[发明专利]超薄厚度大直径锯片拼装焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种超薄厚度大直径锯片的拼装焊接方法，属于锯片生产行业。

背景技术

圆形锯片主要用于锯割钢材、石材和木材，大直径锯片主要用于锯割较大体积的钢材和石材。这类锯片比较薄，厚度一般为18mm以下，直径在Φ2800mm～Φ5200mm之间，产品要求具有很高的强度、刚度和硬度，所以一般选用工具钢(碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢)和弹簧钢之类的材料，为了提高使用寿命，通常还需要在齿部焊接硬质合金头。

锯片所用的原材料都选用市售的板材制造，目前市场上还没有这类大型板材，所以锯片的成型需要采用拼装焊接的方法制成。由于这类巨片要求有很高的强度、刚度和硬度，焊后还得承受成形切割、热处理、精校、机械加工等工序的考核，而且锯片直径大且薄，满足这些要求，其焊接难度非常大。目前，市售的拼装焊接锯片最大直径为2.8M，焊接结构虽然焊缝比较少，但由于焊接结构不合理，单条焊缝长度长，而且焊接坡口为X型，所以焊缝截面比较大，焊后变形大，而且不是在炉中焊接，很难保证有足够的锯片整体预热温度，所以在热影响区容易产生淬硬组织，结果在焊接过程中就很容易产生裂纹，即使焊后的锯片无缺陷，在后续加工过程中也经常在热影响区开裂，废品率极高。这些问题除锯片本身的材质和结构形状是焊接最大的难点外(众所周知)，主要原因是焊接结构、焊接坡口、预热条件、焊接工序设计的不合理，另外所用的焊接材料也不合理。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能焊接碳素工具钢、合金工具钢和弹簧钢材料，直径在Φ2800mm～Φ5200mm之间，厚度11mm～18mm的超薄大直径锯片的拼装焊接方法，以解决现有技术存在的焊接容易开裂的关键问题。

本发明的技术方案是：一种超薄厚度大直径锯片的拼装焊接方法，包括以下工艺步骤：

(1)锯片的成形：圆形的锯片由以该圆形锯片的直径为拼接缝的四个相等的扇形片拼接构成，在该圆形锯片的外周边设有锯齿，在中心设有安装孔；所述的各扇形片之间的拼接缝是四道呈十字形的焊缝，该焊缝的预留间隙为1.5～2.5mm，该拼接缝设有双U形焊接坡口；

(2)预热：将所述的由四个相等的扇形片拼接构成的圆形的锯片安装在一电加热炉内的下底座上，并在所述的锯齿端安装焊接夹具，该夹具采用形状与锯齿相符的切割角料制成；预热温度为330～400℃；

(3)焊接：达到所述的预热温度后，将四块隔热材料盖在由四个相等的扇形片拼接构成的圆形锯片上，漏出焊接部位，然后即开始手工电弧焊接；对该四道呈十字形的焊缝同时进行焊接，焊接速度保持一致，焊接顺序为：首先在上面的U形焊接坡口的底端打底焊接；随后进行单道、断续方式的中间焊缝焊接，对于厚度＞11mm的锯片，中间焊缝采用多道、断续方式进行焊接；最后进行单道、连续盖面焊缝的焊接；完成上述的一面的焊接后，马上翻转锯片并重新升温至所述的预热温度后，进行另一面的焊接，两面的焊接过程相同；

(4)保温缓冷：将一不低于200℃的上压板压在已经焊接的锯片上面，升温到400℃保温2小时后，随炉自然降温到低于50℃后取出锯片；

所述的每一焊缝的焊接过程均采用单道、断续方式打底焊接；单道、断续中间焊缝焊接，对于厚度＞11mm的锯片，中间焊缝采用多道、断续方式进行焊接；单道、连续盖面焊缝焊接的方式，要求盖面焊缝光滑平整，焊肉高度不得大于3mm，也不允许缺肉。

所述的电加热炉为电阻炉，炉膛为直径大于所述的锯片直径的圆筒形，底部和圆周装有电阻热源，在炉膛顶端设有炉盖，在该炉盖上设有风机；在所述的电阻热源上装有控温装置，在所述的炉膛内的底端装有所述的下底座，该下底座用作锯片的装配和焊接的平台。

所述的炉膛的直径为Φ5000mm～Φ7000mm，根据锯片直径大小而定；所述的下底座和上压板的材质为铸铁，直径为Φ4500mm～Φ6500mm，根据锯片直径大小而定；厚度为300mm，在该下底座和上压板上设有传热孔道，利于底部电阻丝热量直接上升均匀加热锯片。

所述的锯片为碳素工具钢、合金工具钢或弹簧钢材料，直径在Φ2800mm～Φ5200mm之间，厚度11mm～18mm。