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No 2 Ma r c h 2 01 2 大型铸锻件 HE AV Y C AS ,nNG AND F OR GI NG 拔伸水压机超长缸体 的制造工艺 武 莹 ( 太原重型机械集团有限公司, 山西 0 3 0 0 2 4 ) 摘要: 介绍了拔伸水压机超长缸体的结构特点以及采用窄间隙埋弧焊实现缸体连接的工艺方案。 关键词: 拔伸水压机 ; 超长缸体; 焊接 中图分类号: T G 4 4 文献标识码: B Ma n u f a c t u r in g P r o c e s s e s o f Dr a win g Hy d r a u l ic P r e s s Ov e r l o n g C y l in d e r W u Yin g Ab s t r a c t : T h is p a p e r in t r o d u c e s t h e s t r u c t u r e f e a t u r e s o f d r a win g h y d r a u l ic p r e s s o v e r l o n g c y l in d e r a n d t h e t e c h n o l o g y s c h e me f o r c y l in d e r b o d y c o n n e c t io n b y n a r r o w g a p s u b me r g e d arC we l d in g Ke y wo r d s : d r a win g h y d r a u l ic p r e s s ;o v e d o n g c y l in d e r ;we l d in g 随着石化工业 、 电力工业的发展 , 对大容量的 压力容器需求旺盛, 大口 径、 薄壁、 高精度、 不同材 质的高压无缝钢管是制造压力 容器 的理想 材料 , 拔伸水压机是生产该类无缝钢管不可或缺的专用 设备 。 拔伸水压机主要功能是将冲孔后的厚壁管坯 进行拔伸, 将管壁均匀减薄, 改善组织, 提高力学 性能。超长缸体为拔伸水压机工作系统中的关键 部件, 其行程达 1 5 8 0 0 m m, 为防止缸内柱塞下挠 及加载时柱塞压杆失稳 问题 , 缸 内设计为多导套 拼接型式 , 此结构导致工作缸在加工时难度很大, 一 直是各生产厂家的难点 , 因此也限制 了我 国在 大型压力容器领域的发展。如何通过改进生产工 艺、 改良设备和设计合理的工装以保证加工出达 到精度要求的缸体 , 已经成为各研究机构及生产 厂家必须攻克的难关。 我厂成立 了专 门的攻关小组 , 在总结前人经 验的基础上 , 通过技术攻关 , 大胆提出了超长锻焊 结构件缸体先加工后焊接的加工工艺方案 。产品 一 次试制成功。 1 缸体结构特点 缸体为锻焊结构 , 由法兰 、 缸筒共 6部分组 成 , 如图 1 所示。每部分材料均为 3 5 # 锻钢 , 缸体 总长为 1 6 8 0 0 m m。缸体形位精度为内孔圆柱度 误差 0 0 2 m m、 各外圆与内孔的同心圆误差 0 0 6 2 原工艺方案 原来根据我厂生产能力制定的缸体各部分的 连接方式为管螺纹连接。但是, 压机工作介质压 力为 3 1 5 M P a , 公称拔伸力为 2 0 0 0 k N, 经核算, 如采用以上方案则很有可能导致缸体连接处有渗 漏现象。因此 , 须重新制定工艺方案。 3新工艺设想 将图 1 所示缸体分为两部分: 缸体 1 和缸体 2。 缸体1 总长为8 0 7 0 mm, 由缸筒 ( 1 ) 、 缸筒 ( 2) , 一t I l I I , , , 歹 , 、 、 、 、 。 , ;f 磬 g 啊 营 f 阿 莩 一 ; 凼 一 I 号 e 由 V , , I X l 、 f 、 J 1 _ _ 1 l 删 6 I A l I 0 6 I A l I I 谗O 0 收稿 日期 : 2 0 1 1 一 l 1 _ _ 0 3 4 0 图1 缸体结构图 F ig u r e 1 Cy l in d e r s t r u c t u r e 大型铸锻件 HEAVY CAS TI NG AND FORGI NG No 2 Ma r c h 2 01 2 缸筒 ( 1 ) 缸筒 ( 2 ) 图 2 缸体 1 F ig u r e 2 C y l in d e r b o d y 1 昌 0 卜 e e e I l l 8 7 3 0 图 3 缸体2 F ig u r e 3 C y l in d e r b o d y 2 共 3部分组成 , 如图 2所示 。缸体 2总长为 8 7 3 0 mm, 由缸筒( 1 ) 、 法兰共 3部分组成 , 如图 3所示 。 待缸体 1和缸体 2的内、 外 圆加工至图纸要求后 , 采用氩弧焊打底、 窄间隙埋弧焊工艺将其焊接为 一 体 , 其工艺流程如下 : ( 1 ) 将 6部分锻钢件分别单独进行粗加工 , 除中间连 接部分 缸筒 ( 1 ) 总长加 工至 图纸要求 外, 其余各部分锻钢件内、 外圆和端面均留余量, 单边 1 5 m m。 ( 2 ) 将已粗加工的 6部分锻钢件按 图纸要求 每3 部分焊为一体, 形成缸体 1 和缸体2 , 最后再 将缸体 1 和缸体 2焊接为一体。 4 新工艺方案的实施 4 1 缸体 1 、 缸体 2加工工艺 ( 1 ) 对缸体 1 、 缸体2各连接焊缝进行超声波 探伤检测。 ( 2 ) 深孔钻缸体 1 、 缸体 2内孔至图纸要求的 最终尺寸07 2 0 mm。 ( 3 ) 按 已加工 内孔找正 , 车缸体 1 、 缸体 2各 外圆至图纸尺寸。为便于缸体 1和缸体 2最终对 接时控 制 其 强 度 和 直 线 度 , 工 艺 要 求 将 外 径 ( 2 j 1 1 1 0 m m加工为 1 1 2 0 o m m, 表 面粗糙度 R 6 3 m 。 ( 4 ) 车缸体 1和缸体 2连接部位的焊缝坡 口, 如图 4所示 。 ( 5 ) 对坡 口进行磁粉探伤检测。 4 2 缸体 1 、 缸体 2焊接工艺 ( 1 ) 准备工作 将缸体 1 和缸体 2置于托辊, 调整水平。为 满足缸体 1 和缸体 2对接后的直线度误差为0 0 2 m m, 自制连接套保证对接精度 , 如图5所示。 ( 2 ) 检测工作 在缸体 1 、 缸体 2上定 A 、 两点, 如图 6所 示。关注该两点两个方 向的误差 , A点为水平方 向 , 采用高精密水平仪检查 , 检测精度控制在 0 1 m m; B点为垂直方向, 自制了垂直度测量仪, 为便 于操作 自制了专用角度为 1 6 0 。 的 V型铁, 将垂直 度测量仪和 V型铁固定后 , 通过测量仪检测缸体 1 、 缸体 2外径与钢丝 问的距 离, 检测精度控制在 0 1 mm 41 No 2 Ma r c h 2 01 2 大型铸锻件 HEAVY CAS TI NG AND F0RGI NG 图4焊缝坡 口草图 F ig u r e 4 T h e s k e t c h d r a w in g o f we l d g r o o v e 图5 连接套 F igu r e 5 C o n n e c t in g s l e e v e 图6 垂直测量仪 Figu r e 6 Ve r t ic a l me a s u r ing in s t r u me n t ( 3 ) 焊接工作 对焊示意图如图 7所示 : 垫工作 台一 固定 V 型铁一缸体 1和缸体 2对接一检查水平方向A点 和垂直方 向 点 的直线度一在 A、 日点方向加百 分表并观察一点焊一检查一调整一气保焊一二次 图 7 对 焊示 意图 F igu r e 7 Th e s c h e ma t ic d r a w in g o f b u t t w e l d in g l 8 7 3 0 8 0 7 0 钢 图8 缸体检测位置 Figu r e 8 The t e s t in g po s it io n o f c y l in d e r bo d y 检查 、 调整一热校一割掉缸体 1和缸体 2外 圆上 的连接套一检查一埋弧焊接一检查一热校 人工 打磨孔 内焊瘤。 4 3 缸体检测结果 缸体检测位置见图 8 , 检测结果见表 l 。由表 1结果可知 , 缸体尺寸精度满足技术条件要求。 表 1 测量数据 Ta bl e 1 M e a s ur ing Da t a 测量点 测量部位 1 2 3 4 顶部标 高 A m m 7 5 2 1 7 5 1 7 7 5 4 2 7 5 4 6 理论标高 A l m m 7 5 1 7 7 5 1 7 7 5 4 2 7 5 4 2 偏差 m m 0 0 4 0 0 0 0 4 侧向距离 a m m 1 8 1 7 5 4 2 4 2 理论距离 a l mm 1 7 1 7 4 2 4 2 偏差 m m O 1 0 0 5 O 0 5结论 通过充分的技术准备 , 确保 了拔伸水压机超 长缸体的试制成功 , 填补了公司的技术空白, 为今 后加工同类型零件提供 了经验。 编辑龙礼建 ( 上接第 3 9页) 参考文献 1 邱绍岐 , 祝桂华 电弧炉炼钢原理

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