2022年钢梁主焊缝焊接工艺研究 .pdf

《2022年钢梁主焊缝焊接工艺研究 .pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年钢梁主焊缝焊接工艺研究 .pdf（3页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、( 3) 操作简便 , 喂料均匀 , 作业效率高。( 4) 某卸煤机自1999 年 7 月改造竣工并投入使用,截止 2000 年 12 月底 , 累计完成作业量51 万 t,系统工作正常、 可靠, 变频系统未进行任何检修。3 3新置门吊应用变频调速的性能价格比分析通过对门吊和卸煤机两种不同工况下应用变频调速技术的实践, 我们感到 :变频技术在装卸机械上的应用不仅能改善作业工况, 提高作业效率 , 而且节约维修成本 , 减轻了维修强度, 它具有的优异的调速性能和工作的可靠性、 稳定性是传统的电阻调速所无法比拟的。下面以新置36 t 四驱动门吊为例比较采用其投资费用( 电器部分 ) 。( 1) 采

2、用全变频调速的投资费用起升部分变频调速控制装置( 不包括电机、 主电缆) : 18 5 万元。走行部分变频调速控制装置( 不包括电机、 主电缆 ) : 13 0 万元。( 2) 采用串级调速的投资费用全套电控装置 ( 不包括电机、主电缆 ) : 13 万元。( 3) 采用全变频后节约的机械部分投资费用 :6 8万元。据上初步测算 , 36 t 全变频门吊的投资增加额为 11 7 万元。综上所述 , 门吊应用变频调速在技术上是可行的 , 并已在实践中体现了较大应用价值和潜在的经济效益 , 虽前期投入有所增加, 但就其价格与性能比较分析 , 它应作为装卸机械电控技术的发展方向。参考文献 :1 陈

3、伯时, 陈敏逊 . 交流调速系统 M . 北京 : 机械工业出 版社 ,1998.2 张 质文等 . 起重机设计手册 M. 北京 : 中国铁 道出版社 ,1998.( 收稿日期 : 2001-02-12)钢梁主焊缝焊接工艺研究李文武1, 程文明2(1成都铁路局双流起重运输机械厂, 四川 成都610211; 2西南交通大学 , 四川成都610031)摘要: 介绍了与铁路货场桥、 门式起重机主梁结构相近的铁路 施工便梁 主焊缝 焊接工 艺的制 定、 工 艺评定和质量检验的系统实践。关键词 : 钢梁; 焊接 ;工艺制定中图分类号 :U 294 27文献标识码 : B文章编号 : 1004 2024(

4、 2002)03 0033 031引言铁路货场用桥、 门式类型起重机主梁的焊接工艺直接影响起重机的整体质量、工 期和制造成本。本文介绍与双梁桥、 门式起重机主梁结构十分接近的 24 m D 型铁路施工便梁主焊缝焊接工艺的制定和工艺评定方法, 供设计起重机主梁主焊缝的焊接工艺时参考。24 m D 型铁路施工便梁全长24 500 mm, 跨中高度 1 408 mm, 宽 4 940 mm, 重约 60 000 kg,由两根纵梁和 37 根横梁及其它连接件构成。纵梁为箱形结构 , 横梁为工字形结构,其纵梁和横梁的截面尺寸和主焊缝位置如图1 所示。主焊缝质量应满足如下要求: 外观质量应符合T B102

5、12-98! 铁路钢桥制造规范?中 4 7 11 要求 :横向对接焊缝不得有气孔、裂纹、固体夹渣、未熔合图 1纵梁和横梁截面尺寸和主焊缝位置等目测可见缺陷, 受拉杆件横向对接焊缝及竖加强筋角焊缝 ( 腹板侧受压区) 不允许有咬边, 主要角焊缝尺寸h+ 2 00, 角焊缝焊波# 2 0。主焊缝的探伤要求 : 钢板对接焊缝、 主要杆件受压横向焊缝应达到超33钢梁主焊缝焊接工艺研究? 李文武等名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 3 页 - - - - - - - -

6、 - 声波 %级, 钢板的对接焊缝应达到超声波探伤&级。主焊缝的机械性能要求: 焊接工艺评定时, 拉伸试验结果不低于母材标准值, 接头侧弯试验后, 试样受拉面上的裂纹不大于试样宽度15% ,且单个裂纹长度不大于 3 mm。- 40 ? 的冲击值Ak( 27J; 接头的硬度不大于 HV350 。2焊接工艺确定钢结构采用的钢材除了有较高的强度外, 还须有良好的塑性、 韧性和制造加工性。24 m D 型梁采用的是 16Mnq 桥梁热轧钢板, 符合国标 ! 桥梁用碳素钢及普通低合金钢板技术条件?, 其力学性能在板厚 16 25 mm 时, 抗拉强度 f= 490 640 M Pa, 屈服强度 fv=

7、325 MPa。但是 , 经计算 碳当量Cqa=0 71%和冷裂纹敏感指数Pc= 0 76, 可见该母材的厚板焊接 ( 25) 时, 淬硬倾 向较大 , 焊 接性能 较差,接头的塑性和韧性大大下降, 必须采用特殊的焊接工艺 , 才能保证接头的性能。在实践中, 经过多次反复实验 , 对板厚= 40 mm, 根据 Pc值和钢结构焊接规程确定了采用焊接预热温度为 100 150 ?的特殊方法 , 并用含碳量较高的焊丝来保证不热裂和焊缝强度。通过分析和试验, 24 m D 型梁的纵梁和横梁的主焊缝的焊接工艺确定如下:( 1) 焊接方法的选择考虑到 24 m D 型梁主焊缝为T 型焊 , 占 90%,对

8、接焊缝占8%, 其他焊缝为2%, 为了达到焊接效率高, 焊接变形小 , 尽量不仰焊的目的, 故选择如下几种焊接方法。各种板料的对接, 采用埋弧自动焊,纵梁 T 型焊缝采用船形焊, 选用 CO2气体保护焊打底,再用埋弧自动焊盖面, 保证焊接效率高, 表面成形好; 竖向加强筋用CO2气体保护自动焊, 以保证焊接变形小 , 焊接效率高。工字梁T 型焊缝全部采用船形埋弧自动焊,并采取了预防措施, 效率高 , 成形美观。其他组装定位时用焊条电弧焊。( 2) 焊接材料的选择根据焊缝金属与母材强度匹配和Aw s( 美国焊接协会 ) 规定 , 选用国家标准规定用焊材。手弧焊采用低氢型焊条T507, d= 3

9、5 5 mm, 埋弧焊 采用H08MnA焊丝 (对接= 40 板厚采用 H 10Mn2)和高锰高硅的 HJ431 焊剂, 以保证形成致密的具有足够强度和韧性的焊缝金属, 且焊缝成形好 , 适用于大电流、 高速度焊接。 CO2气体保 护焊采 用 H 08Mn2Si焊丝。见表1。表 1主焊缝焊接材料焊材名称材料牌号应用部位焊条T5073 54定位焊 , 引弧板焊接埋弧焊焊丝焊剂H10M n24H08M nA4HJ431= 40 mm 板对接纵梁盖面焊、 横梁船形焊CO2气体保护焊焊丝H08M n2Si1 6补强板焊缝, 打底 , 加强筋( 3) 焊接接头坡口形式的选择24 m D 型梁主焊缝有对接

10、接头焊缝和角焊缝,其型式有 4 种(如表 3 所示 ) 。20 mm 板及其以下的接头 采 用 V 型 坡 口, 坡口 角 度 40) 50), 钝 边 3mm, 根部组装间隙2 mm, 采用焊剂作补垫。40 mm板的接头采用U 型坡口加V 型坡口 , 底部 R = 10mm, 偏角! 为 10), 坡口 角度 35) 40), 组装 间隙0+ 2mm, 采用焊剂作衬垫, 埋弧自动焊、多层焊。对于角型焊缝, 纵梁腹板选用V 型坡口 , 角度为45) ,钝边 4 mm, 组装间隙 # 0 5 mm, CO2气体保护焊打底 , 埋弧自动焊盖面。横梁T 型焊不 开坡口 , 组装间隙 # 0 5 mm

11、, 埋弧自动焊一次成形。3焊接工艺评定在确定焊接工艺条件后, 根据选定的焊接材料,坡口形式 , 预热温度 (= 40 mm 时) ,预设了焊接参数 , 进行了 5 种典型焊接接头力学性能试验, 即焊接工艺评定。试验用试块是在室内5 ? 20 ? 温度下施焊 ,其接头和焊缝形式根据工件实际的焊接位置进行设置。试块焊接成形后, 都经过超声波探伤或X 射线探伤合格后 ,再根据 GB2649 2655- 89 制作。( 1) 接头拉伸试验接头拉伸试验结果和相应标准见表2。表 2焊接接头拉伸试验值母材标准接头试验结果屈服强度 / MPa( 325384 643抗拉强度 / MPa( 510492 593

12、延伸率# 16 mm( 2121 23( 16 40 mm( 1920 21( 2) 接头冷弯试验标准要 求 d = 2a ( d ? 冲 头 圆弧 直 径, a ? 板厚) , 180)冷弯不裂 , 实验结果5 项弯曲试件在受拉面内的裂纹4 组没有 , 一组有裂纹也未超过试样宽度 15% , 且裂缝长度# 3 mm。( 3) - 40 ? 时 V 型缺口试样冲击试验标准要求对接接头冲击功为- 40 ? , Ak( 27J34铁道货运2002 年第 3 期名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - -

13、- - - - 第 2 页，共 3 页 - - - - - - - - - (10? 10 mm 试样 ) , 试验结果为焊缝平均80J, 熔合线平均 57J。( 4) 最高硬度试验标准 要求 为 HV350,母 材 HV值为174 189, 5 项试验接头HV 值均在 184 206 之间。从上面的试验结果和标准要求对照表明, 确定的焊接接头工艺评定是合格的。4焊接工艺参数和工艺措施的确定经多次焊接试验和反复调整, 最终确定了24 mD 型便梁主焊缝焊接工艺, 其工艺参数见表3 所示。为确保焊接质量, 除了严格执行工艺外, 还应采取如下工艺措施 :在焊前 , 材料应进行试验, 确保母 材的化

14、学成分、 力学性能合格后, 方投入生产。对焊接使用的材料,也应进行控制。焊条使用前经350 ? 烘烤 1 h,焊剂经 35 ? 烘烤 2 h, 焊丝无锈斑 ;CO2气体使用前倒置 2 h, 每间隔 30 min 左右放水2 3 次 , 然后将瓶正置约2 h, 再放气2 3 min, 以除去顶部杂气。操作中 , 使用性能较好的焊接设备, 如手工焊采用整流焊机 ZXG1-300, 埋弧焊选用M Z- 1250, 埋弧自动焊、CO2气体保护焊采用E-300 半自动焊机和NZ-800 自动 焊机 , 以保证 质量 , 提高 焊接效 率。组装前 , 对坡口及两侧各50 mm 范围内 , 用角向磨光机或手

15、砂轮机除去气割氧化皮、挂渣、 铁锈等影响焊接质量的杂物, 打磨至露出金属光泽。对= 40mm 板的对接 , 特别采用点式温度计控制对焊缝两侧 100 mm 范围的预热温度在100 150 ? 之间 , 以及焊道层间温度控制焊缝间细小裂纹的产生。同时对工字梁焊接采取两根梁背对背扣在一起的抗变形措施 , 并设置焊道顺序, 尽量减小拱度变形。表 324 m D 型便 梁主焊缝焊接工艺参数5结束语在实践中 , 应用确定的焊接工艺, 焊接质量及外观和几何尺 寸均合格 , 经 100% 超声波 探伤 ( 主 焊缝)检查 ,对接焊缝 & 级评定合格 ;2% X 射线拍片抽检 , 未发现焊接裂纹、 未熔合等超标缺陷。一次合格率达 98% 以上 , 修补后合格率达100% ,表明所采用的焊接工艺是适用的。( 收稿日期 : 2002-04-04)35钢梁主焊缝焊接工艺研究? 李文武等名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 3 页 - - - - - - - - -