承载臂焊接方法技术

本发明专利技术提供一种承载臂焊接方法，依据承载臂结构特点及工艺装备特点，采用规定的焊接步骤与方法，控制变形程度；对于无法退火处理的焊缝，采取有意在承受拉应力区域表面形成压缩性质的应力集中使之远离拉伸性质的应力集中状态，达到消除有害应力集中状态，提高承载能力的目的。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种，依据承载臂结构特点及工艺装备特点，采用规定的焊接步骤与方法，控制变形程度；对于无法退火处理的焊缝，采取有意在承受拉应力区域表面形成压缩性质的应力集中使之远离拉伸性质的应力集中状态，达到消除有害应力集中状态，提高承载能力的目的。【专利说明】
:本专利技术涉及一种。
技术介绍
:伴随着汽轮发电机的单机容量的不断增加，发电机定子的外廓尺寸和重量都大幅度增加，由于铁路建筑接近界限和桥梁活载荷标准限制，百万千瓦以上等级的发电机定子由于超重超限严重，运输面临严峻问题；为满足过桥限制要求，新设计的车辆必须千方百计降低结构重量，提高结构承载强度，采用高强度材料制造等措施；承载臂是发电机定子运输车的关键承载结构，超过400吨的发电机定子的重量要施加到承载臂的中段，支撑点为承载臂两端与两组转向架群连接的心盘及旁承，承载臂要承担巨大的弯矩及剪切力及运输冲击载荷，由于重量限制，该承载臂需要采用强度极限为800等级的钢板焊接，且设计结构安全裕度较低，对焊接操作提出很高的要求，如果采用以往技术进行焊接，会产生危害性焊缝应力集中带来安全隐患，或焊接变形严重而无法满足使用要求；危害性焊缝应力集中是指在承受拉应力区域的焊缝存在拉伸性质的应力集中，特别是表层，如果存在这种拉伸性质的应力集中，极易诱发裂纹缺陷，并在静力及运输冲击载荷的共同作用下不断扩张延伸而断裂，造成严重的事故；应力集中是焊接过程难以消除的普遍现象，除拉伸性质的应力集中外，还有压缩性质的应力集中，而这种压缩性质的应力集中则不会诱发裂纹缺陷；结构不存在应力集中是介于拉伸性质的应力集中与压缩性质的应力集中之间的理想状态，所以在受到高强度拉应力的结构表面应避免应力集中或有意形成压缩性质的应力集中使之远离拉伸性质的应力集中状态采用热处理方法可以改善应力集中现象，但受到热处理炉尺寸限制，承载臂长度尺寸超过30米，无法整体进行整体改善应力集中处理。
技术实现思路
:本专利技术的目的是提供一种，依据承载臂结构特点及工艺装备特点，采用规定的的焊接步骤与方法，控制变形程度；对于无法退火处理的焊缝，采取有意在承受拉应力区域表面形成压缩性质的应力集中使之远离拉伸性质的应力集中状态，达到消除有害应力集中状态，提尚承载能力的目的。本专利技术的技术方案为:一种，承载臂按退火炉尺寸限制分段，分别焊接成型，分段退火改善应力集中现象，再组焊成型；组焊时焊接次序为:首先焊接上部幅板和下部幅板，上部幅板和下部幅板焊接同时进行，焊缝分三层，共六次焊接完成，每次焊量为总焊量的六分之一；每次焊接后清除氧化皮、探伤合格后再进行下一步焊接；上部幅板和下部幅板组焊完成后进行跨接垂直幅板焊接，首先焊接水平焊缝，然后焊接垂直焊缝；焊接完成后采用乙炔火焰对上部幅板和下部幅板的焊缝进行加热，加热温度3500C -400。。，保温 5-10ho技术效果:由于承载臂长度尺寸超过30米，而一般退火炉长度一般不超过15米，所以承载臂按退火炉尺寸限制进行分段焊接成型，即可以改善焊缝应力集中现象，也便于保证尺寸精度；组焊成型后由于尺寸原因无法采用退火的方法改善焊缝应力集中现象，所以采用下列方法造成下幅板外表面形成压缩性质的应力集中使之远离拉伸性质的应力集中状态，达到消除有害应力集中状态，提尚承载能力的目的:首先焊接上部幅板和下部幅板，焊缝分三层，由于焊接收缩原因，后焊接的焊缝的收缩现象会造成前一次焊接的焊缝产生压缩效应，所以使幅板外表面形成轻微的压缩性质的应力集中；跨接垂直幅板焊接水平焊缝产生的焊接收缩以及垂直焊缝产生的焊接收缩进一步加强了幅板外表面形成的压缩性质的应力集中程度，并使拉伸性质的应力集中现象转移到垂直幅板上，消除了下幅板外表面的有害应力集中；上部幅板和下部幅板焊接同时进行的组焊时焊接次序保证了整体变形对称，避免结构尺寸超差；焊接完成后采用乙炔火焰对上部幅板和下部幅板的焊缝进行加热，可以进一步改善焊缝的应力分布状态。 【专利附图】【附图说明】 : 图1为分为两段的承载臂示意图。 图2为分为两段承载臂组焊示意图。 图3为焊接示意图。 图4为图3的A-A剖视图。 图5为图3的B-B剖视图。 图6为完成组焊的承载臂示意图。 【具体实施方式】 : 现以将承载分为两段为例，如图1所示，承载臂按退火炉尺寸限制分为两段，分别焊接成型，分段退火改善应力集中现象；图2为两段承载臂组焊示意图；如图3所示，组焊时焊接次序为，首先焊接上部幅板I和下部幅板2，上部幅板I和下部幅板2焊接同时进行，焊缝分三层，共六次焊接完成，每次焊量为总焊量的六分之一；每次焊接后清除氧化皮、探伤合格后再进行下一步焊接；上部幅板I和下部幅板2组焊完成后进行跨接垂直幅板3焊接；如图4所示，首先焊接水平焊缝4 ;如图5所示，然后焊接垂直焊缝5 ;焊接完成后采用乙炔火焰对上部幅板I和下部幅板2的焊缝3进行加热，加热温度350°C -400°C，保温5-10h;承载臂按退火炉尺寸限制进行分段焊接成型，即可以改善焊缝应力集中现象，也便于保证尺寸精度；组焊成型后由于尺寸原因无法采用退火的方法改善焊缝应力集中现象，所以采用下列方法造成下幅板外表面形成压缩性质的应力集中使之远离拉伸性质的应力集中状态，达到消除有害应力集中状态，提尚承载能力的目的:首先焊接上部幅板和下部幅板，焊缝分三层，由于焊接收缩原因，后焊接的焊缝的收缩现象会造成前一次焊接的焊缝产生压缩效应，所以使幅板外表面形成轻微的压缩性质的应力集中；跨接垂直幅板焊接水平焊缝产生的焊接收缩以及垂直焊缝产生的焊接收缩进一步加强了幅板外表面形成的压缩性质的应力集中程度，并使拉伸性质的应力集中现象转移到垂直幅板上，消除了下幅板外表面的有害应力集中；上部幅板和下部幅板焊接同时进行的组焊时焊接次序保证了整体变形对称，避免结构尺寸超差。【权利要求】1.一种，其特征是:承载臂按退火炉尺寸限制分段，分别焊接成型，分段退火改善应力集中现象，再组焊成型；组焊时焊接次序为:首先焊接上部幅板(I)和下部幅板(2)，上部幅板(I)和下部幅板(2)焊接同时进行，焊缝(3)分三层，共六次焊接完成，每次焊量为总焊量的六分之一；每次焊接后清除氧化皮、探伤合格后再进行下一步焊接；上部幅板(I)和下部幅板(2)组焊完成后进行跨接垂直幅板(4)焊接，首先焊接水平焊缝(5)，然后焊接垂直焊缝￠);焊接完成后采用乙炔火焰对上部幅板(I)和下部幅板(2)的焊缝(3)进行加热，加热温度350°C _400°C，保温5-10h。【文档编号】B23K31/02GK104475998SQ201410706884【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年11月28日 优先权日:2014年11月28日 【专利技术者】梁洪涛, 佟本华, 李春辉, 李滨, 乔宏来, 柴冠英, 牟松 申请人:哈尔滨电机厂有限责任公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种承载臂焊接方法，其特征是：承载臂按退火炉尺寸限制分段，分别焊接成型，分段退火改善应力集中现象，再组焊成型；组焊时焊接次序为：首先焊接上部幅板(1)和下部幅板(2)，上部幅板(1)和下部幅板(2)焊接同时进行，焊缝(3)分三层，共六次焊接完成，每次焊量为总焊量的六分之一；每次焊接后清除氧化皮、探伤合格后再进行下一步焊接；上部幅板(1)和下部幅板(2)组焊完成后进行跨接垂直幅板(4)焊接，首先焊接水平焊缝(5)，然后焊接垂直焊缝(6)；焊接完成后采用乙炔火焰对上部幅板(1)和下部幅板(2)的焊缝(3)进行加热，加热温度350℃‑400℃，保温5‑10h。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：梁洪涛，佟本华，李春辉，李滨，乔宏来，柴冠英，牟松，
申请(专利权)人：哈尔滨电机厂有限责任公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23