CN110479767B - 一种拉矫机底座及生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种拉矫机底座及生产方法，属于拉矫机设备技术领域。它包括底板、侧板、面板以及筋板，底板表面呈矩形，底板沿一侧矩形表面长度方向的中心线两侧对称设置有侧板，侧板一侧与底板垂直连接，相对的另一侧与面板垂直连接，侧板靠近底板边缘的一面连接有筋板，筋板分别与底板、侧板以及面板固定连接，面板包括水平段和弧形段，水平段与底板平行，水平段与弧形段为分体式，且水平段与弧形段接触但不连接。本发明能减少由于焊接应力带来的形变，具有结构简单、设计合理、易于制造的优点。
Description
技术领域
本发明属于拉矫机设备技术领域，更具体地说，涉及一种拉矫机底座及生产方法。
背景技术
拉矫机是炼钢连铸系统拉坯和钢坯矫直的主要设备。带钢连续热镀锌机组常见的拉伸矫直机有二弯二矫、二弯一矫、一弯一矫三种形式，其中二弯一矫形式应用最多。二弯一矫拉伸矫直机(拉矫机)主要由两组弯曲辊组、一组矫正辊组、几个转向辊、一套换辊装置、辊组升降系统等部分组成。部分生产作业线在机架内配置了湿喷淋系统，就可实现湿拉矫功能。中国专利申请号为：201810223490.X，申请日为：2018.03.19的“一种带钢拉矫机”，其包括底座，拉伸矫直机通过支座安装于底座，拉伸矫直机的两侧分别安装有张力辊，两个张力辊均为张力S辊，拉伸矫直机包括弯曲段和矫直段，弯曲段包括至少两个弯曲机，矫直段包括至少两个矫直机，每个弯曲机、矫直机的底端分别安装有驱动装置一，矫直机的顶端安装有驱动装置二，每个弯曲机均包括上下对应布置的上轧辊、下轧辊，每个矫直机均包括两个左、右平行布置的上轧辊，两个下轧辊的中间位置下方对应设置有一个下轧辊；拉伸矫直机的支座两侧对称安装有导向辊，导向辊与拉伸矫直机的上轧辊和下轧辊之间的间隙对应布置。
拉矫机底座在生产过程中往往承受着拉矫机的巨大压力，而冶金工业上连轧设备中大型拉矫机底座，全部是焊接结构件，因拉矫机底座特殊的使用要求，其主要尺寸精度和位置精度都非常高。但在实际生产制造过程中由于大型拉矫机底座焊缝多、结构复杂、焊接应力和变形较大，经常在焊接过程中出现变形而改变原组装尺寸的现象，甚至会导致加工面没有余量而报废。从而影响冶金生产的顺利进行，损失较大。中国专利申请号为：201420476414.7，申请号为：2014.08.22的“共立柱一体化小辊间距动态压下拉矫机焊接机架”，其由立柱、底座、横梁三者间通过焊接方式固连的整体式机架，每相邻两个辊子共用一组支撑立柱，所述立柱有至少三组至十一组，所有上辊分别沿着立柱两侧的滑道上下运动、每相邻两个液压缸的液压缸支座亦共用一组支撑立柱。结构紧凑，辊间距小，在较短的液相区内能布置较多的压下辊，满足工艺上多点压下的参数要求，大大提升铸坯内部质量及连铸生产效率。由焊接方式构成的机架整体刚性好，加工量少，工作中各构件间相对尺寸稳定，使用寿命长，减少了维修工作量；但其底部的底座由焊接而成，在使用过程中，焊接部位容易发生形变，对使用寿命造成影响，不利于长期连续化生产。
发明内容
1.要解决的问题
针对现有拉矫机底座容易发生形变，使用寿命不高的问题，本发明提供一种拉矫机底座，通过对结构设计，减少由于焊接造成的弯曲应力，减少面板发生形变的可能。
本发明的另一目的在于提供一种拉矫机底座的生产方法，改善拉矫机底座的强度，确保拉矫机底座在焊接过程中不易发生形变，延长拉矫机底座的使用寿命，减少安全事故发生的可能性。
2.技术方案
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
本发明的一种拉矫机底座，包括底板、侧板、面板以及筋板，所述底板表面呈矩形，底板沿一侧矩形表面长度方向的中心线两侧对称设置有侧板，所述侧板一侧与底板垂直连接，相对的另一侧与面板垂直连接，侧板靠近底板边缘的一面连接有筋板，所述筋板分别与底板、侧板以及面板固定连接，所述面板包括水平段和弧形段，所述水平段与底板平行，水平段与弧形段为分体式，且水平段与弧形段接触但不连接。
作为本发明的优选，所述底板与侧板以及筋板之间采用焊接连接，所述侧板与筋板以及面板之间采用焊接连接，所述筋板与面板之间采用焊接连接。
作为本发明的优选，所述弧形段面板数量为两块以上，沿底板表面宽度方向将弧形段面板进行投影，其投影整体呈近似弧形的折线。
作为本发明的优选，所述筋板数量至少为面板数量的四倍。
作为本发明的优选，还包括立板，所述立板置于两块侧板之间，并与底板相接。
作为本发明的优选，所述底板沿表面宽度方向对称设置有安装板，所述安装板与底板固定连接；所述面板外表面设置有安装孔，所述安装孔数量至少为面板数量的两倍。
本发明的一种拉矫机底座的生产方法，包括以下步骤：
S1、结构设计，按照拉矫机的结构尺寸进行设计拉矫机底座形状尺寸，根据拉矫机底座形状设计各部件的尺寸形状，其中底板为一体式，数量为一块，侧板有两块，两块侧板均为一体式，侧板一端与面板弧形段相接处减少侧板高度，并且侧板朝面板水平段方向弯曲；各部件连接处使用坡口焊，坡口焊角度为28-32°；
S2、原料准备，将准备好的钢板进行喷丸除锈和钢板矫正处理；
S3、数控切割，按照拉矫机结构设计中的部件形状尺寸对原料进行切割，在数控切割过程中所有部件留有加工余量；
S4、部件组装，按照设计的拉矫机底座的尺寸形状对各部件进行组装，面板暂不安装，底板、侧板、筋板以及立板按照结构设计中的位置进行组装；
S5、焊接，采用CO2气体保护焊，①焊接立板与侧板之间的竖直焊缝；②焊接立板与底板之间的水平焊缝；③焊接侧板与底板之间内侧焊缝；④焊接侧板与筋板之间的竖直焊缝，⑤盖上面板，对称焊接侧板与面板之间外侧长焊缝，⑥对称焊接侧板与底板之间外侧焊缝，⑦焊接底板与筋板之间的水平焊缝，⑧焊接面板与筋板之间的水平焊缝；
S6、热处理，对焊接完成的拉矫机底座进行退火消除应力。
作为本发明的优选，所述步骤S5中侧板、底板与筋板之间的焊缝采用由中间向两端分段倒退焊接，所述分段倒退焊接在焊接时，焊接参数保持一致，在完成第一层焊接后，第二层焊接方向与第一层焊接方向相反，每一层焊接初始端或焊接末尾段与里面一层焊接初始端或焊接末尾段错开10-15mm。
作为本发明的优选，所述步骤S5中对称焊接为，由两边同时对称焊接，焊枪倾斜，焊枪与底板或面板之间形成的夹角角度范围为28-32°，完成第一层焊接后，重复操作焊接第二层，直至达到焊接要求高度。
作为本发明的优选，所述步骤S6中热处理以≤40℃/h的升温速度在加热炉中对拉矫机底座升温至退火温度后保温，退火温度为600-640℃，保温时间为8h，保温结束后以≤40℃/h的降温速度降温，拉矫机底座温度降至150℃后出炉空冷至室温。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
(1)本发明的一种拉矫机底座，通过对结构设计，底板、侧板以及面板为拉矫机底座提供结构基础，面板为适应拉矫机的结构进行分段，水平段与弧形段之间接触但不连接的设置，减少由于焊接造成的弯曲应力，减少面板发生形变的可能，又通过在底板、侧板以及面板之间设置筋板，增加拉矫机底座的强度，使得拉矫机底座在安装过程中结构更稳定，同时支撑面板，并形成对面板的抵靠，减少面板由于不焊接造成强度的影响；
(2)本发明的一种拉矫机底座，作为大型的结构件，各部件之间的连接方式，使用焊接是较为简单，也是较为稳固的连接方式，使得整体的使用强度更高；
(3)本发明的一种拉矫机底座，弧形段面板的数量为两块以上，且为直板，面板使用带有弧度的板材，在使用过程中，由于重压，容易发生形变，使得弧度扩大，影响拉矫机的使用，使用直板，通过连接角度的控制，使得弧形段面板的投影近似弧形的折线，满足了拉矫机的安装需求，同时不易发生弯折；
(4)本发明的一种拉矫机底座，两块侧板之间为立板，通过立板的设置，抵靠两块侧板，同时顶压面板，使得面板不易发生弯曲，也防止面板各板之间由于不焊接发生偏移；
(5)本发明的一种拉矫机底座，拉矫机底座先进行组装完成，再固定在需要的地面上，直接通过底板与地面固定，底板上没有足够的安装空间，扩大底板的使用面积，造成材料的浪费，通过安装板将底板安装在地面上，节约材料，并能够良好完成底板的安装；
(6)本发明的一种拉矫机底座的生产方法，根据拉矫机底座的形状、构件组成以及焊接处焊缝进行焊接应力分析，得到拉矫机底座变形产生的原因，并根据焊接应力分析制定解决方案；通过制定构件的连接组成及连接关系，改善拉矫机底座的强度，确保拉矫机底座在焊接过程中不易发生形变，最终使得拉矫机底座焊接后的强度达到要求，在使用过程中不易发生形变，延长拉矫机底座的使用寿命，减少安全事故发生的可能性；
(7)本发明的一种拉矫机底座的生产方法，通过对拉矫机底座的焊接应力分析后，制定特定的焊接顺序以及焊接方式，减少由于焊接过程中产生的焊接应力，避免拉矫机底座发生形变，最后对焊接完成的拉矫机底座进行焊接后的应力处理，采用退火的方式，能够很大程度上去除拉矫机底座焊接过程中产生的应力，减少了拉矫机底座发生形变的风险。
附图说明
以下将结合附图和实施例来对本发明的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本发明范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。
图1为本发明的一种拉矫机底座的整体结构示意图；
图2为本发明的一种拉矫机底座沿底座宽度方向截面结构示意图；
图3为本发明的一种拉矫机底座面板弧形段沿侧板方向的结构示意图；
图4为焊接过程焊缝受力示意图；
图5为本发明的一种拉矫机底座的焊接顺序及焊接方向示意图。
附图中：1、底板；2、侧板；3、面板；4、筋板；5、立板；6、安装板；7、安装孔。
具体实施方式
下文对本发明的示例性实施例的详细描述参考了附图，该附图形成描述的一部分，在该附图中作为示例示出了本发明可实施的示例性实施例。尽管这些示例性实施例被充分详细地描述以使得本领域技术人员能够实施本发明，但应当理解可实现其他实施例且可在不脱离本发明的精神和范围的情况下对本发明作各种改变。下文对本发明的实施例的更详细的描述并不用于限制所要求的本发明的范围，而仅仅为了进行举例说明且不限制对本发明的特点和特征的描述，以提出执行本发明的最佳方式，并足以使得本领域技术人员能够实施本发明。因此，本发明的范围仅由所附权利要求来限定。
下文对本发明的详细描述和示例实施例可结合附图来更好地理解，其中本发明的元件和特征由附图标记标识。
大型焊接结构件在冶金行业得到广泛使用，但冶金行业本身工作环境恶劣，大型焊接结构件在工作过程中又需要承受巨大的压力，极易造成结构件焊接部位的变形，影响结构件的使用性能，为安全生产留下隐患。在连铸过程中的拉矫机底座需要承受巨大的压力，且由于结晶器等结构的影响，拉矫机底座顶面往往需要设置成一部分呈弧面的顶面。采用整体的弧形顶面，由于钢材的受力会发生形变，而不同地方的受力不是均一的，会使得顶面在使用过程中变形不均，导致顶面与预设顶面的尺寸偏差越来越大，与拉矫机不能贴合，容易引发安全事故。故在拉矫机顶面的选择过程中，一般采用多块平板组成类似弧形的折线。
但是在拉矫机底座的生产过程中，焊缝多、结构复杂、焊接应力和变形较大，在焊接过程中出现变形而改变原组装尺寸的现象，甚至会导致加工面没有余量而报废。针对上述问题，需要从结构及加工工艺上进行设计及改进，使得拉矫机底座最终达到使用要求，在使用过程中，减少安全隐患的发生，增加拉矫机的使用寿命。
在拉矫机底座的焊接结构件上，底座左右对称，上下由于顶面面板为弧形的原因，上下焊缝存在极度不对称，容易发生上挠的弯曲变形，而由于拉矫机底座的箱型结构，其整体刚性较大，无法对发生形变部位进行矫正处理。
焊接形变的发生主要由焊接热过程产生的内应力造成，而内应力产生的主要原因有：焊接温度的不均匀；熔融状态覆盖在焊接点处金属的收缩；焊接部位金属组织转变以及相应工件的刚性约束；焊接量以及焊接位置的不对成或不合理。
焊接变形主要是收缩变形，焊缝的冷却过程是焊缝由液态转化为固态的过程，转化的过程中将产生焊接应力和焊缝体积缩小的现象，从而导致焊后焊接件外形尺寸减小。
(1)焊接收缩，长箱形底座焊接收缩变形有两种情况：①平行箱形底座纵向轴线方向的收缩，即纵向收缩；②垂直于箱形底座纵向轴线方向的收缩，即横向收缩。
纵向收缩的应力计算，可通过以下公式进行估算：
上式中：Δ纵－单层焊的纵向收缩量，mm；FH－焊缝截面积，mm2；F－构件截面积mm2；L－构件长度，mm；ξ3－系数，ξ3值与焊接方法和材料有关，见表1。
表1ξ3值与焊接方法和材料的关系
相同条件下，使用气体保护焊接的方式ξ3值较小，相应的焊接所造成的形变量也较小。
在进行拉矫机底座的焊接过程中，由于需要承受拉矫机的重量，底座的板厚选取较厚，使得焊接中的焊缝不宜使用单层焊，单层焊的焊接方式不能满足强度要求，使用多层焊的纵向收缩，其FH按照单层焊缝进行计算，并将单层焊缝纵向收缩量乘以K2。
K2＝1+85εsn，其中：εs－材料的屈服强度相应的应变；n－层数。
其中：σs－材料的屈服强度；E－材料的弹性模量。
横向收缩的收缩量与纵向收缩的收缩量相比较小，对于焊接变形整体影响较小，可忽略不计。
(2)焊接方向以及焊接顺序的影响
拉矫机底座为长箱形结构，在面板上进行焊接时，会产生沿焊缝方向的弯曲变形。当从板的一边开始焊接焊缝，热影响区先从这边开始冷却收缩，而板的另一边由前边焊缝集结力的作用已变成受拉区。即该板件在受拉应力状态下焊接。受拉区施焊时的焊接变形较小。
焊接变形进行分解后可分为沿着焊缝的均匀收缩，使得板材缩短；另一部分形成弯曲变形，使得板材向焊接方向弯曲。如图4所示，最左侧箭头方向为板材的焊接方向，沿着焊接方向，其总体受力如α，对α进行受力分解可得到沿着焊缝的均匀收缩力β以及弯曲变形力γ。
通过合理改变焊接方向，可减少或消除弯曲变形力γ，最终使得焊接整体较为稳固，不易发生形变。采用对称焊接或分段退焊(即分段焊接，每段施焊方向与焊接推进的总方向相反)、跳焊、多层多道焊等，可以使各次焊接的残余应力和变形的方向相反和互相抵消。
另外因拉矫机底座横截面的上下尺寸相差较大，焊缝分布不对称，板件尺寸不均匀，若不考虑焊接顺序，先焊收缩量较小的焊缝，后焊收缩量较大的焊缝，先焊直通的长焊缝，后焊错开的短焊缝，会致使焊缝内应力的方向不一致、大小不均匀、焊件变形的位置与方向难以预测 最终呈现扭曲变形。
实施例1
如图1-3所示，本实施例的一种拉矫机底座，包括底板1、侧板2、面板3、筋板4、立板5以及安装板6。安装板6与底板1之间采用固定连接的方式，其余各板之间连接均采用焊接方式。作为大型的结构件，各部件之间的连接方式，使用焊接是较为简单，也是较为稳固的连接方式，使得整体的使用强度更高。
底板1为一块整体板件，不使用分体式焊接的方式，减少焊缝的存在，减少焊接应力，底板1表面呈矩形，底板1沿一侧矩形表面长度方向的中心线两侧对称设置有侧板2，侧板2数量为两块，侧板2一侧与底板1垂直连接，相对的另一侧与面板3垂直连接。侧板2与底板1以及侧板2均采用垂直焊接的方式，是为了避免倾斜焊接使得焊缝所在处应力巨大，容易在焊缝处发生开裂的现象。
侧板2靠近底板1边缘的一面连接有筋板4，筋板4分别与底板1、侧板2以及面板3焊接，面板3包括水平段和弧形段，水平段与底板1平行，水平段与弧形段为分体式，且水平段与弧形段接触但不连接。通过对结构设计，底板1、侧板2以及面板3为拉矫机底座提供结构基础，面板3为适应拉矫机的结构进行分段，水平段与弧形段之间接触但不连接的设置，减少由于焊接造成的弯曲应力，减少面板3发生形变的可能。
如图1所示，面板3的数量为四块，其中水平段数量为一块，弧形段数量为三块。筋板4的数量为22块，在进行筋板4的位置设计过程中，筋板4的数量与面板3的数量息息相关，每一块面板3下方至少要有四块筋板4作为支撑，水平段由于面板3较长，可多设计几块筋板4加强其强度。在底板1、侧板2以及面板3之间设置筋板4，增加拉矫机底座的强度，使得拉矫机底座在安装过程中结构更稳定，同时支撑面板3，并形成对面板3的抵靠，减少面板3由于不焊接造成强度的影响。弧形段面板3数量为两块以上，沿底板1表面宽度方向将弧形段面板3进行投影，其投影整体呈近似弧形的折线。
弧形段面板3的数量为两块以上，且为直板，面板3使用带有弧度的板材，在使用过程中，由于重压，容易发生形变，使得弧度扩大，影响拉矫机的使用，使用直板，通过连接角度的控制，使得弧形段面板3的投影近似弧形的折线，满足了拉矫机的安装需求，同时不易发生弯折。
面板3外表面设置有安装孔7，所述安装孔7数量至少为面板3数量的两倍。安装孔7是为了安装拉矫机使用，便于拉矫机与面板3紧密贴合，也防止面板3发生形变，并与拉矫机分离。
立板5置于两块侧板2之间，并与底板1相接。两块侧板2之间为立板5，通过立板5的设置，抵靠两块侧板2，同时顶压面板3，使得面板3不易发生弯曲，也防止面板3各板之间由于不焊接发生偏移。立板5的数量设置需和面板3的设置数量相关联，立板5的数量至少等于面板3的设置数量，且在设置位置上，弧形段面板3所对应的立板5应该设置在弧形段面板3与面板3之间相接处附近，用于抵靠面板3。侧板2、面板3以及立板5上均开有方形、圆形或椭圆形的孔洞，设置这些孔洞一方面减少了板件的材料使用，使得拉矫机底座的整体重量得到减轻，方便拉矫机底座的运送，同时不影响其结构强度，另一方面，在进行拉矫机底座与拉矫机之间的连接及安装过程中，需要对拉矫机进行排线布线，孔洞的设置避免拉矫机线路的裸露，减少安全事故发生的可能性。
安装板6设置在底板1沿表面宽度方向，安装板6与底板1固定连接。拉矫机底座先进行组装完成，再固定在需要的地面上，直接通过底板1与地面固定，底板1上没有足够的安装空间，扩大底板1的使用面积，造成材料的浪费，通过安装板6将底板1安装在地面上，节约材料，并能够良好完成底板1的安装。
实施例2
本实施例的一种拉矫机底座与实施例1相比结构基本相同，其不同之处在于面板3的数量为7块，水平段数量为1块，弧形段数量为6块，筋板4数量为24块，立板5数量为7块。
实施例3
本实施例的一种拉矫机底座与实施例1相比结构基本相同，其不同之处在于面板3的数量为3块，水平段数量为1块，弧形段数量为2块，筋板4数量为16块，立板5数量为4块。
实施例4
本实施例的一种拉矫机底座的生产方法，在实施例1中所描述的拉矫机底座结构的基础上，拉矫机底座的结构尺寸为，总长12.53m，宽度为1.9m，最小高度0.87m，最大高度1.84m，包括以下步骤：
S1、结构设计，按照拉矫机的结构尺寸进行设计拉矫机底座形状尺寸，根据拉矫机底座形状设计各部件的尺寸形状，其中底板1为一体式，数量为一块，侧板2有两块，两块侧板2均为一体式，侧板2一端与面板3弧形段相接处减少侧板2高度，并且侧板2朝面板3水平段方向弯曲；如图3中B处所示，侧板2与弧形段面板3相接处向内弯折，外侧减少侧板2高度，避免上挠变形造成底座末端最高处的加工余量不够及加工后过度减薄现象，适当减少末端侧板2高度及角度；各部件连接处使用坡口焊，坡口焊角度为30°；如图2中A处所示控制坡口焊的角度可以有效的控制焊接量，将焊接过程中焊缝处焊接量在保证强度的基础上，减少焊接量，同时减少由于焊接造成的应力造成的形变。
S2、原料准备，所有板件均采用50mm厚度钢板以保证强度，将准备好的钢板进行喷丸除锈和钢板矫正处理，除锈为保证焊接过程不受钢板表面因素影响其焊接质量，矫正处理确保拉矫机底座的结构刚性，在进行焊接及后续使用过程中，拉矫机底座除焊接部位的其他部位不易发生变形。
S3、数控切割，按照拉矫机结构设计中的部件形状尺寸对原料进行切割，在数控切割过程中所有部件留有加工余量；加工余量根据焊接过程中的焊接引起的变形量确定，在一定误差范围内，焊缝纵向按1/1000，焊缝横向按1/1000放焊接收缩余量。
S4、部件组装，按照设计的拉矫机底座的尺寸形状对各部件进行组装，面板3暂不安装，底板1、侧板2、筋板4以及立板5按照结构设计中的位置进行组装；先组装后焊接的方式，确保拉矫机底座结构刚性，面板3暂不安装，是由于焊接顺序的影响，通过焊接顺序调整减少焊接过程中产生的应力。
S5、焊接，采用CO2气体保护焊，①焊接立板5与侧板2之间的竖直焊缝；②焊接立板5与底板1之间的水平焊缝；③焊接侧板2与底板1之间内侧焊缝；④焊接侧板2与筋板4之间的竖直焊缝，⑤盖上面板3，对称焊接侧板2与面板3之间外侧长焊缝，⑥对称焊接侧板2与底板1之间外侧焊缝，⑦焊接底板1与筋板4之间的水平焊缝，⑧焊接面板3与筋板4之间的水平焊缝；由上述已知，气体保护焊接的方式其焊接变形量较小，同时产生的焊接应力也较小。
S6、热处理，对焊接完成的拉矫机底座进行退火消除应力，热处理以≤40℃/h的升温速度在加热炉中对拉矫机底座升温至退火温度后保温，退火温度为620℃，保温时间为8h，保温结束后以≤40℃/h的降温速度降温，拉矫机底座温度降至150℃后出炉空冷至室温。退火过程中使用的退火炉主要参数为：
最高炉温及精度——900(±10)℃
最大装载工件尺寸——长×宽×高＝13022×6032×3500mm
燃料种类及热值、压力——混合煤气，9MJ/m3，8-12kPa
烧嘴型式及数量——CQGS-60高速调温烧嘴，12只
燃料平均耗量(最高)——2800(3500)m3/h
最大空气耗量——6000Nm3/h
废气量——8000Nm3/h
最大装载量——240t
步骤S5中侧板2、底板1与筋板4之间的焊缝采用由中间向两端分段倒退焊接，所述分段倒退焊接在焊接时，焊接参数保持一致，在完成第一层焊接后，第二层焊接方向与第一层焊接方向相反，每一层焊接初始端或焊接末尾段与里面一层焊接初始端或焊接末尾段错开10-15mm。对称焊接为，由两边同时对称焊接，焊枪倾斜，焊枪与底板1或面板3之间形成的夹角角度范围为30°，完成第一层焊接后，重复操作焊接第二层，直至达到焊接要求高度，焊接要求高度为焊接前的设计要求。步骤S5中焊接方向如图5所示，a处所示为筋板4与侧板2之间由中间向两端的分段倒退焊接的方向，a处焊接完成后，按照b、c以及d的顺序两边同时焊接，顶部与底部的箭头方向为侧板2与底板1和面板3之间的焊接方向，即对称法焊接。
上述焊接过程中焊接主要参数如表2所示：
表2焊接主要参数
经上述方法处理后，克服了以往的类似长箱形结构制作过程中经常出现严重的旁弯和扭曲变形。在此次拉矫机底座在制作过程中，通过在结构设计、工艺方面采用有效措施来控制焊接变形，取得了良好效果，经过拉线检测，全长变形不超过8mm。
实施例5
本实施例的一种拉矫机底座的生产方法与实施例4内容基本相同，其不同之处在于部分参数发生改变，具体包括以下步骤：
S1、结构设计，按照拉矫机的结构尺寸进行设计拉矫机底座形状尺寸，根据拉矫机底座形状设计各部件的尺寸形状，其中底板1为一体式，数量为一块，侧板2有两块，两块侧板2均为一体式，侧板2一端与面板3弧形段相接处减少侧板2高度，并且侧板2朝面板3水平段方向弯曲；各部件连接处使用坡口焊，坡口焊角度为28°；
S2、原料准备，所有板件均采用50mm厚度钢板以保证强度，将准备好的钢板进行喷丸除锈和钢板矫正处理。
S3、数控切割，按照拉矫机结构设计中的部件形状尺寸对原料进行切割，在数控切割过程中所有部件留有加工余量，焊缝纵向按1/1000，焊缝横向按1/1000放焊接收缩余量。
S4、部件组装，按照设计的拉矫机底座的尺寸形状对各部件进行组装，面板3暂不安装，底板1、侧板2、筋板4以及立板5按照结构设计中的位置进行组装。
S5、焊接，采用CO2气体保护焊，①焊接立板5与侧板2之间的竖直焊缝；②焊接立板5与底板1之间的水平焊缝；③焊接侧板2与底板1之间内侧焊缝；④焊接侧板2与筋板4之间的竖直焊缝，⑤盖上面板3，对称焊接侧板2与面板3之间外侧长焊缝，⑥对称焊接侧板2与底板1之间外侧焊缝，⑦焊接底板1与筋板4之间的水平焊缝，⑧焊接面板3与筋板4之间的水平焊缝。
S6、热处理，对焊接完成的拉矫机底座进行退火消除应力，热处理以≤40℃/h的升温速度在加热炉中对拉矫机底座升温至退火温度后保温，退火温度为600℃，保温时间为8h，保温结束后以≤40℃/h的降温速度降温，拉矫机底座温度降至150℃后出炉空冷至室温。退火过程中使用的退火炉主要参数为：
最高炉温及精度——900(±10)℃
最大装载工件尺寸——长×宽×高＝13022×6032×3500mm
燃料种类及热值、压力——混合煤气，9MJ/m3，8-12kPa
烧嘴型式及数量——CQGS-60高速调温烧嘴，12只
燃料平均耗量(最高)——2800(3500)m3/h
最大空气耗量——6000Nm3/h
废气量——8000Nm3/h
最大装载量——240t
步骤S5中侧板2、底板1与筋板4之间的焊缝采用由中间向两端分段倒退焊接，所述分段倒退焊接在焊接时，焊接参数保持一致，在完成第一层焊接后，第二层焊接方向与第一层焊接方向相反，每一层焊接初始端或焊接末尾段与里面一层焊接初始端或焊接末尾段错开10-15mm。对称焊接为，由两边同时对称焊接，焊枪倾斜，焊枪与底板1或面板3之间形成的夹角角度范围为28°，完成第一层焊接后，重复操作焊接第二层，直至达到焊接要求高度。
实施例6
本实施例的一种拉矫机底座的生产方法与实施例4内容基本相同，其不同之处在于部分参数发生改变，具体包括以下步骤：
S1、结构设计，按照拉矫机的结构尺寸进行设计拉矫机底座形状尺寸，根据拉矫机底座形状设计各部件的尺寸形状，其中底板1为一体式，数量为一块，侧板2有两块，两块侧板2均为一体式，侧板2一端与面板3弧形段相接处减少侧板2高度，并且侧板2朝面板3水平段方向弯曲；各部件连接处使用坡口焊，坡口焊角度为32°；
S2、原料准备，所有板件均采用50mm厚度钢板以保证强度，将准备好的钢板进行喷丸除锈和钢板矫正处理。
S3、数控切割，按照拉矫机结构设计中的部件形状尺寸对原料进行切割，在数控切割过程中所有部件留有加工余量，焊缝纵向按1/1000，焊缝横向按1/1000放焊接收缩余量。
S4、部件组装，按照设计的拉矫机底座的尺寸形状对各部件进行组装，面板3暂不安装，底板1、侧板2、筋板4以及立板5按照结构设计中的位置进行组装。
S5、焊接，采用CO2气体保护焊，①焊接立板5与侧板2之间的竖直焊缝；②焊接立板5与底板1之间的水平焊缝；③焊接侧板2与底板1之间内侧焊缝；④焊接侧板2与筋板4之间的竖直焊缝，⑤盖上面板3，对称焊接侧板2与面板3之间外侧长焊缝，⑥对称焊接侧板2与底板1之间外侧焊缝，⑦焊接底板1与筋板4之间的水平焊缝，⑧焊接面板3与筋板4之间的水平焊缝。
S6、热处理，对焊接完成的拉矫机底座进行退火消除应力，热处理以≤40℃/h的升温速度在加热炉中对拉矫机底座升温至退火温度后保温，退火温度为640℃，保温时间为8h，保温结束后以≤40℃/h的降温速度降温，拉矫机底座温度降至150℃后出炉空冷至室温。退火过程中使用的退火炉主要参数为：
最高炉温及精度——900(±10)℃
最大装载工件尺寸——长×宽×高＝13022×6032×3500mm
燃料种类及热值、压力——混合煤气，9MJ/m3，8-12kPa
烧嘴型式及数量——CQGS-60高速调温烧嘴，12只
燃料平均耗量(最高)——2800(3500)m3/h
最大空气耗量——6000Nm3/h
废气量——8000Nm3/h
最大装载量——240t
步骤S5中侧板2、底板1与筋板4之间的焊缝采用由中间向两端分段倒退焊接，所述分段倒退焊接在焊接时，焊接参数保持一致，在完成第一层焊接后，第二层焊接方向与第一层焊接方向相反，每一层焊接初始端或焊接末尾段与里面一层焊接初始端或焊接末尾段错开10-15mm。对称焊接为，由两边同时对称焊接，焊枪倾斜，焊枪与底板1或面板3之间形成的夹角角度范围为32°，完成第一层焊接后，重复操作焊接第二层，直至达到焊接要求高度。
Claims (6)
1.一种拉矫机底座，其特征在于，包括底板（1）、侧板（2）、面板（3）以及筋板（4），所述底板（1）表面呈矩形，底板（1）沿一侧矩形表面长度方向的中心线两侧对称设置有侧板（2），所述侧板（2）一侧与底板（1）垂直连接，相对的另一侧与面板（3）垂直连接，侧板（2）靠近底板（1）边缘的一面连接有筋板（4），所述筋板（4）分别与底板（1）、侧板（2）以及面板（3）固定连接，所述面板（3）包括水平段和弧形段，所述水平段与底板（1）平行，水平段与弧形段为分体式，且水平段与弧形段接触但不连接；
所述底板（1）与侧板（2）以及筋板（4）之间采用焊接连接，所述侧板（2）与筋板（4）以及面板（3）之间采用焊接连接，所述筋板（4）与面板（3）之间采用焊接连接；
所述弧形段面板（3）数量为两块以上，且为直板；通过连接角度的控制，使得弧形段面板（3）沿底板（1）表面宽度方向的投影呈近似弧形的折线，满足拉矫机的安装需求。
2.根据权利要求1所述的一种拉矫机底座，其特征在于，所述筋板（4）数量至少为面板（3）数量的四倍。
3.根据权利要求1-2任一项所述的一种拉矫机底座，其特征在于，还包括立板（5），所述立板（5）置于两块侧板（2）之间，并与底板（1）相接。
4.根据权利要求1-2任一项所述的一种拉矫机底座，其特征在于，所述底板（1）沿表面宽度方向对称设置有安装板（6），所述安装板（6）与底板（1）固定连接；所述面板（3）外表面设置有安装孔（7），所述安装孔（7）数量至少为面板（3）数量的两倍。
5.如权利要求3所述的一种拉矫机底座的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、结构设计，按照拉矫机的结构尺寸进行设计拉矫机底座形状尺寸，根据拉矫机底座形状设计各部件的尺寸形状，其中底板（1）为一体式，数量为一块，侧板（2）有两块，两块侧板（2）均为一体式，侧板（2）一端与面板（3）弧形段相接处减少侧板（2）高度，并且侧板（2）朝面板（3）水平段方向弯曲；各部件采用焊接连接处使用坡口焊，坡口焊角度为28-32°；
S2、原料准备，将准备好的钢板进行喷丸除锈和钢板矫正处理；
S3、数控切割，按照拉矫机结构设计中的部件形状尺寸对原料进行切割，在数控切割过程中所有部件留有加工余量；
S4、部件组装，按照设计的拉矫机底座的尺寸形状对各部件进行组装，面板（3）暂不安装，底板（1）、侧板（2）、筋板（4）以及立板（5）按照结构设计中的位置进行组装；
S5、焊接，采用CO2气体保护焊，①焊接立板（5）与侧板（2）之间的竖直焊缝；②焊接立板（5）与底板（1）之间的水平焊缝；③焊接侧板（2）与底板（1）之间内侧焊缝；④焊接侧板（2）与筋板（4）之间的竖直焊缝，⑤盖上面板（3），对称焊接侧板（2）与面板（3）之间外侧长焊缝，⑥对称焊接侧板（2）与底板（1）之间外侧焊缝，⑦焊接底板（1）与筋板（4）之间的水平焊缝，⑧焊接面板（3）与筋板（4）之间的水平焊缝；
S6、热处理，对焊接完成的拉矫机底座进行退火消除应力；
所述步骤S5中侧板（2）、底板（1）与筋板（4）之间的焊缝采用由中间向两端分段倒退焊接，所述分段倒退焊接在焊接时，焊接参数保持一致，在完成第一层焊接后，第二层焊接方向与第一层焊接方向相反，每一层焊接初始端或焊接末尾段与里面一层焊接初始端或焊接末尾段错开10-15mm；
所述步骤S5中对称焊接为，由两边同时对称焊接，焊枪倾斜，焊枪与底板（1）或面板（3）之间形成的夹角角度范围为28-32°，完成第一层焊接后，重复操作焊接第二层，直至达到焊接要求高度。
6.根据权利要求5所述的一种拉矫机底座的生产方法，其特征在于，所述步骤S6中热处理以≤40℃/h的升温速度在加热炉中对拉矫机底座升温至退火温度后保温，退火温度为600-640℃，保温时间为8h，保温结束后以≤40℃/h的降温速度降温，拉矫机底座温度降至150℃后出炉空冷至室温。
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