压路机激振器焊接工艺优化改进

■ 郭超，张瑞臣，郭亮，刘新华，姜兴康

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1. 概述

压路机属于道路施工及维护中一种路面压实设备，大部分结构件为不同板厚的钢板焊接而成。激振器（见图1）是压路机钢轮上的一种关键核心部件，能引起钢轮振动，并且能调节钢轮激振力的大小，其结构是由左、右固定偏心块、中间活动偏心块及花键轴焊接而成，所以在实际制造过程中，焊接质量直接影响整机性能以及钢轮的寿命，焊接就是一道关键工序，在焊接后需要进行严格的探伤、外观检查。目前我公司的激振器焊接过程中焊缝的内部易出现未焊透，外部易出现焊瘤、未熔合、焊脚大小不一致现象，经常返工进行刨开、焊补，合格率低。焊接工序是激振器生产制造过程中耗时最长的工序，严重制约着焊接质量和生产效率，工人劳动强度大。随着国家路面建设及维护的大力发展，压路机制造企业之间的价格竞争越来越激烈，各企业都在开展降本增效活动，所以激振器的焊接工艺亟待提升。

图1 激振器结构示意1. 左偏心块 2. 活动偏心块 3. 右偏心块4. 花键轴

2. 传统焊接工艺

图2 激振器人工焊接示意

焊接参数

传统的压路机激振器焊接（具体焊接参数见附表）工艺是将左、右偏心块（Q235）和花键轴（45号钢）在工装上组对并定位焊牢固，然后吊放至焊接支架上进行人工焊接（见图2）。根据产品结构和生产实际，45号钢的焊接需要采取预热措施，预热温度为150～250℃，并且采用目前工程机械应用最广泛的CO2气体保护焊进行焊接，焊丝干伸长在15～20mm之间，控制焊接的热输入。

这种手工焊接工艺存在缺点如下：

第一，焊接质量差。焊接方式只能进行角焊缝转圈平焊，焊接质量不易控制，焊接后易出现咬边、表面焊瘤以及焊脚大小不一致等缺陷（见图3）。

第二，焊接效率低。一组激振器需要人工焊180min左右，焊完还要焊缝修磨和焊补40min，可见人工焊接效率很低。

第三，工人劳动强度大。在进行焊接操作时，花键轴与偏心块之间有坡口，需要先打底焊，然后再盖面焊，工人需转圈长时间焊接，有时还需要弯腰焊接，劳动强度很大。

第四，人身危害性大。在焊接时，正处于焊接烟尘上方，焊接时产生大量的有毒气体，工人吸入后影响身体健康。

3. 激振器焊接工艺提升

压路机激振器上有两道圆周焊缝，并且是带有坡口的焊接接头，为保证坡口处能焊透，提高焊接强度质量，考虑实现自动化船型焊缝焊接。经过前期的方案设计、评审，最终确定利用小型变位机结合装夹工装将激振器固定在变位机上，自动旋转。变位机台面上刻有间隔分布均匀的定位线，并设有T型槽，可方便安装定位工装，工作台在120°内翻转，360°内旋转，机体采用坐式机构。设计装夹工装和焊枪支撑架，将工装牢固的固定在变位机的工作台面上，然后激振器放入工装内固定，翻转至船型焊缝位置进行焊接（见图4），并且焊缝在360°范围内旋转过程中能控制在同一位置。

依然采用CO2气体保护焊，焊前预热温度为150～250℃，焊丝干伸长在15～20mm之间，控制焊接的热输入，具体焊接参数按照附表执行。

激振器焊接工艺提升后的优点如下：

第一，通过变位机翻转能保证进行船型焊缝焊接，确保坡口焊透，熔深达1.5mm，从而提高焊接质量。

第二，可实现自动化焊接，降低劳动强度。将焊枪固定在支架上，能够控制焊丝与焊缝保持在同一位置，焊接质量得到了有效控制。

第三，提高工作效率。利用变位机的稳定旋转，控制焊接速度，可由原来的180min降低至80min，而且焊接质量提高，人工修磨焊补焊缝时间也由原来的40min降低至了10min，这样大大提高了焊接效率。

图3 焊接缺陷

第四，减少了焊接烟尘对人身造成的危害。在焊接操作时，避免了人工正处于焊接烟尘上方，焊接时产生大量的有毒气体就不会直接进入人体内，保证了焊工的身体健康。

图4 激振器自动化焊接示意

4. 结语

激振器的焊接方法改善后有明显的效果，实现了自动化焊接，提高了焊接质量和焊接效率，同时保证了焊工身体健康，对企业带来了巨大的收益。

经济形势新常态下，制造业正面临着越来越激烈的竞争，越来越多的工程机械企业相继崛起，产品价格打压力度大，加上顾客需求的多元化、个性化、急切化、挑剔化，都要求企业更加关注提高产品质量和生产效率，降低生产运营成本。

本文研究通过改进激振器的焊接工艺，实现了自动化焊接，降低了工人劳动强度，提高了生产效率，提高了产品质量，同时保证了焊工身体健康。