箱形井架制造工艺和质量控制策略探析

凌凯

（中煤第三建设集团机电安装工程有限责任公司 安徽宿州 234000）

箱形井架制造工艺和质量控制策略探析

凌凯

（中煤第三建设集团机电安装工程有限责任公司 安徽宿州 234000）

本文主要分析了焊接时产生的变形、焊接的坡口形式等方面对箱形井架制造质量的影响，并且研究了箱形井架的焊接变形影响因素以及坡口形式，通过试验等方式，希望能够研究出更为合理的箱形井架制造工艺以及制造流程，从而控制并提高制造质量。

箱形井架；制造工艺；质量控制

1 工艺分析与措施

箱形井架的总高度约为60～70m，每节大致都在8m左右，由4块平板通过焊接而成。为了能够进一步提高柱腿的抗扭性能以及刚度，通常还会在柱腿内部设置横向以及纵向的肋板。

1.1 方箱四角主角接焊缝的焊接变形

初步设计箱形井架时，对接焊缝为60°V形坡口，四角角焊缝为30°半K形坡口，使用手动焊接进行封底，而井架盖面焊缝熔透使用自动焊。但是在焊接过程中焊缝会出现横向收缩的现象，这一现象的出现影响到箱形井架的尺寸，使得侧板发生外鼓；由于进行焊缝时的端面较大，需要输入较多的热量，井架的纵向收缩增大，构件纵向会发生弯曲变形；如果焊接顺序方面出现了错误还会导致箱形井架的扭曲。由于箱形井架属于较大的构件，如果弯曲变形、扭曲变形超出了允许范围，想要矫正也非常困难。

1.2 解决问题的途径

焊接是通过局部高温加热将部件连接在一起过程，焊缝区在焊接结束之后会发生收缩，从而产生应力，引起结构的变形。总的来说，减小焊接变形的方案主要有以下几种：

①主角接焊缝。在这种焊缝中，应该通过减小坡口尺寸的方式来降低焊接时井架的受热面积与受热量；组对尽可能做到不留间隙；进行封底焊接时使用对称焊接的方式，保证井架阶段性焊接后成为一个整体，具备了相当的刚性后，再通过埋弧自动焊进行长焊缝的焊接。这种方式不仅能够增强井架的刚度，同时也使原本的直通焊变成了间断焊。②而肋板与肋板之间、肋板与箱板之间的角焊缝则使用分层分段进行多遍焊接，但进行焊接的过程中一定要对称原则。

2 工艺方案

在进行箱形井架制造施工之前首先要进行工艺、接头形式、焊接方法等多项试验，同时对于不同的焊接方式和接头方式需要确定出1～3种的焊接参数，其中包括焊接速度、电压、电路等参数。通过这些试验才能够确定合适科学的焊接施工方案。施工方案的要点主要包括以下方面：①为了能够保证焊接施工的质量，施工现场必须配置以下设备：2组简易平台、8组标准平台、内外支撑件、大形组对弯板、下料及检验样板、卡具、大形翻身吊梁、矫正工具、专用检具等多种设备；②进行主角接焊缝时使用P形坡口、并将组对抵紧，使用机械对板边和坡口进行加工；③遵循分层、分散、对称的原则，严格制定出焊接的顺讯以及焊接参数，以减小焊接时产生的变形。

3 焊接工艺规程和焊接顺序

①下料工艺需要遵循一定的规则：进行施工之前需要进行以下步骤：材质的确认、除去锈迹并涂漆、将标记移植、校平、划线、下料。②对于组对工艺而言同样也要遵循板块、方箱组对的方法与原则，使用工装卡具时要遵守工具的使用规则，组对要按照固定的程序，焊缝的质量与组对的质量都要进行检验，符合要求之后才能进行验收。③焊接工艺：进行组对要确认其质量、焊缝的焊接方法也有明确规定，焊接注意事项、焊材的选取、焊前的清理、焊接环境等都是进行施工时需要遵守的守则。④焊接顺序：经过分析可以确定进行方箱焊接时需要六个位置的焊缝，为了能够确保焊接质量，对于这六个焊接位置需要进行严格的顺序编排，并且焊缝的焊接方法、分层方法、焊接顺序等需要严格遵照规定进行。

4 工艺规程的贯彻实施

①技术工艺交底：为了保证在实际施工过程中准确执行编制好的工艺规程，需要用两天的时间进行技术工艺交底工作，主要对工程技术要求、工艺规程、工艺守则等要求对施工人员进行交底，并且注意要强调施工与工艺流程方面的纪律。②发现问题立即解决：进行箱形井架制造工艺施工时，要从最为简单的杆件进行操作，如果在施工过程中发现了问题要及时解决，保证工程的顺利施工。③做好施工记录，施工档案要做到完整详尽，以便工程验收时进行查验。④在箱形井架施工过程中还应该加强气候管理、焊材管理、工艺纪律管理、焊工标记管理、检验管理等多方面的管理。

5 施工质量保证措施

5.1 质量管理机构

为确保本工程质量目标的实现，成立项目部质量管理领导小组，由项目经理任组长，总工程师、安全总监、副经理任副组长、质量检查工程师和相关部门负责人组成。设置专职质量员、兼职质量员，保证质量管理。

5.2 明确质量管理职责，建立质量负责制

各级领导是负责工程质量的梯次责任主体，经理对质量工作全权负责，对各项质量活动进行组织、推动、决策、监督、考核，对本标段工程质量负责；生产副经理、总工程师对照质量目标，贯彻落实工程质量措施，督促、检查、领导管段内的质量工作，对管段内工程质量达标负责；架子队长对所辖管段的工程质量负责，具体组织工程质量措施的实施，强化对施工过程的控制。领导分级负责、逐层保证，把工程质量的优劣列为考核领导业绩的重要内容，形成层层包保、逐级负责的局面，为实现工程质量创优目标奠定坚实基础。

5.3 质量保证措施

（1）仔细审核设计文件，及时发现设计文件中的问题并报请监理单位、设计院答复。

（2）做好测量复核，各项支架预压观测、悬臂施工过程中的各种测量数据要记录清楚、准确可靠。

（3）完善各类施工设计有检算，对支架、模板、临时支撑、临时刚性连接做好详细设计及检算，履行技术报批手续。

（4）确保高性能混凝土在施工过程中的质量控制，进一步优化高性能混凝土的配合比设计工作。

（5）加强施工过程中的试验检测工作，确保工程质量达标。

（6）各种计量检测设备送往经过国家或省级部门认定的法定计量单位标定。

（7）对重点、关键工序，制定实施细则，规定具体的施工工艺、方法、质量标准和检验手段。制定施工网络计划，按网络节点工期要求，分阶段控制，实现均衡生产，为保证工程质量创造条件。

（8）加强自检、自控，首先由技术主管进行详细的技术交底，施工过程中由现场技术员全程监控指导，工序完成后报请质检工程师检验，检验合格后报监理工程师检验，检验合格后方可进入下一道工序。

5.4 质量检验

根据《钢结构工程质量验收规范》（GB50205-2001）及相关检验标准要求，进行箱形井架制造工艺时，自下料开始到成形为止的每一道工序都需要进行三检制，并且检验结果也需要进行逐级的验证，首先操作者进行自行检查并将结果记录下来，如果合格则将检查提交给车间检查员；车间检查员再进行一次检查与记录，并保证检查结果为合格之后将检查提交给质检科专职检查员；质检科专职检查员对交检产品工序进行最后一次检查与记录，检验结果为合格，才能够进行下一道工序的施工；如果三道检查中任何一道出现问题都需要停止施工进行问题排查。主焊缝的质量检测可以从外观、尺寸等方面进行检验，经过施工人员检验之后再交由计量科探伤人员进行探伤检测，探伤与探伤检验都合格之后交由质检科进行检验；质检科专职检查员检验合格之后进行下一道工序的施工。

6 总结

在进行箱形井架制造施工之前首先要进行工艺、接头形式、焊接方法等多项试验，同时对于不同的焊接方式和接头方式需要确定出1～3种的焊接参数，其中包括焊接速度、电压、电路等参数。通过这些试验才能够确定合适科学的焊接施工方案。对于质量控制方面，可以采取监理质量管理机构、明确质量管理责任、进行多道质量检验等方式，控制箱形井架制造的质量。并且严格控制制造时的工艺流程，提高制造质量，发展制造工艺。

[1]黄淑荣.箱形井架的制造工艺探究[J].煤矿机械，2012（27）.

[2]张中仕，李卫华，宋益勇.箱形井架制造工艺和质量控制探讨[J].山东煤炭科技，2013（04）.

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2016-1-15