焊接角钢制作的改进工艺

庞井江

（辽宁广厦钢结构工程（集团）有限公司，辽宁 阜新 123000）

角钢（angle steel）分等边角钢和不等边角钢。不等边角钢的表示方法为“L 长边宽*短边宽*厚度”。如“L100*80*8”。等边角钢表示为“L边宽*厚度”，如“L100*8”，单位为mm，见图1。

在电厂锅炉钢结构中经常设计有特殊材质的非标异型件，市面因采购不到，为满足工程和设计需要，只能工厂内解决，板拼制作。角钢件非对称构件。且支窄、体长。极易产生弯曲、扭曲变形。一旦产生扭曲变形，现有设备无法矫正，需用火焰经多次矫正，矫正成本很高，难以保证其低温韧性。非常容易过热烧损。甚至于矫正不过来造成产品报废[1-3]。

图1 等边角钢和不等边角钢

为此，对板拼制作角钢焊接变形难以控制的问题有必要探索新的思路，创新焊接工艺。针对其特点较小截面边缘受热。采用富氩CO2气体保护焊。将四件角钢固定成一件对称型型钢件。主角焊缝按同一规范斜角焊一次焊接完成，产生的焊接变形可以互相抵消，互相制约。焊接热量可互相传递。可以一定程度消除焊接变形的产生。从而解决焊接变形问题。

1 研究试验资源能力

1.1 采用设备：

松下KR500富氩CO2气体保护半自动焊。自制U型卡。碳弧气刨采用松下YD—630SS电源。

1.2 主要研究内容及关键技术

（1）将角钢材料按长支和短支下料、修平。下料时板材两侧采用同参数（或同等火焰能率）、同样线能量。尽量避免造成弯曲变形。下料长度方向加50mm收缩余量。在短支加工单V坡口，留3mm钝边，二次修平、直。

（2）按照要求将角钢组立点固焊，点固焊采用与正式焊接相同的焊材和气体，要求在坡口根部按打底焊工艺参数进行点固焊接。点固组立成型的角钢件按图2每四件一组，组成十字形，并用U型卡视板厚，每间隔200点～300点固一个。每个U型卡点焊一面一侧，交错进行[4]。

图2 四件组合成十字型组件

（3）焊接时对十字工件对称交错进行，一个焊工至少2件以上同时施焊。以免热量集中产生变形。每条焊缝以中心向两端分段退焊。分段长度小于500mm。

（4）十字件焊接完成，冷却后，U型卡打开对称的任意两组。形成T字形，将两端点固焊（截面两端）。由两个T字形组成一个中间口型，再将任意一侧打开一个角与另一侧对成双口字型，即一个日字形，如图3所示。也可以多连成目字形。但关键相邻两个件要焊缝上、下错开，避免热量集中。且受力互相制约抵消。端面用U型卡固定，上、下每300mm点固焊，或用带鼠洞的连接桥板加固。

（5）再将图2每个角钢外侧进行碳弧气刨清根后，将气刨残渣清除，氧化层和气刨缺欠及积碳（如有）进行打磨处理。每个日字形或目字形构件的每道焊缝从中间向两端分段进行焊接，至少三遍完成。要求每件、每面，匀布、交替完成。避免集中受热。产生变形或应力集中点。一个焊工至少2件或2件以上同时施焊。

（6）焊接完成待焊件完全冷却，将点固焊点或带鼠洞的连接桥加固板用碳弧气刨去除。卸掉两端U型卡。将每个角钢件修缺打磨处理。

3 产品检查

对所有成品构件的几何尺寸，包括构件的长、宽、高、垂直度、中心偏差、倾斜度、扭曲度和表面的质量等等，是否符合图纸和技术标准的要求；焊缝尺寸是否符合设计要求；构件标识是否齐全、正确、清晰。