桥式起重机焊接变形问题处理方法

杨红岩

【摘 要】近年来，随着箱型梁结构在工程上的广泛应用，其变形的控制成为迫切需要的解决问题之下，桥式起重机其截面形状即为典型的箱型梁结构，由于其焊缝多、结构复杂、焊接应力和变形较大。如果不采取合理的设计及施工工艺方案就会在焊接过程中出现变形从而严重影响焊接质量，甚至会导致结构无法正确的安装及使用。本文主要通过对桥式起重机在焊接加工时出现的变形问题提出合理方法，使变形减少到最小状态，满足结构合理正确的使用。从二方面采取控制措施，从而实现起重机焊接施工质量控制的目的。

【关键词】变形产生原因；焊接变形分类；主要影响因素

一、箱形主梁焊接

1.1焊接工艺流程

箱形主梁由左右腹板、上下翼板内加长、短板组成，当腹板较高时，尚需加水平助，见图（1）。由于梁为封闭式结构，必须先焊梁内的长、短肋板，然后焊下翼板。具体焊接顺序如下：

1-长助板；2-短助板；3-上翼板；4-腹板；5-下翼板；6-水平肋

（1）先焊接上翼板与长、短助板间的焊缝。如等装好左右腹板后一起焊接，会产生II形梁扭曲变形，造成整形困难。

（2）装上左右腹板，焊接II形梁的内部焊缝，两条长的纵焊缝暂不焊。

（3）装配下翼板后，工艺规定先焊下翼板与腹板间的两条角焊缝，应两面对称同时焊接，这样可以减少焊接变形。如下翼板装配好后上拱度超过工艺规定，可以先焊上翼板的两条角焊缝。

（4）焊接上（下）翼板的两条角焊缝。

1.2拼板对接焊工艺

主梁长度一般为10～40m，腹板与上下翼板要用多块钢板拼接而成。拼接焊缝质量应满足起重机技术条件中的规定。根据板厚不同，对接焊工艺有：开坡口双面手工电弧焊；一面手工电弧焊，一面自动埋弧焊；双面自动埋弧焊；气体保护焊；单面焊双面成形自动埋弧焊。用前4种工艺拼接时，当一面拼焊好后，必须把焊件翻转进行清根等工序。如拼板较长，翻转操作不当，会引起翘曲变形。

1.3对接焊缝质量

内部质量应符合GB3323-87《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》II级或JB 1152-81《锅炉和钢制压力容器对接焊缝超声波探伤》I级的要求，外部质量应符合JB/ZQ4000.3-86标准中BS级的要求。

1.4主梁角焊缝焊接工艺水平

腹板与翼板的装配间隙应量小，沿接缝全长最大间隙不超过0.5mm。接缝除锈后烘干。焊脚高度6-8mm，可两面同时焊接，以减少焊接变形； 超过8mm宜多层焊接。半自动埋弧焊采用直流反接，工艺参数中主梁角焊缝外部质量应符合JB/ZQ4000.3-/86标准中BK级的要求。

二、桥架装配焊接

2.1小车路轨对接头焊接工艺

起重机桥架上行走小车的路轨接头，以往大部都不焊成整体，而是用轨道压板将其固定。这样，接头处高低不平，侧向错位，不车行走到接头处会引起冲击。现今路轨接头用电弧焊方法焊接成整体，焊后磨平焊缝。

（1）路轨接头端面除锈后，底部用E5015焊条堆焊一焊唇，并沿路轨底面磨平。

（2）裝配时两路轨接头处要离开14～16mm。为补偿焊缝收缩引起的角变形，端部装配成1：100的斜度，下衬铜垫板。

（3）焊前路轨预热至250-300°c，预热长度每边不短于300mm。分3层焊接，第1层用E5015焊条，焊后清除焊渣。装上两侧铜挡块，两侧间隙不小于4mm，间隙过小焊渣无法下流，用轧头固定。焊接第II屋如温度己降低，应再预热至250-300°C，用E5015焊条焊接。运条方法是不间断地转小圈，使焊渣从路轨两侧的间隙流下，焊缝表面光滑，不出现凹坑。

（4）第II层焊好后立即焊第III NFC ，焊条用EDPMn3-15，使用前经250°c烘干。堆焊结束，应即拆掉挡块检查，发现缺陷即修补好，不能在焊缝冷却后修补，以免引起焊缝开裂。

（5）焊接结束后，为使焊缝缓冷，将接头处再加热到预热温度，而后保温缓冷。

2.2主梁与端梁连接焊接工艺

其连接焊缝为搭接和角焊缝，现场装配焊接，有立焊、仰焊位置。为提高焊缝质量，采用焊接翻转架，可使立得、仰焊变为平焊位置。

2.3路轨压板螺栓电弧焊工工艺

压紧小车行走路轨的方法有：焊接式压板，把压板一头焊在主梁上翼板上，另一头夺牢路轨下翼板固定。如要更换路轨，须把压板用气割法割掉，上翼板受热受影响主梁上拱度，带来维修困难；在主梁上翼板上钻孔、攻丝、用螺栓使压板压紧路轨。此法工艺周期长，如上翼板较薄，不适用；用螺柱电弧焊方法。螺柱用特殊的焊接方法焊牢在上翼板上，再用压板压紧路轨。此法具有省工，拆装路轨的方便、维修方便等优点。

（1）螺柱电弧焊部分要严格除锈到金属光泽，不留锈斑和油污，当天除锈当天焊接。

翼板的螺板弧焊部分，也要打磨至出现金属光泽，如有水气，应烘干后才能焊接。

（2）保护瓷套使用时应干燥，无油污、水气、弧焊过程中不可开裂，不粘结于焊缝。

（3）螺柱的质量试验可参照AWSD1.1-92的规定。简易的试验方法是螺柱焊好后，套上管子板弯90°，或用铁锤敲弯90°，不出现裂纹，折断。也可根据螺柱强度等级用扭矩法做工艺试验，达到一琮扭矩值，检验焊缝质量。试验板厚度应不小于被焊工件板厚度。

（4）螺柱电弧焊由于焊接时间短，又需要较大的焊接电流，容易产生电弧磁偏吹。为使焊缝成形良好，要有可靠合理的接地。实践中平焊时可用两边对称接地法，即把地线接在主梁的上翼板两端，横焊时把地线接在焊螺柱部位下面。

M16、M20螺柱电弧焊工工艺参娄见表（4）所示，螺柱材料为Q235-A

注：横焊时电流采用较小值

三、结论

总之，桥式起重机在焊接加工时出现的变形问题，只要我们提出合理方法，使变形减少到最小状态，满足结构施工要求及正确的使用方法。通过对桥式起重机采取的合理的施焊工艺，以及使用正确的焊接方法、温度，箱型梁的弯曲变形下看挠度控制在最小的范围，使现场焊接工作得以顺利进行，完全满足了施工要求，收到良好的效果。