【摘要】：本文以具體研究ZL50C裝載機動臂組合、CLG200-3動臂箱體焊接生產(chǎn)現(xiàn)場和使用過程中產(chǎn)生局部裂紋和變形的機理,通過測試動臂組合和動臂箱體的焊接殘余應(yīng)力應(yīng)變,分析動臂焊接變形及開裂產(chǎn)生的原因,制定生產(chǎn)現(xiàn)場控制焊接應(yīng)力焊接變形的措施,并具體應(yīng)用于生產(chǎn)現(xiàn)場以控制裝載機ZL50C的動臂焊接變形達到產(chǎn)品的技術(shù)要求。 本文通過理論分析,指出裝載機和挖掘機產(chǎn)生焊接應(yīng)力應(yīng)變的本質(zhì),并且制定出控制裝載機動臂組合焊后變形、挖掘機動臂箱體焊后焊接應(yīng)力的總體方案措施,為控制裝載機動臂組合焊接變形和挖掘機動臂焊接裂紋的焊接工藝奠定基礎(chǔ)。 生產(chǎn)現(xiàn)場對裝載機ZL50C挖掘機CLG200-3動臂焊接殘余應(yīng)變應(yīng)力進行測試,并且對所測試的裝載機、挖掘機焊接應(yīng)力的分布及應(yīng)力變化趨勢進行的分析,對生產(chǎn)現(xiàn)場控制裝載機、挖掘機焊接應(yīng)力變形工藝措施的具體制定有重要的指導(dǎo)意義。 針對裝載機動臂組合焊接生產(chǎn)中動臂板焊后所存在的角變形和扭曲變形,從理論和施焊現(xiàn)場工藝方面分析了動臂組合產(chǎn)生變形的原因,并通過對動臂組合焊接方法的正確選擇、焊接順序和焊接規(guī)范的優(yōu)化設(shè)計,有效地解決了裝載機動臂組合焊接變形的問題。 根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場對裝載機動臂組合、挖掘機動臂箱體焊接應(yīng)變應(yīng)力的測試結(jié)果,本文得到一系列的結(jié)論,并且對裝載機動臂組合的產(chǎn)品范例進行實驗,實驗結(jié)果表明:采用本文設(shè)計的分段退焊或分段對稱焊的生產(chǎn)工藝可以明顯減小裝載機動臂組合的焊接變形,無須焊后校形即可達到產(chǎn)品設(shè)計的要求。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2004
【分類號】：TH243
【圖文】：

（a）測試部位 (b) 貼片圖圖 3.1 ZL50C 動臂組合結(jié)構(gòu)及殘余應(yīng)力確定的測試部位及貼片圖Fig3.1 Testing positions and pasting pictures of active arm combination of loading machine ZL50C② 測點設(shè)計裝載機 ZL50C 動臂組合焊接殘余應(yīng)力的測點分布及編號如圖 3.2 所示。根據(jù)對裝載機 ZL50C 動臂焊接殘余應(yīng)力的測試目的主要掌握焊接殘余應(yīng)力與焊接變形的關(guān)系。利用所測試的焊接殘余應(yīng)力結(jié)果分析裝載機角變形、扭曲變形形成的原因。因此，在對裝載機動臂角焊縫焊接殘余應(yīng)力的測點具體選點方面，由于生產(chǎn)現(xiàn)場動臂組合焊接構(gòu)件擺放角度受到限制，未能對角焊縫本體進行布點。所以，測點布置就集中在角焊縫的熱影響區(qū)及臨近部位。關(guān)于測點的具體位置應(yīng)該在保證鉆孔操作的可行性、鉆孔后與應(yīng)變花中心點的同心度，以及應(yīng)變花所貼位置尺寸的需求條件下，盡量將測點集中布置在角焊縫的熱影響區(qū)臨近部位，同時考慮到角環(huán)焊縫與動臂橫梁橢圓筒對接焊縫交接部位、及角焊縫圓度 45o部位焊接殘余應(yīng)力分布規(guī)律與角焊縫直線段部位焊接殘余應(yīng)力分布的差異性，其測點設(shè)計分別

1—動臂橫梁 1#~9#—測點編號 VH—焊接方向圖 3.2 ZL50C 動臂組合焊接殘余應(yīng)力測點分布及編號Fig3.2 Welding residual stress distributing and testing number of active arm combination of loadinmachine ZL50C3.2.2 挖掘機 CLG200-3 動臂測點布置① 挖掘機動臂箱體測試部位選擇確定挖掘機動臂箱體有前后側(cè)板（材質(zhì) 16Mn，厚度 δ=12mm)和上下蓋板（材質(zhì)16Mn，厚度 δ=14mm、16mm)組成。為適應(yīng)動臂結(jié)構(gòu)長度尺寸的需要，側(cè)板接長由厚度 12mm 與 12 mm 的兩塊鋼板對接，蓋板接長由厚度為 16mm 的鋼板與厚度為 14mm 的兩塊鋼板對接。對接焊縫焊接方法為 MAG 焊打底，焊接完成。接長后的上下蓋板和前后兩側(cè)腹板組裝成箱體，箱體的 4 條外角焊縫由 MAG 焊(焊絲材料 08Mn2SiA，焊絲直徑 Φ1.6mm)焊接，多層多道焊接完成。鑒于上述動臂箱體焊縫不止和焊接結(jié)構(gòu)特點，在前側(cè)板接長對接焊縫、下蓋板接長對接焊縫、以及對接焊縫與角焊縫相交成 T 型焊縫區(qū)域，及其相臨近的角焊縫部位，由于多次反復(fù)

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