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天津市职业技能鉴定高级技师论文论文题目：桥式起重机焊接（变形）问题处理方法 姓名：周家友身份证号准考证号:HG21 所在单位：天津市起重设备有限公司桥式起重机焊接（变形）问题处理方法摘要：近年来，随着箱型梁结构在工程上的广泛应用，其变形的控制成为迫切需要的解决问题之下，桥式起重机其截面形状即为典型的箱型梁结构，由于其焊缝多、结构复杂、焊接应力和变形较大。如果不采取合理的设计及施工工艺方案就会在焊接过程中出现变形从而严重影响焊接质量，甚至会导致结构无法正确的安装及使用，本人主要对桥式起重机在焊接加工时出现的变形问题提出合理方法，使变形减少到最小状态，满足结构合理正确的使用。首先:明确焊接变形产生的原因焊接时不均匀的热输入是产生焊接应力及变形的决定因素。其次：焊接变形的类型主要分类表现在：a.纵向收缩及横向收缩 b.弯曲变形 c.角变形 d.波浪变形 e.扭曲变形等。最后：了解其主要影响因素焊接尺寸、焊缝数量 、焊缝位置、焊接工艺方法、焊接规范参数、施焊方法等。通过以下几点对桥式起重机焊接过程中出现的变形原因进行操作，从而使变形因素减少至最小状态。降低成本。桥式起重机的桥架由主梁（或桁架）、栏杆（或辅助桁架）、端梁、走台（或水平桁架）、轨道及操纵室等组成。桥架的外形尺寸取决于起重量、跨度、起升高度及主梁结构型式。桥式起重机结构型式有箱形结构、偏轨箱形结构、偏轨空腹箱形结构和箱形单形单主梁结构。箱形结构梁应用最为广泛。通用桥式起重机桥架一般采用低碳钢制造，由于其焊接性好，不采取特殊工艺措施就可等到优良的焊接接头。（一） 箱形主梁焊接1. 焊接工艺流程 箱形主梁由左右腹板、上下翼板内加长、短板组成，当腹板较高时，尚需加水平助，见图（1）。由于梁为封闭式结构，必须先焊梁内的长、短肋板，然后焊下翼板。具体焊接顺序如下： A S 1324A65 图（1）箱形结构主梁 1-长助板；2-短助板；3-上翼板；4-腹板；5-下翼板；6-水平肋（1）先焊接上翼板与长、短助板间的焊缝。如等装好左右腹板后一起焊接，会产生II形梁扭曲变形，造成整形困难。（2）装上左右腹板，焊接II形梁的内部焊缝，两条长的纵焊缝暂不焊。（3）装配下翼板后，工艺规定先焊下翼板与腹板间的两条角焊缝，应两面对称同时焊接，这样可以减少焊接变形。如下翼板装配好后上拱度超过工艺规定，可以先焊上翼板的两条角焊缝。（4）焊接上（下）翼板的两条角焊缝 。2.拼板对接焊工艺 主梁长度一般为1040m ，腹板与上下翼板要用多块钢板拼接而成。拼接焊缝质量应满足起重机技术条件中的规定。根据板厚不同，对接焊工艺有：开坡口双面手工电弧焊；一面手工电弧焊，一面自动埋弧焊；双面自动埋弧焊；气体保护焊；单面焊双面成形自动埋弧焊。用前4种工艺拼接时，当一面拼焊好后，必须把焊件翻转进行清根等工序。如拼板较长，翻转操作不当，会引起翘曲变形。3.单面焊双面成形自动埋弧焊拼板工艺 钢板厚度在512m之间，可采用门工压力架（焊剂铜衬垫）自动埋弧焊。它与上述4种拼焊工艺比较，具有双面焊缝一次成形、不需翻清根、对装配间隙和焊接规范要求不十分严格等优点。工艺过程如下：（1）钢板拼接前，清除接缝处铁锈、油污、至出现金属光泽。（2）钢板装配间隙中心要对准铜衬垫凹槽中心，否则会造成背面焊缝成形不良。其中心偏移不大于1mm .截面尺寸见表（1）表 -（1）铜衬垫截面尺寸钢板厚度槽深h槽宽b曲率半径r63127.583.51491041510.51241611 (3)门式框架压紧后，上升顶杆使铜衬垫与钢板贴紧，两端加引弧板和引出板。用氧乙炔焰烘干钢板和铜衬垫上的潮气，以减少焊缝产生气孔。(4)接缝中铺一薄层40目过筛细颗焊剂，轻敲使之落槽内，以保护熔池不受氧化，提高焊缝背面成形质量。（5）用交流电焊接，工艺参见表（2） 表-（2）单面焊双面成形自动埋弧焊工艺参数钢板厚度（mm）装配间隙（mm）焊丝直径（mm）焊接电流（A） 电弧电压（v）焊接速度(mm/s)焊丝伸出长度(mm)62.534550-67034-379.7-8.818-258344650-75034-378.8-8.718-251044.55850-95036-408.3-7.818-25124.554950-110037-417.2-6.118-25板厚超过12mm时，由于焊接电流增大，焊缝成形系数变差，晶粒度也长大，宜采用开坡口或其他焊接工艺。4.对接焊缝质量 内部质量应符合GB3323-87钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级II级或JB 1152-81锅炉和钢制压力容器对接焊缝超声波探伤I级的要求，外部质量应符合JB/ZQ4000.3-86标准中BS级的要求。5.主梁角焊缝焊接工艺水平 腹板与翼板的装配间隙应量小，沿接缝全长最大间隙不超过0.5mm。接缝除锈后烘干。焊脚高度6-8mm，可两面同时焊接，以减少焊接变形； 超过8mm宜多层焊接。半自动埋弧焊采用直流反接，工艺参数见表（3） 表-（3）不开坡口平角焊缝半自动埋弧焊工艺参数焊角高度(mm)焊丝直径(mm)焊接电流(A)电弧电压(V)送丝速度(mm/s)焊接速度(mm/s)62280-80032-3442-447.2-5.682300-35034-3643-476.7-5.0主梁角焊缝外部质量应符合JB/ZQ4000.3-/86标准中BK级的要求、（二） 桥架装配焊接1. 小车路轨对接头焊接工艺 起重机桥架上行走小车的路轨接头，以往大部都不焊成整体，而是用轨道压板将其固定。这样，接头处高低不平，侧向错位，不车行走到接头处会引起冲击。现今路轨接头用电弧焊方法焊接成整体，焊后磨平焊缝。（1） 路轨接头端面除锈后，底部用E5015焊条堆焊一焊唇，并沿路轨底面磨平。（2） 装配时两路轨接头处要离开1416mm。为补偿焊缝收缩引起的角变形，端部装配成1：100的斜度，下衬铜垫板。（3） 焊前路轨预热至250-300c ，预热长度每边不短于300mm。（4） 分3层焊接，第1层用E5015焊条，焊后清除焊渣。装上两侧铜挡块，两侧间隙不小于4mm，间隙过小焊渣无法下流，用轧头固定。焊接第II屋如温度己降低，应再预热至250-300C，用E5015焊条焊接。运条方法是不间断地转小圈，使焊渣从路轨两侧的间隙流下，焊缝表面光滑，不出现凹坑。（5） 第II层焊好后立即焊第III NFC ,焊条用EDPMn3-15,使用前经250c烘干。堆焊结束，应即拆掉挡块检查，发现缺陷即修补好，不能在焊缝冷却后修补，以免引起焊缝开裂。（6） 焊接结束后，为使焊缝缓冷，将接头处再加热到预热温度，而后保温缓冷。（7） 轨面焊层三侧面先目测无裂纹出现，然后用砂轮把轨面三侧面磨平，进行磁粉探伤检查。如发现开裂要把裂纹磨去，预热后补焊。并重复检查，直至合格。I、II层焊缝以目测检查为主，发生疑问也应做磁粉或着色检查。2. 主梁与端梁连接焊接工艺 其连接焊缝为搭接和角焊缝，现场装配焊接，有立焊、仰焊位置。为提高焊缝质量，采用焊接翻转架，可使立得、仰焊变为平焊位置。3. 路轨压板螺栓电弧焊工工艺 压紧小车行走路轨的方法有：（1）焊接式压板，把压板一头焊在主梁上翼板上，另一头夺牢路轨下翼板固定。如要更换路轨，须把压板用气割法割掉，上翼板受热受影响主梁上拱度，带来维修困难。（2）在主梁上翼板上钻孔、攻丝、用螺栓使压板压紧路轨。此法工艺周期长，如上翼板较薄，不适用。（3）用螺柱电弧焊方法。螺柱用特殊的焊接方法焊牢在上翼板上，再用压板压紧路轨。此法具有省工，拆装路轨的方便、维修方便等优点。（1） 螺柱电弧焊部分要严格除锈到金属光泽，不留锈斑和油污，当天除锈当天焊接。（2） 翼板的螺板弧焊部分，也要打磨至出现金属光泽，如有水气，应烘干后才能焊接。（3） 保护瓷套使用时应干燥，无油污、水气、弧焊过程中不可开裂，不粘结于焊缝。（4） 螺柱的质量试验可参照AWSD1.1-92的规定。简易的试验方法是螺柱焊好后，套上管子板弯90，或用铁锤敲弯90，不出现裂纹，折断。也可根据螺柱强度等级用扭矩法做工艺试验，达到一琮扭矩值，检验焊缝质量。试验板厚度应不小于被焊工件板厚度。（5） 螺柱电弧焊由于焊接时间短，又需要较大的焊接电流，容易产生电弧磁偏吹。为使焊缝成形良好，要有可靠合理的接地。实践中平焊时可用两边对称接地法，即把地线接在主梁的上翼板两端，横焊时把地线接在焊螺柱部位下面。M16、M20螺柱电弧焊工工艺参娄见表（4），螺柱材料为Q235-A 表（4）螺柱电弧焊工工艺参数螺柱尺寸（mm）焊接时间（s）电弧电压（v）焊接电流（A）焊接端尺寸（mm）M160.6-0.4824-29880-950.14M200.63-0.5225-301100-125016.5注：横