專利名稱：一種大型長(zhǎng)軸分段制造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造工藝，特別涉及一種軸件的制造工藝。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)外對(duì)能源需求日趨增大，尤其是清潔環(huán)保能源，比如水電、風(fēng)電等，而且 發(fā)電機(jī)組越來(lái)越大型，相應(yīng)的部件也隨之增大，比如轉(zhuǎn)子、主軸單件重量在100噸左右的 件很多，而這樣一個(gè)整體軸，需要進(jìn)行整體一次性鍛造，一般的設(shè)備是不具備這樣的鍛造能 力，參見圖1，要生產(chǎn)這樣大型的100噸以上的軸類鍛件，在目前的市場(chǎng)條件下只有中國(guó)一 重、中國(guó)二重、上重等少數(shù)幾家大型企業(yè)具有這樣的鍛造能力，由于鍛造這種大型長(zhǎng)軸的設(shè) 備昂貴而稀缺，造成市場(chǎng)供應(yīng)量少，且鍛造生產(chǎn)周期很長(zhǎng)，常常需要一年左右，同時(shí)制造成 本高，耗能多，供需矛盾突出。另外，在焊接設(shè)備領(lǐng)域，對(duì)于窄間隙焊接，目前一般只局限于對(duì)厚型鋼板的卷筒或 者容器進(jìn)行焊接，一般焊接厚度不超過(guò)200mm。目前所使用的窄間隙焊機(jī)的焊槍其組成是由 十幾部份裝配而成，其中包括送絲器、焊劑供給系統(tǒng)、焊絲校直系統(tǒng)、激光修正定位系統(tǒng)、跟 蹤導(dǎo)向輪、導(dǎo)向指、導(dǎo)電板、導(dǎo)電體、槍嘴(導(dǎo)電咀)、擺動(dòng)軸、十字拖板、焊劑回收系統(tǒng)等，這 種設(shè)備焊接深度最多只能在350mm以內(nèi)，對(duì)大型軸就不能滿足更深的焊接深度要求，而我 們需要制造這樣的超厚度工件越來(lái)越多，就需要對(duì)現(xiàn)有的槍嘴進(jìn)行加長(zhǎng)改進(jìn)，若延長(zhǎng)槍嘴， 就必須對(duì)相關(guān)的導(dǎo)電板、導(dǎo)電體及焊劑漏斗輸送系統(tǒng)同時(shí)加長(zhǎng)，其中的導(dǎo)電板是起一個(gè)平 衡槍頭運(yùn)行直線的作用，不能有偏移，所以，對(duì)導(dǎo)電板材料要求強(qiáng)度高，變形系數(shù)小，導(dǎo)電性 好，耐蝕性優(yōu)良，對(duì)用于延長(zhǎng)導(dǎo)電板材料的選擇，是一個(gè)難題。其次，目前對(duì)大型軸類工件或鋼結(jié)板大型厚板卷筒體焊接后進(jìn)行消應(yīng)去氫熱處 理，一般是運(yùn)送到熱處理工廠進(jìn)行整體熱處理，成本高，而且運(yùn)輸困難，耗能多不利于環(huán)保。再次，在進(jìn)行消應(yīng)去氫熱處理時(shí)，常常需要托輪等輔助設(shè)施對(duì)軸件進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，此前 主要采用的是承重150噸的托輪，是靠人工撥動(dòng)工件帶動(dòng)托輪轉(zhuǎn)動(dòng)，在加工過(guò)程中各種指 標(biāo)保證很困難，而且效率十分低，對(duì)大型件轉(zhuǎn)動(dòng)特別困難，根本滿足不了生產(chǎn)需要。另外，目前在加熱技術(shù)領(lǐng)域，有一種采用電加熱的電子感應(yīng)加熱器，該電子感應(yīng)加 熱器有兩種系統(tǒng)，即空冷和液冷系統(tǒng)，可根據(jù)空冷和液冷的不同特點(diǎn)來(lái)設(shè)定與之相連加熱 裝置的自動(dòng)輸出，其工作原理是從電子感應(yīng)器中輸出高頻交流電，使線圈產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)加熱 工件，采用多個(gè)均布熱電偶對(duì)工件溫度進(jìn)行監(jiān)控，數(shù)據(jù)將通過(guò)傳輸線直接顯示在主機(jī)的液 晶顯示屏上。如果內(nèi)部系統(tǒng)操作參數(shù)或內(nèi)部溫度達(dá)到或超過(guò)設(shè)定極限時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)輸 出功率水平，其過(guò)程是根據(jù)熱電偶反饋的溫度運(yùn)行系統(tǒng)來(lái)控制加熱程度，在基于溫控的模 式下，有下列四種不同的過(guò)程預(yù)熱、消應(yīng)退火、PWHT(焊后熱處理)及個(gè)性化程序，其過(guò)程 是預(yù)熱抓預(yù)熱過(guò)程最低和最高溫度設(shè)置為0 1000° F(18 538°C )短和最長(zhǎng)時(shí) 間為0 1000小時(shí)。
消應(yīng)退火抓過(guò)程就是設(shè)置溫度、保溫時(shí)間及冷卻速度的過(guò)程，最低和最高的溫度 設(shè)置與預(yù)熱相似，保溫時(shí)間也相似，但最小和最大的冷卻速度為10 9999° F/小時(shí)。PWHT(焊后熱處理)抓其坡升、降溫度與溫度升降速度相同，設(shè)置溫度為0 1450° F(-18°C和 788°C )。個(gè)性化程序抓操作者可以經(jīng)過(guò)若干步驟或利用非對(duì)稱熱處理程序，可根據(jù)加熱、 冷卻速度及溫度不同設(shè)定不同的個(gè)性化程序。但是，由于其輔助設(shè)備等的限制，這種電子感應(yīng)加熱器還沒(méi)有將其應(yīng)用到大型長(zhǎng) 軸鍛造的消應(yīng)去氫工藝的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明目的在于針對(duì)上述存在的問(wèn)題，提供一種快速、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)的大型 長(zhǎng)軸制造工藝。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是這樣的一種大型長(zhǎng)軸制造工藝，整個(gè)工藝包括如下步 驟A、分段鍛造整個(gè)主軸分為至少兩段軸體進(jìn)行軸體毛坯鍛造；B、加工焊接坡口 將每段軸體毛坯進(jìn)行粗加工見光，粗糙度達(dá)到3. 2，并對(duì)每段進(jìn) 行探傷，然后在每段軸體之間加工焊接坡口 ；C、組焊用窄間隙焊接設(shè)備將每段軸體進(jìn)行焊接組合成整體；D、消應(yīng)去氫處理焊接后進(jìn)行消應(yīng)去氫處理，焊縫表面進(jìn)行拋光打磨，然后進(jìn)行探 傷檢測(cè)，最后得到主軸成品。作為優(yōu)選所述A步驟中，將主軸分為三段軸體進(jìn)行鍛造。作為優(yōu)選B步驟中焊接坡口的傾斜角小于3度。作為優(yōu)選C步驟中焊縫小于25mm，焊接時(shí)焊接深度為350 500mm。作為優(yōu)選C步驟中使用的窄間隙焊機(jī)的焊槍的槍嘴、導(dǎo)電板、導(dǎo)電體及焊劑漏斗 輸送系統(tǒng)均相應(yīng)延長(zhǎng)150mm以上。作為優(yōu)選采用銅鎳合金作為材料延長(zhǎng)所述導(dǎo)電板。作為優(yōu)選D步驟中，在消應(yīng)去氫處理時(shí)，采用托輪輔助主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，并采用電子感 應(yīng)加熱器進(jìn)行退火。作為進(jìn)一步優(yōu)選D步驟中，所述托輪的架體上增設(shè)有減速機(jī)、調(diào)速電機(jī)和無(wú)級(jí)調(diào) 速可控裝置。綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是由于采用分段制造的 方式，縮短了制造周期，節(jié)約鍛造成本，降低了對(duì)大型設(shè)備的依賴，同時(shí)節(jié)約了天然氣能源； 由于對(duì)焊槍進(jìn)行了改造，使得焊接深度大大提高，滿足了大型軸類的焊接要求，保證了分段 制造大型長(zhǎng)軸的質(zhì)量；同時(shí)采用了電子感應(yīng)加熱器并對(duì)輔助設(shè)備托輪進(jìn)行改進(jìn)后，對(duì)軸件 進(jìn)行消應(yīng)去氫加熱，免去了運(yùn)送到熱處理工廠進(jìn)行整體熱處理的步驟，節(jié)約了成本，且消應(yīng) 去氫過(guò)程實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化和個(gè)性化，提高了生產(chǎn)效率。


圖1是本發(fā)明現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明的大型長(zhǎng)軸的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)記1為主軸，2為軸體，3為焊接坡口。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的說(shuō)明。為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì) 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。實(shí)施例1 如圖1和圖2所示，一種大型長(zhǎng)軸制造工藝，整個(gè)工藝包括如下步驟A、分段鍛造整個(gè)主軸1分為三段軸體2進(jìn)行軸體毛坯鍛造，整個(gè)主軸1長(zhǎng)度為 8000mm,分成的三段軸體2長(zhǎng)度分別為2000mm、4000mm和2000mm，壁厚為400mm B、加工焊接坡口 將每段毛坯進(jìn)行粗加工見光，達(dá)到探傷要求，粗糙度達(dá)到3. 2， 并對(duì)每段進(jìn)行探傷，然后在每段軸體之間加工焊接坡口 3，焊接坡口 3的傾斜角度為2度；C、組焊用窄間隙焊接設(shè)備將每段軸體2進(jìn)行焊接組合；焊縫小于25mm，焊接時(shí)焊 接深度為500mm，使用的窄間隙焊機(jī)的焊槍的槍嘴、導(dǎo)電板、導(dǎo)電體及焊劑漏斗輸送系統(tǒng)均 相應(yīng)延長(zhǎng)160mm，并采用銅鎳合金作為材料延長(zhǎng)所述導(dǎo)電板；D、消應(yīng)去氫處理焊接后進(jìn)行消應(yīng)去氫處理，其消應(yīng)溫度為560°C 600°C之間， 保溫時(shí)間為12小時(shí)，去氫溫度為350°C。處理完后對(duì)焊縫表面進(jìn)行拋光打磨，然后進(jìn)行探傷 檢測(cè)，最后得到主軸成品。在消應(yīng)去氫處理時(shí)，采用托輪輔助對(duì)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，托輪的架體上增 設(shè)有減速機(jī)、調(diào)速電機(jī)和無(wú)級(jí)調(diào)速可控裝置，并采用電子感應(yīng)加熱器進(jìn)行退火消應(yīng)去氫處理。由于采用分段制造的方式，縮短了制造周期，節(jié)約鍛造成本，降低了對(duì)大型設(shè)備的 依賴，同時(shí)節(jié)約了天然氣能源；由于對(duì)焊槍進(jìn)行了改造，使得焊接深度大大提高，滿足了大 型軸類的焊接要求，保證了分段制造大型長(zhǎng)軸的質(zhì)量；同時(shí)采用了電子感應(yīng)加熱器并對(duì)輔 助設(shè)備托輪進(jìn)行改進(jìn)后，對(duì)軸件進(jìn)行消應(yīng)去氫加熱，免去了運(yùn)送到熱處理工廠進(jìn)行整體熱 處理的步驟，節(jié)約了成本，且消應(yīng)去氫過(guò)程實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，提高了生產(chǎn)效率。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制發(fā)明，比如每段軸體的長(zhǎng) 度可以根據(jù)結(jié)構(gòu)、長(zhǎng)度另行分割不同的軸體尺寸，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任 何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種大型長(zhǎng)軸分段制造工藝，其特征在于整個(gè)工藝包括如下步驟A、分段鍛造整個(gè)主軸分為至少兩段軸體進(jìn)行軸體毛坯鍛造；B、加工焊接坡口將每段毛坯軸體進(jìn)行粗加工見光達(dá)到探傷要求，并對(duì)每段進(jìn)行探傷，然后在每段軸體之間加工焊接坡口；C、組焊用窄間隙焊接設(shè)備將每段軸體進(jìn)行焊接組合成整體主軸；D、消應(yīng)去氫處理焊接后進(jìn)行消應(yīng)去氫處理，將焊縫表面進(jìn)行拋光打磨，粗糙度達(dá)到3.2，然后進(jìn)行探傷檢測(cè)，最后得到主軸成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種大型長(zhǎng)軸分段制造工藝，其特征在于所述A步驟中，分為 三段軸體進(jìn)行鍛造。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種大型長(zhǎng)軸分段制造工藝，其特征在于B步驟中焊接坡 口的傾斜角小于3度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種大型長(zhǎng)軸分段制造工藝，其特征在于C步驟中焊縫小 于25mm，焊接時(shí)焊接深度為350 500mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種大型長(zhǎng)軸分段制造工藝，其特征在于C步驟中使用的 窄間隙焊機(jī)的焊槍的槍嘴、導(dǎo)電板、導(dǎo)電體及焊劑漏斗輸送系統(tǒng)均相應(yīng)延長(zhǎng)150mm以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種大型長(zhǎng)軸分段制造工藝，其特征在于采用銅鎳合金作為 材料延長(zhǎng)所述導(dǎo)電板。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種大型長(zhǎng)軸分段制造工藝，其特征在于D步驟中，在消 應(yīng)去氫處理時(shí)，采用托輪輔助主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，并采用電子感應(yīng)加熱器進(jìn)行退火消應(yīng)熱處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述一種大型長(zhǎng)軸分段制造工藝，其特征在于D步驟中，所述托輪 的架體上增設(shè)有減速機(jī)、調(diào)速電機(jī)和無(wú)級(jí)調(diào)速可控裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種大型長(zhǎng)軸分段制造工藝，屬于軸類制造領(lǐng)域，本發(fā)明采用分段制造軸體，然后焊接成為整體大型長(zhǎng)軸的生產(chǎn)工藝，由于采用分段制造的方式，縮短了制造周期，節(jié)約制造成本，降低了對(duì)大型設(shè)備的依賴，同時(shí)節(jié)約了天然氣資源；由于對(duì)于焊槍進(jìn)行了技術(shù)改造，使得焊接深度大大提高，滿足了大型軸類的焊接要求，保證了分段制造大型長(zhǎng)軸的質(zhì)量；同時(shí)采用了電子感應(yīng)加熱器并對(duì)輔助設(shè)備托輪進(jìn)行改進(jìn)后，對(duì)軸件進(jìn)行消應(yīng)去氫加熱，免去了運(yùn)送到熱處理工廠進(jìn)行整體熱處理的步驟，節(jié)約了成本，且消應(yīng)去氫過(guò)程實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，提高了生長(zhǎng)效率。
文檔編號(hào)B23P15/00GK101797680SQ20091031267
公開日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2009年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月30日
發(fā)明者馬林 申請(qǐng)人:德陽(yáng)市中恒重工機(jī)械有限公司