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CW-1泥漿振動(dòng)篩偏心軸筒焊接加工問題及改進(jìn)

2013-05-02

李小兵 楊志恒
(長慶石油培訓(xùn)中心)
  摘 要:通過CW-1泥漿振動(dòng)篩偏心軸承座加工不當(dāng)引起問題的分析,根據(jù)工藝特點(diǎn)和工作性能要求,結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行多次試驗(yàn)對比,確定了合理的改進(jìn)措施,在生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。
  關(guān)鍵詞:CW-1泥漿振動(dòng)篩;焊接工藝參數(shù);工藝分析
  泥漿振動(dòng)篩是對鉆井中泥漿進(jìn)行凈化處理的主要機(jī)械設(shè)備之一,其中CW-1平動(dòng)橢圓泥漿振動(dòng)篩因其機(jī)械性能、泥漿處理量、凈化程度等指標(biāo)相對較高,得到越來越廣泛的應(yīng)用。由于工況和承受載荷的特點(diǎn)——特別是受到每分鐘960~1500轉(zhuǎn)激振轉(zhuǎn)速的振動(dòng),使其制造工藝較為復(fù)雜,加工精度要求高。在焊接加工方面,偏心軸筒的焊接質(zhì)量是影響振動(dòng)篩加工質(zhì)量和能否達(dá)到設(shè)計(jì)使用壽命要求的關(guān)鍵所在,為此,我們對偏心軸筒的焊接進(jìn)行了認(rèn)真的試驗(yàn)和工藝分析,Z后得出了合理的焊接工藝,并在實(shí)際生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。
  1 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
  CW-1泥漿振動(dòng)篩由兩個(gè)直徑大小不同的偏心軸組成,其筒座的材料為20鋼,筋板材料為Q235A。結(jié)構(gòu)如圖1所示:
  焊接時(shí)采用φ3.2的E4303焊條(150℃烘干1~2小時(shí)),焊接電流為150A,焊后經(jīng)用著色探傷表面無裂紋等其它缺陷。要求達(dá)到240小時(shí)。試運(yùn)行結(jié)果:連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)90小時(shí)后,大軸承座焊縫靠軸筒一側(cè)出現(xiàn)裂紋;110小時(shí)后,小軸承座出現(xiàn)裂紋;同時(shí),篩箱墻板被撕裂,造成振動(dòng)篩無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
  2 產(chǎn)生裂紋的原因分析
 ?、?由于筋板較薄,焊腳尺寸較小,焊縫強(qiáng)度較低;
 ?、?角焊縫向基體金屬過渡處有明顯的截面變化,其應(yīng)力集中系數(shù)較高;
 ?、?由于受960~1500r/min激振轉(zhuǎn)速的振動(dòng),且振動(dòng)力大,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差;
 ?、?焊后未進(jìn)行熱處理。
  3 改進(jìn)措施
 ?、?結(jié)構(gòu)上,在篩箱外側(cè)各搭接一塊600×600×12mm的鋼板,用來增加墻板與軸承座的厚度,搭接板與墻板連接焊縫為連續(xù)焊縫,并在墻板內(nèi)側(cè)增加6個(gè)12mm的塞焊縫。
  ② 在搭接板一側(cè)開單邊V形坡口,坡口角度為32°。為提高穩(wěn)定性,在墻板內(nèi)外側(cè)增加4個(gè)40×40×8mm的三角形筋板。如圖2所示:
 ?、?工藝參數(shù)的選擇
  A、墻板內(nèi)側(cè)的焊接。選用φ3.2的E5015焊條;焊接電流為100×110A;
  B、墻板外側(cè)的焊接。選用E5015焊條,工藝參數(shù)見下表:
 ?、?焊前將焊條在300~400℃下烘干1~2小時(shí)并保溫。
  ⑤ 焊后立即進(jìn)行整體熱處理,溫度為450~500℃,消除應(yīng)力。
  4 試運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)果
  改進(jìn)后進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn),整機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)248小時(shí)后,對其進(jìn)行著色檢驗(yàn),未發(fā)現(xiàn)裂紋及墻板撕裂現(xiàn)象,然后進(jìn)行整機(jī)機(jī)械性能、工藝性能檢驗(yàn),都符合設(shè)計(jì)要求。
  參考文獻(xiàn):
  【1】劉云龍 《焊接技師手冊》 北京:機(jī)械工業(yè)出版社 2000
  【2】陳祝平 《焊接工程師手冊》 北京:機(jī)械工業(yè)出版社 2002