横梁焊接工艺研究

北方重工集团有限公司 （辽宁沈阳 110141） 白明义 张 昕

30991.10横梁是整机俄罗斯项目中最重要且质量要求也最严格的钢结构件，投产后该产品由我们金属结构分公司承担。我们接到任务后，从理论上分析结构特点，以及各焊缝间相互应力的制约状态及工艺方法等，并结合实际采取以下工艺方法保证了30991.10横梁的质量要求。

1.结构特点及焊缝间相互应力的分析

该横梁整体由上下盖板与中间四件翼板构成主体，而每个双端又由钢板封盖形成空腔，其具体结构如图1所示。

图1

由于一次整体组对使刚性增大，四件翼板焊缝与空腔端板四周封闭焊缝形成整体，而当每焊接其中任意一道焊缝时对另一焊缝都将产生极大的拉力，从而造成焊接变形，使根部间隙变小或无间隙，无法使根部焊透及坡口边缘产生未熔合等焊接缺陷。

2.横梁的组焊工艺

根据上述分析，横梁的组焊工艺如下：

（1）以下主板为基准组对立板B和立板C，再组对上主板并用连接板连接，预留间隙5～6mm，使立板B和立板C形成悬空自由状态，如图2所示。

图2 组焊工艺

（2）焊接焊缝a、b，如图1所示，焊前适当预热，清理焊道。焊接量达到该焊缝1/3后，再焊接焊缝c、d至1/2，然后将焊缝a、b全部焊完，再焊完c、d。

（3）对焊缝a、b、c、d按要求进行超声波检查，探伤合格后组对上板和下板，组对前清理a、b、c、d焊缝端面。

（4）焊接上板、下板与主体形成方形封闭环焊缝，将该环焊缝分为a′、b′对称两道焊缝，先焊接焊缝a′达到该焊缝1/3后，再焊接焊缝b′至1/2，然后将焊缝a′全部焊完，再焊完b′。在焊完a′、b′焊缝后，连续焊完焊缝c′、d′。

（5）采用碳弧气刨清理焊缝a、b、a′、b′两端与坡口焊缝相连接处，得到良好的焊接状态，然后分别焊接c′、d′及立板A与支撑板。

3.焊接参数的选择

横梁的材质为Q345B，我们采用CO2气体保护焊焊接方法，焊接材料为ER50—6，φ1.2mm的焊丝。根据焊接工艺评定，我们选择如附表所示的焊接参数。

焊接参数

4.超声波探伤标准及焊后效果

该产品焊后按设计要求采用GB/T 11345—1989 B、Ⅰ级标准对焊缝进行100%超声波探伤检查，一次合格。

5.结语

30991.10横梁通过合理的组焊顺序及采用合理的焊接参数，一次焊接合格，满足了设计及标准要求，为以后生产相似的产品打下了基础。