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摘 要： 新型轮毂焊接质量不稳定，采用自动焊提高焊缝质量，通过工艺改进，对应措施的实施，轮毂焊缝质量和焊接尺寸精度已经稳定提高。
关键词：新型轮毂 结构特点 工艺方法 焊接质量
一、引言
煤矿地面用防爆抽出式对旋轴流通风机是矿井的主要大型通风设备，直接影响煤矿井下的安全生产。叶轮中轮毂作为通风机的重要关键部件，从外观、结构、性能上要求都非常高。新型轮毂采用Q345钢板焊接结构，该轮毂形似“车轮”，其筋板类似“车辐条”，相比老结构轮毂，缺少环向辐板/法兰支撑。在进行焊接时，如果不能严格对称焊接，极易造成轮缘圆度变差，从而影响后续贴紧轮缘内壁的法兰/辐板铆装困难。由于其焊缝均为筋板的焊缝，如果按照通常轮毂平放焊接，则为立焊缝，焊接质量难以保证，因此，需要将轮毂立起焊接。新型轮毂整体结构刚度较高，但焊接量较大，其应力也大，因此对于焊接顺序和焊缝内在及表观质量要求较高。为了更好的满足煤炭行业发展的需求，提高我公司在市场上的形象，需要提高我公司轮毂焊接工艺水平，改进焊接工艺，提高轮毂表观质量尤为重要。
二、轮毂焊接质量不稳定现状及原因分析
轮毂主要环焊缝（如图一所示）我公司原来一直采用传统的CO2气体保护焊手工焊技术，选择用ER50-6，φ1.2焊丝进行焊接，由于焊量较大，焊接时需要进行多层多道焊，焊缝表观质量难以控制。
轮毂筋板的焊缝如果按照通常轮毂平放焊接，则为立焊缝，焊接难度较大，焊量较大，其应力也大，焊接质量难以保证。
产生这种原因的主要因素如下：
1.轮毂结构特殊，焊接量大，主要采用手工进行焊接。由于该工艺过分依靠工人技能、责任心，质量保证困难。
2.该结构轮毂环向辐板/法兰后焊，在进行焊接时，如果不能严格对称焊接，极易造成轮缘圆度变差，从而影响后续贴紧轮缘内壁的法兰/辐板铆装困难。
3.焊接时将轮毂平放在平台上，操作者立焊焊接筋板的焊缝，焊接速度不稳定，焊缝凸凹不平；劳动环境差、强度大，生产效率低，质量难以控制。
三、焊接工艺流程及改进工艺措施，提高产品质量
1.工艺流程。轮毂焊接工艺流程如图二所示。
2.改进工艺措施，提高产品质量。
2.1采用十字操作机+焊接系统（焊接电源、焊枪等）+变位机机构，实现轮毂环焊缝自动化焊接（如图三所示）。对于法兰与轮缘、加强板与轴套的外侧环焊缝，采用十字操作机+焊接系统（焊接电源、焊枪等）+变位机机构，横臂大幅度调整与机头精细位移相结合，配合倾斜式变位机，可使得焊缝处于船型焊接位置，实现自动化焊接，从而有效提高焊缝质量。
2.2优化焊接工艺参数。
2.2.1打底焊时，焊接电流250A-280A，焊接电压25-30V，焊接速度280mm/min。
2.2.2填充焊时采用摆动，焊接电流280A-320A，焊接电压28-32V，焊接速度260mm/min，摆幅12mm，摆动速度30r/min，左停时间5s，右停时间5s。
2.2.3盖面焊时，焊接电流250A-280A，焊接电压25-30V，焊接速度280mm/min。焊缝余高≤2mm，焊接过程严格执行层间清理。
2.3设计轮毂焊接支架，提高焊接精度，减少焊接变形。
采用CO2气体保护焊手工焊筋板的立焊縫，应尽量通过轮毂焊接支架使立焊缝处于平焊、横焊、船型焊位置进行焊接。工装原理简图如下（如图四所示）。
2.4控制合理的焊接顺序。筋板关于中心轴线对称的焊缝采用双人对称焊接。圆周方向应采用米字型对称焊接。
四、结语
改进后的工艺措施在轮毂生产实践中，稳定提高了产品质量，提升了生产效率；通过实际生产运行，产品表观质量和性能得到了显著的提高，同时降低了操作者的劳动强度，从工艺方法上保证轮毂能符合设计及标准要求，为用户提供安全可靠的产品。焊缝质量如图五所示：改进后的工艺现已纳入我公司正常工艺进行生产。
参考文献：
[1]国机械工程学会焊接学会.焊接手册（第2版）[M].北京：机械工业出版社，2001.
[2]孟庆森 金属焊接性基础.北京：化学工业出版社，2010.5
[3]方洪渊.焊接结构学[M].北京：机械工业出版社，2008
[4]《钢结构焊接规范》.
[5]尹士科.世界焊接材料手册.北京：中国标准出版社，1995.
[6]JBT 10214-2000 通风机 铆焊件技术条件.
[7]JBT 10213-2000 通风机焊接质量检验技术条件.
[8]GBT 21151-2007 煤矿用轴流主通风机 技术条件.
[9]李庆宜.通风机[M].北京：机械工业出版社，1981.
[10]周振丰.焊接冶金学（金属焊接性）.北京：机械工业出版社，2000.
作者简介：张海红（1988—），本科，助理工程师，主要从事风机焊接工艺工作。
关键词：新型轮毂 结构特点 工艺方法 焊接质量
一、引言
煤矿地面用防爆抽出式对旋轴流通风机是矿井的主要大型通风设备，直接影响煤矿井下的安全生产。叶轮中轮毂作为通风机的重要关键部件，从外观、结构、性能上要求都非常高。新型轮毂采用Q345钢板焊接结构，该轮毂形似“车轮”，其筋板类似“车辐条”，相比老结构轮毂，缺少环向辐板/法兰支撑。在进行焊接时，如果不能严格对称焊接，极易造成轮缘圆度变差，从而影响后续贴紧轮缘内壁的法兰/辐板铆装困难。由于其焊缝均为筋板的焊缝，如果按照通常轮毂平放焊接，则为立焊缝，焊接质量难以保证，因此，需要将轮毂立起焊接。新型轮毂整体结构刚度较高，但焊接量较大，其应力也大，因此对于焊接顺序和焊缝内在及表观质量要求较高。为了更好的满足煤炭行业发展的需求，提高我公司在市场上的形象，需要提高我公司轮毂焊接工艺水平，改进焊接工艺，提高轮毂表观质量尤为重要。
二、轮毂焊接质量不稳定现状及原因分析
轮毂主要环焊缝（如图一所示）我公司原来一直采用传统的CO2气体保护焊手工焊技术，选择用ER50-6，φ1.2焊丝进行焊接，由于焊量较大，焊接时需要进行多层多道焊，焊缝表观质量难以控制。
轮毂筋板的焊缝如果按照通常轮毂平放焊接，则为立焊缝，焊接难度较大，焊量较大，其应力也大，焊接质量难以保证。
产生这种原因的主要因素如下：
1.轮毂结构特殊，焊接量大，主要采用手工进行焊接。由于该工艺过分依靠工人技能、责任心，质量保证困难。
2.该结构轮毂环向辐板/法兰后焊，在进行焊接时，如果不能严格对称焊接，极易造成轮缘圆度变差，从而影响后续贴紧轮缘内壁的法兰/辐板铆装困难。
3.焊接时将轮毂平放在平台上，操作者立焊焊接筋板的焊缝，焊接速度不稳定，焊缝凸凹不平；劳动环境差、强度大，生产效率低，质量难以控制。
三、焊接工艺流程及改进工艺措施，提高产品质量
1.工艺流程。轮毂焊接工艺流程如图二所示。
2.改进工艺措施，提高产品质量。
2.1采用十字操作机+焊接系统（焊接电源、焊枪等）+变位机机构，实现轮毂环焊缝自动化焊接（如图三所示）。对于法兰与轮缘、加强板与轴套的外侧环焊缝，采用十字操作机+焊接系统（焊接电源、焊枪等）+变位机机构，横臂大幅度调整与机头精细位移相结合，配合倾斜式变位机，可使得焊缝处于船型焊接位置，实现自动化焊接，从而有效提高焊缝质量。
2.2优化焊接工艺参数。
2.2.1打底焊时，焊接电流250A-280A，焊接电压25-30V，焊接速度280mm/min。
2.2.2填充焊时采用摆动，焊接电流280A-320A，焊接电压28-32V，焊接速度260mm/min，摆幅12mm，摆动速度30r/min，左停时间5s，右停时间5s。
2.2.3盖面焊时，焊接电流250A-280A，焊接电压25-30V，焊接速度280mm/min。焊缝余高≤2mm，焊接过程严格执行层间清理。
2.3设计轮毂焊接支架，提高焊接精度，减少焊接变形。
采用CO2气体保护焊手工焊筋板的立焊縫，应尽量通过轮毂焊接支架使立焊缝处于平焊、横焊、船型焊位置进行焊接。工装原理简图如下（如图四所示）。
2.4控制合理的焊接顺序。筋板关于中心轴线对称的焊缝采用双人对称焊接。圆周方向应采用米字型对称焊接。
四、结语
改进后的工艺措施在轮毂生产实践中，稳定提高了产品质量，提升了生产效率；通过实际生产运行，产品表观质量和性能得到了显著的提高，同时降低了操作者的劳动强度，从工艺方法上保证轮毂能符合设计及标准要求，为用户提供安全可靠的产品。焊缝质量如图五所示：改进后的工艺现已纳入我公司正常工艺进行生产。
参考文献：
[1]国机械工程学会焊接学会.焊接手册（第2版）[M].北京：机械工业出版社，2001.
[2]孟庆森 金属焊接性基础.北京：化学工业出版社，2010.5
[3]方洪渊.焊接结构学[M].北京：机械工业出版社，2008
[4]《钢结构焊接规范》.
[5]尹士科.世界焊接材料手册.北京：中国标准出版社，1995.
[6]JBT 10214-2000 通风机 铆焊件技术条件.
[7]JBT 10213-2000 通风机焊接质量检验技术条件.
[8]GBT 21151-2007 煤矿用轴流主通风机 技术条件.
[9]李庆宜.通风机[M].北京：机械工业出版社，1981.
[10]周振丰.焊接冶金学（金属焊接性）.北京：机械工业出版社，2000.
作者简介：张海红（1988—），本科，助理工程师，主要从事风机焊接工艺工作。