起重設備中大型懸臂式鋼箱梁的焊接制作工藝分析

張 超

太重(天津)濱海重型機械有限公司

起重設備中大型懸臂式鋼箱梁的焊接制作工藝分析

張 超

太重(天津)濱海重型機械有限公司

由于在各個工程中都會對起重設備進行大規模的應用，因此，對于起重設備中大型懸臂式鋼箱梁的制作工藝來說就有著十分嚴格的標準。本文簡要介紹了鋼箱梁的焊接制作工藝，然后根據實際情況對起重設備中大型懸臂式鋼箱梁的焊接制作工藝進行分析。

起重設備；大型懸臂式鋼箱梁；焊接制作工藝

前言

由于在起重設備中大型懸臂式鋼箱梁的焊接制作中，對焊縫的焊接質量較為嚴格，并且在實際的施工過程中，較容易出現焊接變形的情況，所以焊接質量與焊接變形是在施工過程中的主要考慮要點。

一、鋼箱梁的焊接制作工藝概述

1、焊接特點

在本次的起重設備中大型懸臂式鋼箱梁的焊接制作中變截面鋼箱型梁是利用16Mnp以及Q235A的鋼等材料進行制作。需要注意的是，16Mnp鋼在外部溫度較低的狀態下應采取相關的加熱保溫措施。鋼箱梁的板厚數據變化較為明顯，上蓋板與下蓋板的厚度均為30毫米，腹板的厚度參數為12毫米，其中，在箱梁懸臂支撐處的下蓋板下起支撐作用的蓋板厚度參數最大為50毫米，所以，在進行制作時對制作工藝的要求頗為苛刻，也就使得高質量的焊縫十分罕見[1]。

2、鋼箱梁的焊接制作方式

依照鋼箱梁的結構特點以及外部環境，需要對起重設備中大型懸臂式鋼箱梁采取分段制造工藝進行。此外，還需要注意鋼箱梁的正常工作狀態受到拉應力與壓應力這兩方面的相互作用，所以在進行分段施工時要對應力值的最大峰值進行規避。在進行分段制作時，可依據具體情況進行段數的具體劃分。

3、施工步驟

根據施工現場的外部環境以及施工方案，可將鋼箱梁的箱形梁的制作一共可分為八個步驟，依次為備料、分片預制、分段裝配、合攏、油漆、檢驗、吊運、定型。此外，在進行實際的施工操作時，要嚴格按照施工流程與標準進行施工操作，避免施工過程中出現操作失誤以及安全意外的發生。

二、起重設備中大型懸臂式鋼箱梁的焊接制作工藝

1、焊接方法及其參數

首先，鋼箱梁主要原材料的選取全部為的選取全部為16Mnp鋼，對板材進行相應的組裝時，可采用焊條電弧焊的焊接方法進行定位焊接，焊條選取時選取盡量堿性低氫型焊條，焊接的長度范圍應在三十到五十毫米之間。

其次是對蓋板以及腹板的拼接焊，鑒于鋼箱梁的焊縫長度較長，并且是平焊，通常情況下可采用埋弧焊的方式進行焊接。

然后是箱梁接頭以及鋼筋板與空腹隔板的焊接，由于在進行箱梁接頭以及鋼筋板與空腹隔板的焊接時焊縫與拼板相比較短，因此可利用二氧化碳氣體作為保護氣體進行焊接。

最后是對主梁的四條焊縫進行最后的焊接，對其可采用自動角焊機的焊接方式進行焊接處理。依據施工現場的具體情況對焊接順序視梁的旁彎數值以及拱度數值進行設定，進行具體操作時會出現兩種情況，一種是拱度不足，針對此種情況可以首先對下蓋板兩旁的兩條焊縫進行優先焊接；另一種情況是拱度太過，此時則可以應該優先焊接上蓋板兩旁的兩條焊縫。

2、箱梁主梁的焊接工藝

對箱梁的主梁可通過以下焊接技術進行焊接，具體流程可分為以下幾個階段進行。

第一，在腹板上面的單面焊鋼襯墊板與上下蓋板的局部縫隙一般來說均不能超過0.5毫米，除此之外，在進行單面焊鋼襯墊板與腹板的施工時，首先需要用3.2毫米的焊條進行定位焊，然后在正式焊接的過程中需要優先對焊坡口的正面焊縫進行焊接，焊接的順序是由中部向兩端進行。接著翻過焊接焊坡口的另一面，可直接按照上述的要求及步驟對其進行焊接處理。

第二，在進行裝配的時候需要對坡口的面中的頂板、底板與腹板采用定位焊的方法進行相關處理，此外，還需要在箱梁的左右端口處進行定位焊接處理[2]。

第三，在完成箱梁的主體以及內部結構的焊接處理之后，還需要對外側的縱向、豎向以及水平加強板和橫梁加強板等分部進行裝焊處理。

第四、由于橫向以及縱向加強筋板、小隔板、底板與腹板以及空腹隔板等都是對箱梁內部的焊接，在實際的焊接處理時應遵循立角焊優先焊接于平角焊、縱向焊縫優先于橫向焊縫的原則進行焊接。除此之外，在焊接到五十厘米的厚板地方時，不僅需要雙數的焊工進行對程焊接，而且還要將厚板做一定的加熱處理，使其溫度范圍在100到150攝氏度之間。

第五、在對鋼箱梁結構的主梁斷面的四個結合點的四條焊縫進行焊接處理時，可先將鋼梁箱水平放置在地面上，由此就可以對上面兩邊不是水平的角縫焊接進行水平方式的焊接。在實際的焊接過程中，首先對兩條主焊縫進行優先焊接，然后按照同樣的標準對另一面進行焊接。此外，還需要注意的是對于坡口外部的底板與頂板交合處也應該進行加熱處理。

第六、對鋼箱梁的外部進行焊接時，也應遵循立角焊優先焊接于平角焊、縱向焊縫優先于橫向焊縫的原則進行焊接，此外，還可以使用直徑為3.2毫米的焊條作為打底焊對橫梁與邊梁進行焊接處理。此外，在進行焊接時一旦遇到切角以及間斷的加強板焊接時，都要利用角包焊的焊接方法進行焊接處理。

3、鋼箱梁下翼緣支撐板的裝焊

通常來說，鋼梁箱的下翼緣支撐板的厚度為五十毫米。在進行裝配板的端口接縫時需要對縫隙按照相關標準進行嚴格控制，端口對接需要對五十毫米的厚板進行長度大于九十毫米的消斜，且坡口的角度應是七十度[3]。在裝配時需要壓住使其能夠對其進行定位焊的處理，同時，對接口處的焊接采用加強焊，避免崩裂的發生，然后與一旁的蓋板進行定位，并且按照先焊內側再焊外側的順序進行焊接。

4、箱梁的大合攏

為了防止焊接梁出現受力問題，需要對其連接處進行額外加強，可通過橫向加強筋來進行相關處理。在進行焊接時，首先由兩名焊工以立焊的方式對箱形梁的兩個腹板以自上到下的順序同時進行對稱立焊焊接。然后，對箱形梁的上下翼緣板也采取兩名焊工以自上到下的順序同時進行水平拼縫的焊接。其次，對于內側腹板的兩條拼縫，在焊接時首先需要進行清理，然后再由兩名焊工分別進行焊接處理。最后，對于錯口出沒有及時焊接的焊縫和仰視角焊縫也需要兩名焊工進行相應的焊接處理。

三、結論

本文由于篇幅的限制對起重設備中大型懸臂式鋼箱梁的焊接制作工藝只做了簡短的分析，懸臂式鋼箱梁在施工中應用越來越廣泛，因此還需要對其進行更細致的探討。

[1]韓功慶， 李衛國.大跨度鋼箱梁焊接變形控制研究探析[J].工業c，2016(8)：00196-00196.

[2]王瓊， 王良， 涂澤文，等.大型鋼箱梁及其滑輪連接處同軸度控制的焊接制造工藝研究[J].船舶工程， 2012(S2)：133-136.