起重機箱形梁自由變形狀態(tài)下的焊接

1、起重機箱形梁自由變形狀態(tài)下的焊接王培河耿雪霏摘要作為非專業(yè)生產(chǎn)起重機廠家，在無專用工裝條件下，通過仔細分析焊接內(nèi)應力，采取有效工藝措施，合理利用焊接變形，在自由變形狀態(tài)下一次成功地進行了箱形梁的焊接。關鍵詞：焊接內(nèi)應力工藝措施焊接變形自由變形狀態(tài) WELDING OF CRANE BOX BEAM UNDER FREE DEFORMATION Wang Peihe（Harbin Honggong Boiler(Group) CO.）Geng Xuefei（Heilongjing Communications College）AbstractUnder conditions of no spec

2、ial equipment and of free deformation，through analyzing welding stress, adopting technological measure and making use of welding distortion, the crane box beam has been successfully welded.Key words:welding stress, technological measures, welding distortion, free deformation0前言我廠由于生產(chǎn)能力提高，需要上一臺雙梁橋式起重

3、機，材質(zhì)為Q235-B，跨度（L）為19.5 m，起重能力103 t，為節(jié)約資金和盡快使該起重機投入使用，我廠決定自制全部焊接結構件。箱形主梁是起重機最重要的承載構件，它的質(zhì)量直接關系到起重機的承載能力。主梁尺寸如圖1所示。主梁焊接量大，易變形，主梁的上撓度和旁彎要求都非常嚴格，不允許扭曲變形，一旦變形后校正困難，要求上撓f1.5L，即f29.25 mm，旁彎L0.5L，即L9.75 mm，要在沒有工裝和焊后自由變形條件下制作就更加困難。有利條件是箱形梁結構對稱，我們通過采取一定工藝措施，合理利用焊接內(nèi)應力產(chǎn)生的焊接變形，使兩根主梁一次焊接成形，達到了設計要求。圖11焊前準備腹板下料時預制上撓

4、度55 mm；全部焊縫采用4.0 mm的J422焊條，焊前經(jīng)150烘干，保溫2 h；選用兩臺同型號電焊機，以確保施焊時兩人使用相同的焊接參數(shù)。采用邊組裝邊焊接的方式，嚴格按規(guī)定的焊接順序進行施焊。焊接順序分組時，先焊1組，再焊1組，依此類推。采用雙層焊的焊縫,均為第一層焊縫全部焊接完且冷卻到室溫后，再同樣采用第一層焊縫的焊接方法焊接蓋面焊縫。板縫拼接時，坡口兩側(cè)每隔200 mm焊一個隔板（圖2），以保證板拼接后的平面度。圖22焊接工藝21肋板和上蓋板的焊接由于主梁成形后，需在梁一側(cè)焊接走臺，考慮到焊接走臺會產(chǎn)生的變形，因此在肋板和上蓋板焊接時有意使上蓋板產(chǎn)生適當?shù)呐詮澴鳛榉醋冃?。肋板在上蓋板上

5、裝配點固后采用如圖3所示的焊接順序進行焊接(箭頭所示為焊接方向)，焊接時兩人從中間分別向兩端跳焊，每隔兩塊焊一塊，大部分肋板兩側(cè)焊縫焊接方向相反，以使同一肋板兩側(cè)的焊接內(nèi)應力方向相反，盡量互相抵消，減少焊接變形。大約三分之一的肋板兩側(cè)焊縫焊接方向相同，使焊接內(nèi)應力疊加，以產(chǎn)生有利旁彎。焊接兩層。焊后自由變形，冷卻后上蓋板形成了有利旁彎9 mm。圖322腹板和上蓋板焊接（1）兩側(cè)腹板與上蓋板和肋板裝配后點固，上蓋板兩端用支點支撐，使梁中部離開地面，保證梁焊接后自由變形，腹板外側(cè)焊縫焊接時采用分段對稱跳焊法，以分散應力，減少變形，焊接方法和焊接順序如圖4所示，每段長400 mm，兩人在梁兩側(cè)同時焊

6、接兩側(cè)板，使上蓋板兩邊和兩側(cè)板受力大小基本相同，方向相同，梁不會產(chǎn)生扭曲變形。焊接兩層。圖4（2）焊接腹板內(nèi)側(cè)接縫時，采用跳焊法，焊接方法和焊接順序如圖5所示，以兩塊肋板的間距尺寸為焊接長度，兩人分別由梁中心向兩端順序施焊，兩條焊縫要同時焊接，使上蓋板兩邊和兩側(cè)腹板受力大小基本相同，方向相同，避免梁產(chǎn)生扭曲變形，焊接兩層，腹板和上蓋板焊接后上撓度減少28 mm。圖523腹板和肋板的焊接采用向上立焊法，焊接方法和焊接順序如圖6、圖7所示，兩名焊工分別由梁中心向兩端順序施焊，焊接一層，焊后上撓度減少5 mm。圖6圖724腹板和下蓋板的焊接腹板與下蓋板裝配點固后，將支點位置放在主梁中心，保證梁焊后自由變形，腹板與下蓋板的焊接方法和焊接順序如圖8所示，使下蓋板兩側(cè)和兩側(cè)腹板受力大小基本相同，方向相同，避免梁產(chǎn)生扭曲變形。焊接兩層，焊后上撓度增加12 mm。圖83焊后效果焊接肋板時腹板產(chǎn)生輕微波浪變形，最后校正腹板變形，上撓度減少4 mm。通過采取措施控制焊接變形，使兩根主梁一次焊接成形（f=30 mm，L=9 mm）達到設計要求，免去了復雜的焊后校正