本发明属于机械领域，特别涉及吊运车轮钢锭电磁吸盘底壳焊缝组对工装结构及修复工艺。
背景技术：
电磁吸盘是一种电磁夹具它通过电磁线圈通电后吸盘体产生的吸力来固定加工工件。电磁吸盘有：底壳、铁芯、线圈、面板、接线盒组成。由线圈固定在铁芯周围，底壳焊接在铁芯底面形成了底壳面中间和铁芯的环焊缝以及底壳和面板罩盖连体焊接的外侧环焊缝8，面板焊接在铁芯上面，接线盒连接固定在面板上形成一个整体的结构件电磁吸盘吊运设备。
马钢轨道交材公司车轮各条生产线上轧制车轮原材料配置工艺：毛坯--检验--定尺--切割--钢锭--电磁吸盘吊运--加热--轧制。每天批量的生产所需的各种规格钢锭，根据设计工艺要求通过电磁吸盘自然下坠到钢锭接触的表面，产生的吸力平稳吊运到轧制车轮的下道工序，而电磁吸盘在吊运承重的钢锭时是通过铁芯以及连体固定焊接的底壳来吸力固定的，由于在实际料场吊运工作有时存在：1、部分钢锭吊运位置偏移，电磁吸盘吊运各种车轮钢锭时必须由底壳的外侧来撞击完成。2、操作工在操作电磁吸盘吊运各种车轮钢锭时忽上忽下，造成来吸力的铁芯以及连体固定焊接的底壳直接砸到车轮钢锭的接触表面。但随着长时间的推移，导致底壳和面板罩盖连体焊接的外侧环焊缝出现部分以及整体的开裂脱焊，如果不及时修复处理底壳外侧圆的焊缝出现部分以及整体的开裂脱焊处，则会通过破损结合开裂处破坏到主线圈，影响到整体的电磁吸盘无任何吸力，势必影响生产，直接更换新的备件，成本费用较高，运到厂家修复，时间也不短，为尽快恢复生产，需要在现场对底壳开焊断裂处进行组对焊接修复。故有必要设计一种吊运车轮钢锭电磁吸盘上底壳焊缝组对的简易工装及焊接工艺。另外，简易工装及焊接工艺组对焊接后的电磁吸盘不影响车轮钢锭的吊运以及内部组织产生各种不达标性能，并确保电磁吸盘上底壳开裂的焊缝能够经济性、安全性、可靠性地重复使用。
技术实现要素：
针对背景技术中所述的电磁吸盘上底壳外侧圆的焊缝出现部分以及整体的开裂脱焊的问题，本发明提供一种吊运车轮钢锭电磁吸盘底壳焊缝组对工装结构及修复工艺并加以实施，能够实施对电磁吸盘上底壳开裂在线焊接修复，节约维修时间，降低维修成本，减少停机损失，为合理组产提供保障。
本发明解决技术问题的技术方案如下：
本发明一种吊运车轮钢锭电磁吸盘底壳焊缝组对工装结构，包括呈圆形的底壳和焊接设置在该底壳上的上盖面板，两者在交界处形成焊缝，所述上盖面板的上表面均匀设置有若干上固定装置，各上固定装置通过连接链条与一吊环相连接，其特征是，所述工装结构还包括焊枪；所述底壳和上盖面板上沿圆周均匀设置有若干钩头夹；所述钩头夹包括“コ”状的钩头夹本体，该钩头夹本体的上部和下部分别为钩头上部夹板和钩头下部夹板，该钩头上部夹板和钩头下部夹板之间的距离等于底壳和上盖面板的高度之和；所述钩头上部夹板上开设有丝孔，该丝孔内设置有与该丝孔相适配的全螺纹螺栓。
作为本发明技术方案的进一步改进，所述的钩头夹为8个。
作为本发明技术方案的进一步改进，所述钩头夹本体采用100mm厚度的钢板加工制作而成，所述丝孔的直径为50mm。
本发明一种吊运车轮钢锭电磁吸盘底壳焊缝的修复工艺，其特征是，利用上述技术方案所述的一种吊运车轮钢锭电磁吸盘底壳焊缝组对工装结构进行修复，包括如下步骤：
步骤一、钩头夹的制作以及组对设置；采用厚度100mm的钢板加工制作八个钩头夹本体，在钩头上部夹板上开设丝孔并设置全螺纹螺栓组成钩头夹；
步骤二、焊前准备；
2.1)、焊接设备为cmt冷焊接系统、裂纹清根设备为碳弧气刨zx5-630焊机配合等离子气刨lgk-100ma；
2.2)、焊丝：φ1.6mm的erni-1焊丝，表面无缺陷；
2.3)气体要求：氩气：纯度99.99％；
2.4)、焊接电源极性及接法：打底、填充及盖面均为反接法；
2.5)、焊接技术要求：堆焊层熔合母材，焊接缝不得有任何焊接缺陷；
2.6)、焊接材质：35#铸钢；
2.7)、辅助设施：保温桶、样板、测温仪、放大镜、面罩、手套、清渣锤、锤子、凿子、锉刀、钢丝刷、砂纸、钢直尺、水平尺、活动板手、直磨机、角向磨光机、钢丝钳、钢锯条、劳动防护用品等；
8)、根据焊缝的修复要求确定焊接工艺参数；
步骤三、实施焊接；
焊接前采用碳弧气刨zx5-630焊机配合等离子气刨lgk-100ma对部分或开裂脱开的底壳和上盖面板上的焊缝处进行清根，然后将底壳和上盖面板复位合体，再将八块钩头夹的钩头上部夹板和钩头下部夹板内侧分另钩住上盖面板的顶面和底壳的底面，然后通过拧紧全螺纹螺栓将该全螺纹螺栓的底部顶压在上盖面板上，测量符合原始尺寸后，通cmt冷焊接系统设备采用表面无缺陷的φ1.6mmerni-1焊丝对开裂的焊缝处焊接，先进行打底层的焊接，焊层厚度小于2mm，打底层焊接完成后冷却到室温检查无任何焊接缺陷后按打底层焊接工艺继续焊接填充层和盖面层，如果焊缝中存在焊接缺陷必须采用碳弧气刨zx5-630焊机配合等离子气刨lgk-100ma清根后补焊；焊接完成后，将八块钩头夹全部解体，把焊接完成的焊缝采用手工研磨加工符合使用尺寸，并通过现场车轮钢锭实物吊运检验验收完全符合各种吊运的要求后，交付使用。
作为本发明技术方案的进一步改进，若焊缝整体开裂脱开，在焊接该整体环焊缝时，打底层采用分段焊接方式，一半焊接，焊层厚度小于2mm，然后冷却到室温再进行另外一半的焊接，再冷却到室温检查无任何焊接缺陷时继续分段以相同工艺焊接填充层和盖面层，如果焊缝中存在焊接缺陷必须采用碳弧气刨zx5-630焊机配合等离子气刨lgk-100ma清根补焊。
作为本发明技术方案的进一步改进，所述打底层焊接时，焊接电流为220～260a，电弧电压为26±1v，焊接速度为15±1cm/min，所述填充层和盖面层焊接电流为280～360a，电弧电压为30±1v，焊接速度为25±1cm/min。
相对于现有技术，本发明所述的吊运车轮钢锭电磁吸盘底壳焊缝组对工装结构及修复工艺，不仅安全易操作，焊接质量稳定、投资费用较低，满足了现场实际需求，工作效率高，而且大大降低了维修成本，减少了长时间的工序停机损失，为合理组产生产各种国内外车轮提供了保障，同时，本发明还为今后其它各种电磁吸盘备件的焊接修复提供了科学参考依据。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明：
图1为本发明所述吊运车轮钢锭电磁吸盘底壳焊缝组对工装结构的结构示意图；
图2为本发明所述吊运车轮钢锭电磁吸盘底壳焊缝组对工装结构的俯视结构示意图；
图3为本发明中所述钩头夹的结构示意图；
图中：1.底壳2.上盖面板3.钩头夹5.上固定装置6.连接链条7.吊环8.焊缝9.焊枪10.钩头上部夹板11.钩头下部夹板12.全螺纹螺栓13.丝孔14.钩头夹本体。
具体实施方式
实施例1：
如图1至图3所示，本发明一种吊运车轮钢锭电磁吸盘底壳焊缝组对工装结构，包括呈圆形的底壳1和焊接设置在该底壳1上的上盖面板2，两者在交界处形成焊缝8，所述上盖面板2的上表面均匀设置有若干上固定装置5，各上固定装置5通过连接链条6与一吊环7相连接，其特征是，所述工装结构还包括焊枪9；所述底壳1和上盖面板2上沿圆周均匀设置有若干钩头夹3；所述钩头夹3包括“コ”状的钩头夹本体14，该钩头夹本体14的上部和下部分别为钩头上部夹板10和钩头下部夹板11，该钩头上部夹板10和钩头下部夹板11之间的距离等于底壳1和上盖面板2的高度之和；所述钩头上部夹板10上开设有丝孔13，该丝孔13内设置有与该丝孔13相适配的全螺纹螺栓12。
本实施例中，所述的钩头夹3为8个。
本实施例中，所述钩头夹本体14采用100mm厚度的钢板加工制作而成，所述丝孔13的直径为50mm。
实施例2：
本发明一种吊运车轮钢锭电磁吸盘底壳焊缝的修复工艺，其特征是，利用实施例1所述的一种吊运车轮钢锭电磁吸盘底壳焊缝组对工装结构进行修复，包括如下步骤：
步骤一、钩头夹的制作以及组对设置；采用厚度100mm的钢板加工制作八个钩头夹本体14，在钩头上部夹板10上开设丝孔13并设置全螺纹螺栓12组成钩头夹3；
步骤二、焊前准备；
2.1、焊接设备为cmt冷焊接系统、裂纹清根设备为碳弧气刨zx5-630焊机配合等离子气刨lgk-100ma；
2.2、焊丝：φ1.6mm的erni-1焊丝，表面无缺陷；
2.3气体要求：氩气：纯度99.99％；
2.4、焊接电源极性及接法：打底、填充及盖面均为反接法；
2.5、焊接技术要求：堆焊层熔合母材，焊接缝不得有任何焊接缺陷；
2.6、焊接材质：35#铸钢；
2.7、辅助设施：保温桶、样板、测温仪、放大镜、面罩、手套、清渣锤、锤子、凿子、锉刀、钢丝刷、砂纸、钢直尺、水平尺、活动板手、直磨机、角向磨光机、钢丝钳、钢锯条、劳动防护用品等；
8、根据焊缝8的修复要求确定焊接工艺参数；
步骤三、实施焊接；
针对吊运车轮钢锭电磁吸盘上底壳焊缝组对以及焊接难的特点，一是：根据电磁吸盘上底壳直径的大小，设定八块钩头夹均分锁紧在电磁吸盘上底壳外侧焊缝边缘，保证部分或开裂脱开的底壳焊缝能够合体，不但底壳平整而且焊缝的间隙、坡口大小一样，符合原始尺寸，而且确保在焊接工艺过程中通过刚性固定热胀冷缩变形量在规定范围内。二是：因电磁吸盘是连体焊接修复，过高的热量传到电磁吸盘内壳直接破坏导电线圈，故取消传统的焊接方法以及预热、保温和焊和热处理等焊接工艺，选择使用冷焊接系统(cmt)分段进行焊接。
焊接前采用碳弧气刨zx5-630焊机配合等离子气刨lgk-100ma对部分或开裂脱开的底壳1和上盖面板2上的焊缝8处进行清根，然后将底壳1和上盖面板2复位合体，再将八块钩头夹3的钩头上部夹板10和钩头下部夹板11内侧分另钩住上盖面板2的顶面和底壳1的底面，然后通过拧紧全螺纹螺栓12将该全螺纹螺栓12的底部顶压在上盖面板2上，测量符合原始尺寸后，通cmt冷焊接系统设备采用表面无缺陷的φ1.6mmerni-1焊丝对开裂的焊缝8处焊接，先进行打底层的焊接，焊层厚度小于2mm，打底层焊接完成后冷却到室温检查无任何焊接缺陷后按打底层焊接工艺继续焊接填充层和盖面层，如果焊缝中存在焊接缺陷必须采用碳弧气刨zx5-630焊机配合等离子气刨lgk-100ma清根后补焊；焊接完成后，将八块钩头夹3全部解体，把焊接完成的焊缝采用手工研磨加工符合使用尺寸，并通过现场车轮钢锭实物吊运检验验收完全符合各种吊运的要求后，交付使用。
本实施例中，若焊缝8整体开裂脱开，在焊接该整体环焊缝时，打底层采用分段焊接方式，一半焊接，焊层厚度小于2mm，然后冷却到室温再进行另外一半的焊接，再冷却到室温检查无任何焊接缺陷时继续分段以相同工艺焊接填充层和盖面层，如果焊缝中存在焊接缺陷必须采用碳弧气刨zx5-630焊机配合等离子气刨lgk-100ma清根补焊。这样做的目的是第一控制焊接热量输入到电磁吸盘壳体里破坏导电线圈，第二焊接热胀冷缩变形量控制最小。
以上仅为本发明的较佳实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。
1.一种吊运车轮钢锭电磁吸盘底壳焊缝组对工装结构，包括呈圆形的底壳(1)和焊接设置在该底壳(1)上的上盖面板(2)，两者在交界处形成焊缝(8)，所述上盖面板(2)的上表面均匀设置有若干上固定装置(5)，各上固定装置(5)通过连接链条(5)与一吊环(7)相连接，其特征是，还包括焊枪(9)；所述底壳(1)和上盖面板(2)上沿圆周均匀设置有若干钩头夹(3)；所述钩头夹(3)包括“コ”状的钩头夹本体(14)，该钩头夹本体(14)的上部和下部分别为钩头上部夹板(10)和钩头下部夹板(11)，该钩头上部夹板(10)和钩头下部夹板(11)之间的距离等于底壳(1)和上盖面板(2)的高度之和；所述钩头上部夹板(10)上开设有丝孔(13)，该丝孔(13)内设置有与该丝孔(13)相适配的全螺纹螺栓(12)。
2.根据权利要求1所述的一种吊运车轮钢锭电磁吸盘底壳焊缝组对工装结构，其特征是，所述的钩头夹(3)为8个。
3.根据权利要求1所述的一种吊运车轮钢锭电磁吸盘底壳焊缝组对工装结构，其特征是，所述钩头夹本体(14)采用100mm厚度的钢板加工制作而成，所述丝孔(13)的直径为50mm。
4.一种吊运车轮钢锭电磁吸盘底壳焊缝的修复工艺，其特征是，利用权利要求1-3任一项所述的一种吊运车轮钢锭电磁吸盘底壳焊缝组对工装结构进行修复，包括如下步骤：
步骤一、钩头夹的制作以及组对设置；采用厚度100mm的钢板加工制作八个钩头夹本体(14)，在钩头上部夹板(10)上开设丝孔(13)并设置全螺纹螺栓(12)组成钩头夹(3)；
步骤二、焊前准备；
2.1)、焊接设备为cmt冷焊接系统、裂纹清根设备为碳弧气刨zx5-630焊机配合等离子气刨lgk-100ma；
2.2)、焊丝：φ1.6mm的erni-1焊丝，表面无缺陷；
2.3)气体要求：氩气：纯度99.99％；
2.4)、焊接电源极性及接法：打底、填充及盖面均为反接法；
2.5)、焊接技术要求：堆焊层熔合母材，焊接缝不得有任何焊接缺陷；
2.6)、焊接材质：35#铸钢；
2.7)、辅助设施：保温桶、样板、测温仪、放大镜、面罩、手套、清渣锤、锤子、凿子、锉刀、钢丝刷、砂纸、钢直尺、水平尺、活动板手、直磨机、角向磨光机、钢丝钳、钢锯条、劳动防护用品等；
8)、根据焊缝(8)的修复要求确定焊接工艺参数；
步骤三、实施焊接；
焊接前采用碳弧气刨zx5-630焊机配合等离子气刨lgk-100ma对部分或开裂脱开的底壳(1)和上盖面板(2)上的焊缝(8)处进行清根，然后将底壳(1)和上盖面板(2)复位合体，再将八块钩头夹(3)的钩头上部夹板(10)和钩头下部夹板(11)内侧分另钩住上盖面板(2)的顶面和底壳(1)的底面，然后通过拧紧全螺纹螺栓(12)将该全螺纹螺栓(12)的底部顶压在上盖面板(2)上，测量符合原始尺寸后，通cmt冷焊接系统设备采用表面无缺陷的φ1.6mmerni-1焊丝对开裂的焊缝(8)处焊接，先进行打底层的焊接，焊层厚度小于2mm，打底层焊接完成后冷却到室温检查无任何焊接缺陷后按打底层焊接工艺继续焊接填充层和盖面层，如果焊缝中存在焊接缺陷必须采用碳弧气刨zx5-630焊机配合等离子气刨lgk-100ma清根后补焊；焊接完成后，将八块钩头夹(3)全部解体，把焊接完成的焊缝采用手工研磨加工符合使用尺寸，并通过现场车轮钢锭实物吊运检验验收完全符合各种吊运的要求后，交付使用。
5.根据权利要求4所述的一种吊运车轮钢锭电磁吸盘底壳焊缝的修复工艺，其特征是，若焊缝(8)整体开裂脱开，在焊接该整体环焊缝时，打底层采用分段焊接方式，一半焊接，焊层厚度小于2mm，然后冷却到室温再进行另外一半的焊接，再冷却到室温检查无任何焊接缺陷时继续分段以相同工艺焊接填充层和盖面层，如果焊缝中存在焊接缺陷必须采用碳弧气刨zx5-630焊机配合等离子气刨lgk-100ma清根补焊。
6.根据权利要求4所述的一种吊运车轮钢锭电磁吸盘底壳焊缝的修复工艺，其特征是，所述打底层焊接时，焊接电流为220～260a，电弧电压为26±1v，焊接速度为15±1cm/min，所述填充层和盖面层焊接电流为280～360a，电弧电压为30±1v，焊接速度为25±1cm/min。
技术总结