一种大型球磨机筒体裂纹的在线焊接装置及修复工艺制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种大型球磨机筒体裂纹的在线焊接装置及修复工艺，球磨机包括筒体，筒体裂纹在筒体上，筒体裂纹左右侧分别形成裂纹左、右侧弧形板，所述在线焊接装置包括焊机和筒体内侧矫正变形装置，筒体内侧矫正变形装置包括设在筒体内侧的筒体半径隔板，筒体半径隔板上下表面分别设有顶升装置和支撑装置，顶升装置顶部设有上内侧圆弧板，上内侧圆弧板外侧抵住筒体裂纹左右侧的裂纹左、右侧弧形板。本发明专利技术通过设置筒体内侧矫正变形装置，内外加工X型坡口，采用二氧化碳气体保护焊和手工焊条电弧焊组合焊接方法，通过焊前预热，锤击焊缝区、控制层间温度及表面跟踪退火热处理等来消除焊接应力，有效解决球磨机筒体裂纹修复的问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种大型球磨机筒体裂纹的在线焊接装置及修复工艺


[0001]本专利技术涉及焊接
，尤其涉及一种大型球磨机筒体裂纹的在线焊接装置及修复工艺。

技术介绍

[0002]球磨机是物料被破碎之后，再进行粉碎的关键设备，也是企业选矿的核心设备，如MQY4675型球磨机，有一个圆形筒体，筒体材质为Q345，自重约300T，总装入量为筒体有效容积的25
‑
45％，如图1所示，筒体4一侧设置有为筒体4提供转动驱动力的筒体转动装置1，筒体4上均布有用于安装耐磨板的耐磨板安装螺杆孔2，筒体4上还设置有筒体人孔8，便于工作人员进出筒体内部及长期观察筒体运转情况。
[0003]当球磨机运行时，筒体按规定转速绕水平轴线回转，筒体内的磨矿介质和矿石在离心力和摩擦力的作用下，被筒体衬板提升到一定的高度，然后脱离筒壁自由泻落或抛落，使矿石受到冲击和磨剥作用而粉碎。由于球磨机长期的重载荷运转使用，加上原有筒体材料设计偏差以及在制造设备时的工艺缺陷，导致球磨机筒体往往出现由人孔处开裂并对外延伸扩展现象(如图1中筒体裂纹10)，裂纹深度贯穿本体，长度可达到筒体周长的1/3，如果不及时处理就可能导致筒体整体断裂，造成停机损失。若运往厂长修复，由于球磨机体积庞大，拆卸、吊装和运输都存在一定困难；若现场更换，备件采购时间周期长，影响生产进程。为尽快恢复生产，考虑到筒体材料为Q345可焊性能较好，可以采用焊接方式对筒体裂纹进行修复。目前，虽然各种裂纹焊接修复已有不少文献记载，但针对球磨机这种大型筒体裂纹，并且在筒体内还储存着大量无法排空的物体以及原材料等情况下进行焊接的工艺，暂时没有发现。此类焊接存在主要问题是：
[0004]1、因筒体裂纹较长，导致筒体裂纹左右侧的裂纹左侧弧形板7和裂纹右侧弧形板6变形，在焊接时产生错边，焊接后焊缝质量无法通过探伤要求；
[0005]2、因筒体壁厚且裂纹较长，如果采用外侧单边V型坡口一次性焊接，大量焊接可能导致筒体整体圆弧变形不能保证内侧耐磨板的安装；
[0006]3、易产生焊接裂纹，热裂纹几乎不可能发生，但冷裂纹不可忽视，影响焊接质量；
[0007]4、焊接量大且焊接复杂，焊接工具及焊接方法选择困难，无法有效确保焊接质量。

技术实现思路

[0008]针对
技术介绍
中存在的球磨机筒体裂纹修复困难的缺陷，本专利技术提供了一种大型球磨机筒体裂纹的在线焊接装置及修复工艺，通过在线设计矫正变形工装，内外加工X型坡口，采用二氧化碳气体保护焊和手工焊条电弧焊组合焊接方法，通过焊前预热，锤击焊缝区、控制层间温度及表面跟踪退火热处理等来消除焊接应力，有效解决球磨机筒体裂纹焊接修复的问题。
[0009]本专利技术解决技术问题的技术方案具体如下：
[0010]本专利技术一种大型球磨机筒体裂纹的在线焊接装置，所述球磨机包括筒体，所述筒
体裂纹在筒体上，筒体裂纹左、右侧分别形成裂纹左侧弧形板和裂纹右侧弧形板，所述在线焊接装置包括焊机和筒体内侧矫正变形装置，筒体内侧矫正变形装置包括设置在筒体内侧中部的筒体半径隔板，筒体半径隔板上下表面分别设置有顶升装置和支撑装置，顶升装置顶部设置有与筒体内侧相适配的上内侧圆弧板，上内侧圆弧板外侧抵住筒体裂纹左右侧的裂纹左侧弧形板和裂纹右侧弧形板。
[0011]进一步地，所述顶升装置为液压顶。
[0012]进一步地，所述焊机包括手工电弧焊机和数字化脉冲保护焊机，所述筒体外侧设置有焊接小车轨道，焊接小车轨道上设置有焊接小车，所述数字化脉冲保护焊机设置于焊接小车上。
[0013]进一步地，所述支撑装置包括固定设置于筒体半径隔板下表面中心处的下连接固定半圆弧板，下连接固定半圆弧板与筒体之间分别均匀设置有若干支撑单元。
[0014]进一步地，所述支撑单元为三个，每个支撑单元包括通过连接螺杆与下连接固定半圆弧板活动连接有支撑板，支撑板另一端固定设置有与筒体内侧相适配并与筒体内侧相抵接触的下内侧圆弧板。
[0015]本专利技术一种大型球磨机筒体裂纹的在线修复工艺，所述球磨机包括筒体和安装于筒体一端的筒体转动装置，所述筒体裂纹在筒体上，筒体裂纹左、右侧分别形成裂纹左侧弧形板和裂纹右侧弧形板；所述在线修复工艺为：先通过筒体转动装置把筒体上的筒体裂纹转动至水平焊接位置，采用手工碳弧气刨结合现场工况加工对称X型坡口，在筒体内侧中部固定安装筒体半径隔板，在筒体半径隔板下表面中心位置焊接固定下连接固定半圆弧板，再将若干支撑单元均匀设置在下连接固定半圆弧板与筒体内侧之间，最后将顶升装置水平安装在筒体半径隔板上表面中心位置处，在顶升装置伸缩端安装上内侧圆弧板并通过顶升装置将上内侧圆弧板外侧顶住筒体裂纹左右侧的裂纹左侧弧形板和裂纹右侧弧形板进行支撑矫正，然后通过焊机对筒体裂纹处预热焊接。
[0016]进一步地，所述的在线焊接工艺具体步骤如下：
[0017]步骤一、焊前准备：
[0018]1.1)、焊接设备为：数字化控制逆变式手工直流焊机，焊接材料采用E5015焊条，烘干后放置保温桶随用随取；数字化脉冲气体保护焊机，直流正接，焊接材料选用药芯焊丝SWE711自动焊接，二氧化碳气体纯度≥99.8％；碳弧气刨和等离子气刨；
[0019]1.2)、焊接位置：转动立焊对称焊；
[0020]1.3)、焊前要求：焊接位置区域不得有油污、氧化层和水分，需露出金属光泽；
[0021]1.4)、焊接技术要求：堆焊层熔合母材，焊接缝不得有任何焊接缺陷；
[0022]1.5)、焊件材质：Q345；
[0023]1.6)、坡口尺寸：裂纹为X型坡口；
[0024]1.7)、辅助设施：样板、放大镜、面罩、手套、清渣锤、锤子、凿子、锉刀、钢丝刷、砂纸、钢直尺、水平尺、活动板手、直磨机、角向磨光机、钢丝钳、钢锯条、劳动防护用品；
[0025]1.8)、焊接工艺参数：根据焊接设备、焊接材料、焊件材质以及焊接要求制定焊接参数；
[0026]步骤二、焊接实施；
[0027]2.1)、采用碳弧气刨和等离子气刨将筒体裂纹对称加工成X型坡口，通过筒体内侧
矫正变形装置的上内侧圆弧板的支撑确保裂纹左侧弧形板和裂纹右侧弧形板在同一弧度水平面，并同各支撑单元配合保证筒体整体的圆形度，然后对X型坡口进行固定点焊，点焊完成后拆分筒体内侧矫正变形装置，然后通过筒体转动装置将筒体裂纹转动到立焊接位置，并在X型坡口内外两侧进行火焰预热至120
‑
150℃，然后对X型坡口外侧和内侧分别采用数字化脉冲气体保护焊和手工焊条电弧焊；
[0028]2.2)、X型坡口外侧焊接前，在筒体外侧沿坡口将焊接小车轨道水平安装，在焊接小车轨道上设置焊接小车及数字化脉冲保护焊机，粗调其焊枪水平夹角为15～20
°
，然后由下而上焊接，内外坡口焊接顺序为：先焊接X型坡口外侧打底第一层焊缝1
’
，然后采用碳弧气刨和等离子气刨清根，再在X型坡口内侧采用手工焊条电弧焊焊接内侧底层焊缝2
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大型球磨机筒体裂纹的在线焊接装置，所述球磨机包括筒体(4)，所述筒体裂纹(10)在筒体(4)上，筒体裂纹(10)左、右侧分别形成裂纹左侧弧形板(7)和裂纹右侧弧形板(6)，其特征在于：它包括焊机和筒体内侧矫正变形装置，筒体内侧矫正变形装置包括设置在筒体(4)内侧中部的筒体半径隔板(22)，筒体半径隔板(22)上下表面分别设置有顶升装置(23)和支撑装置，顶升装置(23)顶部设置有与筒体(4)内侧相适配的上内侧圆弧板(11)，上内侧圆弧板(11)外侧抵住筒体裂纹(10)左右侧的裂纹左侧弧形板(7)和裂纹右侧弧形板(6)。2.根据权利要求1所述的一种大型球磨机筒体裂纹的在线焊接装置，其特征在于：所述顶升装置(23)为液压顶。3.根据权利要求1所述的一种大型球磨机筒体裂纹的在线焊接装置，其特征在于：所述焊机包括手工电弧焊机和数字化脉冲保护焊机，所述筒体(4)外侧设置有焊接小车轨道(3)，焊接小车轨道(3)上设置有焊接小车(5)，所述数字化脉冲保护焊机设置于焊接小车(5)上。4.根据权利要求1
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3任一项所述的一种大型球磨机筒体裂纹的在线焊接装置，其特征在于：所述支撑装置包括固定设置于筒体半径隔板(22)下表面中心处的下连接固定半圆弧板(15)，下连接固定半圆弧板(15)与筒体(4)之间分别均匀设置有若干支撑单元。5.根据权利要求4所述的一种大型球磨机筒体裂纹的在线焊接装置，其特征在于：所述支撑单元为三个，每个支撑单元包括通过连接螺杆(14)与下连接固定半圆弧板(15)活动连接有支撑板(12)，支撑板(12)另一端固定设置有与筒体(4)内侧相适配并与筒体(4)内侧相抵接触的下内侧圆弧板(13)。6.一种大型球磨机筒体裂纹的在线修复工艺，所述球磨机包括筒体(4)和安装于筒体(4)一端的筒体转动装置(1)，所述筒体裂纹(10)在筒体(4)上，筒体裂纹(10)左、右侧分别形成裂纹左侧弧形板(7)和裂纹右侧弧形板(6)，其特征在于，先通过筒体转动装置(1)把筒体(4)上的筒体裂纹(10)转动至水平焊接位置，采用手工碳弧气刨结合现场工况加工对称X型坡口(26)，在筒体(4)内侧中部固定安装筒体半径隔板(22)，在筒体半径隔板(22)下表面中心位置焊接固定下连接固定半圆弧板(15)，再将若干支撑单元均匀设置在下连接固定半圆弧板(15)与筒体(4)内侧之间，最后将顶升装置(23)水平安装在筒体半径隔板(22)上表面中心位置处，在顶升装置(23)伸缩端安装上内侧圆弧板(11)并通过顶升装置(23)将上内侧圆弧板(11)外侧顶住筒体裂纹(10)左右侧的裂纹左侧弧形板(7)和裂纹右侧弧形板(6)进行支撑矫正，然后通过焊机对筒体裂纹(10)处预热焊接。7.根据权利要求6所述的一种大型球磨机筒体裂纹的在线修复工艺，其特征在于：所述的在线焊接工艺具体步骤如下：步骤一、焊前准备：1.1)、焊接设备为：数字化控制逆变式手工直流焊机，焊接材料采用E5015焊条，烘干后放置保温桶随用随取；数字化脉冲气体保护焊机，直流正接，焊接材料选用药芯焊丝SWE711自动焊接，二氧化碳气体纯度≥99.8％；碳弧气刨和等离子气刨；1.2)、焊接位置：转动立焊对称焊；1.3)、焊前要求：焊接位置区域不得有油污、氧化层和水分，需露出金属光泽；1.4)、焊接技术要求：堆焊层熔合母材，焊接缝不得有任何焊接缺陷；
1.5)、焊件材质：Q345；1.6)、坡口尺寸：裂纹为X型坡口；1.7)、辅助设施：样板、放大镜、面罩、手套、清渣锤、锤子、凿子、锉刀、钢丝刷、砂纸、钢直尺、水平尺、活动板手、直磨机、角向磨光机、钢丝钳、钢锯条、劳动防护用品；1.8)、焊接工艺参数：根据焊接设备、焊接材料、焊件材质以及焊接要求制定焊接参数；步骤二、焊接实施；2.1)、采用碳弧气刨和等离子气刨将筒体裂纹(10)对称加工成X型坡口(26)，通过筒体内侧矫正变形装置的上内侧圆弧板(11)的支撑确保裂纹左侧弧形板(7)和裂纹右侧弧形板(6)在同一弧度水平面，并同各支撑单元配合保证筒体(4)整体的圆形度，然后对X型坡口(26)进行固定点焊，点焊完成后拆分筒体内侧矫正变形装置，然后通过筒体转动装置(1)将筒体裂纹(10)转动到立焊接位置，并在X型坡口(26)内外两侧进行火焰预热至120
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150℃，然后对X型坡口(26)外侧和内侧分别采用数字化脉冲气体保护焊和手工焊条电弧焊；2.2)、X型坡口(26)外侧焊接前，...

【专利技术属性】
技术研发人员：范兴海，王锐，章锐，杨西，王岿，陶俊，朱荣，吴国斌，尹祥平，
申请(专利权)人：安徽马钢设备检修有限公司，
类型：发明
国别省市：