目前壓路機(jī)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的連接方式主要有鍵連接式和焊縫連接式2種。本文介紹的焊接連接有著結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低、傳動(dòng)無間隙并可靠等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用比較廣泛。焊接連接不可拆卸、損壞修復(fù)困難，對(duì)焊縫的質(zhì)量要求較高。如圖1所示，這種焊接連接轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)最容易出現(xiàn)的故障是連接焊縫開裂。保證焊縫質(zhì)量是這種機(jī)構(gòu)制造的難題和關(guān)鍵。通過對(duì)瑞典A公司生產(chǎn)的CA系列壓路機(jī)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)焊接工藝的研究，我們總結(jié)出一些行之有效的方法，通過強(qiáng)度試驗(yàn)，已證明焊縫強(qiáng)度的合格率達(dá)到99%。

　　1、焊接工藝分析
　　A公司生產(chǎn)的CA系列壓路機(jī)主要銷售北歐各國，由于工作環(huán)境的原因，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)材質(zhì)應(yīng)具有一定的冷脆性，能適合于低溫環(huán)境下工作。圖1所示轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的各零件材質(zhì)為Q345E，屬于低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼，具有良好的焊接性能，與Q345A相比冷脆性較強(qiáng)，價(jià)格也比較高。

　　圖2所示是CA系列轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的焊接簡圖，從圖中可以看出，壓路機(jī)轉(zhuǎn)向時(shí)，在轉(zhuǎn)向力P的作用下轉(zhuǎn)向立軸承受較大的轉(zhuǎn)矩，要求轉(zhuǎn)向立軸不僅材質(zhì)好還要具有足夠的剛度，故轉(zhuǎn)向立軸采用厚度為100mm的熱軋鋼板下料后機(jī)加工制成，轉(zhuǎn)向臂板厚25mm，由于兩鋼板厚度懸殊，焊縫的質(zhì)量難以控制，焊透性差。從圖2所示的焊縫示意可以看出，壓路機(jī)在轉(zhuǎn)向時(shí)，很大的轉(zhuǎn)向力矩都是由焊腳長為10mm、總長只有320mm的焊縫(雙面焊接)來傳遞，特別是圖中的A點(diǎn)位置承受的拉力最大，這就要求焊縫必須具備足夠的抗拉強(qiáng)度。
　　從以上分析可以看出，焊接式轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)構(gòu)件材料板厚過大且板厚不均勻以致焊縫工藝性比較差，在焊接過程中很難保證焊縫具有足夠的熔透性，較難控制焊接變形與焊接內(nèi)應(yīng)力。在很大的轉(zhuǎn)向力作用下，焊縫的質(zhì)量就代表著壓路機(jī)工作的可靠性和安全性，因此保證焊接式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)焊縫質(zhì)量對(duì)整個(gè)壓路機(jī)至關(guān)重要，必須進(jìn)行深入的研究并采用嚴(yán)格的焊接工藝。
　　2、焊接工藝
　　為了保證CA系列壓路機(jī)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的焊縫質(zhì)量，制定了詳細(xì)的焊接工藝，對(duì)焊接方法、焊接參數(shù)和焊接環(huán)境都做出了嚴(yán)格的規(guī)定。
　　(1)焊接方法　　
　　為了保證焊縫熔透性和焊縫的質(zhì)量經(jīng)過分析、比較和反復(fù)試驗(yàn)，決定對(duì)焊縫采用CO2氣體保護(hù)焊焊接，因?yàn)闅怏w保護(hù)焊電弧具有熱量高、焊絲熔化速度快、母材金屬熔化深度大、焊接速度高、焊后無須清渣的優(yōu)點(diǎn)。為了減弱CO2的氧化性，焊接時(shí)焊接氣體為80%CO2與20%Ar的混合氣體。焊絲采用Φ1.2mm的藥性焊絲，可以為焊縫補(bǔ)充有益的合金元素，以保證焊縫金屬的化學(xué)成分和力學(xué)性能。
　　圖2所示焊縫為雙面焊，為了避免產(chǎn)生焊接變形，減小焊接應(yīng)力，焊接時(shí)應(yīng)注意焊接順序，從工件的外端開始采用對(duì)稱焊接法焊接。焊縫采用圖3所示的底焊、面焊兩次焊接，底焊對(duì)焊接結(jié)構(gòu)起定位作用，焊接速度相對(duì)較快，面焊起保證焊縫熔透性和焊縫質(zhì)量的作用，所以焊接速度比較慢。

　　(1)焊接參數(shù)
　　為了保證焊縫既有足夠的熔透性和力學(xué)性能，又能盡力減小內(nèi)應(yīng)力和焊接變形，經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)，確定焊接參數(shù)應(yīng)為：氣體流量18-20L/min，焊接電流250A，電弧電壓32V。經(jīng)焊后檢查發(fā)現(xiàn)既可以保證焊縫的外觀質(zhì)量又可以保證焊縫的熔透性，且焊縫內(nèi)應(yīng)力較小。
　　(3)焊接環(huán)境
　　試驗(yàn)表明如果焊接時(shí)母材溫度低于15℃，則焊縫的熔深比較小，圖4所示焊縫截面圖中，焊縫硬度值約HV250、熱影響區(qū)硬度高于HV300、母材硬度約HV170，3部分的硬度差別比較大，焊接內(nèi)應(yīng)力較大，焊縫不能滿足強(qiáng)度要求。因此在生產(chǎn)中當(dāng)環(huán)境溫度高于15℃時(shí)，不再對(duì)母材進(jìn)行預(yù)熱處理，只有當(dāng)環(huán)境溫度低于15℃時(shí)，焊前應(yīng)將母材放在溫室里長時(shí)間預(yù)熱處理，這樣既可以提高母材的焊接性能又可以防止熱變形，焊接時(shí)用激光測(cè)溫儀檢測(cè)工件溫度，當(dāng)高于15℃時(shí)及時(shí)焊接。

　　為了保證焊接時(shí)密封而連續(xù)的氣體保護(hù)層不被破壞，氣體保護(hù)焊不能在有風(fēng)的場(chǎng)所進(jìn)行，應(yīng)該進(jìn)行防風(fēng)處理。
　　3、焊接工裝
　　在結(jié)構(gòu)件特別是大型結(jié)構(gòu)件的焊接過程中，為了減少焊接變形、保證焊接件的準(zhǔn)確位置和焊縫質(zhì)量，焊接工裝是結(jié)構(gòu)件焊接時(shí)常用的工具。在CA系列壓路機(jī)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)焊接時(shí)，為了保證轉(zhuǎn)向動(dòng)臂和轉(zhuǎn)向立軸之間的不垂直度及各焊縫間隙相等，焊接時(shí)采用了圖5所示的焊接夾具，對(duì)工件進(jìn)行有效的定位與夾緊。焊接前在焊接變位機(jī)上先夾緊轉(zhuǎn)向立軸，而后用焊接夾具在轉(zhuǎn)向立軸上定位轉(zhuǎn)向動(dòng)臂，焊接夾具可以保證焊縫間隙、轉(zhuǎn)向立軸與轉(zhuǎn)向動(dòng)臂間的不垂直度和轉(zhuǎn)向動(dòng)臂上兩孔與轉(zhuǎn)向立軸軸頸之間的位置精度，夾緊后將轉(zhuǎn)向動(dòng)臂與轉(zhuǎn)向立軸搭焊成型。為了保證工件質(zhì)量，搭焊后應(yīng)檢測(cè)轉(zhuǎn)向動(dòng)臂與轉(zhuǎn)向立軸的不垂直度和其他位置尺寸，合格后才能進(jìn)入焊接工序，不合格的則修復(fù)后焊接。

　　CA系列壓路機(jī)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)向動(dòng)臂與轉(zhuǎn)向立軸的總質(zhì)量為72kg，所以在焊接時(shí)，人工搬動(dòng)比較困難。為了保證焊縫質(zhì)量，焊接時(shí)需要不斷變換工件的位置，盡可能使每條焊縫處于最佳的焊接位置，焊接中運(yùn)用了圖5所示的焊接變位機(jī)，可以使工件在空間任意變換位置。焊接結(jié)束，焊縫冷卻后，可以將工件自焊接變位機(jī)上取下