起重设备中大型悬臂式钢箱梁的焊接制作工艺分析

张 超

太重(天津)滨海重型机械有限公司

起重设备中大型悬臂式钢箱梁的焊接制作工艺分析

张 超

太重(天津)滨海重型机械有限公司

由于在各个工程中都会对起重设备进行大规模的应用，因此，对于起重设备中大型悬臂式钢箱梁的制作工艺来说就有着十分严格的标准。本文简要介绍了钢箱梁的焊接制作工艺，然后根据实际情况对起重设备中大型悬臂式钢箱梁的焊接制作工艺进行分析。

起重设备；大型悬臂式钢箱梁；焊接制作工艺

前言

由于在起重设备中大型悬臂式钢箱梁的焊接制作中，对焊缝的焊接质量较为严格，并且在实际的施工过程中，较容易出现焊接变形的情况，所以焊接质量与焊接变形是在施工过程中的主要考虑要点。

一、钢箱梁的焊接制作工艺概述

1、焊接特点

在本次的起重设备中大型悬臂式钢箱梁的焊接制作中变截面钢箱型梁是利用16Mnp以及Q235A的钢等材料进行制作。需要注意的是，16Mnp钢在外部温度较低的状态下应采取相关的加热保温措施。钢箱梁的板厚数据变化较为明显，上盖板与下盖板的厚度均为30毫米，腹板的厚度参数为12毫米，其中，在箱梁悬臂支撑处的下盖板下起支撑作用的盖板厚度参数最大为50毫米，所以，在进行制作时对制作工艺的要求颇为苛刻，也就使得高质量的焊缝十分罕见[1]。

2、钢箱梁的焊接制作方式

依照钢箱梁的结构特点以及外部环境，需要对起重设备中大型悬臂式钢箱梁采取分段制造工艺进行。此外，还需要注意钢箱梁的正常工作状态受到拉应力与压应力这两方面的相互作用，所以在进行分段施工时要对应力值的最大峰值进行规避。在进行分段制作时，可依据具体情况进行段数的具体划分。

3、施工步骤

根据施工现场的外部环境以及施工方案，可将钢箱梁的箱形梁的制作一共可分为八个步骤，依次为备料、分片预制、分段装配、合拢、油漆、检验、吊运、定型。此外，在进行实际的施工操作时，要严格按照施工流程与标准进行施工操作，避免施工过程中出现操作失误以及安全意外的发生。

二、起重设备中大型悬臂式钢箱梁的焊接制作工艺

1、焊接方法及其参数

首先，钢箱梁主要原材料的选取全部为的选取全部为16Mnp钢，对板材进行相应的组装时，可采用焊条电弧焊的焊接方法进行定位焊接，焊条选取时选取尽量碱性低氢型焊条，焊接的长度范围应在三十到五十毫米之间。

其次是对盖板以及腹板的拼接焊，鉴于钢箱梁的焊缝长度较长，并且是平焊，通常情况下可采用埋弧焊的方式进行焊接。

然后是箱梁接头以及钢筋板与空腹隔板的焊接，由于在进行箱梁接头以及钢筋板与空腹隔板的焊接时焊缝与拼板相比较短，因此可利用二氧化碳气体作为保护气体进行焊接。

最后是对主梁的四条焊缝进行最后的焊接，对其可采用自动角焊机的焊接方式进行焊接处理。依据施工现场的具体情况对焊接顺序视梁的旁弯数值以及拱度数值进行设定，进行具体操作时会出现两种情况，一种是拱度不足，针对此种情况可以首先对下盖板两旁的两条焊缝进行优先焊接；另一种情况是拱度太过，此时则可以应该优先焊接上盖板两旁的两条焊缝。

2、箱梁主梁的焊接工艺

对箱梁的主梁可通过以下焊接技术进行焊接，具体流程可分为以下几个阶段进行。

第一，在腹板上面的单面焊钢衬垫板与上下盖板的局部缝隙一般来说均不能超过0.5毫米，除此之外，在进行单面焊钢衬垫板与腹板的施工时，首先需要用3.2毫米的焊条进行定位焊，然后在正式焊接的过程中需要优先对焊坡口的正面焊缝进行焊接，焊接的顺序是由中部向两端进行。接着翻过焊接焊坡口的另一面，可直接按照上述的要求及步骤对其进行焊接处理。

第二，在进行装配的时候需要对坡口的面中的顶板、底板与腹板采用定位焊的方法进行相关处理，此外，还需要在箱梁的左右端口处进行定位焊接处理[2]。

第三，在完成箱梁的主体以及内部结构的焊接处理之后，还需要对外侧的纵向、竖向以及水平加强板和横梁加强板等分部进行装焊处理。

第四、由于横向以及纵向加强筋板、小隔板、底板与腹板以及空腹隔板等都是对箱梁内部的焊接，在实际的焊接处理时应遵循立角焊优先焊接于平角焊、纵向焊缝优先于横向焊缝的原则进行焊接。除此之外，在焊接到五十厘米的厚板地方时，不仅需要双数的焊工进行对程焊接，而且还要将厚板做一定的加热处理，使其温度范围在100到150摄氏度之间。

第五、在对钢箱梁结构的主梁断面的四个结合点的四条焊缝进行焊接处理时，可先将钢梁箱水平放置在地面上，由此就可以对上面两边不是水平的角缝焊接进行水平方式的焊接。在实际的焊接过程中，首先对两条主焊缝进行优先焊接，然后按照同样的标准对另一面进行焊接。此外，还需要注意的是对于坡口外部的底板与顶板交合处也应该进行加热处理。

第六、对钢箱梁的外部进行焊接时，也应遵循立角焊优先焊接于平角焊、纵向焊缝优先于横向焊缝的原则进行焊接，此外，还可以使用直径为3.2毫米的焊条作为打底焊对横梁与边梁进行焊接处理。此外，在进行焊接时一旦遇到切角以及间断的加强板焊接时，都要利用角包焊的焊接方法进行焊接处理。

3、钢箱梁下翼缘支撑板的装焊

通常来说，钢梁箱的下翼缘支撑板的厚度为五十毫米。在进行装配板的端口接缝时需要对缝隙按照相关标准进行严格控制，端口对接需要对五十毫米的厚板进行长度大于九十毫米的消斜，且坡口的角度应是七十度[3]。在装配时需要压住使其能够对其进行定位焊的处理，同时，对接口处的焊接采用加强焊，避免崩裂的发生，然后与一旁的盖板进行定位，并且按照先焊内侧再焊外侧的顺序进行焊接。

4、箱梁的大合拢

为了防止焊接梁出现受力问题，需要对其连接处进行额外加强，可通过横向加强筋来进行相关处理。在进行焊接时，首先由两名焊工以立焊的方式对箱形梁的两个腹板以自上到下的顺序同时进行对称立焊焊接。然后，对箱形梁的上下翼缘板也采取两名焊工以自上到下的顺序同时进行水平拼缝的焊接。其次，对于内侧腹板的两条拼缝，在焊接时首先需要进行清理，然后再由两名焊工分别进行焊接处理。最后，对于错口出没有及时焊接的焊缝和仰视角焊缝也需要两名焊工进行相应的焊接处理。

三、结论

本文由于篇幅的限制对起重设备中大型悬臂式钢箱梁的焊接制作工艺只做了简短的分析，悬臂式钢箱梁在施工中应用越来越广泛，因此还需要对其进行更细致的探讨。

[1]韩功庆， 李卫国.大跨度钢箱梁焊接变形控制研究探析[J].工业c，2016(8)：00196-00196.

[2]王琼， 王良， 涂泽文，等.大型钢箱梁及其滑轮连接处同轴度控制的焊接制造工艺研究[J].船舶工程， 2012(S2)：133-136.