大型鋼箱梁焊接工藝及變形控制

趙建忠

摘 要：文章圍繞大型鋼箱梁焊接工藝及變形控制這一內容展開論述，以某大型工廠為例，首先對鋼箱梁幾何尺寸的控制要點進行了分析，然后對鋼箱梁焊接工藝及變形控制措施進行了具體分析。

關鍵詞：大型鋼箱梁；焊接工藝；變形控制

鋼箱梁指的是箱型梁的截面形狀和通常的箱子截面一樣，以此而命名為箱形梁，鋼箱梁通常由蓋板、腹板、底板、隔板組成。隨著時代的發展，鋼箱梁已成為現代住宅的重要組成部分，還被廣泛運用于橋梁建設和水電站閘門設計中，而且，在實踐運用過程中，大型鋼箱梁焊接工藝已經取得了一定的進步，但是變形控制仍然存在很多不完善的地方。本次論述中以某大型工廠為例，該工廠在安裝大型鍋爐過程中，會涉及到鋼箱梁焊接。在焊接過程中，需要采用二氧化碳氣體作為保護氣，由Q235A鋼板焊接而成，主梁的腹板的對接焊縫為一類焊縫，主梁的腹板與翼緣板的組合焊縫為二類焊縫，梁的正面直線度≤4.0mm，側面直線度≤6.0mm，扭曲≤2.0mm。

1 鋼箱梁幾何尺寸的控制要點

首先，在長度控制方面，需要根據所設定的上下翼緣長度切割。在寬度控制方面，重點要對單元構件和U形肋的寬度進行控制，在本次焊接中，上下翼緣共有310個橫條縱向對接焊接，4條熔透角焊接，為了對寬度進行嚴格控制，焊接人員必須特別注意橫向變形后的組裝焊接。在梁高控制中，應該將橫隔板為內胎，底胎架為外胎，從而使梁高得到合理控制。其次，在平面度控制方面，工作人員應該對多段箱梁進行匹配組裝，而且應該不同梁段的端口安放防板，當整個焊接工作完成后，再將防板拆掉。為了確保焊接效果，相鄰的梁段縱向U型肋必須相互匹配，整體而言，各板面的中心線必須要嚴格匹配，其中包括頂板、底板、斜底板等。再者，在拱度控制方面。工作人員應該根據事先設定的拱度，多段連續匹配預拼裝。根據大型箱梁的結構特點，焊接橫向收縮會對寬度和U型肋的匹配產生較大的影響，所以，在焊接過程中，要對鋼梁板塊的焊接收縮量進行嚴格控制，這樣才能確保焊接完成的鋼梁尺寸符合要求。

2 焊接工藝及變形控制措施

2.1 材料準備

在焊機過程中，重點用到的焊接材料包括焊條和焊劑等，為了確保焊接效果，所使用的焊條和焊劑必須進行嚴格烘干，烘干完成后需要將其存放于恒溫箱中，溫度設定在150左右，而且為了確保焊接材料的質量，焊接人員應該隨身配設焊條保溫桶，在焊接操作過程中，用一個取一根。另外，當焊條烘干后，如果在保溫桶中存放超過4小時還未被用，則應該重新進行烘干處理，烘干流程如上所述，但是總體而言，烘干次數不超過兩次。在焊接中所使用的焊劑要進行有效防護，避免氧化皮等雜物混入，這樣會嚴重影響焊劑的實際效果。對于反復使用的焊劑，工作人員要注意在其中添加新的焊劑，并且要混勻。再者，工作人員要做好設備準備，為了確保焊接效果，應該選用參數穩定且可以靈活調節的逆變焊機。而且在機械選用完畢之后，需要對焊機的電流表、電壓表等進行全面檢查，從而為焊接工作做好充分的準備。

2.2 合理組裝

在組裝過程中，首先將調平的后翼板置于平臺之上，而且要做好固定工作，然后清晰畫出位置線，以確保安裝工作的準確無誤。其次，工作人員需要將隔板點固定在后翼板上，而且固定過程中隔板的垂直度不超過1.5毫米。再者，工作人員要組裝兩塊腹板，然后將組裝完成的腹板、隔板以及后翼板固定在一起，當然，為了確保組裝效果，應該在腹板上事先畫好隔板位置線。最后進行前翼板組裝。總體而言，在組裝過程中，必須嚴格按照上述組裝順序進行。另外，為了減小組裝間隙的影響，個組合件必須進行壓密處理，最終使局部間隙控制在1毫米的范圍內。

2.3 科學實施焊接工藝

根據上表信息，在大型鋼箱梁焊接過程中要注意以下幾方面要點內容：第一，在焊接過程中，焊接人員應該選擇對稱焊接的方式，具體而言，則是從中間向兩端分向對稱焊接，而且，在焊接過程中應該遵循特定的焊接順序，焊接人員應該先對隔板的立焊縫進行焊接，接著對連接翼板的角焊縫進行焊接，之后對腹板內部與翼板相連的角焊縫進行焊接，最后對外部開坡口的組合焊縫進行焊接。總體而言，嚴格按照工藝順序進行焊接工作，可以有效防止箱梁發生扭曲變形。第二，實施定位焊工藝。通常情況下，定位焊的長度應該在50以上，且間距在100毫米至400毫米之間，與正式焊相比，定位焊的厚度應該是其一般左右。為了確保定位焊工藝順利實施，應該將裂紋、氣孔、夾渣等進行清潔處理，之后再進行重焊。

2.4 變形矯正

對于大型箱梁而言，通過下料、拼裝、焊接等工序可以有效預防變形，但是在焊接完成后，仍然很有可能出現輕微變形，為此，則應該通過局部火焰加熱和剛性固定的方式對此輕微變形進行矯正。通過局部火焰加熱，可以將較長的鋼板在冷卻后縮短，從而將出現的輕微變形予以消除。剛性固定，則是在鋼箱梁上配設鋼架，然后再放置楔塊，通過這樣方式來消除輕微變形。

3 結語

文章結合個人多年實踐工作經驗，就大型鋼箱梁焊接工藝及變形控制中的相關內容展開了探討，具體的分析了鋼箱梁幾何尺寸的控制要點，而且對焊接工藝及變形控制措施進行了分析，分別是材料準備、科學下料、合理組裝、科學實施焊接工藝、變形矯正等。然而由于個人所學知識以及閱歷的局限性，并未能夠做到面面俱到，希望能夠憑借文章引起廣大學者的關注。

參考文獻

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