一种锻焊滑轮的制作方法技术

本发明专利技术涉及一种锻焊滑轮的制作方法，该锻焊滑轮包括轮缘、轮辐和轮毂，所述轮毂、轮辐和轮缘自内而外连接，所述轮毂设有台阶，所述轮毂与轮辐通过台阶做间隙配合后通过焊接固定，所述轮毂与轮辐之间的焊接坡口为单面V型坡口，所述轮辐与轮缘通过焊接固定。所述制作方法包括以下步骤：焊前表面预处理；焊前拼装；加装工装马；焊前预热；焊接操作；消氢处理；去除工装马；焊后清理和检验；焊后热处理。本发明专利技术有效避免了焊缝裂纹的产生，简化了生产工艺，提高了生产效率并缩减了生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及石油钻机设备领域，尤其是涉及一种锻焊滑轮的制作方法。
技术介绍
石油作为现代工业的重要能源之一，在全世界范围内一直供不应求。石油钻机设备中天车、游车部件中滑轮采用锻焊滑轮，如图2所示，原有的锻焊滑轮包括滑轮轮缘5、滑轮轮辐6和滑轮轮毂7，在传统的锻焊滑轮制作方法中，滑轮轮辐6与滑轮轮毂7通过过盈配合后焊接，焊接坡口为K型坡口，滑轮轮辐6采用热轧钢板，滑轮轮毂7由锻件制作而成，由于两者的冷却收缩变形差异较大，所以在滑轮轮辐6与滑轮轮毂7进行定位焊接时，焊缝和热影响区容易出现横贯裂纹，通过更改预热措施、定位焊缝尺寸等焊接工艺措施，依旧有裂纹出现。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术中存在的不足，提供一种锻焊滑轮的制作方法，不仅能够有效避免焊接裂纹缺陷的产生，同时能够简化生产工艺并提高生产效率。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供的技术方案如下：一种锻焊滑轮的制作方法，该锻焊滑轮包括轮缘、轮辐和轮毂，所述轮毂、轮辐和轮缘自内而外依次连接，在所述轮毂上设有台阶，所述轮毂与轮辐一端通过台阶做间隙配合后通过焊接固定，所述轮毂与轮辐之间的焊接坡口为单面V型坡口，所述轮辐的另一端与轮缘通过焊接固定，所述轮辐与轮缘之间的焊接坡口为单面V型坡口,所述制作方法包括以下步骤：第一步、焊前表面预处理：清除待焊表面及其两侧25mm范围内的杂质，所述杂质包括油污、氧化皮和铁锈；第二步、焊前拼装：将轮毂、轮辐和轮缘自内而外依次相连接，使轮毂、轮辐和轮缘在水平和竖直方向的中心相重合；第三步、加装工装马：在轮辐与轮毂的连接处及轮辐和轮缘的连接处均安装有“L”形工装马，所述工装马安装位置关于轮毂中心处左右对称，工装马下端与轮辐点焊牢固，轮辐与轮毂连接处的工装马上部下表面与轮毂上表面相贴合，轮辐与轮缘连接处的工装马上部下表面与轮缘上表面相贴合；第四步、焊前预热：将上述组装好的构件放入加热炉中，在温度200—350℃的条件下保温2—3小时后取出；第五步、焊接操作：完成第四步后进行焊接操作，焊接操作在风速不超过2m/s的条件下进行，焊接方法为药芯焊丝气体保护焊，焊接坡口为单面V型坡口；第六步、消氢处理：焊接完成后把锻焊滑轮放入加热炉中，在200—350℃的条件下进行1—2h的消氢处理，然后缓冷至室温；第七步、去除工装马(3)：锻焊滑轮冷却完毕后，将工装马(3)去除，并打磨焊接位置使轮辐(2)上表面平整光滑；第八步、焊后清理和检验：将焊缝进行清理完毕后，对焊缝区域、工装马(3)去除区域进行MT检测，以无裂纹为合格标准，当焊缝有缺陷时，对焊接区域进行再处理，直至锻焊滑轮达到合格标准；第九步、焊后热处理：将检验合格的锻焊滑轮在高温条件下进行消除应力处理。在本专利技术一种锻焊滑轮的制作方法中，所述第五步中的焊接操作采用的材料为Φ1.2mm的药芯焊丝，保护气体为纯度大于99.5%的CO2。在本专利技术一种锻焊滑轮的制作方法中，所述第五步中的焊接操作采用直流反接，电流220A±10%，电压26V±7%，焊接速度20cm/min±25%。在本专利技术一种锻焊滑轮的制作方法中，所述第五步中的焊接操作包括以下步骤：(1)焊接前通过测温枪测量待焊部位温度，保证在预热温度范围内进行焊接操作；(2)每焊接完一道焊缝后进行敲渣，并采用锤击法做消除中间焊层应力处理；(3)焊接完成后的焊缝用岩棉包裹，减缓温度下降速率。根据上述技术方案，本专利技术一种锻焊滑轮的制作方法具有如下优点：一、本专利技术取消了定位焊操作和轮辐的预热操作，从而简化了生产工艺，从而提升了生产效率。二、本专利技术的焊接坡口为单面V型坡口，轮毂和轮辐之间为间隙配合，有效地避免了焊接裂纹的产生，提高了锻焊滑轮的质量。三、通过采用本专利技术，能够有效地缩短生产周期，从而缩减了生产成本。附图说明图1是采用本专利技术生产过程中的锻焊滑轮组装时的剖面图。图2是采用传统锻焊滑轮制作方法生产的锻焊滑轮剖面图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例来对本专利技术进行详细的阐述，以求更为清楚明了地理解本专利技术的结构组成和使用方法，但不能以此来限制本专利技术专利的保护范围。一种锻焊滑轮的制作方法，如图1所示，该锻焊滑轮包括轮缘1、轮辐2和轮毂4，所述轮毂4、轮辐2和轮缘1自内而外依次连接，在所述轮毂4上设有台阶，所述轮毂4与轮辐2一端通过台阶做间隙配合后通过焊接固定，所述轮毂4与轮辐2之间的焊接坡口为单面V型坡口，所述轮辐2的另一端与轮缘1通过焊接固定，所述轮辐2与轮缘1之间的焊接坡口为单面V型坡口。所述制作方法包括以下步骤：第一步、焊前表面预处理：清除待焊表面及两侧25mm范围内的油污、氧化皮、铁锈和其他有害物质；第二步、焊前拼装：轮毂4、轮辐2和轮缘1自内而外依次相连接，使轮毂4、轮辐2和轮缘1在水平和竖直方向的中心相重合，误差控制在±1mm内；第三步、加装工装马3：在轮辐2与轮毂4的连接处及轮辐2和轮缘1的连接处均安装有“L”形工装马3，所述工装马3安装位置关于轮毂4中心处左右对称，所述工装马3安装位置避开减轻孔位置，工装马3下端与轮辐2点焊牢固，轮辐2与轮毂4连接处的工装马3上部下表面与轮毂4上表面相贴合，轮辐2与轮缘1连接处的工装马3上部下表面与轮缘1上表面相贴合；第四步、焊前预热：将上述组装好的构件放入加热炉中，在预热温度200—350℃的条件下保温2—3小时后取出；第五步、焊接操作：完成第四步后立即进行焊接操作，焊接操作在风速不超过2m/s的条件下进行，焊接方法为药芯焊丝气体保护焊，焊接坡口为V型坡口,焊接操作要保持连续性，不得间断；第六步、消氢处理：焊接完成后立即把锻焊滑轮放入加热炉中，在200—350℃的条件下进行1—2h的消氢处理，然后缓冷至室温；第七步、去除工装马3：锻焊滑轮冷却完毕后，将工装马3去除，并打磨焊接位置使轮辐上表面平整光滑；第八步、焊后清理和检验：将焊缝进行清理完毕后，对焊缝区域、工装马3去除区域进行MT检测，以无裂纹为合格标准，如若焊缝有缺陷，对焊接区域进行返修措施处理，直至锻焊滑轮达到合格标准；第九步、焊后热处理：将检验合格的锻焊滑轮在高温条件下进行消除应力处理。在本专利技术一种锻焊滑轮的制作方法中，所述第五步中的焊接操作采用的材料为Φ1.2mm的JQ.YJ501-1药芯焊丝，保护气体为纯度大于99.5%的CO2。在本专利技术一种锻焊滑轮的制作方法中，所述第五步中的焊接操作采用直流反接，电流220A±10%，电压26V±7%，焊接速度20cm/min±25%。在本专利技术一种锻焊滑轮的制作方法中，所述第五步中的焊接操作包括以下步骤：(1)焊接前通过测温枪测量待焊部位温度，保证在预热温度范围内进行焊接操作；(2)每焊接完一道焊缝后立即进行敲渣,并采用锤击法做消除中间焊层应力处理，锤击时严禁对根部焊缝、盖面焊缝或焊缝边缘的母材进行锤击，锤击应小心进行，以防止焊缝金属或母材皱叠或开裂；(3)焊接完成后的焊缝立即用岩棉包裹做保温处理，防止降温过快。毫无疑问，本专利技术一种锻焊滑轮的制作方法除了上述实施例以外还有其他类似的结构组成和使用方式。总而言之，本专利技术一种锻焊滑轮的制作方法还包括其他对于本
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【技术保护点】
一种锻焊滑轮的制作方法，其特征在于，该锻焊滑轮包括轮缘(1)、轮辐(2)和轮毂(4)，所述轮毂(4)、轮辐(2)和轮缘(1)自内而外依次连接，在所述轮毂(4)上设有台阶，所述轮毂(4)与轮辐(2)一端通过台阶做间隙配合后通过焊接固定，所述轮毂(4)与轮辐(2)之间的焊接坡口为单面V型坡口，所述轮辐(2)的另一端与轮缘(1)通过焊接固定，所述轮辐(2)与轮缘(1)之间的焊接坡口为单面V型坡口,所述制作方法包括以下步骤：第一步、焊前表面预处理：清除待焊表面及其两侧25mm范围内的杂质，所述杂质包括油污、氧化皮和铁锈；第二步、焊前拼装：将轮毂(4)、轮辐(2)和轮缘(1)自内而外依次相连接，使轮毂(4)、轮辐(2)和轮缘(1)在水平和竖直方向的中心相重合；第三步、加装工装马(3)：在轮辐(2)与轮毂(4)的连接处及轮辐(2)和轮缘(1)的连接处均安装有“L”形工装马(3)，所述工装马(3)安装位置关于轮毂(4)中心处左右对称，工装马(3)下端与轮辐(2)点焊牢固，轮辐(2)与轮毂(4)连接处的工装马(3)上部下表面与轮毂(4)上表面相贴合，轮辐(2)与轮缘(1)连接处的工装马(3)上部下表面与轮缘(1)上表面相贴合；第四步、焊前预热：将上述组装好的构件放入加热炉中，在温度200—350℃的条件下保温2—3小时后取出；第五步、焊接操作：完成第四步后进行焊接操作，焊接操作在风速不超过2m/s的条件下进行，焊接方法为药芯焊丝气体保护焊，焊接坡口为单面V型坡口；第六步、消氢处理：焊接完成后把锻焊滑轮放入加热炉中，在200—350℃的条件下进行1—2h的消氢处理，然后缓冷至室温；第七步、去除工装马(3)：锻焊滑轮冷却完毕后，将工装马(3)去除，并打磨焊接位置使轮辐(2)上表面平整光滑；第八步、焊后清理和检验：将焊缝进行清理完毕后，对焊缝区域、工装马(3)去除区域进行MT检测，以无裂纹为合格标准，当焊缝有缺陷时，对焊接区域进行再处理，直至锻焊滑轮达到合格标准；第九步、焊后热处理：将检验合格的锻焊滑轮在高温条件下进行消除应力处理。...

【技术特征摘要】
1.一种锻焊滑轮的制作方法，其特征在于，该锻焊滑轮包括轮缘(1)、轮辐(2)和轮毂(4)，所述轮毂(4)、轮辐(2)和轮缘(1)自内而外依次连接，在所述轮毂(4)上设有台阶，所述轮毂(4)与轮辐(2)一端通过台阶做间隙配合后通过焊接固定，所述轮毂(4)与轮辐(2)之间的焊接坡口为单面V型坡口，所述轮辐(2)的另一端与轮缘(1)通过焊接固定，所述轮辐(2)与轮缘(1)之间的焊接坡口为单面V型坡口,所述制作方法包括以下步骤：第一步、焊前表面预处理：清除待焊表面及其两侧25mm范围内的杂质，所述杂质包括油污、氧化皮和铁锈；第二步、焊前拼装：将轮毂(4)、轮辐(2)和轮缘(1)自内而外依次相连接，使轮毂(4)、轮辐(2)和轮缘(1)在水平和竖直方向的中心相重合；第三步、加装工装马(3)：在轮辐(2)与轮毂(4)的连接处及轮辐(2)和轮缘(1)的连接处均安装有“L”形工装马(3)，所述工装马(3)安装位置关于轮毂(4)中心处左右对称，工装马(3)下端与轮辐(2)点焊牢固，轮辐(2)与轮毂(4)连接处的工装马(3)上部下表面与轮毂(4)上表面相贴合，轮辐(2)与轮缘(1)连接处的工装马(3)上部下表面与轮缘(1)上表面相贴合；第四步、焊前预热：将上述组装好的构件放入加热炉中，在温度200—350℃的条件下保温2—3小时后取出；第五步、焊接操作：完成第四步后进行焊接操作，焊接操...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘攀，吕炜，
申请(专利权)人：上海中曼石油装备有限公司，中曼石油天然气集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31