特种设备焊接中常见缺陷及其控制要点分析.pdf

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焊接技术在特种设备的生产装配过程中起着极其重要的作用,本文以游乐设施中的特种
设备为例,对特种设备焊接技术进行简要介绍,并结合实际焊接过程出现的词题,详细论述
了特种设备焊接中常见的缺陷类型及其产生原因,最后指出了游乐设施中特种设备焊接作业
的要点。特种设备;焊接技术;常见缺陷;控制要点
528400中山市广益机械制造有限公司
特种设备焊接中常见缺陷及其控制要点分析
撰文/凌海发
前,很多游乐设备的主要部件连接术,发现其中易出现的问题以及技术操作过原子或者分子的结合和扩散形成永水久性
依靠焊接来完成,所以在这些游乐要点显得很有必要。
联接的过程。为了满足人们寻求刺激的心
设施的设计制造、安装调试的过程中,焊
游乐设施中特种设备焊接技术概述
理,无论是运动方式还是自身结构,游乐
接技术始终起着举足轻重的作用,从这一
首先,焊接指的是在加热或者高温
设施都趋向于大型化和复杂化的设计,因
角度来看,保证游乐设施的焊接质量是这高压下,将两种或多种材料结合在一起的
此这对游乐设施所采用的焊接方式提出了
些特种设备安全运行的基础。因此,我们
过程,一般通过熔焊、压焊、钎焊三种途
更高的要求。目前,国内多数游乐设施主
在当前研究游乐设施中特种设备焊接技
径来达到焊接效果,其原理是多种材料通
要为螺栓紧固和焊接这两(转120页)
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(接118页)
以看作是油膜受到了剪切,进而对轴径产
在运算上,使用的是基于 Matlab数
b测取并绘制摩擦特性曲线
生阻力,从而摩擦生热。
值分析的软件进行求解,其中,量纲一化
在进行滑动轴承的摩擦特性测试时,
滑动轴承油膜压力测量与计算
的公式为:
我们要取值并进行曲线绘制,主要进行以
我们可以基于 Mat lab和轴承外载荷
下几个步骤
力理论来进行滑动轴承的油膜压力测量,
W=-
第一,将电动机打开,同样调整转并使用雷诺方程进行计算。根据润滑油的
OBR
速到达3000r/min。当载荷加载到700N后,
黏性特点,以黏性流体动力学为基本方程,
W代表了量纲一承载力,F.是给定的
信号灯熄灭,等待转速值稳定不再变化,
具体方程为
承载力的数值。由于计算中没有偏心率和
开始慢慢减速操作。第二,把轴承转速在
Fa=3偏位角的值,因此需要对初始值进行计第
3000/min、载荷加载到700N时刻的摩擦
a(P2-()?P)
在模型计算中,偏心率初始值为0.5,偏
力大小记下来,做好笔录工作。第三,
其中,中=x/R,A=2z/B,R和B为轴位角的初始值为20°,在使用软件计算后,
轴承减速时,将转速每次调整降低10r/承的半径与宽度。在进行计算时,我们使
迭代的次数并不多,通常在10次以内。
min,直到归零,且保持载荷数值在700N
用的算法如下所示:
测量与计算具有较强的可行性。
不变,记录下每次降速的摩擦力数值变化
由于滑动轴承中存在着一定厚度的
第四,用旋转加载杄卸载作用力,使电动
P(=P”+ao(P)-P)油膜,因此我们基于润滑理论,在数学模
机转速降低至停止,最终信号灯完全亮起
计算时的推导过程中使用超松弛迭型下的计算结果和实际的油膜边界情况有
第五,以试验数据为参考,根据比例进行
代法求解,o便是超松驰因子,取值范很大的出入,而通过本文的PVDF压电薄
摩擦特性的曲线绘制,主要为摩擦力和转
围在1和2间,用算法可得到油膜压力的膜传感器的使用,对滑动轴承的油膜压力
速的数值。
分布计算结果。在计算的过程中,需要注测量更贴近实际效果,在实际的测量分析
同样地,滑动轴承的摩擦特性曲线
意雷诺边界条件,即压力起点:
中有较强的可行性和操作性。
的实际测试结果同仿真图基本相符。我们
p(p=91,A)
参考
可以发现,在电动机启动的时候,摩擦因
[1]刘浩.滑动轴承试验装置开发与
素是最大的,当电动机的转速稳定后,额
压力终点:
油膜压力测量[D].山东大学,2007
定状态下摩擦因数是最小的。随后卸载的
p(p=%,A)=021=0
2]吴卓,董永乐,计入表面粗糙度
时候,每次操作都会造成摩擦因素增加,
的滑动轴承油膜压力分析[J.矿山机械
当轴径旋转的时候,润滑油也在旋转,可
2014(05).
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(接119页)种连接方式,其主要部件高不得超过0.03cm。由于采用不同焊接中的非金属杂质和熔渣在焊接过程中未能
中往往采用焊接技术制作而成,例如常见方式产生的熔孔直径也有所不同,因此在及时逸出,进而遗留在焊缝金属内。我们
的轨道、压力杆、摆臂等,这些主要结构实际焊接过程中,要针对不同焊接要求,可通过増大电流、提高电弧的方式,让熔
通常会直接影响着游乐设施安全指数的高合理选择焊接方式。例如对管道进行打底渣与铁水对焊丝表面要清理干净更加充
低。而在很多设备的现场焊接组装过程时,为了减少熔孔直径,常采用手工钨极分。
中,往往又会因为施工条件的限制,焊接轻弧焊的方式:在盖面时,则使用焊条电
f裂纹
的精度甚至焊接所用的焊条未能达到设计弧焊方式,避免打底时背面超高。
裂纹是在焊接过程中,焊接区域中
标准,这也是导致设备运行一段时间后出
b背面四陷
发生金属局部破坏的表现,也是焊缝中最
现裂缝的主要原因之一,从而直接影响着
焊接部位的背面凹陷多发生在水平具有危害性的因素。焊缝裂纹会极大降低
设备的安全性能。
固定管位的5~7点处,这是因为在焊接焊接接头的强度,其产生的裂纹端部可能
目前,游乐设施正朝着大型化、轻时,材料融化形成的铁水会由于重力原因会成为应力集中点,进而导致焊缝的断
量化的方向发展,在设各选材中,往往首向下掉,进而产生背面四陷。为了防止熔。裂。因此,我们可以通过增加焊接厚度或
先考虑高强度的材料,以此达到设计轻量池温度过高,造成铁水下流而产生内凹的者采用更合理的焊接法来尽量避免裂纹的
化的目的。但出于成本上的考虑,多数设状况,我们常在焊条电弧焊开始的6~7产生,以免产生较大危害。
备的制作仍然以高强度钢板为主要材料。
点处控制电弧的拉长预热时间,避免因时
游乐设施中特种设备焊接作业的
当前,高强度钢板的品种较多,例如,含间过长而造成更多的铁水下流;在使用手要点
冷轧钢板的强度较高、塑性较好,并且工钨极氢弧焊的过程中,遇到需要仰焊的
游乐设施具有自身固有特点,因此
具有较优良的耐腐蚀性:而冷氧轧双相钢板位置时,可采用在内部填充焊丝的方法来在焊接过程中会出现各种问题,其不仅威
的拉伸性能较好。游乐设施的组装多采用抑制背面凹陷的形成
胁到设备安全,还可能对操作人员的生命
焊接技术及堆焊修复技术,主要分为手工
c未焊透与未熔合
财产安全产生危害。例如,焊接作业不可
电弧焊和钎焊两种方式。其中,手工电弧
这两者