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CW-1泥浆振动筛偏心轴筒焊接加工问题及改进

2013-05-02

李小兵　杨志恒
（长庆石油培训中心）
　　摘　要：通过CW-1泥浆振动筛偏心轴承座加工不当引起问题的分析，根据工艺特点和工作性能要求，结合生产实际进行多次试验对比，确定了合理的改进措施，在生产中得到广泛应用。
　　关键词：CW-1泥浆振动筛；焊接工艺参数；工艺分析
　　泥浆振动筛是对钻井中泥浆进行净化处理的主要机械设备之一，其中CW-1平动椭圆泥浆振动筛因其机械性能、泥浆处理量、净化程度等指标相对较高，得到越来越广泛的应用。由于工况和承受载荷的特点——特别是受到每分钟960～1500转激振转速的振动，使其制造工艺较为复杂，加工精度要求高。在焊接加工方面，偏心轴筒的焊接质量是影响振动筛加工质量和能否达到设计使用寿命要求的关键所在，为此，我们对偏心轴筒的焊接进行了认真的试验和工艺分析，Z后得出了合理的焊接工艺，并在实际生产中得到广泛应用。
　　1　结构特点
　　CW-1泥浆振动筛由两个直径大小不同的偏心轴组成，其筒座的材料为20钢，筋板材料为Q235A。结构如图1所示：
　　焊接时采用φ3.2的E4303焊条（150℃烘干1～2小时），焊接电流为150A，焊后经用着色探伤表面无裂纹等其它缺陷。要求达到240小时。试运行结果：连续运转90小时后，大轴承座焊缝靠轴筒一侧出现裂纹；110小时后，小轴承座出现裂纹；同时，筛箱墙板被撕裂，造成振动筛无法正常运转。
　　2　产生裂纹的原因分析
　　① 由于筋板较薄，焊脚尺寸较小，焊缝强度较低；
　　② 角焊缝向基体金属过渡处有明显的截面变化，其应力集中系数较高；
　　③ 由于受960～1500r/min激振转速的振动，且振动力大，结构稳定性差；
　　④ 焊后未进行热处理。
　　3　改进措施
　　① 结构上，在筛箱外侧各搭接一块600×600×12mm的钢板，用来增加墙板与轴承座的厚度，搭接板与墙板连接焊缝为连续焊缝，并在墙板内侧增加6个12mm的塞焊缝。
　　② 在搭接板一侧开单边V形坡口，坡口角度为32°。为提高稳定性，在墙板内外侧增加4个40×40×8mm的三角形筋板。如图2所示：
　　③ 工艺参数的选择
　　A、墙板内侧的焊接。选用φ3.2的E5015焊条；焊接电流为100×110A；
　　B、墙板外侧的焊接。选用E5015焊条，工艺参数见下表：
　　④ 焊前将焊条在300～400℃下烘干1～2小时并保温。
　　⑤ 焊后立即进行整体热处理，温度为450～500℃，消除应力。
　　4　试运转结果
　　改进后进行运转试验，整机连续运转248小时后，对其进行着色检验，未发现裂纹及墙板撕裂现象，然后进行整机机械性能、工艺性能检验，都符合设计要求。
　　参考文献：
　　【1】刘云龙 《焊接技师手册》 北京：机械工业出版社 2000
　　【2】陈祝平 《焊接工程师手册》 北京：机械工业出版社 2002

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