橋式起重機(jī)的制造任務(wù)為單梁龍門吊,跨距22In,起吊質(zhì)量為5t。如何在不具備大型吊裝設(shè)備的情況下,采用邊裝配邊組焊的裝焊順序,有效控制焊接變形,解決了箱形主梁難以翻轉(zhuǎn)的問題,成功的完成箱形主梁的焊接同時(shí)也要保證技術(shù)要求。箱形主梁全長(zhǎng)361TI,外形尺寸:36000mm~l25mm~l500mm.由Q235鋼板焊接而成,如圖1所示。主梁的腹板及翼板的對(duì)接焊縫是I類焊縫,主梁與腹板的組合焊縫是Ⅱ類焊縫;梁的上拱度為22mm旁彎≤8mm,扭曲≤3mm。
1,2一水平角鋼;3一上蓋板;4一腹板;5一下蓋板;6一長(zhǎng)肋板;7一短肋板
圖1主梁結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圈
首先,我們要對(duì)箱形主梁的質(zhì)量和要求,以及一些參數(shù)做一些分析:
箱形主梁的焊縫質(zhì)量和尺寸精度要求高.截面尺寸大、剛性大。在焊接過程中,由于受現(xiàn)場(chǎng)起重條件的限制,無法對(duì)箱形主梁反復(fù)翻轉(zhuǎn),只能利用合理的裝配及焊接順序進(jìn)行變形控制。焊后一旦發(fā)生變形則無法矯正,因此,箱形主梁的制造關(guān)鍵就是如何在制造過程中控制好焊接變形。
橋式起重機(jī)的主梁要求在垂直平面內(nèi)必須有一定的上拱度.以抵消起重時(shí)梁的下?lián)隙?。上拱?shù)值為L(zhǎng)/1000,即22itlm。因此,在制造過程中,采用預(yù)制腹板上拱變形的方法來保證主梁的上拱度。
箱形主梁的制造工藝及措施
1. 焊接人員
參加焊接的焊工應(yīng)具備相應(yīng)的操作資格.除此之外.還應(yīng)配備專門的焊接技術(shù)人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)、焊接檢驗(yàn)人員進(jìn)行全程跟蹤檢查。
2. 焊接材料
焊條使用前必須嚴(yán)格按使用說明書的規(guī)定進(jìn)行烘干。然后放在保溫筒內(nèi),隨用隨取。焊條烘干后在保溫筒內(nèi)存放超過4h應(yīng)重新烘干.烘干次數(shù)不得超過2次。
3. 下料
采用自動(dòng)火焰切割方法下料。
(a)蓋板下料將上、下蓋板矯平后。在對(duì)接長(zhǎng)度方向上放400mm的工藝余量。
(b)腹板下料腹板矯平后,首先在長(zhǎng)度方向拼接,然后左右兩側(cè)腹板對(duì)稱氣割.以防主梁兩側(cè)腹板尺寸不同.引起主梁的扭曲變形。為使主梁有規(guī)定的上拱度,在腹板下料時(shí)必須有相應(yīng)的上拱度,且上拱度應(yīng)大于主梁的上拱度。腹板下料時(shí),需放1.5L/1000,即33mm的余量,并且在離中心2ITI處不得有接頭,為避免焊縫集中,上、下蓋板與腹板的接頭應(yīng)錯(cuò)開,距離不小于200mm。腹板下料后長(zhǎng)度誤差為_10mm。
(c)長(zhǎng)短肋板下料主梁的長(zhǎng)短肋板的寬度尺寸只能小不能大(1mm左右)。長(zhǎng)度尺寸可允許有一定的誤差(±2mm以內(nèi))。肋板的4個(gè)角應(yīng)為90。,尤
其是肋板與上蓋板聯(lián)接處的2個(gè)角更應(yīng)嚴(yán)格保持直角,以使裝配后主梁的腹板與上蓋板垂直,同時(shí)主梁在長(zhǎng)度方向上不會(huì)發(fā)生扭曲變形。
4. 坡口制備
上、下蓋板和腹板的對(duì)接,可采用單面焊雙面成形工藝,坡口角度為30。~40。,單面V形坡口,以減小開坡口和焊后翻轉(zhuǎn)的工作量。
5. 組裝一焊接
5.1 裝配一焊接順序
為使主梁保持合理的上拱度.并有效地控制焊接變形,組裝時(shí)采用預(yù)制上拱法。
(1)先將下蓋板矯平,然后將下蓋板上所有的對(duì)接焊縫進(jìn)行焊接。
(2)在平臺(tái)上制出與腹板一致的上拱度,并將焊后的下蓋板調(diào)平.平鋪在平臺(tái)上,并劃出各板的安裝位置線。
(3)將一側(cè)的腹板點(diǎn)固在下蓋板上,注意保證腹板與下蓋板的垂直度,并在腹板上劃出各隔板的位置線。
(4)在將另一側(cè)腹板上劃出各隔板的位置線后.與下蓋板點(diǎn)固焊接在一起。
(5)將長(zhǎng)隔板與角鋼按劃好的位置線,分別與兩腹板進(jìn)行點(diǎn)固焊焊接在一起。
(6)焊接長(zhǎng)隔板與兩腹板的立縫,以及角鋼與兩腹板的角焊縫。
(7)組裝上蓋板。
(8)先焊接下蓋板與兩腹板的2條縱縫.再焊上蓋板與兩腹板的2條縱縫,最后焊接上蓋板與長(zhǎng)隔板的角焊縫。
(9)組對(duì)短隔板,組對(duì)后先焊接短隔板與兩腹板的立縫,再焊接短隔板與上蓋板的角焊縫。
5.2 組對(duì)間隙
上、下蓋板及腹板在對(duì)接時(shí),均應(yīng)留有一定的間隙,板厚8mm,間隙為3 4mm,以保證單面焊雙面成形。兩腹板與下蓋板在組對(duì)時(shí),應(yīng)盡量減小組焊間隙.間隙量<1.0mm,以減小焊接變形。長(zhǎng)短肋板在與上蓋板進(jìn)行組對(duì)時(shí),也同樣應(yīng)將各組件壓緊,以盡量減小組焊間隙。
6. 焊接工藝
要保證箱形主梁的焊接質(zhì)量及合理的上拱度,并有效控制其焊接變形.焊接工藝是關(guān)鍵。
(1)施焊前,先檢查坡口及組對(duì)質(zhì)量,如發(fā)現(xiàn)尺寸超差.應(yīng)及時(shí)處理后再施焊。
(2)焊前必須清除坡口及焊縫兩側(cè)各20mm范圍內(nèi)的油、污、水、銹及其他雜質(zhì)。
(3)焊接順序:先焊上、下蓋板及腹板的對(duì)接焊縫.再焊兩腹板與下蓋板的2條縱縫;焊接過程中,應(yīng)盡量采用2名或4名焊工同時(shí)、對(duì)稱地進(jìn)行焊接,以防止主梁發(fā)生扭曲變形。
(4)選用合理的焊接工藝參數(shù):焊接方法采用焊條電弧焊,焊條直徑為4.0mm,焊接電流為160~200A,電弧電壓為22~25V。
7. 質(zhì)量檢驗(yàn)
箱形主梁的質(zhì)量檢驗(yàn)主要是制造過程中的工序檢驗(yàn)及制造完成后的專檢。箱形主梁焊接完畢,經(jīng)質(zhì)檢部門聯(lián)檢,其幾何尺寸、上拱度及焊縫質(zhì)量均符合質(zhì)量要求。
對(duì)于此大型橋式起重機(jī)的箱形主梁的制造,在不具備大型吊裝設(shè)備的情況下,作者采用合理的裝焊順序及工藝措施,成功地彌補(bǔ)了設(shè)備方面的不足,避免了對(duì)箱形梁的反復(fù)翻轉(zhuǎn),保證了箱形梁的焊接質(zhì)量并滿足了尺寸要求。