LD10t單梁橋式起重機(jī)主梁跨度22.5m, 高度1200m，重量5028kg 主梁是由U型槽鋼、工字鋼、隔板、筋板、連接板等組焊而成，主梁示意圖見圖1，主梁要求嚴(yán)格，主梁上拱度值要求為22.5+6.75mm，旁彎不應(yīng)大于11.25mm，主梁跨度偏差±5mm，主梁的U型槽鋼、工字鋼的拼接焊縫符合GB3323-2005《鋼熔化焊對(duì)接接頭射線照相和質(zhì)量分級(jí)》中二級(jí)質(zhì)量要求, 或按JB1152-81《鍋爐和鋼制壓力容器對(duì)接焊縫超聲波探傷》中一級(jí)質(zhì)量要求，主梁對(duì)旁彎、扭曲、波浪變形等變形也有非常嚴(yán)格要求，由于主梁本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，焊縫較多且比較密集, 焊接變形難以控制，所以在制作該主梁時(shí)，要采取嚴(yán)格工藝措施，控制主梁的焊接變形，以保證產(chǎn)品質(zhì)量。
1 主梁焊接變形原因分析
主梁是由U型槽鋼、工字鋼等組焊而成，U型槽鋼在主梁的上部，它是由6mm鋼板模壓而成的，工字鋼在主梁的下部，從圖中可以看出, 焊縫分布不均勻，焊縫對(duì)斷面水平軸線不對(duì)稱，主梁上方橫向焊縫密度較大，容易導(dǎo)致主梁產(chǎn)生下?lián)献冃危髁合路娇v向焊縫偏多且較長(zhǎng)，易使主梁產(chǎn)生上撓變形，如果裝焊方法不得當(dāng)，主梁焊后的整體變形將下?lián)�，這是不符合圖紙要求的，另外由于U型槽鋼板厚為6mm，板厚較薄，當(dāng)與隔板裝焊不當(dāng)時(shí)，會(huì)使主梁產(chǎn)生波浪變形。主梁焊后也可能產(chǎn)生旁彎、扭曲變形, 為此采取嚴(yán)格工藝措施，控制下?lián)献冃�、旁彎、扭曲、波浪變形等�?/FONT>
主梁焊接變形控制
2.1 U型槽鋼鋼板的平面控制
U型槽鋼鋼板因下料的不平以及與隔板、筋板焊接引起板中壓應(yīng)力和沿板厚度方向不均勻的焊縫橫向收縮產(chǎn)生波浪變形，其值過大會(huì)降低主梁的承載能力，為此，采取如下措施控制波浪變形。
鋼板下料之前，先噴丸除銹，然后在平板矯正機(jī)上平制，使板料原有的波浪變形減小，下料后若有波浪變形則需再進(jìn)行平整。
2.2 U型槽鋼、工字鋼的拼接
分段成型后的U型槽鋼、工字鋼的料長(zhǎng)不夠，采用對(duì)接焊縫拼接，拼接焊縫應(yīng)避開主梁中心線位置，U型槽鋼、工字鋼之間拼接焊縫應(yīng)相互錯(cuò)開200mm以上，為保證焊透，對(duì)接焊縫背面采用碳弧氣刨清根焊接，焊完后校平整，拍片，焊縫質(zhì)量達(dá)2級(jí)質(zhì)量要求。拼接時(shí)加以相應(yīng)剛性固定。
2.3 采用較小電流，較高焊速并分層施焊，減少焊接熱輸入，有效控制焊接變形。
2.4 主梁拱度、旁彎、扭曲變形、波浪變形的控制
從主梁斷面結(jié)構(gòu)形狀和焊縫分布看，焊縫對(duì)斷面重心軸線左右對(duì)稱，產(chǎn)生旁彎的可能性較小，但焊接措施不當(dāng)，也可能會(huì)產(chǎn)生旁彎；縱向角焊縫施焊不當(dāng)，也可能會(huì)產(chǎn)生扭曲變形；焊縫對(duì)斷面重心軸上下不對(duì)稱，焊后將產(chǎn)生下?lián)献冃�，�?duì)于旁彎、扭曲、下?lián)献冃�，通過合理裝焊順序加以控制。從主梁斷面構(gòu)造來看，采用邊組裝邊焊接的方式會(huì)因焊接變形給主梁拼裝帶來困難，裝配時(shí)采用倒置組裝法裝配。先將裝配平臺(tái)校平，再把組焊合格的U型槽鋼置于平臺(tái)上，并劃出大、小隔板及筋板的位置線，裝配點(diǎn)焊大、小隔板及筋板，并檢驗(yàn)其垂直度，大、小隔板及筋板兩側(cè)焊縫焊接時(shí)方向相反，待大、小隔板及筋板裝焊好后，再裝焊工字鋼、連接板等其它件。焊接時(shí)，采用80%Ar+20%CO2 混合氣體保護(hù)焊，焊絲為ER50-6，直徑φ1.2mm，焊接電流為220~240A，電弧電壓為32V，混合氣體流量為20 L/min， 由2名或4名焊工用相同的工藝參數(shù)焊接，從中心開始分別向兩端對(duì)稱施焊，焊接順序?yàn)榱藴p少波浪變形、旁彎、扭曲變形，除了合理控制裝配焊接順序外, 還應(yīng)保證大、小隔板及筋板與U型槽鋼、工字鋼裝配時(shí)貼合，可將大、小隔板數(shù)件一組點(diǎn)焊在一起一同加工周邊直段部分。在制作主梁過程中，可根據(jù)實(shí)際測(cè)出的上拱度值大小，利用起重機(jī)主梁自重會(huì)引起主梁產(chǎn)生變形的特點(diǎn)，在主梁底部用墊塊調(diào)整主梁支點(diǎn)的位置，以矯正主梁上拱度值。將主梁倒置，當(dāng)上拱度不足時(shí)，在將主梁兩端墊調(diào)整墊塊，以增加主梁上拱度，上拱度調(diào)整方法見圖3，上拱度值的大小可以通過主梁底部跨中位置放置的比兩端墊塊更低的調(diào)整墊塊的高低來調(diào)節(jié)。當(dāng)主梁的上拱度過大時(shí)，可將調(diào)整墊塊置于主梁的中間部分，使主梁兩端懸空，以降低主梁的上拱度。
通過上述工藝后，主梁焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)一次合格，上拱度26mm，在22.5+6.75mm控制范圍內(nèi)，旁彎為8mm, 符合旁彎不應(yīng)大于11.25mm的要求，波浪變形、扭曲等變形和尺寸均達(dá)到圖紙要求。利用該種工藝措施，成功制作了數(shù)臺(tái)電動(dòng)單梁橋式起重機(jī)，使用效果良好，實(shí)踐證明，上述控制焊接變形的措施對(duì)10t電動(dòng)單梁橋式起重機(jī)主梁來說是合理而有效的。
