焊接角鋼制作的改進工藝

龐井江

（遼寧廣廈鋼結構工程（集團）有限公司，遼寧 阜新 123000）

角鋼（angle steel）分等邊角鋼和不等邊角鋼。不等邊角鋼的表示方法為“L 長邊寬*短邊寬*厚度”。如“L100*80*8”。等邊角鋼表示為“L邊寬*厚度”，如“L100*8”，單位為mm，見圖1。

在電廠鍋爐鋼結構中經常設計有特殊材質的非標異型件，市面因采購不到，為滿足工程和設計需要，只能工廠內解決，板拼制作。角鋼件非對稱構件。且支窄、體長。極易產生彎曲、扭曲變形。一旦產生扭曲變形，現有設備無法矯正，需用火焰經多次矯正，矯正成本很高，難以保證其低溫韌性。非常容易過熱燒損。甚至于矯正不過來造成產品報廢[1-3]。

圖1 等邊角鋼和不等邊角鋼

為此，對板拼制作角鋼焊接變形難以控制的問題有必要探索新的思路，創新焊接工藝。針對其特點較小截面邊緣受熱。采用富氬CO2氣體保護焊。將四件角鋼固定成一件對稱型型鋼件。主角焊縫按同一規范斜角焊一次焊接完成，產生的焊接變形可以互相抵消，互相制約。焊接熱量可互相傳遞。可以一定程度消除焊接變形的產生。從而解決焊接變形問題。

1 研究試驗資源能力

1.1 采用設備：

松下KR500富氬CO2氣體保護半自動焊。自制U型卡。碳弧氣刨采用松下YD—630SS電源。

1.2 主要研究內容及關鍵技術

（1）將角鋼材料按長支和短支下料、修平。下料時板材兩側采用同參數（或同等火焰能率）、同樣線能量。盡量避免造成彎曲變形。下料長度方向加50mm收縮余量。在短支加工單V坡口，留3mm鈍邊，二次修平、直。

（2）按照要求將角鋼組立點固焊，點固焊采用與正式焊接相同的焊材和氣體，要求在坡口根部按打底焊工藝參數進行點固焊接。點固組立成型的角鋼件按圖2每四件一組，組成十字形，并用U型卡視板厚，每間隔200點～300點固一個。每個U型卡點焊一面一側，交錯進行[4]。

圖2 四件組合成十字型組件

（3）焊接時對十字工件對稱交錯進行，一個焊工至少2件以上同時施焊。以免熱量集中產生變形。每條焊縫以中心向兩端分段退焊。分段長度小于500mm。

（4）十字件焊接完成，冷卻后，U型卡打開對稱的任意兩組。形成T字形，將兩端點固焊（截面兩端）。由兩個T字形組成一個中間口型，再將任意一側打開一個角與另一側對成雙口字型，即一個日字形，如圖3所示。也可以多連成目字形。但關鍵相鄰兩個件要焊縫上、下錯開，避免熱量集中。且受力互相制約抵消。端面用U型卡固定，上、下每300mm點固焊，或用帶鼠洞的連接橋板加固。

（5）再將圖2每個角鋼外側進行碳弧氣刨清根后，將氣刨殘渣清除，氧化層和氣刨缺欠及積碳（如有）進行打磨處理。每個日字形或目字形構件的每道焊縫從中間向兩端分段進行焊接，至少三遍完成。要求每件、每面，勻布、交替完成。避免集中受熱。產生變形或應力集中點。一個焊工至少2件或2件以上同時施焊。

（6）焊接完成待焊件完全冷卻，將點固焊點或帶鼠洞的連接橋加固板用碳弧氣刨去除。卸掉兩端U型卡。將每個角鋼件修缺打磨處理。

3 產品檢查

對所有成品構件的幾何尺寸，包括構件的長、寬、高、垂直度、中心偏差、傾斜度、扭曲度和表面的質量等等，是否符合圖紙和技術標準的要求；焊縫尺寸是否符合設計要求；構件標識是否齊全、正確、清晰。