桥式起重机的制造任务为单梁龙门吊,跨距22In,起吊质量为5t。如何在不具备大型吊装设备的情况下,采用边装配边组焊的装焊顺序,有效控制焊接变形,解决了箱形主梁难以翻转的问题,成功的完成箱形主梁的焊接同时也要保证技术要求。箱形主梁全长361TI,外形尺寸:36000mm~l25mm~l500mm.由Q235钢板焊接而成,如图1所示。主梁的腹板及翼板的对接焊缝是I类焊缝,主梁与腹板的组合焊缝是Ⅱ类焊缝;梁的上拱度为22mm旁弯≤8mm,扭曲≤3mm。

1,2一水平角钢;3一上盖板;4一腹板;5一下盖板;6一长肋板;7一短肋板

图1主梁结构简圈

首先,我们要对箱形主梁的质量和要求,以及一些参数做一些分析:

箱形主梁的焊缝质量和尺寸精度要求高.截面尺寸大、刚性大。在焊接过程中,由于受现场起重条件的限制,无法对箱形主梁反复翻转,只能利用合理的装配及焊接顺序进行变形控制。焊后一旦发生变形则无法矫正,因此,箱形主梁的制造关键就是如何在制造过程中控制好焊接变形。

桥式起重机的主梁要求在垂直平面内必须有一定的上拱度.以抵消起重时梁的下挠度。上拱数值为L/1000,即22itlm。因此,在制造过程中,采用预制腹板上拱变形的方法来保证主梁的上拱度。

箱形主梁的制造工艺及措施

1. 焊接人员

参加焊接的焊工应具备相应的操作资格.除此之外.还应配备专门的焊接技术人员进行现场指导、焊接检验人员进行全程跟踪检查。

2. 焊接材料

焊条使用前必须严格按使用说明书的规定进行烘干。然后放在保温筒内,随用随取。焊条烘干后在保温筒内存放超过4h应重新烘干.烘干次数不得超过2次。

3. 下料

采用自动火焰切割方法下料。

(a)盖板下料将上、下盖板矫平后。在对接长度方向上放400mm的工艺余量。

(b)腹板下料腹板矫平后,首先在长度方向拼接,然后左右两侧腹板对称气割.以防主梁两侧腹板尺寸不同.引起主梁的扭曲变形。为使主梁有规定的上拱度,在腹板下料时必须有相应的上拱度,且上拱度应大于主梁的上拱度。腹板下料时,需放1.5L/1000,即33mm的余量,并且在离中心2ITI处不得有接头,为避免焊缝集中,上、下盖板与腹板的接头应错开,距离不小于200mm。腹板下料后长度误差为_10mm。

(c)长短肋板下料主梁的长短肋板的宽度尺寸只能小不能大(1mm左右)。长度尺寸可允许有一定的误差(±2mm以内)。肋板的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,以使装配后主梁的腹板与上盖板垂直,同时主梁在长度方向上不会发生扭曲变形。

4. 坡口制备

上、下盖板和腹板的对接,可采用单面焊双面成形工艺,坡口角度为30。~40。,单面V形坡口,以减小开坡口和焊后翻转的工作量。

5. 组装一焊接

5.1 装配一焊接顺序

为使主梁保持合理的上拱度.并有效地控制焊接变形,组装时采用预制上拱法。

(1)先将下盖板矫平,然后将下盖板上所有的对接焊缝进行焊接。

(2)在平台上制出与腹板一致的上拱度,并将焊后的下盖板调平.平铺在平台上,并划出各板的安装位置线。

(3)将一侧的腹板点固在下盖板上,注意保证腹板与下盖板的垂直度,并在腹板上划出各隔板的位置线。

(4)在将另一侧腹板上划出各隔板的位置线后.与下盖板点固焊接在一起。

(5)将长隔板与角钢按划好的位置线,分别与两腹板进行点固焊焊接在一起。

(6)焊接长隔板与两腹板的立缝,以及角钢与两腹板的角焊缝。

(7)组装上盖板。

(8)先焊接下盖板与两腹板的2条纵缝.再焊上盖板与两腹板的2条纵缝,最后焊接上盖板与长隔板的角焊缝。

(9)组对短隔板,组对后先焊接短隔板与两腹板的立缝,再焊接短隔板与上盖板的角焊缝。

5.2 组对间隙

上、下盖板及腹板在对接时,均应留有一定的间隙,板厚8mm,间隙为3 4mm,以保证单面焊双面成形。两腹板与下盖板在组对时,应尽量减小组焊间隙.间隙量<1.0mm,以减小焊接变形。长短肋板在与上盖板进行组对时,也同样应将各组件压紧,以尽量减小组焊间隙。

6. 焊接工艺

要保证箱形主梁的焊接质量及合理的上拱度,并有效控制其焊接变形.焊接工艺是关键。

(1)施焊前,先检查坡口及组对质量,如发现尺寸超差.应及时处理后再施焊。

(2)焊前必须清除坡口及焊缝两侧各20mm范围内的油、污、水、锈及其他杂质。

(3)焊接顺序:先焊上、下盖板及腹板的对接焊缝.再焊两腹板与下盖板的2条纵缝;焊接过程中,应尽量采用2名或4名焊工同时、对称地进行焊接,以防止主梁发生扭曲变形。

(4)选用合理的焊接工艺参数:焊接方法采用焊条电弧焊,焊条直径为4.0mm,焊接电流为160~200A,电弧电压为22~25V。

7. 质量检验

箱形主梁的质量检验主要是制造过程中的工序检验及制造完成后的专检。箱形主梁焊接完毕,经质检部门联检,其几何尺寸、上拱度及焊缝质量均符合质量要求。

对于此大型桥式起重机的箱形主梁的制造,在不具备大型吊装设备的情况下,作者采用合理的装焊顺序及工艺措施,成功地弥补了设备方面的不足,避免了对箱形梁的反复翻转,保证了箱形梁的焊接质量并满足了尺寸要求。