桥式起重机轨道坐梁的焊接工艺
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桥式起重机主梁制造工艺与焊接工艺设计报告团队成员:..................................................专业班级:...............指导教师:....................1前言桥式起重机是横架于车间、仓库和料场上空进行物料吊运的起重设备。
由于它的两端坐落在高大的水泥柱或者金属支架上,形状似桥。
桥式起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行,可以充分利用桥架下面的空间吊运物料,不受地面设备的阻碍。
在室内外工矿企业、钢铁化工、铁路交通、港口码头以及物流周转等部门和场所均得到广泛的运用,是使用范围最广、数量最多的一种起重机械。
本文主要介绍了跨度21m,起重量50t 的通用桥式起重机箱型梁的设计生产过程。
所选用的钢材为Q345。
2桥梁的总体结构主梁为双梁模型,结构简图如下:主梁 主梁是桥式起重机桥架中主要受力元件,由左右两块腹板,上下两块盖板以及若干大、小隔板及加强筋板组成。
主要技术要求有:主梁上拱度:当受载后,可抵消按主梁刚度条件产生的下挠变形,避免承载小车爬坡。
主梁旁变:在制造桥架时,走台侧焊后有拉深残余应力,当运输及使用过程中残余应力释放后,导致两主梁向内旁弯;而且主梁在水平惯性载荷作用下,按刚度条件允许有一定侧向弯曲,两者叠加会造成大弯曲变形。
腹板波浪变形:受压区07.0δ<,受拉区02.1δ<,规定较低的波浪变形对于提高起重机的稳定性和寿命是有利的。
上盖板水平度250/b c ≤,腹板垂直度250/0h h ≤,b 为盖板宽度,h0为上下盖板之间的高度。
端梁 端梁是桥式起重机桥架组成部分之一,一般采用箱型结构,并在水平面内与主梁刚性连接,端梁按受载情况可分下述两类:(1)、端梁受有主梁的最大支承压力,即端梁上作用有垂直载荷。
(2)、端梁没有垂直载荷,端梁只起联系主梁的作用。
3主梁的尺寸及校核主梁截面图:尺寸:一、箱型主梁截面的主要几何尺寸 起重机的跨度L L=S -b 式中:S=21m ;b=1500mm(无通道); b=2000mm(有通道);L=19.5m 中部高度h 101161→=L h 即:1212mm ≤h ≤1950mm h=1300mm端梁连接处高度h 1 h h 5.01==1h 650mm梯形高度C C=(0.1~0.2)L C=2.925m 端梁宽度C0 C0=288.5mmC0=288.5mm 腹板的壁间距b 00.2~5.1601~50100=≥b hL bb0=800mm腹板厚度δ0 m m 60=δδ0=6mm 盖板宽度bmm b b )20(200++=δb=852mm大隔板间距a 大 靠近端梁处a 大`=h=1300mm 梁中处a 大=1.5h=1950mma 大`=h=1300mma 大=1.5h=1950mm 小隔板高度h 232h h =h2=433.3mm小隔板间距a 小 靠近端梁处a 小`=0.5h= 650mm 梁中处a 小=0.5h=650mm a 小`=0.5h= 650mm a 小=0.5h=650mm 纵向加筋角钢h3h h 25.03=h3=325mm盖板厚1δ 2δ 根据实际情况确定盖板厚1δ 2δ1δ=2δ=10mm主梁的受力分析(1)载荷的计算a) 由活动载荷引起的弯矩和剪力的计算:设小车轮距m b 21=,则m b 121=当活动载荷21P P =,即小车自重和起重载荷作用在一个主梁上的两个车轮的轮压相同,其合力在21b 处,合力t Gq G K P P R II x II 35.3225.622.2221=+=ψ+=+=进行受力分析可知:∑=0F ∑=0BM则LRb x L F A )2(1--=对LRb x L F A )2(1--=进行求导,则L R F A -='\,即A F 为减函数,则有 当10b L x -〈〈时,.5170〈〈x 即,则有 当0=x 时t L R b x L 69.305.1935.32)15.19()2(F Q 1A max=⨯-=--==活对LRx b x L x F A )2(1--=进行求导,则有)22(1\x b L L R F A --='小车自重 2t 2t 桥梁自重11t11t载荷组合II主梁载荷小车载荷起重载荷t G K q II 1.12111.1=⨯= t Gx K II 2.221.1=⨯= t G q II 5.625025.1=⨯=ψ当4b 21-=L x 时,即25.94225.194b 21=-=-=L x ,x F A 取得极大值,所以 m t L Rx b x L ⋅=⨯⨯--=--==95.1415.1925.935.32)125.95.19()2(x F M 1A max 活同理,当L x b L 〈〈-1时,即17.5<x<19.5当x=17.5时,t L R x L 6.615.19235.32).5175.19(2)(Q max =⨯⨯-=-=活m t L Rx x L ⋅=⨯⨯⨯-=-==17.2925.195.1735.32)5.175.19(2)(x F M A max 活b) 由固定荷载引起的弯矩和剪力的计算:均布荷载,如图所示:距支点A 距离为x 的截面上的固定均布载荷引起的剪力和弯矩分别为t G K qL F F q II B A 05.62111.122=⨯==== m N L G K q q II 6205.05.19111.1=⨯==当x=0时 t 05.6qx -F Q A max ==均2qx -x F M 2A =均,对其进行求导,qx -F A \='均M 令0\='均M ,则x=9.75m ,此时均M 取得最大值,即m t ⋅=⨯-⨯==49.29275.90.620575.905.62qx -x F M 22A max 均 通过对剪力图和弯矩图的分析得出垂直方向的最大剪力和弯矩由于活动载荷和均布载荷引起的最大剪力都是在X=0处产生 所以:Q ⊥max =Q 活max + Q 均max =30.69t+6.05t=36.74t由于活动载荷和均布载荷引起的最大弯矩不在同一处产生,所以不能直接加减求得 故:M ⊥max =2(L-x-b 1/2)Rx /L -q.x ^2/2、M ⊥max '=0 x=(2RL-b 1)/(4R+q.L)=8.46m故在x=8.46m 处取得最大弯矩M ⊥max =259.62t ·m计算水平方向的弯矩时,可以认为桥架是一个超静定刚架结构,最大弯矩为)23(24)21(42maxγγl l q l l F M sh sh sh -+-= 其中'233*38yy gJ J K B c l ++=γ可简化计算,令 Q shmax =0.1 Q ⊥max =3.674tM shmax=0.1 M ⊥max =25.962t ·m(2)强度的计算尺寸确定后惯性矩的 计算4233210131300009186.02102128010852210852122128062121)22(2122)2(121m h b b h I x =⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯=+++=δδδδ442332000030031003525.0)26800(6128026128061852102121]2/)[(2122)2(121m mm b h h b I Y =+⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯=+++=δδδδ 3301413.0650.0009186.02m m h I W x x === 33008275.0426.0003525.02/m m b I W y y=== 由max max sh M M 和⊥产生的主梁跨中截面的正应力分别为MPa W M x 74.18301413.062.259max ===⊥⊥σ M P aW M y sh sh 374.31008275.0962.25max max ===σ 故水平和垂直弯矩同时作用时,在主梁上下盖中引起最大正应力为MPa sh 114.215374.3174.183max =+=+=⊥σσσ经过查参考资料《优质碳素结构钢》-低碳合金钢的力学性能和对比,取Q345比较合适,则许用应力为:Mpa Mpa s114.2152305.13455.1][=>===σσσ故选用Q345钢,强度符合要求。
一、工程概况本工程为某公司新建厂房内电动单梁桥式起重机的主梁焊接安装工程。
主梁采用Q345B高强度结构钢,长度为20米,截面尺寸为H型钢,主梁焊接工作将在车间内进行,现场具备焊接条件。
二、施工准备1. 人员准备:成立焊接施工小组,明确各成员职责,组织相关人员参加焊接技术交底。
2. 材料准备:准备主梁钢材、焊接材料(焊条、焊剂)、防护用品(防护眼镜、手套、口罩等)。
3. 机械设备准备:准备焊接设备(电弧焊机、切割机、打磨机等)、辅助工具(钢尺、角尺、水平尺等)。
4. 施工现场准备:清理施工现场,确保焊接区域平整、无杂物,具备安全施工条件。
三、施工工艺1. 焊接顺序:先进行主梁下翼缘焊接,再进行上翼缘焊接,最后进行腹板焊接。
2. 焊接方法:采用电弧焊进行焊接,焊接过程应遵循焊接工艺规程。
3. 焊接工艺参数:根据焊接材料、焊接设备、焊接位置等因素,确定焊接电流、电压、焊接速度等参数。
4. 焊接顺序:(1)下翼缘焊接:先焊接下翼缘与腹板连接处,再焊接下翼缘与端板连接处。
(2)上翼缘焊接:先焊接上翼缘与腹板连接处,再焊接上翼缘与端板连接处。
(3)腹板焊接:先焊接腹板与下翼缘连接处,再焊接腹板与上翼缘连接处。
5. 焊接质量要求:(1)焊缝表面应平整,无气孔、夹渣、裂纹等缺陷。
(2)焊缝尺寸应符合设计要求,焊缝高度、宽度等应符合相关标准。
(3)焊接接头处应进行打磨处理,确保焊接接头平整、光滑。
四、安全措施1. 施工人员应穿戴好个人防护用品,确保安全。
2. 施工现场应设置警示标志,禁止无关人员进入。
3. 焊接过程中,应确保焊接设备正常工作,避免因设备故障导致事故发生。
4. 焊接过程中,应保持焊接区域通风良好,避免有害气体积聚。
5. 焊接过程中,应严格控制焊接电流、电压、焊接速度等参数,确保焊接质量。
五、施工进度安排1. 焊接施工准备:1天2. 焊接施工:5天3. 焊接质量检查:1天4. 施工总结:1天六、施工总结1. 焊接施工过程中,应严格按照施工方案执行,确保焊接质量。
桥式起重机轨道梁施工方案1. 引言桥式起重机轨道梁施工是一种常见的建筑施工方式,广泛应用于大型桥梁、厂房、码头等工程中。
本文将介绍桥式起重机轨道梁施工的方案和关键步骤。
2. 施工前准备在开始桥式起重机轨道梁施工之前,需要做好以下准备工作:2.1 设计方案评审根据实际工程要求,对桥式起重机轨道梁的设计方案进行评审,确保方案的合理性和安全性。
2.2 施工图纸制定根据设计方案,制定详细的施工图纸,包括轨道梁的尺寸、材料规格、施工工序等信息。
2.3 材料和设备准备准备好所需的材料和设备,包括轨道梁的钢材、焊接设备、吊装工具等。
2.4 施工人员培训对参与施工的工作人员进行培训,确保他们熟悉施工方案和操作流程,并具备相关的安全知识。
3. 施工步骤桥式起重机轨道梁施工的关键步骤如下:3.1 基础施工首先进行轨道梁基础的施工,包括基础的挖掘、钢筋的布置和浇筑混凝土等。
3.2 梁体制作根据施工图纸,制作轨道梁的各个部分,包括主梁、支座、楔形块等。
3.3 装配和调试将制作好的轨道梁部件进行装配,并进行调试,确保各个部件的质量和安装的准确性。
3.4 吊装和安装使用桥式起重机将已调试好的轨道梁吊装到基础上,并根据设计要求进行精确定位和固定。
3.5 焊接和检验对吊装好的轨道梁进行焊接工艺,确保焊缝的质量和强度,并进行相应的检验和验收。
3.6 防腐处理对焊接完成的轨道梁进行防腐处理,保护轨道梁的表面免受腐蚀和氧化。
3.7 试运行对已安装好的轨道梁进行试运行,检查轨道梁的运行情况和安全性能。
4. 安全措施在桥式起重机轨道梁施工过程中,需要采取一系列的安全措施,以保证施工人员和设备的安全:•提供合适的安全防护装备,如安全帽、安全鞋、安全绳等。
•安排专人负责监督施工现场,确保施工过程中的安全性能。
•对施工人员进行安全教育和培训,提高他们的安全意识和应急处理能力。
•检查施工设备和工具的安全性能,确保其正常运行和使用。
•定期对施工现场进行安全巡检,及时发现和排除安全隐患。
起重机轨道安装质量控制要求1、对钢结构轨道梁的要求(1) 轨道梁的跨中垂直度≤h/500,h 为轨道梁的梁高。
(2) 轨道梁的水平旁弯≤L/1500,且净 10mm,L 为轨道梁的梁长。
(3) 轨道梁垂直方向上拱≤10mm。
(4) 轨道梁中心位置对设计定位轴线的偏差≤5mm,如不符合要求,则应调整轨道梁定位后,才能安装轨道。
(5) 同跨内同一横截面轨道梁顶面高度差在支座处≤10mm,其他处≤15m。
(6) 同列相邻 2 柱间轨道梁顶面高度差≤L/1500,且≯10mm,L 为轨道梁的梁长。
(7) 相邻两轨道梁接头部位,两轨道梁顶面高度差≤1mm,中心侧向错位≤3mm。
2、起重机轨道接头2.1 焊前准备:起重机轨道接头焊接前,应仔细清理坡口及附近的油、锈等污物,直到露出金属光泽。
焊材依据等强原则,匹配碱性焊条,其牌号 J807(国家标准GB/T5118 E8015-G) 2.2 轨道焊接变形的控制:钢轨端头预先垫起的高度,依钢轨的品种、长度和固定情况以及环境温度等因素而定,可预先用紫铜垫板或碳钢板将钢轨端头垫起 20mm,利用已制作好的螺栓和压板等联接件,拧紧螺帽使钢轨固定在轨道梁上,每一钢轨接头附近至少设置 4 处固定点。
当焊完轨底部以后,松开压板, 将钢轨端头的垫起部分降低到 12mm,再拧紧压板螺帽。
当焊接轨腰部分时,逐渐降低垫板高度,当轨腰部分焊完时,应拆除全部垫板,并松开压板,此时轨道接头处应有很小的上翘值,在施焊轨头过程中,根据钢轨恢复平直的情况,决定是否再拧紧压板螺母。
在全部施焊过程中,必须随时用直钢板尺检查钢轨接头的变形情况,随时调整接头的高度和紧松压板来控制钢轨接头的变形。
在施焊前固定钢轨接头时,2 根钢轨端头之间所留的间隙是上宽下窄,以轨底间隙为准,不得小于12mm,也不宜过宽,一般控制在 15~18mm 范围内。
在调整固定钢轨接头时,除了保证端头间隙的尺寸以外,还必须使 2 根钢轨端头对齐,不得有歪扭和错开等现象。
目录1 作业任务 (1)2 编写依据 (1)3 作业准备和条件 (2)4 作业方法及安全、质量控制措施 (4)5 作业质量标准及检验要求 (8)6 技术资料要求 (9)7 危险源、环境因素辨识及防范措施、文明施工标准 (9)8 有关计算及其分析 (12)9 附录 (14)1作业任务1.1工程概况六安电厂汽机房起重机选用的是新型桥式起重机,轨道规格为QU120的起重机轨。
其中4#机轨道全长约88.7米,轨道中心跨距为28m,轨顶标高为25米。
行车轨道除伸缩缝接头处使用夹板连接外,其余均用焊接连接。
4#机行车轨道采用长度为12m的钢轨,共有14个接头,如果采用传统的连接方式,接头间的间隙将在行车运行时带来冲击和振动,会影响到行车的运行安全,因此本工程轨道接头全部采用手工电弧焊进行焊接,焊接完成后将焊缝磨平,使整排轨道最终成为一个整体,可以有效的减少行车在运行中的冲击和振动,提高行车的使用寿命和运行的安全性。
轨道标准型号为QU120,材质为U71Mn钢。
U71Mn钢为高碳中锰钢,含碳量很高,其可焊性很差,焊接难度很大。
在实际焊接施工中很容易出现裂纹,我们对此进行改进,成功的避免了焊接裂纹及较好的控制了钢轨焊接变形问题,取得了轨道焊接的成功。
1.2作业项目范围适用于汽机房行车U71Mn轨道接头焊接。
1.3工程量1.4工期要求根据项目网络计划进行。
2编写依据2.1工程建设标准强制性条文(电力工程部分);2.2DL5009.1《电力建设安全工作规程》(火力发电厂部分);2.3《汽机房行车梁平面布置图》(T0306A);2.4 05G514-2~3《12m实腹式行车梁》;2.5 05G525《吊车轨道联接及车挡》;2.6 GB50661-2011《钢结构焊接规范》;2.7 电力建设施工质量验收及评价规程第一部分:土建工程;2.8 GB 50755-2012《钢结构工程施工规范》;2.9 有效的设计变更通知单、工程联系单;3作业准备和条件3.1技术准备3.1.1 熟悉行车梁图纸,进钢吊图纸会审,编制作业指导书。
桥式起重机轨道坐梁的焊接工艺承钢检修分公司炼钢作业区郭燕峰摘要:本文介绍了常用桥式起重机轨道坐梁的焊接工艺,经安装使用后完全达到和满足了使用技术条件。
一、前言:桥式起重机轨道坐梁是起重机安装时重要的组成部分,它承受着重大的冲击载荷,对于它的质量要求有严格的规定,现对于它的焊接工艺作一阐述。
二、焊接性分析:坐梁的材质是Q345C级钢板,厚30mm,梁为“工”字型,主体结构焊接完成后,加筋板焊后安装。
Q345C级钢板的化学成份及力学性能见表一Q345C级钢通过碳当量公式:C E=C﹢Mn/6+Gr+Mo+V/5+Ni+Cu/15﹪=0.20+1.50/6=0.45﹪得出其值为0.45﹪,是例用我国富有资源锰和硅作为主要原素制造的,它比Q235钢多加了1﹪左右的锰,但屈服点却提高了35﹪左右,其钢的淬硬倾向比Q235稍大,该钢种的强度较高,焊接性良好,是我国应用最广泛的低合金结构钢。
但低合金结构钢焊接时都有共同特点,即具有不同程度的淬硬倾向,对氢的敏感性强,焊接应力大,焊接接头易产生裂纹,为此我们应采取相应的措施。
首先,该结构“工”字梁所用Q345C级钢的含碳量为0.20﹪,含碳量较低,仅从碳的方面考虑未影响焊接性,因此不予考虑。
另一个合金元素锰的含量略高,增加了钢的硬度,同时也使残余应力增大,而且具有了淬硬倾向,从碳当量来看,也具有明显的淬硬倾向,增加了产生冷裂纹的可能性。
冷裂纹也是焊接低合金结构钢中最易出现的焊接缺陷,这个缺陷将对整个焊接结构起着致命的影响,由于该钢硫磷含量较低,不予考虑热裂纹的问题。
所以我们在焊接时为避免产生残余应力和淬硬组织,应取较合适的热输入,不能过大,也不能过小。
过大时,可以防止淬硬组织,但却可以产生魏氏组织;过小时则相反。
为此,对于不同的钢种选择不同的焊接参数,从焊接参数和规范中调整热输入。
由于Q345C钢属于强度级别较低的低合金结构钢,焊缝和热影响区金属的塑性较好,故产生冷裂纹的可能行不大。
轨道梁焊接工艺控制摘要:本论文通过对吊车轨道梁预制过程中焊接工艺控制,焊接变形是决定轨道梁预制质量的关键工艺。
通过对焊接工艺的工序控制,为轨道梁预制变形控制工作提供参考。
关键词:轨道梁;预制;焊接;工艺;控制1.简介吊车轨道梁是吊车运行的重要承载构件,轨道梁的制作质量,直接影响吊车的安全性能。
制作质量的根本取决于组成轨道梁的钢构件的焊接成型的控制。
因此,吊车轨道梁预制阶段的焊接工艺控制,显得尤为重要。
主要焊接工艺工序如下:待焊件接头的加工——待焊件接头的组对——定位焊——焊接变形矫正——焊缝质量检查——涂装——验收1.钢构件的焊接2.1待焊件接头的加工吊车轨道梁钢结构焊接接头的形式应按照设计图纸的要求进行加工,待焊表面的加工可用火焰切割或机械加工,采用热加工后应采用机械方法去除表面的氧化皮、熔渣,并将待焊表面凹凸不平处打磨平整,要求显示出金属本色。
2.2待焊件接头的组对吊车轨道梁用H型钢制作完成后,钢结构部件的装配及组对车间制作严格地按照图纸及结构组装方案所规定的装配顺序进行装配组对,装配时应根据不同类型钢结构的特点采用以下方式进行:•将所有钢结构的零部件一次组装完成,按规定的焊接顺序进行焊接;•钢结构中每个部件逐件组装,每条焊缝逐条焊接;•根据钢结构的特点,将钢结构的零部件分别组装几个部件,分别完成各分部件的焊接,然后再将上述分部件进行总装焊接;•钢结构待焊部件的装配、组对应尽可能的精确,其组装公差范围应保证在相应规定的范围内,对组装超差的部件不得焊接;•采用全焊透形式的焊缝坡口组装时,应重点保证坡口的根部间隙控制在焊接工艺所规定的范围内并严格的控制错边量。
如采用背面加临时性垫板的接头型式,应保证背面垫板与坡口尽可能的严密贴紧,严禁使用填充物进行填充。
•对于采用T型角焊缝或贴角缝连接部分焊透焊缝部件组装时,也应尽可能的使两部件紧密的贴近,组对间隙应尽可能的小,以减少焊接的收缩量;•部件组装时不得强行组对,组对时根据实际情况应使用适当的工装夹具及卡具,对待焊部件既可采用刚性固定的方法直至部件完成焊接,也可采取焊前反变形等方法来控制焊接变形,以保证主要钢结构部件焊后总体尺寸符合要求。
桥式起重机主梁的焊接工艺设计一架桥式起重机的制造任务为单梁龙门吊,跨距22m,起吊质量为5t。
在不具备大型吊装设备的情况下,采用边装配边组焊的装焊顺序,有效控制焊接变形,解决了箱形主梁难以翻转的问题,成功完成了箱形主梁的焊接,保证了技术要求。
箱形主梁全长36m,外形尺寸:36000mm~l25mm~l500mm.由Q235钢板焊接而成。
主梁的腹板及翼板的对接焊缝是I类焊缝,主梁与腹板的组合焊缝是Ⅱ类焊缝;梁的上拱度为22mm,旁弯≤8mm,扭曲≤3mm。
1 分析箱形主梁的焊缝质量和尺寸精度要求高.截面尺寸大、刚性大。
在焊接过程中,由于受现场起重条件的限制,无法对箱形主梁反复翻转,只能利用合理的装配及焊接顺序进行变形控制。
焊后一旦发生变形则无法矫正,因此,箱形主梁的制造关键就是如何在制造过程中控制好焊接变形。
桥式起重机的主梁要求在垂直平面内必须有一定的上拱度.以抵消起重时梁的下挠度。
上拱数值为L/1000,即22itlm。
因此,在制造过程中,采用预制腹板上拱变形的方法来保证主梁的上拱度。
2 制造工艺及措施2.1焊接人员参加焊接的焊工应具备相应的操作资格.除此之外.还应配备专门的焊接技术人员进行现场指导、焊接检验人员进行全程跟踪检查。
2.2焊接材料焊条使用前必须严格按使用说明书的规定进行烘干。
然后放在保温筒内,随用随取。
焊条烘干后在保温筒内存放超过4h应重新烘干.烘干次数不得超过2次。
2.3下料采用自动火焰切割方法下料。
(a)盖板下料将上、下盖板矫平后。
在对接长度方向上放400mm的工艺余量。
(b)腹板下料腹板矫平后,首先在长度方向拼接,然后左右两侧腹板对称气割.以防主梁两侧腹板尺寸不同.引起主梁的扭曲变形。
为使主梁有规定的上拱度,在腹板下料时必须有相应的上拱度,且上拱度应大于主梁的上拱度。
腹板下料时,需放1.5L/1000,即33mm的余量,并且在离中心2ITI处不得有接头,为避免焊缝集中,上、下盖板与腹板的接头应错开,距离不小于200mm。
吊车轨道焊接工艺1编制说明本焊接工艺是根据《建筑钢结构焊接技术规程》(JGJ81-2002)、《吊车轨道联结及车挡》(00G514〔六〕)、《吊车轨道焊接工艺评定指导书》、《焊接工艺评定报告》编制而成。
2适用范围本工艺适用于QU80-120轨道的焊接。
3轨道接头的焊接3.1母材吊车轨道用钢轨是一种特种截面钢轨,是采用镇静钢冶炼的低合金钢,其牌号为U71Mn,其化学成分和机械性能如下表所示:3.2焊缝接头形式直I型,间隙为16~18mm,形式如右图所示:3.3焊接方法焊接方法选用手工电弧焊。
3.4焊接材料、焊接设备及焊工根据母材的化学成分和机械性能,选用低氢型碱性焊条E7515。
焊接设备选用ZX7-500逆变直流弧焊整流器,电源极性采用反接,焊机性能应保证良好,电流调节灵活准确,焊接用电把线应不小于50mm2的铜芯电缆。
施焊人员必须持有效的双证上岗(岗位合格证、安全操作证),上岗操作前应经过技能测试和工艺交底。
3.5焊前准备3.5.1焊前装配在施焊过程中钢轨接头由于受焊接热应力的作用将向下弯曲变形,为此,在焊接前必须将钢轨端头垫起一定的高度以保证在焊接完毕后,钢轨能保持平直。
接头拼接安装时,可在轨道接头处垫δ=8mm厚的紫铜板一块,另在铜板下加不同厚度的钢板(具体视轨道型号而定,QU80起拱高度13mm,QU100为16mm,QU120为定的高度之外,还需设置临时轨道螺栓,用来控制轨道的焊接变形。
临时螺栓的位置为:第一组距接口中心300mm或400mm,第二组距第一组螺栓750mm,以后每间隔1500mm一组。
接头的装配要求:侧弯:(轨道20m长)偏差2mm;错口:<1mm(平面上下和左右);间隙:16~18mm装配前,应将接头100~150mm范围内的铁锈、油污、泥土、水分等清除干净。
3.5.2焊前预热为保证焊接质量,焊前应对母材进行预热,预热范围为接头两端各20~30mm,预热温度为2500c左右,可采用普通的气焊喷嘴围绕轨头、轨腰和轨底反复进行加热,应使钢轨全截面加热均匀,并用数字温度计测定预热温度。
桥式起重机主梁焊接工艺1主梁的生产工艺流程2主梁零件的制作(1)备料工艺焊接生产备料过程有很多生产工序,焊接生产备料指从原材料入厂至零件加工制作的工艺(工序)过程。
其中以焊接生产材料入厂检验、材料预处理、放样与展开、热切割技术、弯曲与成形、剪切与冲压等工艺最为重要,是焊接生产备料工艺的核心内容。
(2)备料工艺卡表1主梁备料工艺卡(3)大型零件的拼接(盖板,腹板)要求:1画出拼接示意图,例如2焊接规范轮或碳弧气刨清根。
表2焊接工艺参数焊接层数 焊接方法 焊接设备型号(自己选)焊丝型号 电流(A ) 电压(V ) 焊接速度 mmK s 气体流量 L / min打底层其余层主梁的上下盖板和腹板拼接的对接焊缝均采用()坡口,自己定坡口,用砂(2)焊接工艺参数:(自己根据板厚确定层数)[-1 - -!■推荐参数参考表2 (根据自己确定的方法从表2选)表2焊接材料及焊接规范参数焊接方法焊接材料焊接规范备注电流/A 电压/V 焊接速度/cm/min自动埋弧焊焊丝:H08MnA焊剂:HJ431正面:500〜550反面:550~ 60030 〜34 30 〜42上、下翼缘板拼接自动埋弧焊焊丝:H08MnA焊剂:HJ431正面:520〜560反面:580〜62032 〜36 30 〜42主、副腹板拼接气体保护焊焊丝:ER50-6气体:80%A 叶20%CO封底:150〜160填充:260〜30020〜2326〜30—T型钢拼接自动埋弧焊焊丝:H08MnA焊剂:HJ431封底:480〜500填充:580〜60032 〜36 30 〜42主梁外侧腹板与翼缘板焊缝气体保护焊焊丝:ER50-6气体:80%A 叶20%CO封底:200〜250填充:260〜30024〜2628 〜34—其余角焊缝3主梁的装焊工艺(1)主梁的结构分析主梁上包括了上拱的起始点、跨距、跨距中心、轮架支承等桥架的基准点线。
而桥架的技术参数,如桥架的水平度、对角线、主梁的上拱度、旁弯、大车轨距、小车轨距、轨道的偏心度、直线度以及同一断面差等都是以主梁头部的轮架中心为基准的。
桥式起重机焊接及制造工艺|存干货起重机金属结构制造基础知识——焊接应力与变形第一节焊接应力与变形的产生一、焊接应力与变形的基本知识1、弹性变形和塑性变形变形: 物体在外力或温度等因素的作用下,其形状和尺寸发生变化,这种变化称为物体的变形。
弹性变形: 当使物体产生变形的外力或其他因素去除后变形也随之消失,物体可恢复原状,这样的变形称为弹性变形。
塑性变形: 当外力或其他因素去除后变形仍然存在,物体不能恢复原状,这样的变形称为塑性变形。
2、应力物体受外力作用后所导致物体内部之间的相互作用力称为内力。
另外,在物理、化学或物理化学变化过程中,如温度、金相组织或化学成分等变化时,在物体内部也会产生内力。
作用在物体单位面积上的内力叫做应力。
根据引起内力原因的不同,可将应力分为工作应力和内应力。
工作应力是由外力作用于物体而引起的应力;内应力是由物体的化学成分、金相组织及温度等因素变化,造成物体内部的不均匀性变形而引起的应力。
3、焊接应力与焊接变形焊接应力是焊接过程中及焊接过程结束后,存在于焊件中的内应力。
焊接变形是由焊接而引起的焊件尺寸的改变。
三、焊接应力与变形产生的原因1、焊件的不均匀受热(1)不受约束的杆件在均匀加热时的应力与变形其变形属于自由变形,因此在杆件加热过程中不会产生任何内应力,冷却后也不会有任何残余应力和残余变形。
(2)受约束的杆件在均匀加热时的应力与变形如果加热温度较高,达到或超过材料屈服点温度时(T﹥TS=600),则杆件中产生压缩塑性变形,内部变形由弹性变形和塑性变形两部分组成。
当温度恢复到原始温度时,弹性变形恢复,塑性变形不可恢复,可能出现以下三种情况:①如果杆件能充分自由收缩,那么杆件中只出现残余变形而无残余应力;②如果杆件受绝对拘束,那么杆件中没有残余变形而存在较大的残余应力;③如果杆件收缩不充分,那么杆件中既有残余应力又有残余变形。
(3)长板条中心加热(类似于堆焊)引起的应力与变形(4)长板条一侧加热(相当于板边堆焊)引起的应力与变形2、焊缝金属的收缩当焊缝金属冷却、由液态转为固态时,其体积要收缩。
桥式起重机主梁焊接工艺及防变形控制方法摘要:本文介绍了桥式起重机主梁的制造工艺以及在焊接过程中防止焊接变形的措施,对箱形主梁焊接工艺的分析等做了详细的叙述。
关键词:桥式起重机,主梁,焊接工艺,焊接变形,箱形梁前言桥式起重机是工业生产中常见的起吊设备之一,它是由起重小车在高架轨道上运行的桥架型起重机,一般由起重小车、桥架运行机构、桥架金属结构组成。
其桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行,起重小车沿铺设在桥架上的轨道横向运行,构成一矩形的工作范围,就可以充分利用桥架下面的空间吊运物料,不受地面设备的阻碍。
箱形主梁,是起重机最重要的承载构件,其制造品质直接关系到起重机的承载能力。
桥式起重机主梁在制造过程中,容易出现焊接变形,影响生产和装配。
研究其焊接特性及制造工艺,对实现主梁制造的系列化、提高起重机质量、促进产品的技术进步有着积极的作用。
1.主梁结构分析主梁上包括了上拱的起始点、跨距、跨距中心、轮架支承等桥架的基准点线。
而桥架的技术参数,如桥架的水平度、对角线、主梁的上拱度、旁弯、大车轨距、小车轨距、轨道的偏心度、直线度以及同一断面差等都是以主梁头部的轮架中心为基准的。
桥架总装是以主梁头部为基准面划出基准点线,找正配装端梁来完成的。
单根主梁制造时,从预制上拱到最后的交验,也全部是以主梁头部为基准的。
因此,主梁结构的焊接是起重机制造过程的一个重要环节。
1.1桥式起重机及箱形主梁截面4089d4df29198bbc7dd924c862d3d49a4089d4df29198bbc7dd924c862d3d49a1.2材料箱型主梁材质采用Q235-B成分及力学性能须符合《低合金高强度结构钢》的规定。
对于厚度≥4 0mm的钢板,足Z向性能要求,达到Z15焊材的选用:主基本上为Q235-B钢,手工焊接时采用E4316焊条,自动焊时采用H08A焊丝、HJ431焊剂,CO2气体保护焊接时采用ER50-6焊丝。
焊条,焊丝,焊剂和焊接保护气体,所有焊接材料必须符合设计要求及规范要求。
桥式起重机轨道坐梁的焊接工艺承钢检修分公司炼钢作业区郭燕峰
摘要:本文介绍了常用桥式起重机轨道坐梁的焊接工艺,经安装使用后完全达到和满足了使用技术条件。
一、前言:桥式起重机轨道坐梁是起重机安装时重要的组成部分,它承受着重大的冲击载荷,对于它的质量要求有严格的规定,现对于它的焊接工艺作一阐述。
二、焊接性分析:
坐梁的材质是Q345C级钢板,厚30mm,梁为“工”字型,主体结构焊接完成后,加筋板焊后安装。
Q345C级钢板的化学成份及力学性能
见表一
Q345C级钢通过碳当量公式:
C E=C﹢Mn/6+Gr+Mo+V/5+Ni+Cu/15﹪=0.20+1.50/6=0.45﹪
得出其值为0.45﹪,是例用我国富有资源锰和硅作为主要原素制造的,它比Q235钢多加了1﹪左右的锰,但屈服点却提高了35﹪左右,其钢的淬硬倾向比Q235稍大,该钢种的强度较高,焊接性良好,是我国应用最广泛的低合金结构钢。
但低合金结构钢焊接时都有共同特点,即具有不同程度的淬硬倾
向,对氢的敏感性强,焊接应力大,焊接接头易产生裂纹,为此我们应采取相应的措施。
首先,该结构“工”字梁所用Q345C级钢的含碳量为0.20﹪,含碳量较低,仅从碳的方面考虑未影响焊接性,因此不予考虑。
另一个合金元素锰的含量略高,增加了钢的硬度,同时也使残余应力增大,而且具有了淬硬倾向,从碳当量来看,也具有明显的淬硬倾向,增加了产生冷裂纹的可能性。
冷裂纹也是焊接低合金结构钢中最易出现的焊接缺陷,这个缺陷将对整个焊接结构起着致命的影响,由于该钢硫磷含量较低,不予考虑热裂纹的问题。
所以我们在焊接时为避免产生残余应力和淬硬组织,应取较合适的热输入,不能过大,也不能过小。
过大时,可以防止淬硬组织,但却可以产生魏氏组织;过小时则相反。
为此,对于不同的钢种选择不同的焊接参数,从焊接参数和规范中调整热输入。
由于Q345C钢属于强度级别较低的低合金结构钢,焊缝和热影响区金属的塑性较好,故产生冷裂纹的可能行不大。
冷裂纹主要发生在强度级别较高的钢材且都在厚板结构中。
焊接时所选择的焊接方法可以有效的保护焊缝,保障热输入的均衡,选择焊丝本着等强度原则选择对应的焊材,否则会使焊缝的塑性降低,甚至会产生裂纹。
由于采用的焊接方法可以满足焊接热输入的需要,因此,焊接本结构可不进行预热。
三:焊接方法和焊前准备
1、焊接方法
Q345C级的钢焊接性良好,因此常用的焊接方法都可以使用,但根
据设计要求和提高生产率等方面考虑,同时从焊接质量方面考虑,本结构采用埋弧自动焊焊接。
这种焊接方法焊接时由于线能量大,焊接过程中不易出现未焊透、夹渣、裂纹等缺陷,又因为自动焊采用渣保护,其保护效果好,冷却速度慢,不易出现气孔等缺陷,再者,其焊接未置处于船形平位,不会产生烧穿、焊瘤、咬边等缺陷,所以我们优先考虑选用埋弧自动焊。
2、焊前准备
①将梁组对完成后,放置成船形焊位置,分几段垫平,便于施焊,防止焊接过程中由于自重变形。
②检查焊接设备的电路及附件是否完好,保证使用安全可靠。
③将焊缝两侧各30mm范围内的水、油、锈等污物清理干净,并用刨光机修磨直至露出金属光泽。
④保证使用的焊丝光亮无锈迹,焊剂在300℃~350℃烘干保温待用。
⑤定位焊采用E5015《J507》Φ4.0mm焊条焊接,电流为:180A,定位焊用焊条使用前经350℃~400℃烘干,保温24小时。
定位焊长度为大于100mm,焊缝间距为300mm~500mm.
⑥E5015《J507》定位焊用焊条使用前注意检查焊条有无药
皮开裂、脱落、焊条生锈和偏心等现象,如有以上现象禁止使用。
工字梁示意图(一)
工字梁示意图(二)
四:焊接工艺
1、焊接的变形和防止措施
该工字梁截面形状对称,焊缝布置也对称,但如果焊接顺序不正确也会产生较大的焊接变形,这时该梁焊接过程中一个非常重要的问题。
焊后发生的变形有:
⑴、整个梁的长度由于实纵向焊缝从而引起纵向收缩产生变形。
⑵、由于角焊缝的横向收缩引起上下盖板的角变形。
⑶、由于先焊好焊缝1和2,在焊3和4,易引起上拱弯曲变形。
⑷、由于先焊焊缝1和3,在焊焊缝2和4,会引起旁弯变形。
因此,选择合理的焊接顺序至关重要。
正确的焊接顺序是:先焊焊缝1,再焊焊缝2,然后把梁翻过来焊3、4和焊缝5、6,最后再翻过来焊7、8。
工字梁焊接图(三)
2、埋弧自动焊的焊接工艺参数及操作方法:
埋弧自动焊焊接工艺参数
(表二)
操作方法:
焊接开始前先在焊机控制箱上调节好工艺参数,然后按焊丝对中、引弧焊接、收弧的过程进行焊接。
始焊端要设引弧板,终焊端要设收弧板。
焊接过程中要时刻监控焊丝的走向捕得偏移,随时应进行调整,每焊完一层都要敲击掉渣壳,进行仔细检查,便于及早发现缺陷及时补救,边缘要熔合良好,不得有咬边。
五、焊后检验
1、首先进行自检,对焊缝外观进行检查,表面不得有咬边、气孔、裂纹等缺陷,用焊缝测量尺测得焊缝宽度为14mm左右为宜,成形美观。
2、按设计要求采用超声波探伤检查,符合探伤GB11345-89标准,焊缝符合国家一级标准。
3、焊接完成后发生的微量变形经火焰和机械矫正后达到或符合使用要求。
六、结论
经此工艺焊接完成的八个大梁经安装使用后,完全符合技术要求,标重为225吨的桥式起重机,无论是静载还是负载一直稳稳运
行于该梁铺设的轨道上,达到了预期目的。
从这次工作中我们采用了埋弧自动焊这种先进的焊接工艺,相比我厂常用的传统的焊条电弧焊,即保证了焊接质量和安全性能,又能有效提高生产率,降低劳动强度,而且还节省了焊接材料,减少了焊接缺陷,因此我们在大型结构件的制造过程中应大力推广新技术、新设备和新方法等先进的焊接工艺。
参考书目
机械工业出版社《焊工取证上岗培训教材》
中国焊接协会培训工作委员会编机械工业出版社《高级电焊工工艺学》机械工业部统编机械工业出版社《焊工技师手册》刘云龙主编机械工业出版社《焊工手册》第二版陈裕川主编机械工业出版社《初、中、高级电焊工技术》
机械工业职业技能鉴定指导中心编
机械工业出版社《焊工手册》黄文哲主编上海科学技术出版社《新编高级焊工简明读本》胡宝良主编机械工业出版社《焊工》国家职业资格培训教材初、中、高级本
刘云龙主编。