大型變徑槽體的組裝及焊接工藝

1、大型變徑槽體的組裝及焊接工藝 1 概述 槽體應(yīng)用于非標(biāo)設(shè)備時(shí)制安精度要求非常高， 如果這些槽體 的直徑較大、高度又高，且板厚薄、變徑部分多，制作時(shí)，保證 其精度就會(huì)非常困難。 本文針對(duì)如何保證這種大型變徑槽體的制 作精度，以攀煤 140t/h 干熄焦工程中的干熄槽槽體為例展開論 述。 1.1 干熄槽結(jié)構(gòu) 干熄槽槽體共分 7 段，每段高度、直徑、板厚都不相同，板 厚主要有 5 16、5 14、5 12、5 10、5 6等，材質(zhì)為 Q235B 最 大直徑為 11970mm最小直徑為 4600mm其中第3段、5段、 6 段為變徑結(jié)構(gòu)（我公司為了制作方便將第 5 段的變徑部分分段 至第六段，將三段變徑

2、部分變?yōu)閮啥危２垠w總高度為 23.75m、 槽體本體僅重 80t 左右。 2 技術(shù)難點(diǎn) 2.1 控制材料損耗難 原設(shè)計(jì)圖對(duì)整個(gè)槽體的鋼板拼接焊縫進(jìn)行了排版， 原排版中 最大的鋼板寬度達(dá)到4500mm對(duì)但是一來國內(nèi)這么寬的鋼板比 較少、采購困難且價(jià)格較高槽體進(jìn)行重新排版后， 既要保證鋼板 尺寸和卷板機(jī)型號(hào)滿足要求，鋼板的拼接焊縫又得符合設(shè)計(jì)要 求，且槽體中有幾段椎體部分， 如果按照傳統(tǒng)的人工放樣制作方 法勢(shì)必會(huì)造成大量的材料浪費(fèi)。 2.2 制作精度要求高 干熄槽屬于非標(biāo)設(shè)備， 對(duì)其制作的橢圓度、 垂直度等精度要 求非常高，但該槽體直徑大、高度高，而板厚相對(duì)很薄，且變徑 部分較多，很難保證制作精

3、度。 3 施工方法 3.1 槽體排版、電腦放樣、制作前準(zhǔn)備 3.1.1 槽體排版 在制作前，根據(jù)圖紙要求和來料尺寸對(duì)干熄槽槽體展開圖進(jìn) 行了重新排版，排版的要求是： 1、槽體上的開口與焊縫應(yīng)盡可能避開，在無法避開時(shí)，允 許有交錯(cuò)，但開口與焊縫不得重疊，錯(cuò)開量應(yīng)大于150mm。 2、排版的思路應(yīng)與原設(shè)計(jì)保持一致，原設(shè)計(jì)為保證焊接質(zhì) 量，現(xiàn)場(chǎng)拼接焊縫基本上為一條縱向直線。 3、焊縫與焊縫之間的最小間距應(yīng)大于 150mm。 4、若鋼板的尺寸不合適，可以對(duì)接，但鋼板的尺寸至少有 一邊應(yīng)大于 1000mm。 要結(jié)合排版要求及實(shí)際來料情況， 傳統(tǒng)的人工排版費(fèi)時(shí)費(fèi)力 還可能滿足不了要求， 所以技術(shù)人員在電腦

4、上進(jìn)行了排版， 經(jīng)過 多次試驗(yàn)，最終確定了槽體排版并經(jīng)得總包方同意。 排版中，詳細(xì)標(biāo)注了每一塊鋼板的尺寸， 每?jī)蓷l焊縫的間距， 最小處兩條焊縫之間的距離僅 153mm勉強(qiáng)滿足設(shè)計(jì)要求。 3.1.2 根據(jù)排版進(jìn)行電腦放樣 為了控制材料損耗，提高制作精度，電腦放樣每隔100mm就 標(biāo)注一個(gè)尺寸， 大大提高了制作精度。 除對(duì)每個(gè)構(gòu)件進(jìn)行電腦放 樣后，還根據(jù)現(xiàn)有鋼板尺寸將每個(gè)構(gòu)件在鋼板上進(jìn)行了排版， 有 效提高了材料利用率，比同類工程節(jié)約材料10%。 3.1.3 鋼板下料、坡口形式、焊接材料選擇 依據(jù)電腦放樣圖對(duì)鋼板進(jìn)行下料。下料時(shí)采用半自動(dòng)切割 機(jī)，下料前將鋼板切割區(qū)域的鐵銹、污物等清理干凈。由于鋼

5、板 為不等厚鋼板，不等厚鋼板焊接時(shí)應(yīng)按下圖要求： 圖 1 不等厚鋼板焊接要求 其中，L5* ( T1-T2) 下料后板料經(jīng)過清查校平， 用刨邊機(jī)或半自動(dòng)切割機(jī)加工出 焊接坡口，鋼板邊緣加工面應(yīng)平滑，無溶渣和氧化皮，且不得有 毛刺、分層、裂紋和夾渣等缺陷。 焊接所用的焊條、 焊絲及焊劑等均有出廠質(zhì)量證明書， 并符 合相應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)，方可使用。對(duì) E4303焊條必須經(jīng)過150C烘干 1 小時(shí)后才能使用。每次使用焊條在空氣中不得超過 4 小時(shí)，超 過 4 小時(shí)必須重新烘干使用，焊條重復(fù)烘干次數(shù)不得超過二次。 3.2 變徑弧板的制作精度控制 變徑槽體的弧度控制重點(diǎn)在變徑部分弧度的控制， 現(xiàn)在以第 三段變

6、徑部分為例進(jìn)行說明變徑弧板的制作精度控制。 在變徑上劃等分線，調(diào)整卷板機(jī)上輥間隙，先壓兩端，然后 進(jìn)行滾制。 上軸輥?zhàn)笥覂A斜的大小， 由操作者根據(jù)滾彎工件的錐 度憑經(jīng)驗(yàn)初步調(diào)整，再經(jīng)試滾壓、測(cè)量，最后確定。 3.3 廠內(nèi)組焊及焊接變形控制 每段所有弧形板制作完畢后， 根據(jù)圖紙中現(xiàn)場(chǎng)焊接和工廠焊 接之間的工藝關(guān)系， 把工廠焊接焊縫焊接完畢組裝成一榀后， 再 進(jìn)行校圓。 在每榀構(gòu)件定位基準(zhǔn)線的位置處做記號(hào)， 然后所有構(gòu) 件進(jìn)行打印編號(hào)。 鋼板之間的焊接采用E4303型焊條，連續(xù)角焊縫，焊縫高度 為被焊件的最小厚度。三條焊縫不得相交，如有相交處，筋板上 留有切口，切口尺寸大于焊角高 5mm。 由于鋼

7、板較薄，變形較大，為了控制焊接變形，在組裝過程 中利用應(yīng)力釋放器來釋放校正過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。 應(yīng)力釋放 器的應(yīng)用一直到槽體安裝完畢， 在合理控制焊接變形的同時(shí)， 也 起到固定的作用，大大提高了殼體的制作精度。 3.4 廠內(nèi)預(yù)拼裝，控制制作精度 為了保證制作和安裝精度， 對(duì)槽體分段進(jìn)行廠內(nèi)預(yù)拼裝， 控 制槽體的周長(zhǎng)和圓度在要求的范圍內(nèi)， 此種方法有效的保證了出 廠的槽體的制作精度。具體方法如下： 預(yù)拼裝在鋪設(shè)的鋼平臺(tái)上進(jìn)行。 用矯直后的工 30或工 40布 置成輻射形，工字鋼之間可用槽鋼或大一些的角鋼連接成網(wǎng)狀， 制作完成后用經(jīng)緯儀校平。如圖所示。 圖 2 預(yù)拼裝用鋼平臺(tái) 預(yù)拼裝時(shí)在鋪設(shè)的鋼平臺(tái)上劃出中心線以及角度基準(zhǔn)線， 并 在內(nèi)圓周上 0、 45、 90、135、 270、 315等位置制 作8座組裝卡具定位（如圖），定位高度約 150mm卡具的高度 誤差要控制在土 1mm范圍內(nèi)。然后按弧板編號(hào)分片吊至規(guī)定位置， 緊靠定位胎具就位并用楔鐵楔緊。 預(yù)拼裝的進(jìn)行按照?qǐng)D紙