橋式起重機焊接變形問題處理方法

楊紅巖

【摘 要】近年來，隨著箱型梁結構在工程上的廣泛應用，其變形的控制成為迫切需要的解決問題之下，橋式起重機其截面形狀即為典型的箱型梁結構，由于其焊縫多、結構復雜、焊接應力和變形較大。如果不采取合理的設計及施工工藝方案就會在焊接過程中出現(xiàn)變形從而嚴重影響焊接質量，甚至會導致結構無法正確的安裝及使用。本文主要通過對橋式起重機在焊接加工時出現(xiàn)的變形問題提出合理方法，使變形減少到最小狀態(tài)，滿足結構合理正確的使用。從二方面采取控制措施，從而實現(xiàn)起重機焊接施工質量控制的目的。

【關鍵詞】變形產生原因；焊接變形分類；主要影響因素

一、箱形主梁焊接

1.1焊接工藝流程

箱形主梁由左右腹板、上下翼板內加長、短板組成，當腹板較高時，尚需加水平助，見圖（1）。由于梁為封閉式結構，必須先焊梁內的長、短肋板，然后焊下翼板。具體焊接順序如下：

1-長助板；2-短助板；3-上翼板；4-腹板；5-下翼板；6-水平肋

（1）先焊接上翼板與長、短助板間的焊縫。如等裝好左右腹板后一起焊接，會產生II形梁扭曲變形，造成整形困難。

（2）裝上左右腹板，焊接II形梁的內部焊縫，兩條長的縱焊縫暫不焊。

（3）裝配下翼板后，工藝規(guī)定先焊下翼板與腹板間的兩條角焊縫，應兩面對稱同時焊接，這樣可以減少焊接變形。如下翼板裝配好后上拱度超過工藝規(guī)定，可以先焊上翼板的兩條角焊縫。

（4）焊接上（下）翼板的兩條角焊縫。

1.2拼板對接焊工藝

主梁長度一般為10～40m，腹板與上下翼板要用多塊鋼板拼接而成。拼接焊縫質量應滿足起重機技術條件中的規(guī)定。根據板厚不同，對接焊工藝有：開坡口雙面手工電弧焊；一面手工電弧焊，一面自動埋弧焊；雙面自動埋弧焊；氣體保護焊；單面焊雙面成形自動埋弧焊。用前4種工藝拼接時，當一面拼焊好后，必須把焊件翻轉進行清根等工序。如拼板較長，翻轉操作不當，會引起翹曲變形。

1.3對接焊縫質量

內部質量應符合GB3323-87《鋼熔化焊對接接頭射線照相和質量分級》II級或JB 1152-81《鍋爐和鋼制壓力容器對接焊縫超聲波探傷》I級的要求，外部質量應符合JB/ZQ4000.3-86標準中BS級的要求。

1.4主梁角焊縫焊接工藝水平

腹板與翼板的裝配間隙應量小，沿接縫全長最大間隙不超過0.5mm。接縫除銹后烘干。焊腳高度6-8mm，可兩面同時焊接，以減少焊接變形； 超過8mm宜多層焊接。半自動埋弧焊采用直流反接，工藝參數中主梁角焊縫外部質量應符合JB/ZQ4000.3-/86標準中BK級的要求。

二、橋架裝配焊接

2.1小車路軌對接頭焊接工藝

起重機橋架上行走小車的路軌接頭，以往大部都不焊成整體，而是用軌道壓板將其固定。這樣，接頭處高低不平，側向錯位，不車行走到接頭處會引起沖擊?，F(xiàn)今路軌接頭用電弧焊方法焊接成整體，焊后磨平焊縫。

（1）路軌接頭端面除銹后，底部用E5015焊條堆焊一焊唇，并沿路軌底面磨平。

（2）裝配時兩路軌接頭處要離開14～16mm。為補償焊縫收縮引起的角變形，端部裝配成1：100的斜度，下襯銅墊板。

（3）焊前路軌預熱至250-300°c，預熱長度每邊不短于300mm。分3層焊接，第1層用E5015焊條，焊后清除焊渣。裝上兩側銅擋塊，兩側間隙不小于4mm，間隙過小焊渣無法下流，用軋頭固定。焊接第II屋如溫度己降低，應再預熱至250-300°C，用E5015焊條焊接。運條方法是不間斷地轉小圈，使焊渣從路軌兩側的間隙流下，焊縫表面光滑，不出現(xiàn)凹坑。

（4）第II層焊好后立即焊第III NFC ，焊條用EDPMn3-15，使用前經250°c烘干。堆焊結束，應即拆掉擋塊檢查，發(fā)現(xiàn)缺陷即修補好，不能在焊縫冷卻后修補，以免引起焊縫開裂。

（5）焊接結束后，為使焊縫緩冷，將接頭處再加熱到預熱溫度，而后保溫緩冷。

2.2主梁與端梁連接焊接工藝

其連接焊縫為搭接和角焊縫，現(xiàn)場裝配焊接，有立焊、仰焊位置。為提高焊縫質量，采用焊接翻轉架，可使立得、仰焊變?yōu)槠胶肝恢谩?/p>

2.3路軌壓板螺栓電弧焊工工藝

壓緊小車行走路軌的方法有：焊接式壓板，把壓板一頭焊在主梁上翼板上，另一頭奪牢路軌下翼板固定。如要更換路軌，須把壓板用氣割法割掉，上翼板受熱受影響主梁上拱度，帶來維修困難；在主梁上翼板上鉆孔、攻絲、用螺栓使壓板壓緊路軌。此法工藝周期長，如上翼板較薄，不適用；用螺柱電弧焊方法。螺柱用特殊的焊接方法焊牢在上翼板上，再用壓板壓緊路軌。此法具有省工，拆裝路軌的方便、維修方便等優(yōu)點。

（1）螺柱電弧焊部分要嚴格除銹到金屬光澤，不留銹斑和油污，當天除銹當天焊接。

翼板的螺板弧焊部分，也要打磨至出現(xiàn)金屬光澤，如有水氣，應烘干后才能焊接。

（2）保護瓷套使用時應干燥，無油污、水氣、弧焊過程中不可開裂，不粘結于焊縫。

（3）螺柱的質量試驗可參照AWSD1.1-92的規(guī)定。簡易的試驗方法是螺柱焊好后，套上管子板彎90°，或用鐵錘敲彎90°，不出現(xiàn)裂紋，折斷。也可根據螺柱強度等級用扭矩法做工藝試驗，達到一琮扭矩值，檢驗焊縫質量。試驗板厚度應不小于被焊工件板厚度。

（4）螺柱電弧焊由于焊接時間短，又需要較大的焊接電流，容易產生電弧磁偏吹。為使焊縫成形良好，要有可靠合理的接地。實踐中平焊時可用兩邊對稱接地法，即把地線接在主梁的上翼板兩端，橫焊時把地線接在焊螺柱部位下面。

M16、M20螺柱電弧焊工工藝參婁見表（4）所示，螺柱材料為Q235-A

注：橫焊時電流采用較小值

三、結論

總之，橋式起重機在焊接加工時出現(xiàn)的變形問題，只要我們提出合理方法，使變形減少到最小狀態(tài)，滿足結構施工要求及正確的使用方法。通過對橋式起重機采取的合理的施焊工藝，以及使用正確的焊接方法、溫度，箱型梁的彎曲變形下看撓度控制在最小的范圍，使現(xiàn)場焊接工作得以順利進行，完全滿足了施工要求，收到良好的效果。