大型鋼箱梁焊接工藝及變形控制

趙建忠

摘 要：文章圍繞大型鋼箱梁焊接工藝及變形控制這一內(nèi)容展開論述，以某大型工廠為例，首先對鋼箱梁幾何尺寸的控制要點(diǎn)進(jìn)行了分析，然后對鋼箱梁焊接工藝及變形控制措施進(jìn)行了具體分析。

關(guān)鍵詞：大型鋼箱梁；焊接工藝；變形控制

鋼箱梁指的是箱型梁的截面形狀和通常的箱子截面一樣，以此而命名為箱形梁，鋼箱梁通常由蓋板、腹板、底板、隔板組成。隨著時(shí)代的發(fā)展，鋼箱梁已成為現(xiàn)代住宅的重要組成部分，還被廣泛運(yùn)用于橋梁建設(shè)和水電站閘門設(shè)計(jì)中，而且，在實(shí)踐運(yùn)用過程中，大型鋼箱梁焊接工藝已經(jīng)取得了一定的進(jìn)步，但是變形控制仍然存在很多不完善的地方。本次論述中以某大型工廠為例，該工廠在安裝大型鍋爐過程中，會涉及到鋼箱梁焊接。在焊接過程中，需要采用二氧化碳?xì)怏w作為保護(hù)氣，由Q235A鋼板焊接而成，主梁的腹板的對接焊縫為一類焊縫，主梁的腹板與翼緣板的組合焊縫為二類焊縫，梁的正面直線度≤4.0mm，側(cè)面直線度≤6.0mm，扭曲≤2.0mm。

1 鋼箱梁幾何尺寸的控制要點(diǎn)

首先，在長度控制方面，需要根據(jù)所設(shè)定的上下翼緣長度切割。在寬度控制方面，重點(diǎn)要對單元構(gòu)件和U形肋的寬度進(jìn)行控制，在本次焊接中，上下翼緣共有310個橫條縱向?qū)雍附樱?條熔透角焊接，為了對寬度進(jìn)行嚴(yán)格控制，焊接人員必須特別注意橫向變形后的組裝焊接。在梁高控制中，應(yīng)該將橫隔板為內(nèi)胎，底胎架為外胎，從而使梁高得到合理控制。其次，在平面度控制方面，工作人員應(yīng)該對多段箱梁進(jìn)行匹配組裝，而且應(yīng)該不同梁段的端口安放防板，當(dāng)整個焊接工作完成后，再將防板拆掉。為了確保焊接效果，相鄰的梁段縱向U型肋必須相互匹配，整體而言，各板面的中心線必須要嚴(yán)格匹配，其中包括頂板、底板、斜底板等。再者，在拱度控制方面。工作人員應(yīng)該根據(jù)事先設(shè)定的拱度，多段連續(xù)匹配預(yù)拼裝。根據(jù)大型箱梁的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，焊接橫向收縮會對寬度和U型肋的匹配產(chǎn)生較大的影響，所以，在焊接過程中，要對鋼梁板塊的焊接收縮量進(jìn)行嚴(yán)格控制，這樣才能確保焊接完成的鋼梁尺寸符合要求。

2 焊接工藝及變形控制措施

2.1 材料準(zhǔn)備

在焊機(jī)過程中，重點(diǎn)用到的焊接材料包括焊條和焊劑等，為了確保焊接效果，所使用的焊條和焊劑必須進(jìn)行嚴(yán)格烘干，烘干完成后需要將其存放于恒溫箱中，溫度設(shè)定在150左右，而且為了確保焊接材料的質(zhì)量，焊接人員應(yīng)該隨身配設(shè)焊條保溫桶，在焊接操作過程中，用一個取一根。另外，當(dāng)焊條烘干后，如果在保溫桶中存放超過4小時(shí)還未被用，則應(yīng)該重新進(jìn)行烘干處理，烘干流程如上所述，但是總體而言，烘干次數(shù)不超過兩次。在焊接中所使用的焊劑要進(jìn)行有效防護(hù)，避免氧化皮等雜物混入，這樣會嚴(yán)重影響焊劑的實(shí)際效果。對于反復(fù)使用的焊劑，工作人員要注意在其中添加新的焊劑，并且要混勻。再者，工作人員要做好設(shè)備準(zhǔn)備，為了確保焊接效果，應(yīng)該選用參數(shù)穩(wěn)定且可以靈活調(diào)節(jié)的逆變焊機(jī)。而且在機(jī)械選用完畢之后，需要對焊機(jī)的電流表、電壓表等進(jìn)行全面檢查，從而為焊接工作做好充分的準(zhǔn)備。

2.2 合理組裝

在組裝過程中，首先將調(diào)平的后翼板置于平臺之上，而且要做好固定工作，然后清晰畫出位置線，以確保安裝工作的準(zhǔn)確無誤。其次，工作人員需要將隔板點(diǎn)固定在后翼板上，而且固定過程中隔板的垂直度不超過1.5毫米。再者，工作人員要組裝兩塊腹板，然后將組裝完成的腹板、隔板以及后翼板固定在一起，當(dāng)然，為了確保組裝效果，應(yīng)該在腹板上事先畫好隔板位置線。最后進(jìn)行前翼板組裝。總體而言，在組裝過程中，必須嚴(yán)格按照上述組裝順序進(jìn)行。另外，為了減小組裝間隙的影響，個組合件必須進(jìn)行壓密處理，最終使局部間隙控制在1毫米的范圍內(nèi)。

2.3 科學(xué)實(shí)施焊接工藝

根據(jù)上表信息，在大型鋼箱梁焊接過程中要注意以下幾方面要點(diǎn)內(nèi)容：第一，在焊接過程中，焊接人員應(yīng)該選擇對稱焊接的方式，具體而言，則是從中間向兩端分向?qū)ΨQ焊接，而且，在焊接過程中應(yīng)該遵循特定的焊接順序，焊接人員應(yīng)該先對隔板的立焊縫進(jìn)行焊接，接著對連接翼板的角焊縫進(jìn)行焊接，之后對腹板內(nèi)部與翼板相連的角焊縫進(jìn)行焊接，最后對外部開坡口的組合焊縫進(jìn)行焊接。總體而言，嚴(yán)格按照工藝順序進(jìn)行焊接工作，可以有效防止箱梁發(fā)生扭曲變形。第二，實(shí)施定位焊工藝。通常情況下，定位焊的長度應(yīng)該在50以上，且間距在100毫米至400毫米之間，與正式焊相比，定位焊的厚度應(yīng)該是其一般左右。為了確保定位焊工藝順利實(shí)施，應(yīng)該將裂紋、氣孔、夾渣等進(jìn)行清潔處理，之后再進(jìn)行重焊。

2.4 變形矯正

對于大型箱梁而言，通過下料、拼裝、焊接等工序可以有效預(yù)防變形，但是在焊接完成后，仍然很有可能出現(xiàn)輕微變形，為此，則應(yīng)該通過局部火焰加熱和剛性固定的方式對此輕微變形進(jìn)行矯正。通過局部火焰加熱，可以將較長的鋼板在冷卻后縮短，從而將出現(xiàn)的輕微變形予以消除。剛性固定，則是在鋼箱梁上配設(shè)鋼架，然后再放置楔塊，通過這樣方式來消除輕微變形。

3 結(jié)語

文章結(jié)合個人多年實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)，就大型鋼箱梁焊接工藝及變形控制中的相關(guān)內(nèi)容展開了探討，具體的分析了鋼箱梁幾何尺寸的控制要點(diǎn)，而且對焊接工藝及變形控制措施進(jìn)行了分析，分別是材料準(zhǔn)備、科學(xué)下料、合理組裝、科學(xué)實(shí)施焊接工藝、變形矯正等。然而由于個人所學(xué)知識以及閱歷的局限性，并未能夠做到面面俱到，希望能夠憑借文章引起廣大學(xué)者的關(guān)注。

參考文獻(xiàn)

[1] 杜春平.焊接工藝學(xué)“一體化”教學(xué)模式初探[J].桂林航天工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2013（01）.

[2] 焊接工藝 其它焊接方法[J].機(jī)械制造文摘（焊接分冊），2010（01）.

[3] 何林飛.大型鋼板箱形梁焊接工藝及變形控制探討[J].廣東建材， 2007（09）.

[4] 羅能.24MN液壓拉伸矯直機(jī)箱形梁機(jī)架焊接變形控制[J].四川冶金，2007（01）.