大型钢箱梁焊接工艺及变形控制

赵建忠

摘 要：文章围绕大型钢箱梁焊接工艺及变形控制这一内容展开论述，以某大型工厂为例，首先对钢箱梁几何尺寸的控制要点进行了分析，然后对钢箱梁焊接工艺及变形控制措施进行了具体分析。

关键词：大型钢箱梁；焊接工艺；变形控制

钢箱梁指的是箱型梁的截面形状和通常的箱子截面一样，以此而命名为箱形梁，钢箱梁通常由盖板、腹板、底板、隔板组成。随着时代的发展，钢箱梁已成为现代住宅的重要组成部分，还被广泛运用于桥梁建设和水电站闸门设计中，而且，在实践运用过程中，大型钢箱梁焊接工艺已经取得了一定的进步，但是变形控制仍然存在很多不完善的地方。本次论述中以某大型工厂为例，该工厂在安装大型锅炉过程中，会涉及到钢箱梁焊接。在焊接过程中，需要采用二氧化碳气体作为保护气，由Q235A钢板焊接而成，主梁的腹板的对接焊缝为一类焊缝，主梁的腹板与翼缘板的组合焊缝为二类焊缝，梁的正面直线度≤4.0mm，侧面直线度≤6.0mm，扭曲≤2.0mm。

1 钢箱梁几何尺寸的控制要点

首先，在长度控制方面，需要根据所设定的上下翼缘长度切割。在宽度控制方面，重点要对单元构件和U形肋的宽度进行控制，在本次焊接中，上下翼缘共有310个横条纵向对接焊接，4条熔透角焊接，为了对宽度进行严格控制，焊接人员必须特别注意横向变形后的组装焊接。在梁高控制中，应该将横隔板为内胎，底胎架为外胎，从而使梁高得到合理控制。其次，在平面度控制方面，工作人员应该对多段箱梁进行匹配组装，而且应该不同梁段的端口安放防板，当整个焊接工作完成后，再将防板拆掉。为了确保焊接效果，相邻的梁段纵向U型肋必须相互匹配，整体而言，各板面的中心线必须要严格匹配，其中包括顶板、底板、斜底板等。再者，在拱度控制方面。工作人员应该根据事先设定的拱度，多段连续匹配预拼装。根据大型箱梁的结构特点，焊接横向收缩会对宽度和U型肋的匹配产生较大的影响，所以，在焊接过程中，要对钢梁板块的焊接收缩量进行严格控制，这样才能确保焊接完成的钢梁尺寸符合要求。

2 焊接工艺及变形控制措施

2.1 材料准备

在焊机过程中，重点用到的焊接材料包括焊条和焊剂等，为了确保焊接效果，所使用的焊条和焊剂必须进行严格烘干，烘干完成后需要将其存放于恒温箱中，温度设定在150左右，而且为了确保焊接材料的质量，焊接人员应该随身配设焊条保温桶，在焊接操作过程中，用一个取一根。另外，当焊条烘干后，如果在保温桶中存放超过4小时还未被用，则应该重新进行烘干处理，烘干流程如上所述，但是总体而言，烘干次数不超过两次。在焊接中所使用的焊剂要进行有效防护，避免氧化皮等杂物混入，这样会严重影响焊剂的实际效果。对于反复使用的焊剂，工作人员要注意在其中添加新的焊剂，并且要混匀。再者，工作人员要做好设备准备，为了确保焊接效果，应该选用参数稳定且可以灵活调节的逆变焊机。而且在机械选用完毕之后，需要对焊机的电流表、电压表等进行全面检查，从而为焊接工作做好充分的准备。

2.2 合理组装

在组装过程中，首先将调平的后翼板置于平台之上，而且要做好固定工作，然后清晰画出位置线，以确保安装工作的准确无误。其次，工作人员需要将隔板点固定在后翼板上，而且固定过程中隔板的垂直度不超过1.5毫米。再者，工作人员要组装两块腹板，然后将组装完成的腹板、隔板以及后翼板固定在一起，当然，为了确保组装效果，应该在腹板上事先画好隔板位置线。最后进行前翼板组装。总体而言，在组装过程中，必须严格按照上述组装顺序进行。另外，为了减小组装间隙的影响，个组合件必须进行压密处理，最终使局部间隙控制在1毫米的范围内。

2.3 科学实施焊接工艺

根据上表信息，在大型钢箱梁焊接过程中要注意以下几方面要点内容：第一，在焊接过程中，焊接人员应该选择对称焊接的方式，具体而言，则是从中间向两端分向对称焊接，而且，在焊接过程中应该遵循特定的焊接顺序，焊接人员应该先对隔板的立焊缝进行焊接，接着对连接翼板的角焊缝进行焊接，之后对腹板内部与翼板相连的角焊缝进行焊接，最后对外部开坡口的组合焊缝进行焊接。总体而言，严格按照工艺顺序进行焊接工作，可以有效防止箱梁发生扭曲变形。第二，实施定位焊工艺。通常情况下，定位焊的长度应该在50以上，且间距在100毫米至400毫米之间，与正式焊相比，定位焊的厚度应该是其一般左右。为了确保定位焊工艺顺利实施，应该将裂纹、气孔、夹渣等进行清洁处理，之后再进行重焊。

2.4 变形矫正

对于大型箱梁而言，通过下料、拼装、焊接等工序可以有效预防变形，但是在焊接完成后，仍然很有可能出现轻微变形，为此，则应该通过局部火焰加热和刚性固定的方式对此轻微变形进行矫正。通过局部火焰加热，可以将较长的钢板在冷却后缩短，从而将出现的轻微变形予以消除。刚性固定，则是在钢箱梁上配设钢架，然后再放置楔块，通过这样方式来消除轻微变形。

3 结语

文章结合个人多年实践工作经验，就大型钢箱梁焊接工艺及变形控制中的相关内容展开了探讨，具体的分析了钢箱梁几何尺寸的控制要点，而且对焊接工艺及变形控制措施进行了分析，分别是材料准备、科学下料、合理组装、科学实施焊接工艺、变形矫正等。然而由于个人所学知识以及阅历的局限性，并未能够做到面面俱到，希望能够凭借文章引起广大学者的关注。

参考文献

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