0 前 言

    隨著我國新型干法水泥生產技術的不斷推廣，水泥設備的大型化已成為發展的方向，TRP180是我公司迄今制造的最大型號的輥壓機。機架作為輥壓機的重要部件，在工作中承受整個輥壓機的全部輥壓力，其焊接質量直接關系到輥壓機的使用壽命和運轉質量。

1 結構概況分析

1.1 外形框架

    TRP180機架為典型的框架焊接類型焊接結構，整體剛性較大，因此焊接變形控制是整個焊接工藝的重點。組裝后外形如圖1所示。

 1.2 材料選用

    本部件均采用普通鋼板Q235A，具有優異的焊接性能。

1.3 焊接技術要求

    機架在裝配時需要滿足以下要求：①機架下梁兩端中心線相等；②機架下梁上平面兩端四個點A1、A2、A3、A4的高度誤差不超過0.1mm；③機架上下梁δ160厚板總長直線度，誤差≤0.15mm；④兩件同向端部件直線度及兩側端部件平行度分別≤0.2mm（見圖1）；⑤端部件與機架下梁垂直度公差為0.3mm（見圖1）。

2 焊接方法和焊接材料的確定

    機架中部件均需經過焊接、退火、再焊接、加工等工序，結合該部件結構的實際工作條件，應在所要求的范圍內對出現幾率較大的焊接變形和收縮變形進行有效地控制。由于機架的焊接量大（整個機架的焊接完成大約需要焊絲800kg，焊劑1噸）、焊接變形大等特點。從焊接工藝性、生產效率等方面考慮，初步選用氣體保護焊，此操作方法產生的熱量小、工作效率高、操作性方便。但在實際操作中因板厚較厚、焊道量較大，焊接層數多，很容易出現大面積的不熔合、裂紋、氣孔夾渣等缺陷，焊接質量無法保證。

    經多方討論，決定采用埋弧自動焊，選用H08A焊絲。經試驗及后續現場證實，此焊接方法質量高且穩定，基本不需要返修。

3 焊接變形控制

3.1 下 料

    在原材料下料過程中，所有鋼板均采用數控切割機統一下料，考慮其中鋼板的焊接收縮等因素，保證將上下梁中δ160的長寬誤差均控制在±2mm范圍內，平面度控制在5mm以內，以保證后續工序的順利進行。

3.2 鉚工組對

    機架中所有部件在組對時，均以其中160mm鋼板為基準面，在其上畫出所有需組對鋼板的位置尺寸，并且以一端為基準，每隔相同尺寸位置作為一個基準點，從基準點處畫出100mm為點焊和加固焊的焊縫長度，且對稱焊接。并且為了滿足后道焊接工序，上下梁上的部分鋼板先不進行對接，在其焊接完成后，再進行整體組對。

    由于端部件結構形式易產生變形，故端部件的焊件不同于上下梁的焊接。首先按上述焊接方法把端部件焊接為圖3中的部件1，然后進行退火，待冷卻后通過連接梁將端部件1兩兩焊接成為一體，如圖2中的端部件，焊接完成后整體進行退火，然后機加工。

3.3 防變形工裝

    由于埋弧自動焊焊接時電流大，產生的熱量大，變形量大，所以在焊接前對零件的防變形工作要做好。首先在組對完成后，上下梁兩兩連接在一起，中間用若干連接板進行連接，對于端部件兩側的相對薄板，使用輔助鋼板進行加厚，以保證焊接后的零件尺寸。見圖3。

4 焊接過程工藝控制

4.1 加固焊接

    用CO2氣體保護焊對防變形的連接板及所有支撐筋板進行加固焊接，并且對零件的主焊道進行加固焊，焊接時由兩人操作，進行對稱焊接。

4.2 埋弧自動焊焊接

   （1）焊接參數為：電流600A、電壓32～36V，焊絲直徑為5mm。

   （2）焊接工藝控制：因埋弧自動焊焊接時電流大，產生的熱量高，極易產生焊接變形。所以在焊接時要隨時觀察焊道的顏色，均勻控制熔池的大小。既要保證焊接質量，又要保證焊接速度。

    具體操作如下：a、根據焊道表面成型情況，隨時調節焊接電流、電壓和焊接速度。b、觀察焊絲在焊道的位置，看其是否始終處于熔池的中心部位。另外，在焊接時還要保證每層焊道的清潔、焊絲的清潔、焊劑的干燥和清潔；保證電源的穩定等。c、為了能盡量減少焊接時產生的變形量，在進行焊接時進行對稱焊接，為此，采用2臺埋弧自動焊對輥壓機上下梁的主焊道進行焊接，一面打底焊接完成后，大約為焊道的1/3，反面進行清根，采用碳弧氣刨進行清根，再對零件進行埋弧焊接，焊接時隨時測量焊接件的變形量，看其變形情況進行多次翻轉焊接，以保證焊接完成后的變形量。

5 工藝評定

    經對該結構進行結構工藝分析，焊縫外觀成型，超聲波探傷焊縫內部質量，彎曲變形等檢驗，各項參數均達到圖紙設計要求。因此所制定的焊接工藝可應用于機架實際結構的焊接。

6 結 論

    經過不斷的實踐，TRP180機架現均采用以上工藝，焊接變形量經過焊后退火等工序后，完全滿足機加工要求。并且焊道經超聲波探傷達到GB/B11345-Ⅲ級探傷標準。到目前為止，已生產的7臺TRP180輥壓機，經過檢驗完全符合圖紙技術要求。