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傳動滾筒是皮帶輸送機的關(guān)鍵部件，對輸送機整體運行質(zhì)量起重要作用，生產(chǎn)中大量采用焊接方法制造。滾筒主要結(jié)構(gòu)一般分為筒皮、輪轂、輪輻等(如圖1)。
1-輪轂；2-筒皮；3-膠層；4-輪輻
圖1
筒體在制造和使用中最易出現(xiàn)的問題是環(huán)縫1、環(huán)縫2處產(chǎn)生裂紋(如圖2)。
1-筒皮；2-輪輻
圖2
傳動滾筒把皮帶輸送機主電機強大扭矩傳至膠帶，拖動負載，實現(xiàn)運輸。環(huán)縫1、2 均為工作焊縫，受到圓周方向剪切力和交變循環(huán)徑向拉應(yīng)力、壓應(yīng)力的作用，工作中裂紋極易擴展，導(dǎo)致疲勞破壞，引發(fā)滾筒失效。
裂紋產(chǎn)生的原因：
(1)圓周焊縫拘束應(yīng)力過大
輪輻與輪轂和筒皮連接的兩處焊縫均為圓周封閉焊縫，焊接過程中產(chǎn)生的應(yīng)力無應(yīng)變空間，焊接結(jié)束后隨溫度降低，焊縫收縮，徑向殘余應(yīng)力不斷加大，超過焊縫抗拉極限，焊縫中間或焊趾熱影響區(qū)附近產(chǎn)生沿圓周方向的裂紋。
(2)輪轂、筒皮與輪輻材料不一致
傳動滾筒筒體結(jié)構(gòu)中，輪轂常用45#鋼鍛造毛坯。筒皮一般為Q235鋼板卷制或采用ZG35離心鑄造毛坯，鑄件成分得不到保證，常出現(xiàn)碳含量高及S、P等有害元素超標(biāo)的情況。輪輻材料為16mm鋼板。異種鋼材焊接，尤其是在碳含量較高或存在S、P等雜質(zhì)的情況下，如焊接工藝措施不到位，焊縫可能出現(xiàn)裂紋。
(3)焊縫有明顯的應(yīng)力集中
由于焊接接頭形式、坡口形式、熔透情況、焊縫截面形狀等原因可能使焊縫處于較大的應(yīng)力集中區(qū)域，而應(yīng)力集中是降低焊接接頭和結(jié)構(gòu)疲勞強度的主要原因。應(yīng)力集中的存在有可能導(dǎo)致滾筒在焊接制造中產(chǎn)生裂紋或在使用中裂紋擴展。
(4)焊接工藝參數(shù)選擇不當(dāng)或操作者熟練程度不夠
滾筒焊接工藝參數(shù)直接影響到焊接過程的連續(xù)性、穩(wěn)定性，從而對裂紋的產(chǎn)生起到一定的作用。在手工或半自動電孤焊接中幾乎所有焊接缺陷的產(chǎn)生都與焊工操作水平有一定關(guān)系。
