口型式，對各拼接件下料，全部采用 數(shù)控切割下料，保證單件尺寸符合圖紙要求，減小由于下料造成的尺寸誤差，并每件均為自 檢、專檢檢查合格后方可轉入組裝工序。并按下述步驟組立焊接1.扇形體的組焊，對作業(yè)平臺用水準儀超平后，在作業(yè)平臺上放實樣，作好裝配的 十字中心線及托圈扇形體的尺寸中心線，檢查合格后用工藝墊板6確定裝配基準并進行扇 形體的拼裝與焊接。先對上蓋板1、下蓋板4的拼料組焊，焊后矯形后以下蓋板4為基準，組 裝內腹板2、外腹板3及內部筋板，檢查合格后進行焊接。焊前預熱到120°C，采取分段對稱 焊接的方法，先焊接內部筋板的焊縫，然后焊接內腹板2、外腹板3與下蓋板4的焊縫，待內 部質量檢查合格后組裝上蓋板1，然后，進行扇形體外部的焊縫的焊接。通過多次分組立 一方面使內腹板2、外腹板3和上蓋板1、下蓋板4能夠焊到，完全熔透，并且對稱焊接，使焊 接應力小和變形能夠均勻。另一方面，有利于焊接操作工的焊接作業(yè)。上蓋板1與內腹板 2的焊縫見圖10，焊縫下設置墊板6。2.托圈耳軸塊的組裝，對作業(yè)平臺用水準儀超平后，在作業(yè)平臺上放實樣，作好裝 配的十字中心線及托圈耳軸體的尺寸中心線，先進行托圈的內腹板2、外腹板3與耳軸5的 組裝，保證與耳軸5的焊縫檢查合格后再進行托圈的其它件的組裝3.托圈總組裝，為了防止焊接變形，在托圈開口端加剛性支撐。4.吊耳的組焊，將組焊好的托圈找正、調平，在托圈的上蓋板上劃好吊耳7的裝配尺寸線，檢查合格后進行六對吊耳7的組裝。由于每對吊耳7板之間的距離很小，為保證焊 接質量，將設計的對稱坡口改為內小外大的V型坡口，外加剛性支撐固定，減小焊接變形， 保證吊耳7的形位尺寸公差。關鍵焊縫見圖8、圖9。5.爐殼與托圈預組裝后，再組焊爐殼8上的吊耳，檢查各相對位置的公差符合要 求。保證每組爐殼8與托圈互換。在預組裝狀態(tài)一定要把能夠焊接的部位焊接牢固后再移 走爐殼8，這樣，能夠保證爐殼8上的吊耳座的平面度，并能夠平穩(wěn)的坐落在托圈上，保證其 應有的功能及保證每組爐殼8與托圈互換性。大大的避免了焊接變形的返修量。本發(fā)明的焊接要點(1).焊接方法的選擇根據爐殼和托圈材質Q345B的焊接性及產品結構分析，應 優(yōu)先選擇低氫焊接和焊接變形量小的、生產效率高的焊接方法，同時還要考慮焊接的施焊 的方便可行。因此，選擇CO2氣體保護焊并采用合理的焊接順序和焊接規(guī)范。(2).焊接材料的選擇首先，要保證焊縫金屬的強度、塑性和韌性達到產品的使 用要求，還要選擇質量信得過的焊絲制造廠生產的焊絲。因此，選擇ER50-6，Φ 1.2mm氣保 焊焊絲，焊后進行后熱處理及消應力處理，經工藝評定合格后使用。使產品的內部及表面質 量達到優(yōu)良。(3).將工件用煤氣加熱均勻預熱到120°C。防止焊接裂紋的產生，為焊縫探傷合 格提供了保證。(4).由于該托圈為“U”型結構，并且與爐殼連接為6個支撐點，所以制造托圈時要 保證托圈上平面水平，保證6個支撐點高度一致。托圈易變形，焊接過程要利用拉筋、調整 焊接順序等嚴格控制變形情況。(5).焊接過程中，每層焊縫用風鏟錘擊消減焊接應力，減少應力集中造成的開裂， 避免焊縫裂紋的出現(xiàn)。(6).采用適當?shù)暮附右?guī)范和焊接順序并四個人同時對稱連續(xù)焊接，焊接進度保持一致。(7).托圈總裝焊接時，電焊工24小時不休息，采取連續(xù)焊接的方法防止焊接變 形。并用測量尺、水準儀等器具24小時進行監(jiān)控，隨時調整焊接順序，將變形控制在最小， 保證托圈的技術要求如同軸度1mm。
權利要求
一種U型開口結構的轉爐托圈的組焊方法，其特征在于，扇形體的上蓋板與下蓋板分別蓋在內腹板和外腹板的端面上，內腹板和外腹板端部分別開有V型坡口并設置有限定上蓋板和下蓋板裝配基準的工藝墊板，組立焊接步驟如下1)對作業(yè)平臺用水準儀超平后，在作業(yè)平臺上放實樣，作好裝配的十字中心線及托圈扇形體的尺寸中心線，檢查合格后用工藝墊板確定裝配基準并進行扇形體的拼裝與焊接；2)托圈耳軸塊的組裝，用計算機放實樣，確定各點的坐標尺寸，作好裝配的十字中心線，檢查合格后進行扇形體與耳軸塊的組裝；3)托圈總組裝，為了防止焊接變形，在托圈開口端加剛性支撐；4)將組焊好的托圈找正、調平，在托圈的上蓋板上劃好吊耳的裝配尺寸線，檢查合格后進行六對吊耳的組裝，外加剛性支撐固定，減小焊接變形；5)爐殼與托圈預組裝后，組焊爐殼上的吊耳，保證每組爐殼與托圈互換。
2.根據權利要求1所述的一種U型開口結構的轉爐托圈的組焊方法，其特征在于，所述 的步驟1中扇形體在焊接前要先預熱到100 150°C，并采取分段對稱焊接方法。
3.根據權利要求1或2所述的一種U型開口結構的轉爐托圈的組焊方法，其特征在于， 所述的步驟1中扇形體的焊接順序是先焊接內部筋板的焊縫，然后焊接腹板與下蓋板的焊 縫，檢查合格后組裝上蓋板，進行扇形體外部的焊縫的焊接。
4.根據權利要求1所述的一種U型開口結構的轉爐托圈的組焊方法，其特征在于，所述 的步驟4中吊耳的焊縫是外大內小的K型焊縫。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種U型開口結構的轉爐托圈，其特征是，扇形體的上蓋板與下蓋板分別蓋在內腹板和外腹板的端面上，內腹板和外腹板端部分別開有V型坡口并設置有限定上蓋板和下蓋板裝配基準的工藝墊板，組立焊接步驟如下1.在平臺上放樣，用工藝墊板確定裝配基準并進行扇形體的拼裝與焊接。2.進行扇形體與耳軸塊的組裝。3.托圈總組裝，在托圈開口端加剛性支撐。4.將組焊好的托圈調平，進行六對吊耳的組裝。5.爐殼與托圈預組裝后，組焊爐殼上的吊耳，保證每組爐殼與托圈互換。本發(fā)明的有益效果是將U型開口結構的托圈的內外腹板與上蓋板的坡口型式改為V型坡口，并用工藝墊板確定裝配基準后，使成型、焊接操作簡單省力，焊接質量明顯提高。
文檔編號C21C5/46GK101988139SQ20091001282
公開日2011年3月23日 申請日期2009年7月31日 優(yōu)先權日2009年7月31日
發(fā)明者姜淑華 申請人:鞍鋼重型機械有限責任公司