一种门座起重机支承环焊接方法与流程

本发明涉及门座起重机支承环的制造焊接，特别地是一种门座起重机支承环焊接方法。

背景技术：

1、支承环（如附图1）是门座起重机实现正常回转的关键部件，承受转柱滚轮和齿轮频繁改变的径向挤压和倾覆力矩；支承环由滚道、底板、腹板和加强筋板装焊而成（其典型剖面如附图2所示），为提高滚道面的疲劳强度和体现经济性，支撑环的结构通常采用强度高、耐磨性好的中碳钢（如45#钢）与低合金结构钢相组合的方式设计。组合式的支承环焊缝较多，结构焊接变形的控制难度大；另滚道板校厚，且中碳钢的焊接性较差，焊接过程中也容易出现裂纹问题。需进行大量的焊接修补工作和火调工作，导致工期延误和成本浪费。

2、将内环底板、外环底板上胎拼板开单面坡口进行单面焊接；安装滚道进行滚道拼板及滚道与内环底板的双面焊接；再安装内腹板、外腹板、顶板等构件并进行焊接。底板大量的单面焊会产生较大的角变形和波浪变形需大量的火调矫正工作。内环底板因板厚较大，如采用单面焊，其焊后变形更为严重，故一般采用双面焊方式焊接。但双面焊有一侧是仰焊，受焊接时钢水下淌的影响，焊的仰焊的施焊难度大。为避免滚道焊接过程出现裂纹，滚道在焊接工艺设计时采用强度低配焊材，这会容易导致焊缝经淬火处理后难于达到设计要求的硬度，使得滚道面的疲劳强度难于保证。

3、以支承环的底板为基面反造，将内环底板、外环底板上胎拼板开单面坡口进行单面焊接；安装滚道进行滚道拼板及滚道与内环底板的双面焊接；再安装内腹板、外腹板、顶板等构件并进行焊接。因支承环底板尺寸及面积较大，不能利用吊车进行翻身双面焊接，所以底板大量的单面焊会产生较大的角变形和波浪变形需大量的火调矫正工作。内环底板因板厚较大，如采用单面焊，其焊后变形更为严重，故一般采用双面焊方式焊接。但双面焊有一侧是仰焊，受焊接时钢水下淌的影响，焊的仰焊的施焊难度大。为避免滚道在焊接过程出现裂纹缺陷，在焊接工艺设计时采用t492t1-1c1型号的药芯焊丝进行低配焊接。经计算，采用45#钢设计的滚道碳当量约为0.55%，焊缝焊后的碳当量约为0.25%，前者的碳当量是后者的2倍，这会使得滚道在淬火后出现基材和焊缝上存在过大的硬度差别，焊缝难于满足设计规定的硬度和疲劳强度要求。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种门座起重机支承环焊接方法，通过焊接顺序控制及焊接位置变更，减小支承环底板、滚道的焊接变形；通过焊接工艺控制，在保证滚道在焊接过程中不出现裂纹的情况下提高滚道焊缝淬火后的硬度，从而提高滚道面的疲劳强度。

2、本发明通过以下技术方案实现的：

3、一种门座起重机支承环焊接方法，其中，包括以下步骤：

4、步骤s1、装焊顺序设计；先将滚道和内环底板预制成组件，通过在内环底板上增设吊耳，增加预制件翻身环节实现厚板双面对称焊接，用于抵消大部分焊接接头的角变形；将顶板与内筋板、腹板等零件预制成箱体组件，完成内部对接缝、角接缝的焊接，减少仰焊工作量和焊接收缩应力；接着在胎架上以底板为基面吊装滚道预制组件、顶板预制组件、外环底板并定位焊约束，按先对接后角接，先立焊后角焊的焊接顺序施焊；

5、步骤s2、焊接方法及焊材选用；统一采用半自动药芯焊丝co2气体保护焊方法焊接，门座起重机支承环的滚道采用45#锻钢，滚道道面淬火后硬度需达hrc45；剩余结构板材采用q355b钢；滚道的立对接缝采用45#钢同质接头焊接，拟选用与45#钢低配的t556t1-1c1a型号药芯焊丝；滚道与内环底板全熔透角接缝采用45#钢与q355b钢异质接头焊接，拟选用与q355b等强匹配的t492t1-1c1型号药芯焊丝；剩余结构板材焊接使用t492t1-1c1型号药芯焊丝；

6、步骤s3、坡口设计；滚道拼接的立向对接缝拟开设内、外侧2/3深度比的x形坡口，坡口角度为45°；先在滚道对接缝的外侧坡口焊接4层，然后在内侧坡口使用碳弧气刨清根及打磨，待内侧坡口焊接5层后转至外侧焊接5层，如此内、外侧坡口交替完成立向对接缝的焊接；内环底板的拼板对接缝采用对称的x形坡口设计，坡口角度为45°；内环底板与滚道间全熔透角焊缝设计成上、下侧3/2深度比的k形坡口，依托滚道组合件的2次翻身工序及两侧坡口交替焊接均能实现对称平焊焊接，将对接缝设计成单面v形坡口，利用顶板组合件、底筋板、外环板的刚性约束抑制外环底板的焊接变形；

7、步骤s4、焊前预热及焊后缓冷；对滚道进行焊前预热和焊后缓冷，防止其出现裂纹缺陷；采用内贴电加热片和外加氧-天然气火焰烘烤相结合的方式对滚道进行加热，坡口及两侧50mm范围内使用火焰预热100℃～130℃，层间温度控制在250℃以下；整个环形滚道安排6～8位焊工同时对称施焊，焊后使用保温棉覆盖缓冷，电加热片持续加热至焊接作业结束。

8、本发明具有以下有益效果：

9、本发明通过焊接顺序的控制及焊接位置的变更，减小支承环底板、滚道的焊接变形；通过焊接工艺控制，在保证滚道在焊接过程中不出现裂纹的情况下提高滚道焊缝淬火后的硬度，从而提高滚道面的疲劳强度，将内环底板与滚道预制成组件并通过翻身实现双面焊，另利用支承环构件的自身钢性约束及焊接顺序控制，减小支承环的焊接变形。通过合适的焊材选择及工艺控制，防止滚道焊接产生焊接裂纹及提高滚道的淬火硬度。

技术特征：

1.一种门座起重机支承环焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明公开了一种门座起重机支承环焊接方法，通过焊接顺序的控制及焊接位置的变更，减小支承环底板、滚道的焊接变形；通过焊接工艺控制，在保证滚道在焊接过程中不出现裂纹的情况下提高滚道焊缝淬火后的硬度，从而提高滚道面的疲劳强度，将内环底板与滚道预制成组件并通过翻身实现双面焊，另利用支承环构件的自身钢性约束及焊接顺序控制，减小支承环的焊接变形。通过合适的焊材选择及工艺控制，防止滚道焊接产生焊接裂纹及提高滚道的淬火硬度。本发明保证滚道焊缝淬火后能满足设计要求，解决了中碳钢厚板滚道的焊接裂纹问题。技术研发人员：杨伟锋,徐勋,刘万辉,汪果,刘晓彤受保护的技术使用者：广州文船重工有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13