鉸接轉(zhuǎn)向裝置在鉸接式壓路機(jī)中所起的主要作用是連接前后機(jī)身及轉(zhuǎn)向。某型號壓路機(jī)采用的新型鉸接轉(zhuǎn)向裝置關(guān)鍵零部件――鉸接架的結(jié)構(gòu)如圖1所示，原工件毛坯采用ZG230-450材料鑄造成形，由于鑄造件外觀較為粗糙，涂裝效果及美觀性差，鑄件內(nèi)部缺陷較多以及目前鑄件價格較貴、供貨周期難以保證等因素，決定將該工件改為鋼板焊接件。

　　1、焊接件的結(jié)構(gòu)及工藝流程設(shè)計(jì)
　　改進(jìn)后的焊接結(jié)構(gòu)如圖2所示，主要由鉸接梁1、方座2、座3、筋板4、限位塊5等零件組成。針對焊接件與鑄造件的加工制造特點(diǎn)的差異性，在不影響使用效果和工件強(qiáng)度、剛性的前提下，對原鑄造結(jié)構(gòu)鉸接梁的一些基本結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，減小了局部材料的尺寸，既有利于減少材料消耗、降低工件成本，也便于工件的加工。為提高焊接制作過程中各零件之間方便定位及控制尺寸精度，在該焊接件組成零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上也采取一些措施，如方座2一側(cè)設(shè)計(jì)有一段長度的圓柱定位面，座3上設(shè)有圓柱定位孔，上述定位面、孔在焊接前采用機(jī)加工的方法預(yù)先加工，按照銷、孔定位的方式將兩者裝配在一起，再進(jìn)行焊接，可有效提高兩零件之間的定位效率和尺寸精度，并有效抑制焊接位移及減小焊接變形，從而提高工件的焊接效率和焊接質(zhì)量。根據(jù)該工件結(jié)構(gòu)和使用特點(diǎn)，宜采用焊接后再整體機(jī)加工的工藝方案。為減小焊接萬余應(yīng)力對工件加工精度和使用效果的影響，焊接后、機(jī)加工前，對整個組焊件進(jìn)行去應(yīng)力退火處理，有條件的企業(yè)也可采用振動時效的方法對焊接后工件進(jìn)行去應(yīng)力處理。

　　2、鉸接架焊接工藝
　　眾所周知，結(jié)構(gòu)件焊接容易出現(xiàn)焊接變形、焊后殘余應(yīng)力及尺寸精度較難控制等缺陷，因此，要想確保該工件的加工質(zhì)量和使用效果，采用適宜的焊接工藝方法及參數(shù)，有效控制焊接變形及焊接應(yīng)力，是提高焊接質(zhì)量的關(guān)鍵，該工件所有零件材料均為Q235A，碳當(dāng)量較低，焊接性較好，焊接過程中開裂傾向較小，因此焊接過程的關(guān)鍵是控制各組成零件的尺寸精度，通過采用合理的焊接工藝參數(shù)以減小焊接變形及焊后殘余應(yīng)力。
　　2.1焊前工藝準(zhǔn)備
　　為提高焊接過程中尺寸精度控制效果，該工件核心連接零件――方座2一側(cè)圓柱定位面與座3上的連接孔先采用機(jī)加工方法成形，兩者配合間隙小于0.1mm，經(jīng)裝配定位后再進(jìn)行焊接，可以較好地控制兩零件之間的尺寸位置精度，有效減小焊接變形。方座2上與2個鉸接梁1相配合接觸的兩面也采用機(jī)加工成型，使其具有較好的尺寸精度和形狀良好的配合面，以保證2個鉸接梁1與其組焊時的相互尺寸精度。2個鉸接梁1采用數(shù)控火焰切割工藝方法成形，這樣既可獲得較好的尺寸及形位精度，也可以降低機(jī)加工成本。由于各配合面均較為平直，與座3貼合焊接時零件接觸面的貼合效果較好，可有效抵抗焊接應(yīng)力引起的尺寸變形及零件形狀變形，同時也減小了組焊時冷作工的勞動強(qiáng)度。組焊后方座2與座3的內(nèi)孔留有5-8mm的加工余量，供焊后精加工使用。
　　2.2母材清理
　　為提高焊縫質(zhì)量，焊接前進(jìn)行除水、除油、除污處理，防止焊縫出現(xiàn)氣孔、裂紋、熔滴飛濺和低溫韌性下降等缺陷。具體方法是采用烘干除水，采用有機(jī)溶劑如乙醇或丙酮進(jìn)行除油、除污處理；用砂布或砂輪機(jī)對焊接坡口（特別是邊緣處）進(jìn)行打磨除銹處理，直至出現(xiàn)金屬光澤。
　　2.3焊接工藝方法制定
　　為加快冷卻速度以細(xì)化晶粒，避免焊縫回火脆性，使焊縫具有良好的低溫韌性，焊前不需進(jìn)行預(yù)熱處理，全部采用CO2氣體保護(hù)焊。焊接材料采用直徑為Φ1.2mm的H08Mn2SiA焊絲，焊絲使用前也必須進(jìn)行相應(yīng)的除水、除油、除污處理，焊絲頭部采用砂紙打磨光滑。
　　焊接順序是：先將方座2定位部分裝入座3定位孔中，點(diǎn)焊牢固，然后再以對稱焊接方式焊1-2層。兩鉸接梁1立起，以方座2兩面為基準(zhǔn)，2鉸接梁分別靠方座2一面，角尺校直，保證2鉸接梁平行對正，位置調(diào)整正確后點(diǎn)焊牢固。最后進(jìn)行筋4和限位塊5的焊接。
　　2.4焊接坡口設(shè)計(jì)
　　從結(jié)構(gòu)上可知，該工件所有零件均采用對接方式進(jìn)行焊接，選擇合適的焊接坡口能使焊件充分焊透，起到調(diào)節(jié)母材金屬和填充金屬比例的作用?？紤]到加工方便性和工件的承載能力，該工件所有零件焊接坡口均采用45°V形結(jié)構(gòu)，坡口高度8-10mm。
　　2.5焊接工藝參數(shù)制定
　　焊接時所有零件均用對稱點(diǎn)焊的方式固定零件，然后采用對稱焊接、分段施焊的工藝方法。為減小焊接變形，焊縫分2層，第1層采用小電流、慢焊速，以盡可能減小焊接變形；第2層可適當(dāng)增大焊接參數(shù)和焊速，以提高焊接效率，焊接過程中采用錘擊的方法消除焊接應(yīng)力。具體焊接工藝參數(shù)見表1。

　　2.6焊接設(shè)備
　　采用松下KRII500半自動CO2氣體保護(hù)焊機(jī)，該焊機(jī)具有電流、電壓一體化控制功能，可以自動保證電流與電壓之間的優(yōu)化匹配，從而實(shí)現(xiàn)最佳焊接效果。
　　2.7焊接時對氣體的要求和保護(hù)措施
　　氣體不純、含水量過高可壓力過低將直接影響焊接質(zhì)量，因此必須保證氣體純度。選用優(yōu)等級工業(yè)純CO2作為保護(hù)氣體，純度為99.9%，露點(diǎn)在劫難逃40℃以下，雜質(zhì)總含量小于0.0