門座式起重機門架筒體制作及裝配要點淺析

吳雪紅 郭志明

（上海振華重工港機通用裝備有限公司，上海 200125）

門座式起重機鋼結(jié)構(gòu)由門架系統(tǒng)、轉(zhuǎn)盤、機房、上轉(zhuǎn)柱、平衡系統(tǒng)及臂架系統(tǒng)組成，而門架系統(tǒng)中的圓筒體在整個門機結(jié)構(gòu)中至關(guān)重要，是受力的主要結(jié)構(gòu)，其制作及裝配的質(zhì)量直接影響整臺機的質(zhì)量。本文從基礎(chǔ)制作及裝配出發(fā)，分析其中關(guān)鍵點，保證筒體結(jié)構(gòu)的制作及裝配質(zhì)量。

1 放樣、套料

1.1 電腦放樣

放樣時根據(jù)圖紙板厚畫出圓筒體各零件工作圖，需卷圓零件在長度方向放200mm卷圓及焊接收縮余量（如200卷圓余量板采用工藝板反復(fù)使用，則此處只放焊接收縮余量即可），準確標注板厚、數(shù)量等信息。

1.2 根據(jù)物資部門最終提供的板材規(guī)格進行電腦套料

物資部門提供的所有板材母單應(yīng)有質(zhì)保號，便于下料后跟蹤檢測。由于圓筒體主要板料形狀為一個大矩形，套料時應(yīng)對物資部門提供的鋼板寬度進行最大利用率斷板，筒體斷成多個分段后進行套料，斷板時還需注意筒體內(nèi)隔板的安裝位置不能與筒體對接縫重合。套料完成后，生成套料圖，在下料配套清單內(nèi)注明所套件數(shù)，并移植套料圖編號，方便自檢，避免重復(fù)套料，由放樣人員根據(jù)套料具體零件圖編制拼板圖。

2 下料

下料前鋼材預(yù)處理：預(yù)處理前的鋼材，應(yīng)去除油污和水分；鋼材的表面預(yù)處理，應(yīng)按矯形、除銹、涂防銹層的順序依次進行；經(jīng)預(yù)處理的鋼材，不得有牢固的軋制氧化皮和其他污物，拋丸后的鋼材表面應(yīng)呈現(xiàn)有光澤的銀白色；經(jīng)預(yù)處理后的鋼材清除質(zhì)量：（ISO 8501-2）鋼板要求達到Sa2.5級；經(jīng)除銹后的鋼材，必須按預(yù)處理生產(chǎn)線的規(guī)程立即或在規(guī)定時間內(nèi)（冬季6h，夏季4h）涂防銹劑或薄層底漆，應(yīng)按訂貨合同規(guī)定的厚度涂刷，未規(guī)定者，涂15～25μm漆膜厚度；鋼材預(yù)處理后，必須將原材料標記移植于預(yù)處理涂漆后的板件上，移植標志用色標涂刷在板件相鄰二側(cè)板厚處[1]。

切割時要注意鋼板四周應(yīng)割除15mm邊勢，以防止筒體板料會有雜質(zhì)，從而影響拼板時的對接焊縫探傷質(zhì)量。零件坡口氣割后，邊緣的毛刺、熔渣以及凹凸不平等均應(yīng)仔細清除、打磨，對非焊接切割表面上的裂紋、挖肉，必須焊補修平[2]。

號料：下料切割好的零件需注明產(chǎn)品工號、部件名稱、件號等。檢查下料后零件的外形尺寸及坡口等。號料后的零件按工號、部件堆放整齊。

3 拼板

3.1 拼板時基本要求

拼板前先根據(jù)拼板圖檢查鋼板的表面質(zhì)量，復(fù)核各板件厚度、外形尺寸和坡口型式。把拼板所需的各個板件校平整后上水平胎架；上胎架時應(yīng)注意坡口的方向，注意拼板不允許有錯位；拼板中要拉線檢查板件的直線度和對角線尺寸，同時要以每塊板的中線對中線進行拼板，以保證拼板質(zhì)量；拼板定位焊長度為40mm，定位焊結(jié)束應(yīng)自己先根據(jù)拼板圖檢測拼板后總尺寸是否正確，坡口是否正確，然后報檢驗確認；拼板后焊接前，要在接縫兩端安裝上引熄弧板，引熄弧板規(guī)格為80mm×100mm，與拼板應(yīng)等厚度，同坡口；所有拼板焊縫均應(yīng)由有資質(zhì)的焊工采用自動埋弧焊進行，焊后按圖紙要求探傷、拍片，合格后進行火焰校平。

3.2 拼板所用工具

1t手動葫蘆2只；鐵錚2只；木質(zhì)榔頭2把；50mm直角尺1把、100m鋼尺1把、5m卷尺寸1把；2t千斤頂2只；點焊用電焊籠頭1只、氧乙炔手工割具1把；點焊焊條E5015 φ3.2mm 5kg；晶閘管式弧焊整流器ZX5-400，點焊時電流約為150A；埋弧焊機MZ-1000 焊絲φ6 mm H10Mn2，焊劑采用HJ331。

4 預(yù)制

筒體頂升支座按圖先進行預(yù)制焊接，檢驗合格后待用。筒體內(nèi)各隔板進行拼裝預(yù)制，檢驗合格后待用。各工藝吊耳進行預(yù)制好。

5 分段卷圓加工

用專業(yè)卷板機對筒體各分段進行卷圓加工，卷圓操作時為了保證其外觀質(zhì)量，速度應(yīng)緩慢。卷圓時為了保證筒體長度要求，兩端需要預(yù)先留200mm余量，卷圓結(jié)束后再割除。為了節(jié)約材料，200mm余量亦可用工藝板代替，每次卷圓前把工藝板點焊在筒體兩側(cè)，等卷圓完成后再割除下次可再用。

6 分段焊接成筒體

筒體第一截筒體高度宜斷成1500mm左右，與上部筒體厚蘭進行焊接，焊接采用埋弧自動焊進行，焊接完畢根據(jù)圖紙要求做UT+RT檢測；檢測合格后的筒體與法蘭部分，應(yīng)進行消除焊接應(yīng)力退火處理，消應(yīng)結(jié)束應(yīng)對焊縫位置做著色探傷；各分段應(yīng)按圖紙要求裝配中間隔板，焊接完成。

安裝頂升支座，并焊接；卷圓合格后的各分段按拼板圖放置到滾輪架上，按要求進行對接準備焊接，先進行點焊，焊接采用埋弧自動焊，滾輪架自動旋轉(zhuǎn)進行，以保證焊接質(zhì)量，焊接完畢根據(jù)要求進行UT+RT檢測；各分段拼裝完畢后，按吊耳工藝圖安裝吊耳，嚴禁板鉤直接進行筒體吊裝。

7 復(fù)圓后加十字工藝撐出車間

圓筒體對接縫焊接完畢經(jīng)探傷合格后，為了保證筒體圓度必須進行復(fù)圓；為了避免筒體結(jié)構(gòu)在沖砂、吊裝等轉(zhuǎn)運過程中變形，而與橫梁筒體對接裝配時出現(xiàn)橢圓現(xiàn)象，復(fù)圓結(jié)束后需要在其兩端口處增加十字工藝撐桿加強；增加的工藝撐需對應(yīng)圓筒體外側(cè)的吊耳安裝，不能安裝在筒體空當處。

工藝撐桿的兩端必須有同圓筒體同半徑的圓弧節(jié)點板（見圖1），該圓弧節(jié)點板以間斷焊形式（焊50空100，雙面角焊縫）焊于筒體內(nèi)側(cè)；此節(jié)點板安裝時，遇有筒體的縱向焊縫需現(xiàn)場開R20的過焊孔；對圓筒體進行翻身時，必須用吊裝設(shè)備對其整體騰空翻身，嚴禁著地滾翻，以防引起筒體變形。

圖1 圓弧節(jié)點板示意圖

8 各分段拼裝

出車間之前，由檢驗員對圓周度進行測量，如果測量發(fā)現(xiàn)圓筒體的圓周度不好，應(yīng)立即讓車間對此圓周進行復(fù)圓后再重新出車間；筒體拼裝之前，應(yīng)測量兩對接圓筒體的周長，盡量挑選兩個周長尺寸比較相近的對接，如周長差大于15mm，則無法進行對接；還得注意兩圓筒體的圓周度，如果發(fā)現(xiàn)圓周度問題較大的話，應(yīng)立即向檢驗等匯報，把問題處理后再拼接圓筒體。車間拼裝現(xiàn)場如圖1所示。

對接時，一定要預(yù)先選好四個或六個等分點，先把這幾個點做好焊縫定位焊，然后一個小等分一個小等分的焊縫定位，外側(cè)用馬板定位；對接時要務(wù)必保證圓筒體的中心及垂直度，即中心偏差不超過2mm，垂直度偏差不超過2mm；焊后報驗，圓筒體對接縫錯位不超過0.125δ，δ為圓筒體板厚，如果超差則應(yīng)重新對接[3]。

9 圓筒與橫梁筒體拼接

圓筒與橫梁筒體拼接時，如出現(xiàn)兩個圓周不匹配，周長差大于15mm的情況，則需按照如下步驟進行拼裝。此處要注意杜絕傳統(tǒng)的火工對圓筒體接縫超差處進行直接校正，否則效果適得其反。

先脫開上段圓筒與橫梁圓筒體的對接點焊縫；橫梁處的一段圓筒體高度一般有800mm，一周有兩條對接縫，故先刁開豎對接縫的一段，具體高度約為400mm；對此圓筒體一點一點地校正，盡量保證返工后的圓筒體周長與上段圓筒體周長差在10mm以內(nèi)。

圖2 車間拼裝現(xiàn)場

校正完畢，內(nèi)部點焊圓弧模板，模板應(yīng)不小于600mm長、300mm寬，半徑同圓筒，以防止進行對接縫焊接時圓筒體再次變形，保持其圓度；焊縫焊接前請檢驗進行檢查，合格后方可焊接；對接完畢，豎對接縫要進行UT檢驗，質(zhì)量達到廠標要求；按上述七步驟再對接此橫梁圓筒體與上部筒體，保證筒體對接厚度錯位量不大于0.125δ，符合標準要求。

10 結(jié)語

筒體制作的質(zhì)量優(yōu)劣，與各個步驟都是密不可分的，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，就可以導(dǎo)致最終的拼裝有偏差，故只有每一個步驟均嚴格把關(guān)，才能制造出合格的筒體。