[發明專利]一種隧道掘進機滾刀刀筒的自動化焊接方法

在審

• 申請號: 202310406019.5
• 申請日: 2023-04-17
• 公開（公告）號: CN116160096A
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 張凌;任長海;張耀;華長江;張愛武;王高源
• 申請（專利權）人: 凌遠科技股份有限公司
• 主分類號: B23K9/16
• 分類號: B23K9/16;B23K9/235;B23K33/00
• 代理公司: 長春眾邦菁華知識產權代理有限公司 22214
• 代理人: 尹慶娟

一種隧道掘進機滾刀刀筒的自動化焊接方法屬于隧道掘進機技術領域，目的在于解決現有技術存在的人工焊接整體焊縫質量差以及內部焊縫焊接存在一定安全隱患的問題。本發明包括刀筒的組焊以及整體的自動化焊接；刀筒的組焊采用人工焊的形式進行組焊；自動化焊接過程為:1)筒體和法蘭盤之間的內環縫焊接；2)用180角向磨光機對內環縫進行清根處理，打磨出光潔表面后，做滲透探傷，當無缺陷后放入臺車電阻爐內預熱，溫度為250℃?350℃，保溫3?5小時；3)同時對筒體和法蘭盤之間的外環縫以及端面和筒體之間的外環縫進行焊接；自動化焊接采用膠輪滾胎進行角度調整，采用RH?06工業機器人焊接，所述內環縫和外環縫均采用多層壓道，氣體選用COsubgt;2/subgt;，氣體留量調至2.0L/min。

技術領域

本發明屬于隧道掘進機技術領域，具體涉及一種隧道掘進機滾刀刀筒的自動化焊接方法。

背景技術

隧道掘進機滾刀刀筒用于安裝刀具，參見圖1，刀筒為圓柱形由端面、筒體及法蘭盤三部分焊接組成，刀筒材質為42CrMo。焊接要求所有焊縫應進行100％UT檢測，符合NB/T47013的要求。

刀筒的焊縫包括三道，一道內環縫，為筒體與法蘭盤內表面之間的內表面焊縫，兩道外環縫，分別為端面與刀筒之間的外表面焊縫以及刀筒和法蘭盤之間的外表面焊縫；現有技術中，對刀筒的三道焊縫焊接時采用人工焊接形式，由于刀筒內徑520mm，內徑較大，加工后壁厚尺寸為35mm，加上加工預留量壁厚約為45mm，焊縫水平距離為150mm，人工焊接需要伸進刀筒內部焊接，操作者視線不好，極易產生疲勞；焊接過程中須保溫200多度，產生煙塵極大，且存在較大的安全隱患。另外，由于刀筒焊接量較大，人工焊接存在的不確定性，焊接人員要長時間作業，而焊接環境十分惡劣，難以保證焊縫的穩定性，從而使焊縫產生內應力不均的情況，造成出現焊縫裂紋等缺陷，直接影響焊接質量。且100％UT檢測非常嚴格，任何輕微的疏漏都會使檢測不合格，需要返修，造成人力物力的浪費。

發明內容

本發明的目的在于提出一種隧道掘進機滾刀刀筒的自動化焊接方法，解決現有技術存在的人工焊接整體焊縫質量差以及內部焊縫焊接存在一定安全隱患的問題。

為實現上述目的，本發明的一種隧道掘進機滾刀刀筒的自動化焊接方法包括包括刀筒的組焊以及整體的自動化焊接；

所述刀筒的組焊采用人工焊的形式進行組焊；

所述自動化焊接過程為:

1)筒體和法蘭盤之間的內環縫焊接；

2)用180角向磨光機對內環縫進行清根處理，打磨出光潔表面后，做滲透探傷，當無缺陷后放入臺車電阻爐內預熱，溫度為250℃-350℃，保溫3-5小時；

3)同時對筒體和法蘭盤之間的外環縫以及端面和筒體之間的外環縫進行焊接；

自動化焊接采用膠輪滾胎進行角度調整，采用RH-06工業機器人焊接，所述內環縫和外環縫均采用多層壓道，氣體選用CO₂，氣體留量調至2.0L/min。

所述的組焊包括以下步驟：

步驟1：將焊件焊道坡口及坡口邊緣進行打磨，去除加工毛刺及油污，直至整個焊道坡口及邊緣處均為亮面；

步驟2：對打磨后的工件坡口及坡口邊緣均勻加熱至150℃-250℃；

步驟3：選用NB-500CO₂氣體保護焊機對端面及刀筒之間的外環縫進行人工組焊，電流為180A-220A，電壓為26V-29V，點固焊點長20-30mm，對面點固依次8點之后加固焊，CO₂氣體流量為15l/min，加固焊焊道長40-50mm，間隔150-200mm，逐次加固，加固時均為對面點加固；

步驟4：用石棉布將經步驟3組焊后的端面與筒體之間的焊道四周包裹起來；