3.8 xl3m水泥磨机筒体焊接工艺分析和工艺设计摘要水泥磨机是水泥厂设备，主要用于建材、冶金、电力及化工行业 粉磨各种水泥熟料及其它物料。随着我国基础建设的不断发展，水泥 需求量越来越大，水泥生产设备向大型化发展，特别是水泥磨机越做 越大，结构也有了新的发展，对筒体的焊接要求也更高。本文主要研究方向是3.8x13m水泥磨机筒体焊接工艺分析和工 艺设计。焊接工艺分析主要是对磨机筒体的材料焊接性、筒体结构、 生产工艺及技术要求进行分析。工艺设计内容主要有备料工艺设计和 焊接工艺设计。备料工艺设计主要包括焊前预处理、切割下料、坡口 加工、钢板弯曲等。焊接工艺设计包括焊接方法选择，焊缝位置和形 状的设计，焊接顺序的设计，焊接检验的确定。通过对筒体焊接工艺的分析可知在焊接过程中宜采用分部件焊接 的装配顺序，焊接方法采用埋弧自动焊，筒体材料选取低碳钢 Q235C 焊材选用 4的H08A的焊丝与HJ431焊剂匹配。焊接过程中对环焊 缝采用米字型支撑梁刚性固定以及对连续的环焊缝采取两段对称施焊 的方法来控制变形，对于纵焊缝可以采用预变形法控制变形。 焊后焊 缝整体在5 8 0620 C回火消除焊接残余应力。关键词：水泥磨机，筒体，焊接，工艺分析，工艺设计Welding Pro cedu re An alysis an d Pro cedu reDes ign fo r th e b arrel of 3.8x13 m C emen t millABS TRACTCement grinding machine is cement plant equipment, mainly used in building material, metallurgy, electric power and chemical industry, grinding various cement clinker and other materials. Wi th Chinas infrastructure development, the demand to cement is more and more strict and the cement production equipment is developing to the large-scale. Especially cement grinding machine is bigger and bigger. Structures have the new development of the cylinder body welding requirements are also higher. To get the reliable quality and the good performance of cement grinding machine, we should analysis welding process and to work out the reasonable welding process.What this article studies are welding process analysis and th e welding process design for the barrel of 03. 8 x 1 3 m cement mill. Analysis of welding technology are mainly the analysis of the materals weldability, the analysis of barrel structure process and the analysis of the technical condition and production processes. The process design contains the design of preparation process and welding process. The design of welding process contains the selection of welding method, the design of groove, the design of weld position and shape, the design of welding sequence and the check of weld.Through to the analysis of the cylinder body welding process that the welding process of appropriate the whole assembly-welding assembly sequence, welding method adopts automatic submerged arc welding, welding material selection of 申 4 H08A welding wire and HJ431 flux. Welding process to ring the support beam welding rigidl y control deformation, to verti cal welds can use the method of deformat ion control d e f o r m a t i o n. A f t e r w e l d i n g w e s h o u l d o v e r a l l a n n e a l i n g eliminat e welding residual stress.KEY WRODS ：Cement gri nding machine, c ylinder, welding, process anal ysi s and process design目录第一章 绪论 11.1 水泥磨机的发展现状 1 1. 2水泥磨机的简介 11.3本文研究内容 2第二章3. 8X13m水泥磨机筒体生产工艺分析 42.1 筒体材料的焊接性分析 42.2 筒体焊接的结构工艺性分析 82.2.1 结构工艺性分析 82.2.2焊接变形的分析、控制及矫正 92.3备料工艺分析 122.3.1 钢材的预处理 132.3.2 放样、划线与号料 152.3.3 切割下料 152.4 技术要求分析 182.4.1 筒体部技术要求 182.5 焊接工艺分析 202.5.1 焊接生产装配工艺分析 202.5.2焊接方法分析 222.5.3焊接材料分析 242.5.4 焊接工艺参数分析 262.5.5 焊前预热及焊后热处理 272.6 焊接检验 28第三章0 3. 8X13m水泥磨机筒体焊接工艺设计 293.1 备料工艺设计 293.2 焊接工艺设计 303.2.1焊接方法确定 303.2.2焊接材料的选择 303.2.3焊接工艺参数的选择 303.2.4焊接坡口形式的设计 313.2.5焊缝位置和尺寸的确定 323.2.6焊接顺序和焊接层数的选择 323.3 热处理工艺和检验方法的设计 32结论 33参考文献 34致 谢 35第一章 绪 论1. 1 水泥磨机的发展现状水泥磨机 作为 传统 的 水泥厂设 备， 已有了 10 0 多 年的 历史 。 它作 为将 固体物料细化制粉的重要设备，广泛应用于建材、冶金、电力及化工医 药以及国防等部门。由于水泥磨机处理能力及粉磨后的粒度对后续作 业的效率和整体生产流程的技术经济指标影响显著，所以，有关水泥 磨机的研究在国内外一直受到广泛和高度的重视。近几年来，随着我 国基础建设的不断发展，水泥需求量越来越大，水泥生产设备向大型 化发展，特别是水泥磨机越做越大，结构也有了新的发展。20 世 纪 8 0 年代 国 际上 曾 预 测， 认 为 水泥 磨 机 合理 的 最 大规 格 直 径为 5 米，但世界上水泥磨机向大型化发展的步伐一直都未停止过 。 随着水泥磨机大型化的趋势，对水泥磨机各方面的要求也更为严格， 例如对水泥磨机筒体焊接质量的要求；对轴承可靠性、使用寿命；水 泥磨机能耗等要求等都在不断提高。目前世界上最大规格的湿式水泥 球磨机为7.92m x 12.2m。就我国国内水泥磨机的发展而言,虽然我 国在水泥磨机大型化方面努力创新突破， 但与国际水平还存在一定的 差距， 国外水泥磨机技术和设备一直在不断发展。 对于水泥磨机的一 些高端技术不能把握。水泥磨机的除了想大型化发展外， 另一个发展方向是降低电耗和 钢耗。 老式磨机装载量小， 耗电高， 产量低， 粉磨效率低。 目前大球 磨机普遍采用液压动力和静压轴承、气胎离合器、齿轮润滑使用喷油 装置等新技术， 使磨机整体技术水平和经济效益得到较大提高， 单位 电耗平均下降 20%， 生产能力增加 10%， 钢耗下降 4%。1.2 水泥磨机的简介水泥磨机筒体的筒身是用低碳钢弯曲焊接成圆筒体，工艺上应保 证有足够的圆度，中间开加料、卸料或入孔的开口。水泥球磨机主要 由柱形筒体、衬板、隔仓板（多仓磨机才具备）、主轴承、进出料装 置和传动系统等部分组成。水泥球磨机的筒体是水泥球磨机主要工作 部件之一。筒体工作时除承受研磨体的静载荷外，还受到研磨体的冲 击，且筒体是回转的，所以筒体上产生的是交变应力。因此，它必须 具有足够的强度和刚度。这就要求制造筒体的金属材料的强度要高， 塑型要好，具有较好的机械性能和工艺性能才能保证磨机筒体的安全 运行。如 图 1 -1 为筒体 与腹 板组 成的 筒体 部简图 其中 筒节 部分 板厚为 38mm ，滑 环 部分板 厚为 47 mm 。1.3 本文研究内容本文主要对以下三方面进行分析,从而确保水泥磨机筒体优质的焊 接质量。 结构用材的材料焊接性分析：本论文通过分析水泥磨机实际 用材的焊接性， 分析焊接过程中的常见缺陷及实际减轻缺陷的工艺， 并与其他材料焊接性对比， 了解在生产实际过程中焊接结构用材的选 取原则， 并由此选择合理焊接工艺。 焊接结构工艺分析：焊接本身不 可避免的局部不均匀加热的过程， 不均匀的温度场会导致热应力的产 生， 并由此造成残余塑性变形和残余应力， 以及结构变形， 同时还会 产生接头对应力的集中敏感和接头性能的不均匀。 水泥磨机筒体由于 须在交变载荷下工作，所以对焊接结构的设计要求更为严格。本次研 究会对水泥磨机的结构形状和尺寸要求进行分析，进一步对焊接结构 的设计原则。结构生产工艺过程分析：焊接工艺过程的合理与否直接 关系着焊接结构制造的质量及经济性上，同时对于提高生产效率具有 重要作用。第二章3.8 xl 3m水泥磨机筒 体生产工艺分析焊接结构的生产工艺是指由金属材料经过一系列加工工序、装配 焊接成焊接结构成品的过程。焊接结构的生产工艺分析是编制焊接工 艺过程、制定工艺文件、设计工艺装备和组织焊接生产的前提和基础 工艺分析就是对整个焊接所使用的材料、产品的结构特点、加工方法 和产品制造技术要求进行研究，在根据生产条件提出最佳的制造方法2. 1 筒体材料的焊接性分析金属材料的焊接性是指金属材料在一定的焊接条件下，通过焊接 加工，能否获得在使用条件下安全运行的完整无缺的焊接接头。材料 的焊接性是材料对于焊接加工的适应性，以及使用条件下的可靠性。 所以材料的焊接性可以分