一种R4级锚链焊接生产工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种R4级锚链焊接生产工艺，其具有备料-加热-弯环-闪光对焊-去毛刺-压档-检验工序，其中弯环工序中将圆钢弯折成端面相对成V形的小口，在闪光对焊步骤中，焊前对弯环待焊接端面进行粗糙化处理，焊接时，通过对弯环施加不同方向的挤压力，实现弯环的焊接，闪光焊的工艺参数为闪光速度为1.2-1.6mm/s，闪光时间为5-8s，最大电流最大值90kA，顶锻速度100-120mm/s，顶锻压力40-55kN。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及船舶及海洋工程的所用的锚链的加工，具体涉及一种R4级锚链焊接生产工艺，属于锚链制造领域。
技术介绍
锚链是连接锚和船体或海洋工程设备之间的链条，随着海洋资源的开发需求，海洋工程设备在不断发展，海洋工程对的锚链的需求也在不断的增加。规格和强度级别更高的锚链也在不断开发和应用，大规格高强度锚链的焊口横截面直径大于100mm，R4级锚链要求抗拉强度大于860Mpa，而大规格高强度锚链的生产质量的要求也越来越高。锚链按其生产方式可以划分为铸造锚链、锻造锚链和焊接锚链。而自动化程度高的闪光焊接方式已成现代高强度焊接锚链生产的主流形式。采用闪光焊接工艺生产步骤主要包含下料、加热、弯环、焊接、去刺和压档。而现有技术的闪光焊接工艺中，在进行弯环时是直接将圆钢的两端直接水平相对，两端面平行；而后续的闪光焊接工序中，直接施加水平方向的顶锻力实现端部的焊接。这种方式进行闪光焊接时，由于顶端距离较长会产生较大的错位及端部较强的应力，还容易造成整个锚链环变形较大，焊接截面尺寸不符合要求的情况出现，同时闪光焊接效率低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种R4级锚链焊接生产工艺，提高生产效率，减少端部错位及焊接变形，较少锚链环端部的应力集中的显现。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：R4级锚链焊接生产工艺包括：步骤一，下料：选择高强度的圆钢作为原材料，所述圆钢以质量百分比计含有以下成分：C：0.16-0.18%，Si：0.42-0.50%，Mn：0.8-1.0%，Cr：0.42-0.70%，Mo：0.20-0.36%，Al：0.03-0.04%，S：≤0.02%，P：≤0.02%，其余为Fe；屈服强度≥680MPa，抗拉强度≥860MPa，延伸率≥14%，断面收缩率≥50%；步骤二，加热：采用中频加热炉将圆钢加热到880-940℃进行加热，使圆钢芯部与表面温度接近；步骤三，弯环：将加热后的圆钢在弯环机上进行弯环，在圆钢要弯折的两个起始位置处设置弯心轴，先将圆钢绕弯心轴弯折成底部水平的U形，再将U形的两侧边绕弯心轴向中间弯折，使圆钢的两个端面相互靠近，当底部最小间隙为2-3mm，两个端面成底部不接触的V形的开口时停止弯折，即形成弯环；步骤四，闪光对焊：采用闪光焊接机对弯环进行焊接，所述的闪光焊接机具有设置在弯环弯折部的弯心轴，还具有设在弯环开口侧相对侧外部的固定压模，所述固定压模具有与弯环水平方向的接触面；所述的闪光焊接机还具有分别在弯环的两端的推模；推模具有与弯环接触的弧面，在弯环的开口两侧设置有分别设置有夹具，两个夹具分别电连接电源的正、负极，夹具在周向上抱住弯环，所述的闪光焊接机还具有一个推压所述两个夹具的推压头；闪光焊接的具体步骤和工艺如下：S0，对弯环的待焊接端面进行粗糙化处理，使端面具有较高的粗糙度；S1，对弯环进行预热，预热温度900-930℃；S2，弯环的两端的推模水平相向推压弯环，推压头推压夹具，从而使V形开口减小直至两个端面下端接触；S3，对弯环进行闪光，使弯环两个端面形成高温区，两个端面形成闪光烧损，然后，推压头压迫两个夹具，推模继续水平相向推压弯环，使端部快速形成对接接触，然后去除推压头的压力，继续增大推模的压力，以形成顶锻力；S4，保持上述顶锻力20-30s，待完成结合后关闭电源，完成闪光焊接；步骤五，去毛刺：采用去刺装置对焊接接头周围的飞边、毛刺进行清除；步骤六，压档：将横档压入链环中间位置，横档与链环相吻合；步骤七：检验：对成品进行检验，获得无气孔、夹渣的锚链。进一步地，制得锚链的直径为100mm-126mm。进一步地，所述的S3步骤中，闪光速度为1.2-1.6mm/s，闪光时间为5-8s，最大电流最大值90kA，顶锻速度100-120mm/s，顶锻压力40-55kN。本专利技术的有益效果是：先通过对弯环结构的改造，形成了端面有一定角度的开口，对弯环侧端部和弯环开口两端的部位施加挤压，减少弯环的侧端部应力集中和开口端部的变形，闪光焊过程中，对弯环侧端部和弯环开口两端的部位施加挤压继续配合，一次闪光完成焊接，并有效控制端面错位，减少顶锻距离；由于大规格锚链截面面积大，通过对端面进行粗糙化处理，增大了端面的电流值，加快端面融化；此外，通过合适的焊接工艺参数进一步提高闪光焊效率并提高焊接质量。附图说明图1是现有技术的弯环结构示意图。图2是本专利技术弯环生产示意图。图3是本专利技术采用的闪光焊接装置的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步说明。该工艺方法的步骤具体如下：步骤一，下料。对于海洋工程设备需要较大的系泊效果，对锚链的强度和韧性有较高的要求；而海洋是一个腐蚀环境，还需要锚链具有较好的耐腐蚀性能，为了适应使用性能上的要求，锚链选择R4级锚链所需性能的高强钢作为圆钢材料，所述圆钢以质量百分比计含有以下成分：C：0.16-0.18%，Si：0.42-0.50%，Mn：0.8-1.0%，Cr：0.42-0.70%，Mo：0.20-0.36%，Al：0.03-0.04%，S：≤0.02%，P：≤0.02%，余量为Fe；屈服强度≥680MPa，抗拉强度≥860MPa，延伸率≥14%，断面收缩率≥50%，形成的圆钢直径为100mm-126mm。步骤二，加热。对圆钢加工需要首先对圆钢热处理以满足热加工的条件，加热时要保证圆钢整体被加热，具体地对圆钢采用中频加热炉将圆钢加热到880-940℃进行加热，使圆钢芯部与表面温度接近。步骤三，弯环。将加热后的圆钢在弯环机上进行弯环，弯环过程如图2所示，首先在圆钢要弯折的两个起始位置处设置弯心轴3，先将圆钢绕弯心轴3弯折成底部水平的U形，再将U形的两侧边绕弯心轴向中间弯折，使圆钢的两个端面相互靠近，当底部最小间隙为2-3mm，两个端面成底部不接触的V形的开口时停止弯折，即形成弯环。步骤四，闪光对焊：采用闪光焊接机对弯环进行焊接，如图3所示，所述的闪光焊接机具有设置在弯环弯折部的弯心轴3，具有设在弯环开口侧相对侧外部的固定压模4，所述固定压模4具有与弯环水平方向的接触面；所述的闪光焊接机还具有分别在弯环的两端的推模5；推模5具有与弯环接触的弧面，在弯环的开口两侧设置有分别设置有夹具7和夹具8，夹具7和夹具8分别电连接电源9的正、负极，夹具7和夹具8在周向上抱住弯环，所述的闪光焊接机还具有一个推压夹具7和夹具8的推压头6；闪光焊接的具体步骤和工艺如下：S0，对弯环的待焊接端面进行粗糙化处理，使端面具有较高的粗糙度；S1，对弯环进行预热，预热温度900-930℃；S2，弯环的两端的推模水平相向推压弯环，推压头推压夹具，从而使V形开口减小直至两个断面下端接触；S3，对弯环进行闪光，使弯环两个端面形成高温区，两个端面形成闪光烧损，然后，推压头6压迫夹具7和夹具8，推模5继续水平相向推压弯环，使端部快速形成对接接触，然后去除推压头6的压力，继续增大推模5的压力本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种R4级锚链焊接生产工艺，其特征在于包括以下步骤：步骤一，下料：选择高强度的圆钢作为原材料，所述圆钢各成分以质量百分比计分别为：C ：0.16‑0.18%，Si：0.42‑0.50%，Mn：0.8‑1.0%，Cr：0.42‑0.70%，Mo：0.20‑0.36%，Al：0.03‑0.04%，S：≤0.02%，P：≤0.02%，余量为Fe；所述圆钢的屈服强度≥680MPa，抗拉强度≥860MPa，延伸率≥14%，断面收缩率≥50%；步骤二，加热：采用中频加热炉将圆钢加热到880‑940℃进行加热，使圆钢芯部与表面温度接近；步骤三，弯环：将加热后的圆钢在弯环机上进行弯环，在圆钢要弯折的两个起始位置处设置弯心轴，先将圆钢绕弯心轴弯折成底部水平的U形，再将U形的两侧边绕弯心轴向中间弯折，使圆钢的两个端面相互靠近，使两个端面成底部不接触的V形的开口，底部最小间隙为2‑3mm，即形成弯环；步骤四，闪光对焊：采用闪光焊接机对弯环进行焊接，所述的闪光焊接机具有设置在弯环弯折部的弯心轴，还具有设在弯环开口侧相对侧外部的固定压模，所述固定压模具有与弯环水平方向的接触面；所述的闪光焊接机还具有分别在弯环的两端的推模；推模具有与弯环接触的弧面，在弯环V形的开口两侧设置有分别设置有夹具，两个夹具分别电连接电源的正、负极，夹具在周向上抱住弯环，所述的闪光焊接机还具有一个推压所述两个夹具的推压头；闪光对焊的具体步骤和工艺如下：S0，对弯环的待焊接端面进行粗糙化处理，使端面具有较高的粗糙度；S1，对弯环进行预热，预热温度900‑930℃；S2，弯环的两端的推模水平相向推压弯环，推压头推压夹具，从而使V形开口减小直至两个端面下端接触；S3，对弯环进行闪光，使弯环两个端面形成高温区，两个端面形成闪光烧损，然后，推压头压迫两个夹具，推模继续水平相向推压弯环，使端部快速形成对接接触，然后去除推压头的压力，继续增大推模的压力，以形成顶锻力；S4，保持上述顶锻力20‑30s，待完成结合后关闭电源，完成闪光焊接；步骤五，去毛刺：采用去刺装置对焊接接头周围的飞边、毛刺进行清除；步骤六，压档：将横档压入链环中间位置，横档与链环相吻合；步骤七：检验：对成品进行检验，获得无气孔、夹渣的锚链。...

【技术特征摘要】
1.一种R4级锚链焊接生产工艺，其特征在于包括以下步骤：
步骤一，下料：选择高强度的圆钢作为原材料，所述圆钢各成分以质量百分比计分别为：C：0.16-0.18%，Si：0.42-0.50%，Mn：0.8-1.0%，Cr：0.42-0.70%，Mo：0.20-0.36%，Al：0.03-0.04%，S：≤0.02%，P：≤0.02%，余量为Fe；所述圆钢的屈服强度≥680MPa，抗拉强度≥860MPa，延伸率≥14%，断面收缩率≥50%；
步骤二，加热：采用中频加热炉将圆钢加热到880-940℃进行加热，使圆钢芯部与表面温度接近；
步骤三，弯环：将加热后的圆钢在弯环机上进行弯环，在圆钢要弯折的两个起始位置处设置弯心轴，先将圆钢绕弯心轴弯折成底部水平的U形，再将U形的两侧边绕弯心轴向中间弯折，使圆钢的两个端面相互靠近，使两个端面成底部不接触的V形的开口，底部最小间隙为2-3mm，即形成弯环；
步骤四，闪光对焊：采用闪光焊接机对弯环进行焊接，所述的闪光焊接机具有设置在弯环弯折部的弯心轴，还具有设在弯环开口侧相对侧外部的固定压模，所述固定压模具有与弯环水平方向的接触面；所述的闪光焊接机还具有分别在弯环的两端的推模；推模具有与弯环接触的弧面，在弯环V形的开口两侧设置有分别设置有夹具，两个夹具分别电连接电源的正、负极，夹具在周...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾伟，
申请(专利权)人：顾伟，
类型：发明
国别省市：江苏;32