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摘要：转炉炉体通过铰链连杆和防扭托座构成的轴向和径向悬挂与支撑装置，与耳轴托圈之间形成“静定联接”，既能实现冲击重载状态下的“刚性联接”，又能实现冶炼高温工况下热膨胀自由伸缩的“柔性联接”等“刚柔相济”双重功能。炉体侧和托圈侧等两端点均采用低合金高强度钢（Q345B/Q420B）特厚板制作成的座体，全熔透方式分别焊接在炉壳上和托圈上下缘盖板上，传递工作载荷并引导“自由热膨胀”。由于起初安装时存在焊接缺陷，以及现场频繁“刮炉口”作业的大冲击载荷作用，造成原座体定位内孔塑型扩大，座体与托圈之间的连接焊缝开裂，严重威胁设备和生产安全。为消除重大安全隐患，特制订新的高强钢（Q420B）座体，在炉修期间割除旧座体（Q345B），现场实施新座体与托圈或炉壳之间的熔透焊接的特厚板施焊工艺，实施焊接作业管控。
关键词：钢厂转炉设备悬挂系统；焊接技术；分析
2 现场焊接工艺
2.1 悬挂装置座体焊接工艺
2.1.1 定位焊
座体板每组两块，用两块卡板临时焊接在一起，中孔用哑铃型假轴串联成座体整体，耳板厚度180mm开双面斜坡口组装到托圈上表面呈“K”型，现场找中心调标高后，端头用小铁快垫牢，气保焊定位。
2.1.2 座体主板（180mm）水平横焊
封低焊：为了减小焊接工作量和减小焊接应力，采用机加工40°坡口，给封底焊增加了难度，可以用陶瓷衬片封底单面焊，反面碳弧气铇清根，也可以单面堆焊，反面碳弧气铇（刨）清根。为了消除碳弧气铇产生的渗碳层，用细长柄电动铣刀修磨约1.5～2mm，封底焊线能量控制在9～15kJ/cm，保护气流量10～15L/min。
要领：封底严实、均厚，清根彻底，铣削掉渗碳层。
填充焊：由内向外，由下往上逐层横焊，每焊一层（道），都要先用风动打渣器清渣，再用电动铣刀修磨光亮平滑。上焊道压在下焊道重叠系数0.7～0.9，每道焊的线能量控制在15～21kJ/cm,保护气流量15～20L/min。
要领：用红外线测温仪侧焊道温度，控制层间温度在120°～150°，母材坡口处焊道加大线能量实现熔滴自由流过渡（喷射过渡），确保融合深度达到4mm以上。
盖面焊：为了获得平滑焊缝表面，可调高弧压到28～32V长弧操作，线能量控制在12～19kJ/cm,之间，在母材坡口部位控制在20～23kJ/cm，保护气流量15～22L/min。
要领：高压长弧操作提高焊道铺展性，使其成行平滑，特别是母材坡口部位，既要保证溶合深度达到4mm，又要平滑过渡。层间温度控制在120°～150°。
2.1.3 座体筋板焊接
立筋板立焊：根据图纸尺寸和现场条件，把立筋板靠近座体主板和托圈，气保焊定位焊接，然后，采用立向下或立向上或水平斜拉方式气保焊封底，采用电动铣刀与碳弧气铇交替作业方式反面清根，立筋板双面坡口对称焊接，采用立向下或立向上或水平斜拉方式焊接填充层和盖面层焊接线能量控制在10～21kJ/min，保护气流量12～20L/min。控制层间温度120°～150°。每焊一层（道）都要用电动铣刀修磨。要领：母材坡口部位的线能量要大些（实现熔滴自由流过渡），保证溶合深度为4mm，盖面焊弧压调到28～32V“长弧操作”。
2.2 防扭托架座体焊接工艺
2.2.1 主立板焊接
主立板紧靠防扭块，在配合侧点焊钢板条封底，在主立筋板，侧面焊钢板条，调整坡口缝隙，方便焊枪和电动铣刀插入底部。为了防止变形，可在防扭块或两防扭座之间用钢板临时焊接约束，背面连接陶瓷衬片。主筋板是单面V行坡口，水平横焊位。
封底焊：单面焊背面贴封底板且无法清根，气保焊封底，焊线能量12～17kJ/cm，保护气体流量10～15L/min，由下而上、由内向外的顺序焊接。
要领：控制能量线，保证母材坡口溶合深度大4mm以上，电动铣刀修磨消除缺陷。
填充焊：由内向外，由下往上，逐道逐层水平横焊，每焊一层（道）都要先用风动打渣器清渣，再用电动铣刀修磨消除缺陷。上焊道压在下焊道上，重叠系数0.7～0.9，线能量控制在15～21kJ/cm，在坡口部位，线能量控制在20～23kJ/cm，保证溶合深度大4mm以上，保护气体流量15～20l/min。要领：用红外线测温仪侧焊道温度，控制层间温度在120°～150°，电动铣刀修磨消除缺陷，坡口处加大线能量，确保溶合深度达到4mm以上。
盖面焊：为了获得平滑焊缝表面，可调高弧压到28～32V“长弧操作”，线能量控制在12～19kJ/cm，在母材坡口部位控制在20～23kJ/cm，保护气流量15～22L/min。要领：层间温度控制在120°～150°，“长弧操作”保证焊道之间的平顺的同时，还要保证坡口部位母材的溶合深度达到4mm以上。
2.2.2 主立筋板焊接
主立筋板与主立板、托圈盖板之间分别焊接，受到现场作业空间限制，只能钢板条封底、大单面坡口单面立横和水平横焊。为了防止焊接变形，可以预防倾斜3°，也可以焊临时支撑约束定位。
封底焊：背面贴封底陶瓷衬片，单面焊，不清根，气保焊线能量12～17kJ/cm，保护气体流量10～15L/min。要领：在坡口部位加大线能量，保证母材溶合深度大4mm以上，电动铣刀修磨消除缺陷。
填充焊：主立筋板立焊缝焊接：与2.1.4（1）工艺相同。主立筋板水平横焊缝焊接：与2.1.4（2）工艺相同。盖面焊：与2.2.1（3）工艺相同。
3 热处理与无损检测
3.1 焊前预热
为了减小焊接变形，降低残余应力，增加母材溶合深度，焊接前在坡口侧边铺设电热毯，把母材电加热到180°～200°，然后开始焊接。
3.2 焊后热处理
对于特厚板，必须做脱氢热处理。焊接完毕，用电热毯覆盖焊缝及周边母材，然后通电加热到230°并保持5小时（防扭座4小时）扩散脱氢。消除焊接残余应力热处理，在脱氢处理结束后，从230°再加热升温到630°，并在630°保持3小时，然后，断电自然降温（电热毯持续覆盖），降到150°以下，可拆除电热毯。
3.3 无损检测
热处理结束后，可对焊缝及周边母材进行磨平磨光的准备工作；待到焊缝及周边母材温度降到50°以下，就可安排超声波探伤（Ⅱ级）和着色探伤（Ⅰ级）。
4 结语
（1）通过采取的防变形措施，保证了悬挂装置一副座体轴孔的同心度，安装正式悬挂装置过程中，销轴顺利穿入轴孔，且配合精度符合设计要求。
（2）通过焊前的充分准备工作，保证了现场焊接过程优质高效地进行，缩短了检修工期。
（3）选用低发尘量的药芯焊丝和大电流（220A以上）操作，实现了熔滴自由流过渡（喷射流过渡），大熔深、窄热影响区，焊缝显微组织均匀，力学性能优良，且成型美观。
（4）采用干燥剂对CO2脱水和焊前预热、焊后消氢和退火热处理，避免了延迟裂纹。
参考文献
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