合肥熔安懸臂式吊車梁的制作技術

摘 要：合肥熔安懸臂式吊車梁在使用中承受動載及靜載，因此在制作過程中對焊縫質量及外形尺寸要求高。該文針對加工過程中材料、加工下料、組裝、焊接等工序控制難點，通過確定合理的加工工藝流程，采取積極措施保證焊接質量，有效地控制了焊接變形及組裝間隙，解決了懸臂式吊車梁制作中的技術難題。

關鍵詞：焊接質量 焊接順序 焊接變形 制作技術 檢查驗收

中圖分類號：TV72 文獻標識碼：A文章編號：1674-098X（2012）12（c）-00-01

1 工程概況

合肥熔安動力機械有限公司船用低速柴油機工程屬于安徽省合肥重點項目，建設單位是合肥熔安動力機械有限公司；設計單位是中船第九設計研究院工程有限公司；總承包單位是上海地通建設（集團）有限公司；二十冶負責制作安裝。

廠房鋼結構工程主要包括鋼柱系統、鋼吊車梁系統、鋼屋面系統。鋼柱為雙肢H型鋼柱。上柱為單肢H型鋼，下柱為H型鋼雙肢柱，柱腳為剛接采用插杯口式。吊車梁采用焊接工字型實腹式，部分吊車梁設懸臂梁。屋面采用單向錐形空間桁架，主屋架為倒三角錐形桁架。

2 結構特點及工藝難點

（1）懸臂式吊車梁采用Q345B，主梁焊接H型結構形式，懸挑部分也是采用焊接H型鋼結構。該梁總長11.951 m、寬2.402 m（加懸挑部分）、高1.5 m、總重主9.510 T。懸挑式吊車梁共分主梁、懸挑、焊接軌道三部分，主梁腹板兩側在兩懸挑中心位置增加-8×120×1400通長橫向加勁板，加勁板要求上下端刨平與翼緣板頂緊后焊接，主梁中心的懸挑間距為1.9 m，越距梁兩端懸挑間距越小且在梁接縫處增加懸挑部分以加強結構抗扭剛度。

（2）板材接料、主梁與懸挑的橫向對接焊縫均為一級焊縫，100%超聲波檢測；主角焊縫要求熔透焊，二級焊縫。如何保證焊接質量，滿足檢測要求是個難點。

（3）主梁為焊接結構，主梁和懸挑部分的腹板與上、下翼緣板間的主角焊縫均為全熔透二級探傷焊縫，加上縱、橫交錯的勁板焊接。焊接量大，變形加大。如何有效的控制焊接變形是控制主梁和懸挑整體尺寸及保證吊車在軌道上正常安全運行的關鍵。

（4）每臺主梁上有8個懸挑，這8個懸挑就是焊接軌道的8個安裝點，吊車要在每個梁上的焊接軌道上運行。這就要求懸挑部分上的8個點要成一線才能保證軌道整體的直線度，才能保證吊車的安全正常運行。

3 制定的方案及保證措施

3.1 加工號料工序的控制

鋼材加工號料質量的好壞直接影響構件外形尺寸，坡口角度及鈍邊的大小直接關系到焊縫的質量，因此鋼材的加工號料是保證焊縫質量、控制焊接變形的第一道關鍵工序。

3.2 切割工序的控制

板材切割采用多頭切割機和數控切割機相結合下料。切割時板材受熱均勻減小切割變形。梁腹板上下預起拱的切割必須采用數控切割機，不留二次切割量，一次完成。采用此工藝加工即保證了翼緣板的平直度又保證了腹板的起拱度，同時大大降低了勞動強度，提高了生產效率和鋼材利用率。

3.3 保證裝配間隙就是保證焊接質量，減少焊接變形，所以要對組拼工序嚴格控制

3.3.1 主梁的H形組裝間隙或組裝順序控制不好極易造成工形的扭曲，很難修復，因此要嚴格控制組裝間隙及組裝順序。

3.3.2 工型組裝焊接完工火焰加熱修直且消除應力后待用。

3.3.3 懸挑部分的裝配焊接。

（1）先將懸挑部分按圖紙先行組裝，待檢查裝配尺寸在公差范圍內開始焊接。

（2）八個懸挑部分焊接且修整完畢，保證懸挑頂部與軌道相連接的孔中心的尺寸一樣。

（3）把主梁放置在一平臺上，并將胎具測平且在主梁同一側的兩端及中心設置三個基準點。

（4）先在主梁的中間裝配一個懸挑，再在主梁兩端再裝配兩個懸挑，三點成一線。然后再裝配其它懸挑部分，注意所有的懸挑頂部上下左右必須與基準點相附。

（5）中經間工序檢查其長度、截面、起拱尺寸均符合設計要求和規范規定，就可以開始組裝加勁板，組裝時應按設計尺寸從梁的中心向兩頭排尺寸，將每組筋板和連接板的組裝線畫在梁上，并打上標記，組裝完畢經中間工序檢查其尺寸、規格、垂直度等均無誤后方可焊接。用鋼盤尺和彈簧秤精確地量出主梁的總長，嚴格按照設計尺寸將多余部分切割掉，組對端頭板并施焊。

3.4 焊接工序

焊材質量的好壞直接影響焊縫的內在質量，運用合理的焊接順序可減少焊接變形，同時又可以大大減小修復量。

3.5 焊接變形的控制

3.5.1 板材接料組對時應嚴格控制錯邊、組對間隙必須符合工藝要求，如果超差，必須返工合格后方可焊接。

3.5.2 先進行下翼緣與腹板的焊接，再進行上翼緣與用腹板的焊接，焊接要一次性完成。

3.5.3 懸挑部分獨立焊接成型，修正合格后再與主工型組對焊接，減少修復量面減少變形。

3.5.4 筋板點焊時特別要注意不要點在端頭部位，點焊焊縫不易太高，應該成細長狀，便于焊接時保證焊縫的外觀質量。

3.5.5 為了減少焊接變形，盡量多的采用CO2氣體保護焊，并嚴格控制焊接順序，加勁板采用由中間向二邊焊接。

4 檢查驗收

構件制作完畢后，按施工圖及工藝要求和《鋼結構工程施工及驗收規范》（GB50205-2001）認真檢查驗收并做好相應的記錄。（其焊縫標準：板材接料焊縫和主梁的橫向對接焊縫應符合一級質量標準，100%超聲波檢測，剖口焊要求熔透的二級質量標準。其余焊縫為三級質量）。

經本公司專檢人員對懸臂式吊車梁外形及焊接質量檢驗均達到設計和國家標準要求。同時受到監理甲方和安裝單位的一致好評。

5 結語

（1）用多頭板材切割采用多頭切割機和數控切割機相結合下料。切割時板材受熱均勻減小切割變形。采用此工藝加工即保證了翼緣板的平直度又保證了腹板的起拱度，同時大大降低了勞動強度，提高了生產效率和鋼材利用率。

（2）分別將懸挑部分分別制作成型待用，要求嚴格控制各懸挑的結構外形尺寸，特別是連接軌道部位。先組裝梁最端頭的兩個懸挑，再裝中間的懸挑，要求連接軌道部位幾點成一線，做好其它懸挑的安裝基準，才能保證軌道整體的直線度，才能保證吊車的安全正常運行。

（3）保證裝配間隙是保證焊縫質量的前提，合理安排焊接順序是控制焊接變形、保證構件外形尺寸的有效途徑。

（4）盡量采用CO2氣保焊是降低焊接線能量，可有效地減少焊接變形。

通過合肥熔安預裝車間懸臂式吊車梁的制作，控制間隙及焊接變形是主梁質量的保證。每個懸挑部分的制作質量及所有懸挑部分與主梁的裝配的質量控制是保證吊車梁正常運行的關鍵。只要抓好關鍵工序過程控制，必定會達到預期管理

目的。