0 前 言

    随着我国新型干法水泥生产技术的不断推广，水泥设备的大型化已成为发展的方向，TRP180是我公司迄今制造的最大型号的辊压机。机架作为辊压机的重要部件，在工作中承受整个辊压机的全部辊压力，其焊接质量直接关系到辊压机的使用寿命和运转质量。

1 结构概况分析

1.1 外形框架

    TRP180机架为典型的框架焊接类型焊接结构，整体刚性较大，因此焊接变形控制是整个焊接工艺的重点。组装后外形如图1所示。

 1.2 材料选用

    本部件均采用普通钢板Q235A，具有优异的焊接性能。

1.3 焊接技术要求

    机架在装配时需要满足以下要求：①机架下梁两端中心线相等；②机架下梁上平面两端四个点A1、A2、A3、A4的高度误差不超过0.1mm；③机架上下梁δ160厚板总长直线度，误差≤0.15mm；④两件同向端部件直线度及两侧端部件平行度分别≤0.2mm（见图1）；⑤端部件与机架下梁垂直度公差为0.3mm（见图1）。

2 焊接方法和焊接材料的确定

    机架中部件均需经过焊接、退火、再焊接、加工等工序，结合该部件结构的实际工作条件，应在所要求的范围内对出现几率较大的焊接变形和收缩变形进行有效地控制。由于机架的焊接量大（整个机架的焊接完成大约需要焊丝800kg，焊剂1吨）、焊接变形大等特点。从焊接工艺性、生产效率等方面考虑，初步选用气体保护焊，此操作方法产生的热量小、工作效率高、操作性方便。但在实际操作中因板厚较厚、焊道量较大，焊接层数多，很容易出现大面积的不熔合、裂纹、气孔夹渣等缺陷，焊接质量无法保证。

    经多方讨论，决定采用埋弧自动焊，选用H08A焊丝。经试验及后续现场证实，此焊接方法质量高且稳定，基本不需要返修。

3 焊接变形控制

3.1 下 料

    在原材料下料过程中，所有钢板均采用数控切割机统一下料，考虑其中钢板的焊接收缩等因素，保证将上下梁中δ160的长宽误差均控制在±2mm范围内，平面度控制在5mm以内，以保证后续工序的顺利进行。

3.2 铆工组对

    机架中所有部件在组对时，均以其中160mm钢板为基准面，在其上画出所有需组对钢板的位置尺寸，并且以一端为基准，每隔相同尺寸位置作为一个基准点，从基准点处画出100mm为点焊和加固焊的焊缝长度，且对称焊接。并且为了满足后道焊接工序，上下梁上的部分钢板先不进行对接，在其焊接完成后，再进行整体组对。

    由于端部件结构形式易产生变形，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为图3中的部件1，然后进行退火，待冷却后通过连接梁将端部件1两两焊接成为一体，如图2中的端部件，焊接完成后整体进行退火，然后机加工。

3.3 防变形工装

    由于埋弧自动焊焊接时电流大，产生的热量大，变形量大，所以在焊接前对零件的防变形工作要做好。首先在组对完成后，上下梁两两连接在一起，中间用若干连接板进行连接，对于端部件两侧的相对薄板，使用辅助钢板进行加厚，以保证焊接后的零件尺寸。见图3。

4 焊接过程工艺控制

4.1 加固焊接

    用CO2气体保护焊对防变形的连接板及所有支撑筋板进行加固焊接，并且对零件的主焊道进行加固焊，焊接时由两人操作，进行对称焊接。

4.2 埋弧自动焊焊接

   （1）焊接参数为：电流600A、电压32～36V，焊丝直径为5mm。

   （2）焊接工艺控制：因埋弧自动焊焊接时电流大，产生的热量高，极易产生焊接变形。所以在焊接时要随时观察焊道的颜色，均匀控制熔池的大小。既要保证焊接质量，又要保证焊接速度。

    具体操作如下：a、根据焊道表面成型情况，随时调节焊接电流、电压和焊接速度。b、观察焊丝在焊道的位置，看其是否始终处于熔池的中心部位。另外，在焊接时还要保证每层焊道的清洁、焊丝的清洁、焊剂的干燥和清洁；保证电源的稳定等。c、为了能尽量减少焊接时产生的变形量，在进行焊接时进行对称焊接，为此，采用2台埋弧自动焊对辊压机上下梁的主焊道进行焊接，一面打底焊接完成后，大约为焊道的1/3，反面进行清根，采用碳弧气刨进行清根，再对零件进行埋弧焊接，焊接时随时测量焊接件的变形量，看其变形情况进行多次翻转焊接，以保证焊接完成后的变形量。

5 工艺评定

    经对该结构进行结构工艺分析，焊缝外观成型，超声波探伤焊缝内部质量，弯曲变形等检验，各项参数均达到图纸设计要求。因此所制定的焊接工艺可应用于机架实际结构的焊接。

6 结 论

    经过不断的实践，TRP180机架现均采用以上工艺，焊接变形量经过焊后退火等工序后，完全满足机加工要求。并且焊道经超声波探伤达到GB/B11345-Ⅲ级探伤标准。到目前为止，已生产的7台TRP180辊压机，经过检验完全符合图纸技术要求。