吊车梁焊接变形矫正
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大跨度钢梁组焊问题目前有一项目,吊车梁长度很长,根本拉运不了;请问各位兄弟姐妹们,能够分成2段吗?现场地面拼接后,整体吊装。
如果可以分段的话,是参看那本规范。
一、引言2005年,在包钢轨梁厂改造工程中,有两根超大吊车梁,该梁截面高6.6m,跨度60m,其下翼缘厚50mm,宽600mm,上翼缘70mm,宽750mm,材质为Q345D,实腹式,单只梁重达159.02t。
如此高度和重量的吊车梁在包钢的建设史上尚属首次,即使在国内工业厂房结构中也十分罕见。
二、制作技术要点(一)分段由于该梁超重、超长,无论是制作还是运输,构件制作单位现有吊装设备的吊装能力、运输机械的运输能力均不能够满足构件整体出厂,故必须进行合理的分段。
分段原则为:按吊车梁设计原则的要求,在支座1/3以外设工地接口,将吊车梁纵向分为19m两段和22m一段,配料时,保证避免十字焊缝的出现。
(二)材料接料的拼接要求1. 上、下翼缘板的接料。
上、下翼缘板所用材质为Q345D,板厚分别为δ=70mm和δ=50mm。
因吊车梁超长,故不可避免的在跨中1/3处存在接料焊缝。
为减少焊缝受力,保证该接料焊缝能够更好地满足等强拼接要求,故采用45°斜接口拼接,坡口为双面对称X型坡口,角度为50°±2.5°,3mm钝边,组对间隙不得大于2mm,采用埋弧自动焊焊接,而且焊前必须进行预热,温度为150℃左右,并经测温仪测定温度后方可施焊。
2. 腹板的拼接要求(1)拼接的方法。
腹板采用Q345D,板厚δ=38mm,其宽度为6480mm,需多块料进行拼接。
因其焊缝较多,且接缝位置受到设计限制(相邻T型接口间距不得小于200mm)。
故根据来料情况,采用CAD技术对其拼接方式进行排版,确定接料方案,同时考虑板边缘加工余量、焊接收缩余量及拱度加工等余量,附加不少于100mm的余量。
接料时,先将板纵向接长,平直后再将每两条接宽,采用平直机再次进行矫正。
大型H型钢焊接变形的控制与矫正摘要用二氧化碳气体保护焊现场组焊大型异形H钢结构件,配以合理的焊接工艺和焊接顺序, 减少焊接变形,并采用反变形施焊的方法;以及对焊接H型钢的矫正方法的探讨。
关键词异形焊接H型钢控制矫正1前言2010年,我单位承接克拉玛依石化总厂物料大棚施工工程,现场自制物料大棚柱梁, 异形柱结构形式如图 1 所示, 截面尺寸单根长度为8200mm,腹板宽度250-490mm,翼缘板宽度250mm。
对于物料大棚立柱的制造质量要求, 焊缝为一级焊缝, 构件长度制造允许偏差为±10mm, 高度的允许偏差为±2.0mm, 宽度的允许偏差为±3.0mm 弯曲矢高的允许偏差为1/1000, 且不大于10mm, 扭曲偏差不大于h/250且不大于5mm, 翼缘板垂直度的允许偏差为 2.5mm, 腹板局部平面度的允许偏差为 3.0mm。
H 型钢因具有优越的结构型式和良好的力学性能而成为钢结构的主要结构模式。
下面以焊接物料大棚立柱为例, 探讨焊接H 型钢焊接变形的控制与矫正方法。
图1 物料大棚立柱2 焊接变形分析2.1变形产生的原因该结构按整体组装焊接的方式, 必然会造成较大的变形:一是腹板的拼接焊缝焊后收缩, 有可能使腹板产生波浪变形;二是上、下翼缘板与腹板的连接焊缝截面尺寸较大, 焊接过程中输入的热能量大, 上、下翼缘板必然会产生角变形并引起较大的纵向收缩变形, 使立柱在长度方向形成弯曲变形和扭曲变形;三是如果焊接顺序不合理, 还会造成扭曲变形。
2.2变形的控制方法影响焊接变形的主要因素与焊缝在结构构件中的位置、焊接结构的刚性的大小、装配顺序、焊接顺序、焊接规范的选择与应用等有关。
一旦焊接变形超过标准要求, 矫正将会非常困难,以至于不得不用气割割开重焊或不得已而使整根立柱报废。
因此, 必须采取合理的组装焊接顺序和行之有效的工艺措施, 控制立柱的焊接变形, 确保制造质量达到设计和技术规范的要求。
吊车梁主焊缝全熔透焊接雷冰何强(河南九冶钢构有限公司郑州450001 )摘要:本文从坡口制备、清根操作、焊接工艺参数及施工现场环境等方面,分析了埋弧自动焊焊接吊车梁T 型焊缝超声波探伤合格率低导致返修、返工问题,影响工期和工程质量的问题。
主要原因为根部未熔透缺陷。
针对此问题提出了一些改善方法,并收到良好效果。
关键词:全熔透焊接;坡口;清根FULL PENETRATION WELDS FOR MAIN WELD OF CRANE GIRDERLeiBing HeQiangHenan 9mcc Steel Structures Co., LtdABSTRACT:Base on elements, including groove equipments、operation of back gouging、bonding technology and construction environment, we found when T weld ultrasonic inspection qualified rate is low, there are more repair rework events, which influent Project completion date and quality. Root not full penetration welds cause low yield. To solve these problems, some improved approaches are used and good results are received.KEYWORDS:full penetration welds;groove;back gouging1.前言豫联热轧车间厂房41~25轴线吊车梁,共计64根。
总工程量630吨。
主厂房系统中的吊车梁为拼制H型钢,材质均为Q345B,它是吊车梁系统中的关键构件,它承受着重大的冲击载荷。
钢吊车梁制作钢用车梁为厂房内承受和传递天车动力荷载的主要受力构件。
其制作特点是:截面较大,由多块钢板和零件组合而成,焊接工作量大,变形较难控制,尺寸精度要求高,质量要求严,制作难度大。
本工艺标准适用于工业厂房建筑钢吊车梁的制作工程。
一、材料要求1、钢材:多采用16Mn或Q235钢,要求抗拉强度、伸长率、屈服点、冷弯、冲击韧性等五项机械性能合格,此外尚应控制化学成分中碳、硫、磷的极限含量,所用钢材必须有材质合格证明书。
2、焊条、螺栓、涂料等材料要求与“13.1钢柱制作’湘同。
二、主要机具设备主要机具设备与“13.1钢柱制作”相同。
三、作业条件作业条件与“13.1钢柱制作”相同。
四、施工操作工艺(一)制作工艺流程原材料矫正→放样、号料→下料(剪切和气割)→零件平直除渣→刨边、钻孔→半成品分类堆放,清理坡口油、锈→钢板接料→焊接→超声波或X光探伤→矫平→工型部件拼装→船位焊→焊缝检查、T型接头超声探伤→工型翼缘板矫正→梁总组装→焊接→焊缝检查→矫正→成品钻孔→摩擦面处理→检查几何尺寸→除锈→油漆→成品出厂。
(二)下料1、下料时,要绘制排板图。
上、下翼板接板应避免在三分之一跨中处。
上、下翼板及腹板接板应相互错开200mm以上,与加劲板的位置亦应错开200mm以上。
2、下料时,须根据不同情况考虑留有切割加工余量和焊接火爆后收缩余量。
吊车架两端支承板(刀板)在刨平下端时,亦应预留加工余量和焊接收缩余量。
3、吊车梁的上、下翼板的下料切割,必须采用自动或半自动切割机切割,切割边必须整齐。
为保证切割边能连续切割,应采用双瓶供氧气切割工艺。
个别处出现缺欠要修磨。
4、钢吊车架承受动荷载较大,梁腹板下料拼接时,必须考虑预起拱,根据实践,12m钢吊车架起拱值宜为5~10mm;24m钢吊车架起拱值为15~20mm。
(三)组装1、组装前必须将接料工作进行完毕,并应经无损探伤检查合格。
2、实腹梁的工型拼装,可采用马凳和活动夹具,用小型千斤顶调位找正(图a)。
行车梁制作常见通病及对策探讨作者:姜樊来源:《科技资讯》 2012年第19期姜樊(淄博矿业集团山东方大工程有限责任公司山东淄博 250012)摘要:本文简要分析了行车梁制作中常见几种通病,并分析了通病产生原因,并针对几种通病针对性提出了一些治理措施。
关键词:焊接材料起拱焊缝极性通病对策中图分类号:TB47 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)07(a)-0085-01工业设备安装厂房中,绝大多数安装有提升吊装设备的行车,而行车梁的制作质量的好坏,将直接关系到后期行车的安装及行车安装后的安全运行问题,本文现就行车梁制作过程中常见通病及相应采取的对策作如下简要探讨。
1 焊接作业使用的焊接材料的品种、规格、性能等不符合国家标准和规范要求主要原因:焊接材料选用没有同母材相匹配;施工单位对采购的焊接材料没有进行验收;焊接材料过期、药皮脱落、受潮等等。
采取对策:(1)焊接材料的选择严格按照设计图纸选取,图纸无要求的,焊条选择依照《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002规范严格执行。
(2)施工单位必须加强对采购的焊接材料进行检查验收,并经监理工程师认可后方可使用。
(3)焊接材料应放在通风干燥的仓库内,注意正确储存,严禁使用药皮脱落、受潮的焊条。
焊条的使用必须按照产品说明书的规定的时间和温度进行烘焙和保温使用。
2 行车梁放样不按要求进行起拱行车梁放样不按要求起拱,预留拱度值,这样下料时就会漏掉起拱,拼装时难以再起拱,在行车梁安装就位和使用受力后,会产生较大的弯曲变形,形成比较大的挠度,降低行车梁的承载力,影响结构的稳定性。
主要原因:(1)施工现场放样技术交底遗漏或错误。
(2)放样人员放样时也未考虑起拱。
采取对策:(1)放样时必须按照设计和规范要求进行起拱放样。
(2)当设计无要求时,应按跨度的实际比例和经验值起拱。
12m行车梁腹板放样下料拼接时,经验起拱值为5mm~10mm;24m行车梁腹板放样下料拼接时,经验起拱值为15mm~20mm。
共和光伏产业园一期200MWp并网光伏电站升压站土建工程吊车梁施工专项方案上海金桥工程建设发展有限公司共和产业园区光伏电站项目部1编制依据1。
1中南电力设计院图《汽机房吊车梁》40-F441S-T0311;1。
2《火力发电厂焊接技术规程》D/LT869-2004;1。
3《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001;1。
4《电力建设规安全规范》、《华能海南东方电厂安全文明施工图册》;1。
5《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》(BG8923-88);2工程概况本工程为华能海南东方电厂新建建工程2×350MW机组新建工程汽机房吊车的梁制作安装.吊车梁安装高度22。
41m,共26根,腹板为14mm厚钢板,翼缘板25mm厚钢板,材质为Q2353吊车梁制作流程在吊车梁的制作工艺中,关键工序有下料、组装、焊接、矫正。
特殊工序为焊接,具体制作工艺流程图如下:4翼缘板及腹板的拼接和下料4.1翼缘板及腹板的拼接位置要求翼缘板与腹板的横向对接焊缝,不允许布置在H型钢同一截面上,且应错开200mm;翼缘板及腹板的横向对接焊缝应与H型钢立筋焊缝错开150mm,上下翼缘板在跨中1/3长度范围内不允许拼接,翼缘板拼接长度不应小于2倍翼缘板宽度,腹板拼接宽度不应小于300,长度不应小于600mm4。
2翼缘板和腹板拼接要求4。
2。
1钢板对接坡口为V形坡口,正面焊接后,反面清根焊接。
T形接头腹板采用单面坡口,正面焊接后,反面清根焊接。
如图1,坡口参数如下表:钢板对接 T形坡口图1:坡口形式图 腹板拼接顺序如下图所示,为防止波浪变形,应先焊宽度方向短焊缝,再焊长度方向较长焊缝。
先焊短焊缝1、2、3、4,在焊直通焊缝5。
如图1:1 253 4图2 腹板拼接顺序图翼缘板下料宽度按设计尺寸;腹板下料宽度在设计基础上增大1mm左右,翼缘板及腹板在总长度上增加0-10m m作为焊接收缩余量和加工余量。
5吊车梁组装吊车组装在水平钢平台上完成,采用对位架组装定位焊接,组装完毕经检验合格后,在吊车梁端头焊上4组不小于100mm 埋弧焊时引、止弧板,才能进行焊接,引、止弧板的厚度和坡口形式要求与吊车梁一样。
核电牛腿安装焊接质量分析及控制发布时间:2021-04-29T07:29:49.925Z 来源:《建筑学研究前沿》2021年3期作者:张伟强贠伟超[导读] 核电环吊牛腿作为重要的构件,主要用来支撑环形吊车梁,承载较大的动载荷及静载荷,投产后不可更换,其制作安装质量必须确保满足要求。
本文主要从材料选择、变形控制、焊接热处理及建议措施等方面阐述分析,有效控制各工艺质量,性能满足要求,通过这些控制措施从而对保证牛腿整体质量提供有力保障。
中核工程咨询有限公司北京市海淀区 100000摘要:核电环吊牛腿作为重要的构件,主要用来支撑环形吊车梁,承载较大的动载荷及静载荷,投产后不可更换,其制作安装质量必须确保满足要求。
本文主要从材料选择、变形控制、焊接热处理及建议措施等方面阐述分析,有效控制各工艺质量,性能满足要求,通过这些控制措施从而对保证牛腿整体质量提供有力保障。
关键词:变形控制热处理焊接1、工程简介环吊牛腿是核电站中重要的部件,安装在安全壳钢衬里的筒体上,主要用于支撑核电站的环吊、主蒸发器,反应堆压力容器重要部件的安装就位,核电运行中的检修均需通过环吊来完成。
其结构形式大致可分为箱型框架结构、工字梁结构,环吊牛腿不但要经受巨大的动载荷,而且要长期经受静载荷。
在运行期间,环吊牛腿的结构及焊缝质量在使用过程中长期处于受力状况,故采用防层状撕裂较好的母材。
2、牛腿制作工艺 2.1工艺简述牛腿的制作工艺流程为:材料验收合格、领料、放样→下料→开坡口→ 加厚板预制→ 牛腿加厚板与上下盖板组对、焊接→两侧面板组对、焊接→竖向加劲肋组对、焊接→校正→消除应力热处理→无损检验→质量验收。
2.2、材料的选择 2.2.1母材的选择加厚板:采用1575×1200×25的P265GH板材,四角圆弧为R250,整个加厚板宽度方向按照R18481进行圆弧处理。
上盖板:采用1192×960×60的P265GH板材,与加厚板焊接处按R18481进行处理。
钢结构变形的矫正8.1 钢结构变形的基本概念为什么有的船首尾会上翘中部会下垂(称中垂变形)?有的船首尾会下垂中部会上拱(称中拱变形)?在同一艘船上为什么更换一块甲板,会比更换一块同样大小的船底板造成的总体变形要大?其实钢结构箱形构件、工字钢梁与船十分相似。
假如在一根工字钢“中和轴”处对称堆焊,并不会引起上翘变形(图8-la)。
假如在工字钢翼面板上堆焊,就会引起上翘变形。
堆焊量愈大,变形愈大(图8-16)。
对于钢结构来说,横截面上都有一根与某一基准面对应的中和轴(重心轴)。
其特点是:中和轴以上各个零件的截面积分别乘以截面积形心到中和轴距离的总和,等于中和轴以下各个零件截面积分别乘以截面积形心到中和轴距离的总和。
假如在工字钢下面焊一根扁钢,那么这个组合件的中和轴就要向下偏移,见图8-1c。
焊接变形是围绕型钢中和轴进行的。
在上翼板上焊接,工字钢会产生中垂变形(图8-1(b));若在下翼板上焊接,会产生中拱变形;若焊缝对称于中和轴焊接,从理论上讲,不会产生总体变形。
8.2焊接变形原理钢结构施工中,造成结构变形的主要原因是焊接。
焊接是在高温状态下进行,焊接时熔池温度高达17阗℃,构件受热是局部的、不均匀的,焊缝区域受热后要膨胀,但是焊缝四周的金属又处于冷的状态,阻止受热金属的膨胀,使受热金属(焊缝金属)产生了压缩应力。
同时,金属在高温时,其屈服点很低(当温度为700℃%时,其屈服点仅为原来的10%左右),当热金属内的压缩应力超过屈服点as后,焊缝内的热金属就会造成塑性压缩变形,此种塑性压缩变形是不可逆的。
随着加热金属的冷却,压缩应力随之减小、消失;进一步冷却,加热区段开始增长反方向的应力(拉伸应力)。
但由于周围冷金属的阻止,使得热金属(焊缝)不能得到充分的收缩,因而又使其内部呈现拉伸应力,造成结构变形。
从上述分析可以看出,焊接应力与变形的产生,是由于焊缝区域受热不均匀和焊缝周围金属的约束所致,而热膨胀过程中出现的塑性压缩变形,便是冷却中产生残余变形的根源。
吊车梁焊接变形矫正
摘要:本文通过对吊车梁焊接变形的矫正,介绍火焰矫正的几个关键特点。
【关键词】吊车梁制作质量控制焊接变形火焰矫正1 .工程概述
江苏徐矿综合利用发电有限公司一期2×330MW(CFB)机组工程的汽机房吊车梁为华东电力设计院设计,形式为焊接H型钢,截面高度H=1600mm。
其上下翼缘板厚δ=25mm,腹板厚δ=18mm,上翼缘板宽度B=600mm,下翼缘板宽度B=400mm,上翼缘两侧加δ=25mm挂板。
本项目中所有使用的钢板材质均为Q235B。
合计32根钢梁,共165T,所有行车梁均在徐矿BOP铆工场现场制作加工!
2.施工要求
高质量为在预算内按时完成提交满足要求的产品!
吊车梁制作安装完是汽机房屋架安装及封顶的前提条件,同时也是下一步汽机房设备安装的前提条件,需按时完成行车梁制作,而整个吊车梁制作工期只有1个月,考虑到运输等方面原因无法放置到钢结构加工厂施工,只能在施工现场加工。
因行车梁为承重行车梁制作要求比较高。
采用埋弧自动焊施工,腹板与上翼板的T型焊缝为全熔透焊缝,等级为二级。
外形尺寸要求见下表:
3.现场施工
3.1现状调查
在行车梁开工前,我专业公司组织了成员进行了行车梁制作焊接的检查,结合以前工程的经验进行了认真的讨论,认为行车梁制作最大的难点在于如何处理焊接变形问题。
我们在行车梁焊接的过程中采取一定的措施控制其变形量,但变形依然存在。
如果焊接变形不予以矫正,则不仅影响结构整体安装,还会降低工程的安全可靠性。
焊接变形超过技术设计允许变形范围,应设法进行矫正,使其达到
符合产品质量要求。
矫正的方法都是设法造成新的变形来达到抵消已经发生的变形。
通过调查发现,一共有以下几个方面会造成焊接变形或者矫正不好:
1火焰矫正的方法不正确
2火焰矫正的温度不当
3焊接工艺不对
4单面连续焊接
5割刀下料,单边受热
而我们在吊车梁制作过程中将存在的主要问题是:火焰矫正的方法不正确。
3.2对策实施
⏹实施:主要以火焰矫正的方法进行变形矫正。
⏹在生产过程中普遍应用的矫正方法,主要有机械矫正、
火焰矫正和综合矫正。
焊接变形经常采用以下三种火焰矫正方法:
⏹(1)线状加热法;
⏹(2)点状加热法;
⏹(3)三角形加热法
制作焊接中主要变形情况
⏹1、翼缘板的角变形。
⏹2.上拱与下挠及弯曲变形。
3.腹板的波浪变形
3.2.1、翼缘板的角变形矫正
角变形采用在翼缘板上面(对准焊缝外)纵向线状加热(加热温度控制在650度以下),注意加热范围不超过两焊脚所控制的范围,所以不用水冷却。
线状加热时要注意:
(1)不应在同一位置反复加热;
(2)加热过程中不要进行浇水。
3.2.2、上拱与下挠及弯曲的矫正
翼缘板上作线状加热,在腹板上作三角形加热。
用这种方法矫正弯曲变形,效果显著。
在翼缘板上,对着纵长焊缝,由中间向两端作线状加热,即可矫正弯曲变形。
为避免产生弯曲和扭曲变形,两条加热带要同步进行。
可采取低温矫正或中温矫正法。
横向线状加热宽度一般取20—90mm。
板厚小时,加热宽度要窄一些,加热过程应由宽度中间向两边扩展。
线状加热最好由两人同时操作进行,再分别加热三角形,三角形的宽度不应超过板厚的2倍,三角形的底与对应的翼板上线状加热宽度相等。
加热三角形从顶部开始,然后从中心向两侧扩展,一层层加热直到三角形的底为止。
3.2.3、腹板的波浪变形矫正
矫正波浪变形首先要找出凸起的波峰,用圆点加热法配合手锤矫正。
加热圆点的直径一般为50~90mm,当钢板厚度
或波浪形面积较大时直径也应放大,可按d=(4δ+10)mm (d为加热点直径;δ为板厚)计算得出值加热。
烤嘴从波峰起作螺旋形移动,采用中温矫正。
当温度达到600~700度时,将手锤放在加热区边缘处,再用大锤击手锤,使加热区金属受挤压,冷却收缩后被拉平。
矫正时应避免产生过大的收缩应力。
矫完一个圆点后再进行加热第二个波峰点,方法同上。
为加快冷却速度,可对Q235钢材进行加水冷却。
这种矫正方法属于点状加热法,加热点的分布可呈梅花形或链式密点形。
3.3火焰矫正注意事项:
火焰矫正时加热温度不宜过高,过高会引起金属变脆、影响冲击韧性。
火焰矫正时应注意以下几点:
(1)、加热位置不得在主梁最大应力截面附近;
(2)、矫正处面积在一个截面上不得过大,要多选几个截面;
(3)、宜用点状加热方式,以改善加热区的应力状态;
(4)、加热温度最好不超过700度。
火焰矫正的温度:
以下为火焰矫正时的加热温度(材质为低碳钢)
低温矫正500度~600度冷却方式:水
中温矫正600度~700度冷却方式:空气和水
高温矫正700度~800度冷却方式:空气
4结论
行车梁整个制作过程中,产品的外观和质量得到保证。
确保吊车梁安装工作按期完成,同时节约各项费用约4万元,为日后在现场制作大型钢结构件积累大量技术经验以供借鉴。
参考文献
GB50205-2001 钢结构工程施工质量验收规范。