大吨位起重机履带梁焊接变形的控制

1、大吨位起重机履带梁焊接变形的控制发布时间:2010-06-22 来源:徐工生产的650t履带式起重机履带梁（见图1）为空间板焊接成封闭箱形与单腹板混合结构，与车架采用动力销轴连接，承受整机的自重和作业载荷，因此要求履带梁结构要具有足够的刚度和强度，主体结构采用Q550高强钢板制做。经现场按比例多次跟踪测量，发现该机履带梁的焊接变形：挠曲变形量大于或等于8mm；翼板波浪变形量大于或等于10mm，大大超过技术要求。履带梁的上盖板、腹板、底板都采用Q550高强钢板，厚度分别为30、30和50mm，因其结构型式不规则和高强钢板的特殊性，利用机械和火焰加热的矫正法难以控制焊接变形量。采用断续跳跃对称焊和

2、焊后反变形的方法，可以较好地解决变形问题。（1）材料焊接性分析Q550钢是常用高强度结构钢（屈服强度大于或等于530MPa），焊接时冷裂倾向比较大。所以，在低温或大刚性、大厚度条件下生产焊接结构件时，要采用较大的线能量并注意填满弧坑。同时应严格按照徐重机Q/XZJ13005-2006高强钢焊接工艺规范，焊前预热至100150，以减少冷裂倾向。（2）焊前准备机械加工焊接坡口精度最高，但考虑经济性和公司的现状，采用火焰切割方法较为合适。焊前准备包括：坡口制备。如图2所示，搭接焊缝间隙一定要严格控制，间隙过宽易产生焊瘤，过窄易产生未焊透现象。焊前清理。采用机械方法将坡口附近10mm范围内的铁锈和油污

3、打磨清理干净，露出金属光泽。焊丝表面也一定要清洁，不得有铁锈和油污。焊接应在焊接平台上进行，并用工装夹具进行刚性固定。（3）焊接工艺参数履带梁的实际焊接工艺参数如附表所示，实际焊接过程中焊接速度须控制在3050cm/min。（4）控制焊接变形的措施履带梁的拼焊及定位焊前工件的装配及定位对焊后的结构变形有很大影响，组装履带梁时，要严格按照工艺要求拼置。定位焊缝应该对称点固，长度一般应控制在510mm，以保证有一定的强度。为了尽量减少组装误差，组装应该在焊接平台上进行，并用工装夹具进行刚性固定。施焊过程也须在焊接平台上进行，这样有利于工件的翻转，又能保持焊缝位置始终处于水平状态。选择合理的焊接顺序

4、焊接顺序对控制焊接变形非常重要，正确的焊接顺序能够大大地减少焊后的变形。点焊固定后焊件成型（见图3）。焊接时分层施焊，第一层和第二层的焊缝分两道焊完。对于相同板厚的焊接结构，采用多层焊接可以有效地提高焊缝金属的性能，因为每层焊缝变小可改善凝固结晶的条件，同时后一层焊缝对前一层的具有附加热处理的作用，从而可改变其固态相变的组织。施焊第一层焊缝，从第一道焊缝中间向两边断续跳跃对称焊接，如图3所示，焊缝长约100150mm，不允许产生连续焊缝（焊多长与留多长视情而定），然后翻转工件施焊对角线焊缝，焊接方法同焊缝I。用同样方法焊接焊缝、。第二道焊缝在第一道的未焊接处施焊，同样采用从中间向两边断续跳跃对称焊接，焊缝长约100150mm。第二层同样采用第一层的焊接方法，对角线断续跳跃对称焊接，从中间向两边焊接。 第三层属于盖面焊接，连续焊缝，焊接速度比前两次的慢，主要是对焊缝起到热处理的作用。运用反变形手段采用反变形的方法控制焊接变形，即根据焊接收缩余量补偿的经验及试验数据，适当预留收缩量，具体为加上隔套后再做刚性固定，焊接冷却后取下隔套即可防止变形。 通过上述焊接工艺及反变形措施，变形量基本可以得到控制。若遇特殊情况，如果变形量超过允许范围不是很大，只要用丝杠夹具刚性固定、火焰加热进行矫正，即可达到设计要求。生产实践表明，对于650t履带