冷轧带钢热镀锌机组中锌锅的组装焊接方法

(整期优先)网络出版时间:2019-03-13
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冷轧带钢热镀锌机组中锌锅的组装焊接方法

陈军

身份证号码:36042419840311XXXX

一、技术背景

锌锅是冷轧带钢热镀锌中最核心的设备。以汽车板生产为例,目前技术最先进的锌锅熔锌能力6.5t/h,熔锌量350t,锌液温度460°C,锌锅内净空尺寸长*宽*高=5040*3850*2875mm。由此引出的技术问题是:锌锅在冷态下组装和焊接,然后内砌耐火砖,而工作则是装满高温锌液,在锌液的压力和高温膨胀作用下锌锅壁板变形向外凸肚。由于内衬耐火砖与钢制壁板变形不一致导致耐火砖开裂,这是必须要解决的技术问题。本发明采取在冷态组焊时严格控制壁板变形的方向,即只可外凸,严禁向内凹,这样在热态下虽还有继续外凸变形,但变形量已很有限,不致于拉裂耐火砖。

二、发明目的

不因锌锅在热负荷下有较大的外凸变形,导致内衬耐火砖拉裂。

三、发明内容

大容量锌锅由于体积大不便整体运输,供货状态分成底板、壁板共5片散件,现场组装后焊接成型,因此限制锌锅壁板向内凹的方法主要在于焊接顺序和控制焊接变形的方向。方法是:

1.制作22个定位卡具,如图1:

图1定位卡具制作

2.锌锅底板就位,在底板上划出壁板的定位线,将定位卡具沿定位线焊在底板上,长方向4个,宽方向3个,均匀分布。见图2:

图2定位卡具在底板上分布示意

图2中:①底板②壁板定位线③定位卡具

3.将4块壁板安装在底板上,壁板下端紧靠定位卡具,并用螺栓与定位卡具紧固,壁板与壁板之间的拼缝共4条,各安装2个定位卡具,均匀分布;一侧壁板用螺栓与定位卡具紧固,另一侧壁板与定位卡具焊接。见图3:

图3壁板组装示意

图3中:①底板②壁板③定位卡具

4.焊接:先焊壁板外侧竖缝,从对角线两条竖缝开始同时施焊,焊完外侧4条竖缝后割除壁板内侧定位卡具,然后焊壁板内侧竖缝。再然后焊壁板底边外侧焊缝,两对边同时施焊,完成后割除底板上的定位卡具,最后焊底板内侧的4条焊缝。

原理:先焊竖缝外侧壁板时上下端是自由端,焊接收缩变形(此变形是使壁板内凹)相对较小,并受到内侧定位卡具约束,变形可控。外侧焊完割除定位卡具,焊内侧时收缩变形是使壁板外凸,因此变形方向受到控制。焊接顺序依次为:外侧竖缝①②,内侧竖缝③④,外侧底边缝⑤⑥,内侧底边缝⑦⑧。见图4:

图4焊接顺序

四、附图见CAD图

五、实施案例

宝钢湛江2030mm冷轧薄板热镀锌机组锌锅,照上述方法实施,内凹变形为零,外凸1.0mm。

定位卡具焊在底板上

焊接前的组装