一种火车车轮模座焊接装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种火车车轮模座焊接装置，它包括焊枪、模座旋转支座、环形加热装置、旋转设备和模座支撑座；所述环形加热装置通过加热器支座安装固定在模座旋转支座的上方；所述旋转设备固定设置在模座旋转支座顶部的中心位置处，其顶部设置有模座支撑座，该模座支撑座位于环形加热装置中心位置下方；所述焊枪设置在环形加热装置位置处。应用本实用新型专利技术能够快速实施完成火车车轮模座接触面磨损焊接修复，节约了轧制时间，降低采购成本，减少了长时间停机损失，为合理组产轧钢生产各种国内外车轮提供了保障。

A Welding Device for Die Seat of Train Wheel

The utility model discloses a welding device for the die base of a train wheel, which comprises a welding gun, a rotating support of the die base, a ring heating device, a rotating device and a die base support; the annular heating device is fixed above the rotary support of the die base through the heater support; the rotating device is fixed at the central position of the top of the rotary support of the die base, and a die base is arranged at the top of the rotary support. The support seat is located below the central position of the annular heating device, and the welding torch is arranged at the position of the annular heating device. The application of the utility model can quickly complete the wear and welding repair of the contact surface of the train wheel mould base, save rolling time, reduce procurement cost, reduce long shutdown loss, and provide guarantee for reasonable production of various domestic and foreign wheels for rolling steel.

【技术实现步骤摘要】
一种火车车轮模座焊接装置
本技术属于机械领域，涉及模座焊接装置，特别涉及一种火车车轮模座焊接装置。
技术介绍
马钢车轮公司是我国重要的火车车轮生产基地，为亚洲最大的车轮生产企业，也是国内唯一能生产120Km/h以上速度等级客车车轮的企业，重载车轮研发已达到国际先进水平。该公司目前共有二条车轮生产线，年产能力80万件，其车轮轧制三线于2008年10月建成投产，是迄今为止世界上流程最短、自动化信息程度最高、专业性最强的车轮生产线之一，生产车轮的核心工艺就是把加热的红钢通过机械手传送到下道工序车轮模座上面，然后由万吨油压机轧制而成，模座作为车轮压制过程中的重要零部件，在车轮模具和车轮压力机活动横梁之间起着过渡连接体的作用，在生产中承受万吨的工作负荷，由于承担巨大轧制压力，模座使用一段时间后，其与模具和活动横梁之间的配合面遭到破坏，如图4所示的磨损面14，影响车轮产品轧制质量，若更换一个新模座不仅需要百万元备件费用，而且因无备件，采购加工新备件周期长，势必影响生产。因此，为了尽快恢复生产，需要设计简易装置并制定和完善基于不同母材的磨损面堆焊及热处理工艺，开展模座焊接修复攻关，确保磨损的模座能够经济性、安全性、可靠性地重复使用。目前，各种模座焊接修复应用较为普遍，不少文献中都有叙述，但针对一种火车车轮模座焊接修复还较为少见，火车车轮模座焊接修复主要难点在于完成对待焊模座部位的加热、操作、保温等焊接工艺后，确保整体模座不会发生结构性变形，不影响轧制的其它组合件配合模座的精度安装以及内部组织产生各种不达标性能。另外，堆焊后的模座满足机械加工达到符合运转尺寸，表面不能有任何焊接缺陷避免后续影响运转周期质量。
技术实现思路
针对火车车轮模座接触面磨损焊接性的特点，本技术设计制作一套火车车轮模座接触面磨损焊接装置并制订修复工艺加以实施，并通过焊接验证，能够快速实施完成火车车轮模座接触面磨损焊接修复，节约了轧制时间，降低采购成本，减少了长时间停机损失，为合理组产轧钢生产各种国内外车轮提供了保障。本技术解决技术问题的技术方案如下：本技术一种火车车轮模座焊接装置，其特征是，包括焊枪、模座旋转支座、环形加热装置、旋转设备和模座支撑座；所述环形加热装置通过加热器支座安装固定在模座旋转支座的上方；所述旋转设备固定设置在模座旋转支座顶部的中心位置处，其顶部设置有模座支撑座，该模座支撑座位于环形加热装置中心位置下方；所述焊枪设置在环形加热装置位置处。作为技术方案的进一步改进，所述加热器支座的顶部与环形加热装置底部焊接固定，其下部与模座旋转支座之间可上下调节式连接，该加热器支座上设置有限位块。作为技术方案的进一步改进，所述环形加热装置包括燃气管道、环形管道以及若干烧嘴；所述燃气管道和环形管道相连通，所述烧嘴均匀设置在环形管道的内侧。作为技术方案的进一步改进，所述燃气管道上设置有气体压力调节阀。作为技术方案的进一步改进，环形管道内侧还设置有保温层。作为技术方案的进一步改进，所述模座支撑座的中心位置处设置有中心顶杆。本技术解决技术问题的另一技术方案为：一种采用上述技术方案所述火车车轮模座焊接装置的火车车轮模座修复工艺，包括如下步骤：步骤一、焊前准备：1.1)、焊接设备准备；焊接设备共两种，一是数字化脉冲气体保护焊机，直流正接，配套焊接材料选用药芯焊丝，保护气体选用纯度≥99.8％的二氧化碳；二是数字化控制逆变式手工直流焊机，配套焊条选用E5015焊条，烘焙后恒温，随用随取；1.2)、确定模座需焊接位置区域并对该区域进行去油污、水分和氧化层处理，先用氧乙炔火焰去除油污和水分，再用砂布或磨硝砂轮机打磨除锈；1.3)、将1.2)中处理过模座放置到模座支撑座上，将数字化脉冲气体保护焊机的焊枪作为固定焊枪在模座需焊接位置区域固定；1.4)、根据1.1)中确定的焊接设备及配套焊接材料确定模座焊接的工艺参数；1.5)、准备焊接所需的辅助设施；步骤二、预热及焊接；2.1)、向燃气管道通燃气，利用环形加热装置的各烧嘴从模座外侧将模座预热至150℃～200℃；2.2)、因模座的需焊接位置区域为环形角焊缝，采用逐步向上焊接方式，启动旋转设备并调节其运转方向和速度，使得其上放置的模座的运转速度与预设的焊接速度相匹配，然后由固定焊枪进行模座需焊接位置区域底部打底层顺时针焊接，施焊时焊枪的角度要满足模座磨损面底部及侧面的熔合，采用斜三角形运条法短弧或15～22mm的中等弧长，焊缝的宽度为8～10mm，打底层焊缝结束头尾连接后，关闭旋转设备，进行清理并检查焊缝有无焊接缺陷，若存在裂纹、气孔等焊接缺陷，采用等离子气刨切割机进行清根后进行补焊，焊接补焊采用手工焊条电弧焊，通过数字化控制逆变式手工直流焊机使用E5015焊条进行补焊，补焊时保持层间温度，补焊后再次检查焊缝，确保无焊接缺陷；2.3)、再次利用旋转设备进行二层以及以上堆焊层的焊接，通过固定焊枪作反月牙形运条法短弧或15～22mm中等弧长进行每一堆焊层的施焊，确保各堆焊层保持在8～10mm宽度，进行角焊缝堆焊时，确保堆焊层与模座的磨损面熔合好，焊接过程中，每一堆焊层在头尾连接后均需进行焊缝缺陷检查，若存在裂纹、气孔等焊接缺陷，采用等离子气刨切割机进行清根后进行补焊，焊接补焊采用手工焊条电弧焊，通过数字化控制逆变式手工直流焊机使用E5015焊条进行补焊，补焊时保持层间温度，补焊后再次检查焊缝，确保无焊接缺陷；2.4)、进行顶端盖面层焊接，利用旋转设备通过固定焊枪施焊，焊缝宽度为15～20mm，焊缝需覆盖堆焊层与模座本体，然后进行全方位的焊接检验，直接观察或用3-4倍的放大镜查找合格后，确认无任何焊接缺陷后，拆除固定焊枪；步骤三、焊后处理；3.1)、再次启动环形加热装置继续对整体模座进行升温至350℃～450℃后，用保温棉包扎并覆盖模座后冷却至室温；3.2)、将焊接完成的整体模座通过机床进行机械加工，使其达到装配尺寸。作为技术方案的进一步改进，所述数字化脉冲气体保护焊机配套用药芯焊丝的直径为1.2mm，打底层焊接时，焊接电流为260～280A，电弧电压为26～28V，熔敷速度为90g/min，堆焊层及盖面层焊接时，焊接电流为280～320A，电弧电压为28～32V，熔敷速度为90～140g/min；数字化控制逆变式手工直流焊机配套焊条选用的E5015焊条直径为3.2mm和4.0mm，使用前350°～400°烘焙2h后恒温，随取随用，在打底层补焊时，采用直径3.2mm的E5015焊条，焊接电流为120～180A，电弧电压为23±1V，焊接速度为15±1cm/min，堆焊层及盖面层补焊时，采用直径4.0mm的E5015焊条，焊接电流为180～220A，电弧电压为26±1V，焊接速度为17±1cm/min。作为技术方案的进一步改进，所述步骤2.1)中利用环形加热装置的各烧嘴从模座外侧将模座预热时，温度上升速度为50°℃/h；所述步骤2.5)中再次启动环形加热装置继续对整体模座进行升温时，温度上升速度为150°℃/h。作为技术方案的进一步改进，所述打底层、各堆焊层以及盖面层按焊接工序分别在焊接起始位置相互错开。相对于现有技术，本技术所述的火车车轮模座焊接装置，其结构简单、新颖、实用，其修复工艺本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种火车车轮模座焊接装置，包括焊枪(6)，其特征是，还包括模座旋转支座(1)、环形加热装置(2)、旋转设备(3)和模座支撑座(4)；所述环形加热装置(2)通过加热器支座(7)安装固定在模座旋转支座(1)的上方；所述旋转设备(3)固定设置在模座旋转支座(1)顶部的中心位置处，其顶部设置有模座支撑座(4)，该模座支撑座(4)位于环形加热装置(2)中心位置下方；所述焊枪(6)设置在环形加热装置(2)位置处。

【技术特征摘要】
1.一种火车车轮模座焊接装置，包括焊枪(6)，其特征是，还包括模座旋转支座(1)、环形加热装置(2)、旋转设备(3)和模座支撑座(4)；所述环形加热装置(2)通过加热器支座(7)安装固定在模座旋转支座(1)的上方；所述旋转设备(3)固定设置在模座旋转支座(1)顶部的中心位置处，其顶部设置有模座支撑座(4)，该模座支撑座(4)位于环形加热装置(2)中心位置下方；所述焊枪(6)设置在环形加热装置(2)位置处。2.根据权利要求1所述的一种火车车轮模座焊接装置，其特征是，所述加热器支座(7)的顶部与环形加热装置(2)底部焊接固定，其下部与模座旋转支座(1)之间可上下调节式连接，该加热器支...

【专利技术属性】
技术研发人员：范兴海，许杰峰，章锐，吴旺利，戴毅，李正环，高磊，邹小宇，陈雪兵，
申请(专利权)人：安徽马钢设备检修有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽,34