电解多功能机组天车主梁焊接工艺设计

录

1绪论1

1.1产品简介-----------------------------------------------------1

2.焊接措施日勺简介----------------------------------------------------2

2.1埋弧焊……-..................................................2

2.2CO2气体保护焊-----------------------------------------------4

3焊接性分析--------------------------------------------------------.

3.135号钢焊接性分析--------------------------------------------5

3.2焊接工艺参数的选择..........................................8

4焊接工艺流程......................................................13

4.1钢材日勺矫正------------------------------------------------13

4.2放样，划线与号料,

-----------------------------------------------------------------------------------13

5焊件口勺质量检查----------------------------------------------------20

6焊接构造口勺涂装和发运---------------------------------------------21

参照文献22

焊接工艺课程设计

1绪论

1.1电解多功能机组简介

领军多痂防阴是及预）部瞅电W厂间快键助备伴随侬物部日极电就解他竣

展用于电W铝胡的电W多功能搬且在功能h出有彳妖的发展它是集打克哂H极

麟氧儡目出铝棚族鄢日极鳏和检（修触硬图等多痂好'（郴扃拉种:品。

,多功能I侬由大东工W4出铝d牵液I舔统气动级和电控麴懈份构

成其中大车部分由桥架和运行机解喊桥架是机组的重要承载部件其质量好坏1W向

姓多痂物细卸帐量占婶蜡Ti睡解针加II能加叱状条（牛卜妍母叫、断架囹a

硼高电W多痂喇细挪本质量即计分意义。

电w多功触闿的大车重要采ffl箱型辘双梁桥架构施主梁和端梁a过高强（S螺假锻

这种构选H佛婚简朴，牛产效率高，通用性强铲系列I效b其构选形式1要根据跨距轮

压厂房的轨顶标高及厂房的下弦标高等皴决定。

电W多功能机细勺由梁构^磁板和腹板大部分为直板，制作卜分以便，质量易于惭吸

并且没郁蜡这减少了应力集中现象但这种构造受车间房轨顶标高和r弦标高空间H勺

限制。

电W多瑚物I细增仑EE是机限订门踵要戮之一，足赖型仑装置轨翻她，建设

计及3缔限打部I邀娥。

由于横向配置预焙槽可以提高单位而胪量具有综隹翔微益好等长处目前国内上马

缶那曲厂大多选用2CXKA以±的艘多点进电。潮给铝物多功能花股展起S雌进作

用。

同步还应看到龙陟烯曹及纲硼端制境对电W多功能槌且在可靠性烧转率等施

提th了更需脏。由于懒毂&鄢助腐问题确纯合r曲幽涧环阅‘、舸靠性ir、应哪居无

法处理机组作蝴，驾驶室处在烟气和热微肿，司机用喇艮不好（高位机组更差），靠地

面人工引导作业严重影响操作和牛产效率提高。

因而未来最有发展前逊曲电解多功能搬［我品种旗：高可靠性、高磁率、减翻

作工劳动强度、轻而/JN勺多功能机组。

2焊接措施的简介

2.1埋弧焊

埋弧焊（SubmergedArcWelding）是电弧在焊剂卜燃烧以进行焊接口勺熔焊措施,

在焊接过程中，焊剂熔化产生日勺液态熔渣覆盖电弧和熔化金属，起保护、净化

熔池、稳定电弧和渗透合金元素口勺作用。埋弧焊分为自动埋弧焊和半自动埋弧焊

两种。前者应用较广泛，焊接电流可达600A〜A,焊接效率很高。埋弧焊是一种

适于大量生产的焊接措施，广泛用于焊接多种碳钢、低合金钢和合金钢，也用

于不锈钢和银合金的焊接和表面堆焊。为了提高焊接效率和扩大使用范围，埋弧

焊的电极可采用双丝、三丝、带极（用于堆焊），还可在焊剂中添加金属粉等。焊

剂层下欧J电弧与焊件接口日勺对正和调整，可用工业电视观测或用激光跟踪等措

施探测。埋弧焊的焊接效率高，焊缝光洁，无飞溅，少烟尘，无电弧闪光，劳动

卫生条件好，设备成本较低。缺陷是限于平焊和长焊缝。与气体保护电弧焊相比,

埋弧焊电弧不可见，接头装配规定较高，应用灵活性也较差。

2.1.1埋弧焊的工作原理

埋弧自动焊接时，引燃电弧、送丝、电弧沿焊接方向移动及焊接受尾等过

程完全由机械来完毕，焊剂由漏斗流出后，均匀地堆敷在装配好的工件上,

焊丝由送丝机构经送丝滚轮和导电嘴送入焊接电弧区。焊接电源的两端分

别接在导电嘴和T件上.送丝机构、焊剂漏斗及控制盘一般都装在一台小

车上以实现焊接电弧向移动。

焊接过程是通过操作控制盘上口勺按钮开关来实现自动控制的。焊接过

程中，在工件被焊处覆盖着一层30—50mm厚时粒状焊剂，持续送进日勺焊丝

在焊剂层下与焊件间产生电弧，电弧日勺热量使焊丝、工件和焊剂溶化，形

成金属熔池，使它们与空气隔绝。伴随焊机自动向前移动，电弧不停熔化

前方的焊件金属、焊姓及焊剂，而熔池后方的边缘开始冷却凝固形成炸缝，

液态熔渣随即也冷凝形成坚硬口勺渣壳，未熔化口勺焊剂可回收使用。

焊丝和焊剂在焊接时的作用与手工电弧焊日勺焊条芯、焊条药皮同样。焊接

不一样的材料应选择不一样成分的焊丝和焊剂。如焊接低碳钢时常用H08A

焊丝，配用高镒高硅型焊剂HJ431等。焊接电源一般采用容量较大的I呱焊

变压器。

2.1.2埋弧焊的特点

1.埋弧焊有如下长处

(1)生产效率高埋弧焊所用H勺焊接电流可大到1000A以上，比焊条电

弧焊高5〜7倍，因而电弧的熔深能力和焊丝熔敷效率都比较大。这也

使得焊接速度可以大大提高。以厚板为810mm日勺钢板为例，焊条电

弧焊日勺焊接速度一般不超过6~8m/h,而单丝埋弧焊的速度可达

30~50m/h,假如采用双丝或多丝埋弧焊，速度还可以提高一倍以上。

（2）焊接质量好这首先是由于埋弧焊的焊接参数可通过电弧自动调整

系统的调整可以保持稳定，对焊工操作技术规定不高，因而焊缝成

形好，成分稳定；另首先也采用熔渣进行保护，隔离空气的效果好有

关。

劳动条件好埋弧焊时没有耀眼日勺弧光，也不需要焊工手工操作。这既能

改善作业环境，也能减轻劳动强度。

节省金属及电能对于20~251nm厚如下日勺焊件可以不开坡口焊接.这既可

以节省由于加工坡口而损失的金属，也可以使焊缝中口勺焊丝填充量大大减

少。

2.1.3埋弧焊的缺陷

（1）焊接合用日勺位置受到限制

（2）焊接厚度受到限制不适于焊接厚度不不小于1mm口勺薄板。

对焊件坡口加工与装配规定较严这是由于在埋弧焊时不能直接观测观测

电弧与坡口的焊接位置，故必须保证坡口日勺加工和装配精度，或者采用焊

缝自动跟踪装置才能保证不焊偏。

2.2CO2气体保护焊

CO2气体保护焊是以CO2作保护气体，依托焊丝与焊件之间的电弧来熔化金属

日勺气体保护焊的措施称CO2焊。这种焊接法采用焊丝自动送丝，敷化金属量大、

生产效率高、质量稳定。因此，在国内外获得广泛应用。

2.1.1CO2气体保护焊日勺特点

(1)采用明弧焊接，熔池可见度好，操作以便，合适于全位置焊接。并且

有助于焊接过程中的机械化和自动化，尤其是空间位置的机械化焊接。

(2)电弧在保护气体的压缩下热量集中，焊接速度较快，熔池小，热影响

区窄，焊件焊后的变形小，抗裂性能好，尤其适合薄板焊接。

(3)用氮、氮等惰性气体焊接化学性质较活泼H勺金属和合金时，具有很好

H勺焊接质量。

(4)在室外作业时，必须设挡风装置才能施焊，电弧时光辐射较强，焊接

设备比较复杂。

2.1.2CO2气体保护焊和埋弧焊相比的局限性

(1)焊接过程中飞溅较多，焊缝外形较为粗糙，尤具是当焊接参数匹配不

妥时飞溅就更严重。

(2)不能焊接易氧化日勺金属材料，也不适于在有风日勺地方焊。

(3)焊接过程弧光较强，尤其是采用大电流焊接时

电弧日勺辐射较强，故要尤其重视对操作人员H勺保护。

(4)设备比较复杂，需有专业队伍负责维修。

3焊接性分析

3.135号钢焊接性分析

3.1.135号钢的化学成分及力学性能

35号表达含碳量约为0.35%碳素构造钢，35号钢优质碳素构造

钢有良好的塑性和合适日勺强度，工艺性能根好，焊接性能尚可，大多

在正火状态和调质状态下使用。35号钢广泛用于制造多种锻件和热

压件、冷拉和顶锻钢材，无缝钢管、机械制造中的零件，如曲轴、转

轴、轴销、杠杆、连杆、横梁、套筒、轮圈、垫圈以及螺钉、螺母等。

GB699-1999

化学成分由

钢名CSiMnSP热处理状态

0.32-0.400.17-0.370.50~0.80<0035<0.035正火

35号钢力学性能

(J/cm2)

os(Mpa)0b(Mpa)6(%)

>315>530>20>55

碳钢的力学性能和焊接性重要取决于它的含碳量.伴随含碳量的

增长，硬度和强度提高，而塑性下降.含碳量的增长，钢口勺结晶温度区

间扩大，马氏体含量增长，淬硬倾向增长，焊接性逐渐变差。

3.1.235号钢的焊接性分析

焊接性，是指金属材料在采用一定的焊接工艺包括焊接措施、焊

接材料、焊接规范及焊接构造形式等条件下，获得优良焊接接头的难

易程度。

一种金属，假如能用较一般又简便的焊接工艺获得优质接头，

则认为这种金属具有良好的焊接性能C

焊接性包括两方面的内容。1接合性能：金属材料在一定焊接工艺条

件下，形成焊接缺陷H勺敏感性。决定接合性能的原因有：工件材料的

物理性能，如熔点、导热率和膨胀率，工件和焊接材料在焊接时的化

学性能和冶金作用等。当某种材料在焊接过程中经历物理、化学和冶

金作用而形成没有焊接缺陷的焊接接头时，这种材料就被认为具有

良好的接合性能。2使用性能：某金属材料在一定的焊接工艺条件下

其焊接接头对使用规定口勺适应性，也就是焊接接头承受载荷的能力，

如承受静载荷、冲击载荷和疲劳载荷等，以及焊接接头的抗低温性

能、高温性能和抗氧化、抗腐蚀性能等。

35号钢焊接特点：

1热影响区易产生淬硬组织和冷裂缝。中碳钢属易淬火钢，热影

响区被加热超过淬火温度的区段时，受工件低温部分口勺迅速冷却作

用，将出现马氏体等淬硬组织。如焊件刚性较大或焊接工艺不恰当时,

就会在淬火区产生冷裂缝，即焊接接头焊后冷却到相变温度如下或

冷却到常温后产生裂缝。

2焊缝金属热裂缝倾向较大。焊接中碳钢时，因母材含碳量与硫、

磷杂质含量远远高于焊条钢芯，母材熔化后进入熔池，使焊缝金属

含碳量增长塑性下降，加上硫、磷低熔点杂质的存在，焊缝及熔合区

在相变前就也许因内应力而产生裂缝。

因此，焊接中碳钢构造件，焊前必须进行预热，使焊接时

工件各部分的温差减小，以减小焊接应力，同步减慢热影响区日勺冷

却速度，防止产生淬硬组织。一般状况下，35号钢和45号钢的预

热温度可选为150~250℃,构造刚度较大或钢材含碳量更高时，可

将预热温度再提高些。

3焊缝中口勺热裂纹。热裂纹是焊接生产中比较常见的一种缺陷，

由于焊缝中存在液态薄膜和在焊缝凝固过程中受到拉伸应力共同作

用的成果.从一般常用的低碳钢中常常可见结晶裂纹.为防止其产生

可在焊接时采用碱性焊条或焊剂，在焊缝中加入细化晶粒的元素(如

MoVTiNbZrAl等)，尽量使焊缝在较小日勺刚度下焊接，使焊缝受力

较小。

4冷裂纹。裂纹是焊接此类钢时日勺一种重要问题，从材料自身考虑，淬硬组织

是引起裂纹日勺决定性原因.因此焊接时能否形成对氢致裂纹敏感日勺淬硬组织是评

估材料焊接性的一种重要指标.

不一样成分的I钢材的冷裂纹敏感性，可以通过反应钢材焊接热影响区淬硬

倾向的模拟焊接热影响区持续冷却以借用钢材的持续冷却转变(CCT)曲线或恒温

转变(TTT)曲线来进行近似H勺分析.由于SHCCT曲线,CCT曲线和TTT曲线都是反

应了钢材冷却过程中组织转变日勺特点.但凡淬硬倾向大的钢材，由于它的过冷奥

氏体的稳定性增长,孕育期延长，因此无论哪一种曲线都是往右移动.但由于冷却

条件不一样,因此不一样曲线的右移程度也不一样.如CCT右移的程度TTT曲线大

5倍以上,SHCCT曲线右移就更多.转变曲线(SHCCT)来进行分析比较.若无这种曲

线时也可

5状扯破。于层状扯破的产生是不受钢材日勺种类和强度级别的限制，虽然是

在被认为焊接性很好口勺低碳钢和。s>294〜343Mpa的非调质刚中也轻易产生.从Z

向拘束力考虑，扯破与我厚有关，一般板厚在16mni如下就不轻易产生层状扯破.

从钢材自身;来说,重要取决于冶炼的条件，钢中的片状硫化物与层状硅酸盐或大

量成片地密集与同一平面内的氧化铝夹杂物都能导致Z向塑性的减少和层状扯

破的产生,其中以片状硫化物的影响最为严重.因此一般认为,硫H勺含量和Z向断

面收缩率是评估钢材层状扯破的敏感性的重要指标。

中碳钢焊接性优化：

1预热预热有助于减低中碳钢热影响区的最高硬度，防止产生冷

裂纹，这是焊接中碳钢的重要，艺措施，预热还能改善接头塑性，

减小焊后残存应力。一般，35和45钢H勺预热温度为150〜250C含

碳量再高或者因厚度和刚度很大，裂纹倾向大时，可将预热温度提

高至250〜400℃。若焊件太大，整体预热有困难时，可进行局部预

热，局部预热的加热范围为焊口两侧各150〜200mm。

2焊条条件许可时优先选用碱性焊条。

3坡口形式将焊件尽量开成U形坡口式进行焊接。假如是铸件缺

陷，铲挖出日勺坡口外形应圆滑，其目的是减少母材熔入焊缝金属中

的比例，以减少焊缝中内含碳量，防止裂纹产生。

4焊接工艺参数由于母材熔化到第一层焊缝金属中日勺比例最高达

30%左右，因此第一层焊缝焊接时，应尽量采用小电流、慢焊接速度，

以减小母材的熔深。

5焊后热处理焊后最佳对焊件立即进行消除应力热处理，尤其是

对于大厚度焊件、高刚性构造件以及严厉条件下（动载荷或冲击载荷）

工作的焊件更应如此。消除应力的回火温度为600〜650℃。若

焊后不能进行消除应力热处理，应立即进行后热处理。

3.2焊接工艺参数的选择

不一样的焊接措施有不一样的焊接工艺。焊接工艺重要根据被焊

工件的材质、牌号、化学成分，焊件构造类型，焊接性能规定来确定。

首先要确定焊接措施，如手弧焊、埋弧焊、鸨极筑弧焊、熔化极气体

保护焊等等，焊接措施的种类非常多，只能根据详细状况选择。确定

焊接措施后，再制定焊接工艺参数，焊接工艺参数日勺种类各不相似，

如手弧焊重要包括：焊条型号（或牌号）、直径、电流、电压、焊接

电源种类、极性接法、焊接层数、道数、检查措施等等。从防止冷裂

纹出发，规定冷却速度慢为佳，不过对于防止脆化来说，却规定冷

却速度较快为好，因此应当确定兼顾两者的速度范围。这个速度范围

的上限是不产生冷裂纹，下陷重要取决于热影响区不出现脆化的混

合组织。

1电弧焊的焊接参数重要有焊条直径、焊接电流、电弧电压、焊

接层数、电源种类及极性等。

①焊条直径口勺选择。焊条直径口勺选择重要取决于焊件厚度、接头

型式、焊缝位置及焊接层次等原因。在不影响焊接质量的前提下，为

了提高劳动生产率，一般倾向于选择大直径日勺焊条，35号钢焊接性

很好，在不规定强度或不规定等强度时可以选用J422.J423.J426和

J427,本课题是多动能机组日勺天车主梁设计，起重重量为20t,因

此规定等强度，将采用J506或J507型焊条。

②焊接电流的选择。焊接电流的大小，对焊接质量及生产率有较

大影响。重要根据焊条类型、焊条直径、焊件厚度、接头型式、焊缝

空间位置及焊接层次等原因来决定，其中，最重要的原因是焊条直

径和焊缝空间位置。此外，焊缝的空间位置不一样，焊接电流日勺大小

也不一样。含合金元素较多日勺合金钢焊条，一般电阻较大，热膨胀系

数大，焊接过程中电流大，焊条易发红，导致药皮过早脱落，影响

焊接质量，并且合金元素烧损多，因此焊接电流对应减小。

③电弧电压的选择。电弧电压是由电弧长来决定。电弧长，则电

弧电压高；电弧短，则电弧电压低。在焊接过程中，电弧过长，会

使电弧燃烧不稳定，飞溅增长，熔深减小，并且外部空气易侵入，

导致气孔等缺陷。因此，规定电弧长度不不小于或等于焊条直径，即

短弧焊。在使用酸性焊条焊接时，为了预热待焊部位或减少熔池温度,

有时将电弧稍微拉长进行焊接，即所谓的长弧焊。

④焊接层数的选择。在中、厚板焊条电弧焊时，往往采用多层焊。

层数多些，对提高焊缝的塑性、韧性有利。但要防止接头过热和扩大

热影响区日勺有害影响。此外，层数增长，往往使焊件变形增长。因此，

要综合考虑加以确定。

⑤电源种类和极性的选择。直流电源，电弧稳定，飞溅小，焊

接质量好，一般用在重要的焊接构造或厚板大刚度构造的焊接上。其

他状况下，应首先考虑用交流焊机，由于交流焊机构造简朴，造价

低，使用维护也较直流焊机以便。

极性日勺选择，则是根据焊条日勺性质和焊接特点日勺不一样，运用电

弧中阳极温度比阴极温度高的特点，选用不一样的极性来焊接多种

不一样的焊件。一般状况下，使用碱性焊条或薄板日勺焊接，采用直流

反接：而酸性煌条，一般选用正接。

2埋弧焊时焊接参数重要有：焊接电流、电弧电压、焊接速度、

焊丝直径和伸出长度等。

①焊接电流。一般焊接条件下，焊缝熔深与焊接电流成正比，

伴随焊接电流的增长，熔深和焊缝余高均有明显增长，而焊缝的宽

度变化不大。同步，焊丝的熔化量也对应增长，这就使焊缝的余高增

长。伴随焊接电流的减小，熔深和余高都减小。

②电弧电压。电弧电压的I增长，焊接宽度明显增长，而熔深和焊

缝余高则有所下降。不过电弧电压太大时，不仅使熔深变小，产生未

焊透，并且会导致焊缝成形差、脱渣困难，甚至产生咬边等缺陷。因

此在增长电弧电压的同步，还应合适增长焊接电流。

③焊接速度。当其他焊接参数不变而焊接速度增长时，焊接热输

入量对应减小，从而使焊缝的熔深也减小。焊接速度太大会导致未焊

透等缺陷。为保证焊接质量必须保证一定的焊接热输入量，即为了提

高生产率而提高焊接速度的同步，应对应提高焊接电流和电弧电压。

④焊丝直径与伸出长度。当其他焊接参数不变而焊丝直径增长时，

弧柱直径随之增长，即电流密度减小，会导致焊缝宽度增长，熔深

减小。反之，则熔深增长及焊缝宽度减小。

当其他焊接参数不变而焊丝长度增长时，电阻也随之增大，伸

出部分焊丝所受到H勺预热作用增长，焊丝熔化速度加紧，成果使熔

深变浅，焊缝余高增长，因此须控制焊丝伸出长度，不适宜过长。

⑤焊丝倾角。焊丝的倾斜方向分为前倾和后倾。倾角的方向对大

小不一样，电弧对熔池的力和热作用也不一样，从而影响焊缝成形。

当焊丝后倾一定角度时，由于电弧指向焊接方向，使熔池前面的焊

件受到了预热作用，电弧对熔池的液态金属排出作用减弱，而导致

焊缝宽而熔深变浅。反之，焊缝宽度较小而熔深较大，但易使焊缝边

缘产生未熔合和咬边，并且使焊缝成形变差。

⑥其他。a.坡口形状b.根部间隙c.焊件厚度和焊件散热条件。

3c02气体保护焊工艺参数。为了保证CO2气体保护焊能获得优

良的焊接质量，除了要有合适的焊接设备和焊接材料外，还应选择

合理的焊接工艺参数，包括：焊丝直径、焊接电流、电弧电压、焊丝

伸出长度、焊接速度、气体流量、电源极性及回路电感等八种工艺参

数。

1焊丝直径：焊丝直径根据焊件厚度、焊缝空间位置及生产率等条件来选择薄

板或中板日勺立、横、仰焊时，多采用直径1.6mm如下的细焊丝。当平焊位置焊接

中厚板时，可采用直径不小于1.6mm口勺粗丝。

不一样直径焊丝H勺合用范围表

丝径（mm）熔滴过渡形式施焊位置焊件厚度

短路过渡全位置1.0-2.5

0.5-0.8

颗粒过渡平位2.5〜4.0

短路过渡全位置2.0~8.0

1.0-1.4

颗粒过渡平位2.0-12.0

1.6短路过渡全位置3.0-12

>1.6颗粒过渡平位>6

2焊接电流：C02保护焊时，焊接电流是最重要的参数。由于焊接

电流的大小，决定了焊接过程日勺熔滴过渡形式，从而对飞溅程度、电

弧稳定性有很大的影响，同步，焊接电流对于熔深及生产率，也有

着决定性的影响。电流增大，熔深增长，熔宽略增长，焊丝熔化速

度增长，生产率提高，但电流太大时，会使飞溅增长，并轻易产生

烧穿及气孔等缺陷。反之，若电流太小，电弧不稳定，而产生未焊

透，焊缝成形差。

不一样丝径焊接电流选用范围表

焊接电流（A）

丝径（mm）

颗粒过渡（30-45V）短路过渡（16~22V）

0.8150-25050-100

1.0150-30070-120

1.2160-35090~150

1.6200~500140~200

2.0350-600160-250

2.4500~750180-280

3电弧电压：电弧电压也是重要的焊接工艺参数，选择时必须与焊接电流配

合恰当。电弧电压的大小对焊缝成形、熔深、飞溅、气孔以及焊接过程日勺稳定

性等均有很大影响一般细丝焊接时电弧电压为16〜24V,粗丝(01.6以上)焊接

时电弧电压为25~36V。采用短路过渡形式时，其电弧电压与焊接电流的最佳配

合范围见下表：

C02短路过渡时电弧电压最住范围

电弧电压(V)

焊接电流(A)

平焊立焊和仰焊

75〜12()18-21.518-19

130-17019.5-23.018-21

180-21020〜2418.5〜22

220〜26021〜2519〜23.5

4.焊接速度：焊接速度会影响焊缝成形、气体保护效果、焊接质量及效率。在一

定的焊丝直径、焊接电流和电弧电压日勺工艺条件下，速度增快，焊

缝熔深及熔宽均有所减小。假如焊速太快，则也许产生咬边或未

熔合缺陷，同步，气体保护效果变坏，出现气孔。反之若焊速太慢,

效率低，焊接变形大。一般,CO2半自动焊速在15~3()m/h范|韦|内；

自动焊时，速度稍快些，但一般不超过40m/h。

5.焊丝伸出长度：指从导电嘴到焊丝端头H勺距离。

一般按下式选定:

L=101mm

丝径

焊丝伸出长度

假如焊接电流取上限值，则伸出长度也可稍大某些。

6CO2气体流量：其大小应根据接头形式、焊接电流、焊接速度、喷嘴直径等

参数决定。一般细丝（V1.6）焊接时，流量为5~15L/min；粗丝（21.6）焊时,

流量15〜25L/min。

7.电源极性：C02气体保护焊时，重要采用直流反极性连接，这种焊接过程电

弧稳定，飞溅少、熔深大。而正极接时，由于焊丝为阴极，焊件为

阳极，焊丝熔化速度快，而熔深较浅，余高增大，飞溅也较多，一

般只用于阀门堆焊或铸钢件的补焊。

8.回路电感：焊接回路中串联的电感量应根据焊丝直径、焊接电流、和电弧

电压来选择。合适的电感，可以调整短路电流的增长速度，使飞溅

减少，还可以调整短路频率，调整燃弧时间，控制电弧热量；电感

值太大时，短路过渡慢，短路次数少，引起大颗粒的金属飞溅或

焊丝成段炸断，导致熄弧或引弧困难；电压值太小时，，短路电流增

长速度快，导致很细的颗粒飞溅，使焊缝边缘不齐。

焊丝直径（mm）焊接电流（A）电弧电压（V）电感量（mH）

0.8100180.01-0.08

1.2130190.01-0.16

1.6160200.3-0.7

焊接回路电感量的选择

一般，可采用试焊法，来调整电感量，当到达焊接过程电弧稳定、短路频率

较高，飞溅最小时，则此电感量值是合适的。上述8种参数中，重要是焊丝

直径、焊接电流和电弧电压、焊接速度等几项，其他参数基本上变化不大。

在选择焊接工艺参数时，应根据板厚、接头形式和焊缝空间位置，以及确定

的熔滴过渡形式等来综合考虑，从而满足焊接质量和生产规定。

4焊接工艺流程

4.1钢材的矫正

钢材表面清理。钢材表面处理有化学处理和物理处理两种，其中

前者以酸洗为主，通过在钢材表面发生化学反应进行腐蚀处理后，

再运用304#不锈钢丝（耐酸碱溶液）制成的钢丝刷辑打扫洁净便可

到达效果；物理处理以机械加工处理H勺方式，如抛丸、喷砂、高压水

等方式，完毕处理到达效果。

本课题研究日勺是电解多功能机组天车主梁，表面清理目日勺是使钢材有更好

H勺机械性能，提高工件的抗疲劳性。将采用喷砂进行表面处理。

钢材的矫正。将采用火焰矫正，火焰矫正可以使板材矫正，还可以制取上

拱。

4.2放样，划线与号料

放样是在制造金属构造之前，按照设计图样，在放样平台上用1：1日勺比例尺寸,

划事构造或者零件的图形和平面展开尺寸。划线是根据图样或技术条件规定，在

毛坯或半成品上用划线工具画出加工界线，或作为找正检查根据欧I辅助线。号料

是指把已经展开日勺零件的真实形状及尺寸，通过样板、样箱、样条或草图划在钢

板或型材上的工艺过程。号料之后就是钢板或型材的切割加工了。

4.3下料

天车主梁跨度为22.5m,不能直接成型，因此将主梁分为3段，这样防止了

应力集中。

4.3.1盖板下料

根据《焊接手册.3》可查本课题天车主梁各参数有60=6mm6l=12mm

62=10mmb=550mmn0=1150mm<>可知上下盖板的宽度为550mm,长度在

对接方向上余量为400mm,宽度在与对接垂直的方向上工艺余量为20mni。

4.3.2主梁腹板下料

根据详细跨度将数据分派到几节主梁上，实际下料时，主梁腹板中间一节

采用两块板拼制而成。拼接成形主梁腹板用粉线或钢丝线以两端头最大点

为基准绷紧，测量中间矢高，用钢盘尺测主梁腹板长、宽及对角尺寸，对

接焊缝按I类缝规定进行焊接和超声波探伤。由于腹板高度为1150mm下料

时不能一张整板上切割成型（若切成整板挥霍太大），因此将其进行拼焊

而成，该腹板拼装质量难以检测，在生产过程中采用放地样日勺方式进行组

拼、焊接、检查，对接焊缝按I类缝规定进行焊接。

4.3.3肋板下料

主梁肋板的宽度尺寸只能小不能大（1mm左右）。长度尺寸可容许有一定的误

差（士2nlm以内）。肋板日勺4个角应为90。，尤其是肋板与上盖板联接处的2

个角更应严格保持直角，以使装配后主梁日勺腹板与上盖板垂直，同步主梁

在长度方向上不会发生扭曲变形。

4.3.4边缘切割打磨

切割机类型采用等离子切割机，相比火焰切割和激光切割，有如下长处:

切割面光洁、热变形小、几乎没有热影响区，并且成本较低。

采用型号为LGK-60的等离子切割机

I.GK-60型等离子切割机各项参数:

电源电压(V)：380V功率因数：0.93额定输入电流⑶：12

空载损耗(W)：60输出电流调节范围(A)：2(y60外壳防护等级：IP21

额定输出电压M：104额定输出电流网：60绝缘等级：F

最大焊割厚度(mm)：16负载持续率京)：60效率(%)：85

主机重量:kg)：18外型尺寸(mm)：510*205x355

备注：

4.4装配焊接

4.4.1主梁的装配焊接

上下盖板、腹板、筋板时装配注意事项

(1)根据设计图样，编制起重机钢构造制造工的规定；

(2)在上下盖板、腹板下料时，要进行材料标识移植，标明材质、产品编号、材检

号等

(3)在上下盖板、腹板下料时，要考虑到焊缝收缩，必须留有加长量，对于上盖板

加长量为71.25mm,对下盖板为42.75mm,对腹板为57mm;

(4)采用埋弧焊时，焊缝两端应点固引弧板和收弧板，其厚度和材质与板料相似；

⑸在主梁跨度中心线两侧各1m范围内不得有拼焊接头

(6)为了防止焊缝集中，拼焊时要考虑上下盖板与腹板装配后其拼焊接头应互相

错开，距离不不不小于200mmm

⑺主梁受拉区日勺翼缘板和腹板日勺对接焊缝应进行无损探伤检查，射线探伤时应

不低于JB/T4730-规定中日勺III级

(8)在腹板下料时，必须预制上拱度。由于主梁自重及焊接变形的影响，腹板的预

制上拱度应不小于主梁的上拱度，其值与主梁的跨度和起重量有关。当起重量为

15到201时，可按S/400选用，但对不一样规格的起重机该值应做对应调整，同一

根主梁的2块腹板在护焊下料后，其上拱度值基本一致

(9)上盖板宽度中线两侧各60mm范围内对接焊缝口勺外表面必须磨平

4.4.2主梁组装

(1)用压板螺栓将上盖板压紧在专用焊接平台上，压板距Wlmo

(2)以盖板一边为基准划出2块腹板MJ位置线，偏差不不小于或等于1mm,

然后在上盖板上从跨度中心线位置开始向两端划出筋板日勺装配位置线。

(3)焊接大、小筋板焊缝，一般由2—4名焊工同步向两端对称焊接，焊接

方向从无走台侧向有走台侧焊。焊接次序为从中间向两端对称进行，一台

起重机的J2根主梁应向相反方向进行筋板角焊缝日勺焊接，以导致主梁向有

走台侧凸弯。

(4)装配定位焊2块腹板，腹板与盖板对好跨度中心后，将2块腹板用专用

卡具临时紧固到大筋板上，然后从主梁一端开始对两侧腹板同步进行定位

焊。先松去距一端2到4m长内的各压板，用加垫该端方向定位焊腹板于盖

板、筋板上，注意使腹板与盖板间隙不不小于1mm,再向另一端一边松掉

压板，一边逐层加高垫块，一边进行定位焊。依次类推，直至最终将腹板

所有定位。

4.4.3主梁内部焊缝的焊接

为了形成向有走台侧的凸弯，主梁两侧内部焊缝的焊接次序，一般是先焊

无走台侧，后焊有走台侧。

⑴焊接前，将主梁无走台侧朝下放在胎架上，在梁的中段加垫，垫高

20〜30mm;

⑵断续焊缝应在焊前就划好位置，断续焊缝的端部恰好是非焊段时，应

焊上至少为焊段长度1/2欧|焊缝

⑶焊接筋板与腹板间日勺焊缝时，焊工应对称均匀分布，从中间向两端进

行焊接；

(4)焊好一面后，将焊件翻转180。，主梁两端垫起，2垫距离根据旁弯的

大小来调整。若旁弯过大则缩小支点间距离，若旁弯过小则加大支点间距

(5)一根主梁日勺两侧焊缝应尽量不间断地一次焊完，间隙时间不超过lh。主

梁焊完后，两端垫起中间悬空放置，2垫支点距离一般为22.8m

4.4.4主梁成形(下盖板装配)

下盖板装配是主梁装配焊接的重要工序，关系到主梁日勺最终成形质量，在

下盖板装配定位焊过程中，必须随时检查梁的水平、扭曲、腹板垂直度等

状况，并严格控制，做好记录，边检查边调整，边装配定位焊，保证装配

质量

(1)将焊好H勺下盖板用垫铁垫起，并在下盖上划主梁位置线。

(2)把主梁吊到下盖板上，跨度中心线找正对齐。

⑶用水准仪检查主梁上拱度，上拱度应从中间向两端级减少，基本符合

抛物线状。如上拱度不符合规定，应用火焰矫正法加以调整。

(4)当上拱度、水平度和扭曲等调整到达规定后，装配定位焊下盖板，从

主梁中间向两端部两面同步进行定位焊接。腹板与盖板的间隙不不小于1mm,

腹板与下盖板H勺错位不不小于2mm,定位焊缝长40〜60nlm,焊脚尺寸不不

小于等于4mm,定位焊间距300〜400mm。

4.4.5主梁焊缝日勺焊接

(1)将主梁放置于自动焊专用焊架上，一般是将2胎架放在主梁两端但也可

以根据上拱度、旁弯等状况合适调整2胎架之间的距离。

⑵采用埋弧自动焊焊接，焊接材料选择焊丝H08A,焊剂选择HJ431,电源种类为

交流。

焊件厚度间隙/mm焊丝直径焊接电流电弧电压焊接速度

/mm/mm/A/V/m.h

634500〜55030-3037

1044700-75031-3233

124480032-3331

（3）焊接次序原则上是先焊下盖板角焊缝，