大型箱形钢梁焊接新工艺方法探讨

大型箱形钢梁焊接新工艺方法探讨

第22卷3"44"年5第建筑技术

7./8229.866

66期

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大型箱形钢梁焊接新工艺方法探讨

江茜

关键词：箱形钢梁；焊接；焊缝；质量中图分类号：,?;#!文献标识码：@

文章编号：

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56789:;<AB.CD)**/B*EFGH*/I(-0GH*/I(-0D*EFGJ+E/()1在高层建筑钢结构及建筑吊装设保护焊的简称，下同5，从箱内焊四条角备钢结构构件制作中，常有一定数量尺焊缝，代替焊条发挥顶着不烧穿的作寸较大的箱形梁3包括箱形柱、吊车梁，用，同时也增加了箱体的刚性，焊接时下同5，其特点是外形尺寸大，结构精度将留的钝边焊透。

要求高，焊接质量要求严。如箱梁的外3"5

箱外坡口处用船位埋弧自动

形公差要求为：宽、高误差M"，4FF；对焊，选用适宜的焊接工艺。工艺选用原角线误差N"FF；扭曲!"FF；弯曲!<则是：选用较大的热输入量和较慢的焊FF；

拱度4O2FF；平面度为"P；相邻接速度，使二保焊在根部留下的个别未节错边量!"FF。箱梁四条主焊缝要求熔透处焊透，出现的气孔、夹渣有足够644Q进行超声波探伤，达到一级焊缝的能量和时间浮出焊缝表面上，使根部标准。所以，箱梁的焊接成为大型箱形缺陷得以清除，不需再清根。构件制作中最为关键的技术难题。>

工艺原理分析=

工艺设计原理

365

箱内先用二保焊在箱梁内焊

按常规，保证焊透的焊接方法为采一遍以发挥增大刚性、防止变形的作用单面或双面坡口、反面清根，这种方用；二保焊的线能量输入小，变形也小，法虽为成功的工艺，焊接质量也易保不易产生冷裂纹和氢气孔，对保证质量证，但均须清根，无法解决箱梁清根后有利。

变形大的问题。因箱梁外形尺寸大，主3"5

箱外用船位埋弧自动焊，采

焊缝的变形为结构变形，易引起扭曲，用单坡口、不清根的方法，选用适宜的这种扭曲变形很难矫正，为此要求设计工艺参数来保证熔透及焊接质量，避免一种能避免清根的新工艺。按以往角焊清根造成的变形。主梁焊完后箱梁的缝焊透时的经验3自动焊单面坡口5，为刚性较大，再采用二保焊焊箱梁内隔尽可能焊透、减少清根量又不使钝边处板、加强板等焊缝，不会产生结构变形，烧穿，用焊条弯成"形，或钢筋弯成"即使局部变形，也较易矫正。

形后缠上石棉绳，焊接时在焊缝背面观325

在铆工工艺上采取一定的

察，发现个别处将要烧穿时顶着以免烧控制外形尺寸措施，例如对隔板和腹板穿，按此经验及焊接熔透原理构思出进行刨边处理，限制尺寸误差N6FF；反面免清根”的工艺设计方腹板与翼板组对时顶紧，采用无间歇焊案，具体作法如下。

接；焊前箱梁内的隔板和加强板均先行365

采用二保焊3二氧化碳气体

组装以增大刚性。

采用上述焊接与铆工工艺相结合的江

茜，6:#;年!月生，

江西都昌人，中国有色技术措施的关键在于焊接坡口的选取及第六冶金建设公司金属结构厂，工程师，

<#444=，

河南郑州第一遍埋弧焊能将二保焊留下的缺陷清收稿日期："44">4=>"!

除，选择能满足该工艺的最佳焊接工艺

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参数，并作模拟试验来检验效果。

?

埋弧自动焊工艺参数的选用选取工艺参数的原则是保证熔深，使其焊透，将二保焊的缺陷清除。

365

焊接电流：因反面的焊缝高

#O=FF，

设熔深为2O<FF，第一遍焊接的电流查图6并结合实际情况选取为##4O=#4$。

<46FF

24L深"4"

熔644

"44

=44焊接电流64446<44

6!44L$

图6焊接电流对熔深的影响

6>K形坡口；">!形坡口

3"5电弧电压：按保证2O<FF

熔深的原则查得第一遍的电弧电压为"!O2"7。

325据实际经验，焊接速度选取为"#O"=FL’。

3<5数据验证：将上面选取的数

据上、下限代入以下经验公式，验证能

否熔透：

!R"#<"

式中!为熔透深3FF5；"为焊透工艺常数，一般取48446"；%为电弧电压375；#为电流3$5；$为小车行走速度3FFLF(-5。

得出熔深的上、下限分别为<8=O<8;FF，考虑到焊机的热损失理论上比实际略高，能满足焊透的需要，以上属于第一遍的焊接工艺设计，第二、三遍按常规焊接方法执行。

3#5

为增大熔深，焊丝直径选为

28"FF，按焊丝到根部的距离为2FF的原则计算后，选取坡口角度为##S，钝边为6O68#FF。

按以上数据做模拟试验后，经超声波探伤全部合格，运用于制作中，共焊6!节箱梁3焊缝总长;"4F5，经超声波探伤后，仅个别处有气孔、夹渣，合格率在:!Q以上，

经返修后全部合格，箱梁结构未出现变形，省去了矫正工序。@

焊接工艺365

箱梁平放于经找平的平台

上，由<人对称从中间向两端焊，

采用“单面坡口、

大型箱形钢梁焊接新工艺方法探讨

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二保焊将箱梁内?条主焊缝焊完，焊缝焊6遍。高<J#GG，

3"5

采用船位埋弧自动焊将箱梁

外侧四条角焊缝焊完，焊接顺序见图"3图中6、"、2……为焊接顺序5，焊接时焊缝两端须设引弧板，焊二三道焊缝时要将前一层的缺陷清理干净。

325于一处。?

工艺操作要点365

坡口尺寸对焊透至关重要，腹

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图"箱梁焊接顺序

用二保焊焊箱梁内的隔板和

加强板时，焊工应对称布置，不要集中

板与翼板组对时应顶紧，不留间隙，坡口采用刨边机刨边，厚度小于6#GG的板因刚性较弱，应刨后钝边均匀一致，超差处应修磨，以免引起未熔透现象，故应严格控制坡口尺寸在设计允许范围内，其控制措施为刨边后安排停点检查，确认符合要求后再进入下道工序。

3"5

焊前须将焊缝表面及附近处

油污等清除干净。刨边!组对!焊接，三道工序间隔时间不应过长，刨边后应避免雨淋3钝边处若发生锈蚀不易清除，焊后易产生缺陷5。

325

焊接时要注意跟踪焊丝，使

腹板、翼板交叉处对准，发生偏向的一边易出现焊不透现象。

3?5

要正确选用焊材，焊接母材

为6#M-钢，焊丝选用N4!M-$，焊剂为二保焊丝为N4!M-"O(，定位焊条N?26，选用,<4;。

3<5

尽量采用新焊剂，以免因颗

粒不均和焊剂内有泥土使焊缝产生气孔、夹渣等缺陷。焊剂须按要求烘烤以免有潮气产生气孔。

采用新工艺方法制作的外形尺寸为3"84J"8L5GP348LJ"865GP3!J6"5G的箱形梁6!根，焊缝经644Q超声波探伤，合格率均在L!Q以上，质量可靠，外形成形良好，节省人工"4Q，降低成本6<Q。其后用同法制作了"!根大型箱形吊车梁和柱，经检验质量均优良。