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1、大型鋼吊車梁的制作第1章 摘要：本文介紹了大型鋼吊車梁的單元制造流水線，變形的矯正，焊接順序及胎具、吊具的運(yùn)用。關(guān)鍵詞：?jiǎn)卧圃?反向變形 刨平頂緊 無余量下料第2章 工程概況：大轉(zhuǎn)爐工程鋼結(jié)構(gòu)制作工作量為2.8 萬噸，鋼吊車梁的制作量5000 噸左右，廠房內(nèi)天車起重量大，又屬于重型工作制。特別是接受跨，最大天車為200t/63t/20t 兩臺(tái)，最大輪壓490kw/臺(tái)，小車重量102t/臺(tái)，天車總重量399t/臺(tái)。工作制為A7，軌道采用Qu120。最大柱間跨距24.5m。吊車梁采用焊接工字鋼。最大的吊車梁截面為-900*48，-3104*28，-800*48，自重36.8t。吊車梁支座一律為2、平板式支座，采用螺栓與柱子連接，上翼板與柱子采用絞板、銷釘連接。因吊車梁截面大，長度長，自重大，鋼板厚等特點(diǎn)，施工任務(wù)又重，這對(duì)整個(gè)施工加大了難度。第3章 吊車梁的基本結(jié)構(gòu)吊車梁是由上翼板、下翼板、腹板、薄板、端頭板組成，它的俯視和正視均為“一”字型，斷面為“工”字型制作特點(diǎn)，（1）部件下料幾何尺寸嚴(yán)格，邊沿整齊。（2）組對(duì)尺寸水平度、垂直度、精確度要求嚴(yán)格、準(zhǔn)確。（3）焊接量大，自身質(zhì)量大，翻轉(zhuǎn)移位困難。（4）焊接工藝復(fù)雜，變形不易控制。（5）制作場(chǎng)地放樣平臺(tái)需平整。（6）吊車梁組拼時(shí)，不能在翼板、腹板上任意打火與焊接臨時(shí)部件，腹板與翼板采用k 形焊縫，均要求坡口焊透，焊縫質(zhì)量二級(jí)。因以上特3、點(diǎn)這給大型吊車梁的制作帶來更大的困難。第4章 鋼吊車梁的單元?jiǎng)澐? 由于鋼梁的板厚，長度大，部件數(shù)量多，但尺寸統(tǒng)一，適合大批量板件進(jìn)行流水線生產(chǎn)。確定其板件尺寸，繪制排版圖，進(jìn)行鋼板定尺，統(tǒng)一下料，大大減少損耗量，工作工期，提高了流水線工作胎架的利用率，工位數(shù)也降低了。我們把吊車梁劃分為5個(gè)單元，上、下翼板單元，腹板單元，支座板單元，加筋板單元。2 單元制造流水線鋼吊車梁分解后的單元件按類型設(shè)置生產(chǎn)流水線，單元件制造工序?yàn)椋翰牧项A(yù)處理劃線下料拼接焊接矯正存放。3 單元件制造中的應(yīng)用技術(shù)3.1 火焰半自動(dòng)切割及無余量下料單元件的零件在火焰切割機(jī)上切割時(shí)，將焊接收縮量及切割縫量等要考慮到，使切割好4、的零件制作成后無余量成品。切割幾何尺寸=施工圖幾何尺寸+焊接收縮量+切割縫余量，無余量下料就是將零件一次下料后，經(jīng)過單元件裝焊矯正后，到鋼梁拼裝施工焊后，其零件經(jīng)過多次冷熱處理，最終零件尺寸的變化正好是施工完后的所需尺寸，這樣零件不需二次切割加工，既節(jié)約鋼材又節(jié)省大量勞動(dòng)力。無余量下料切割尺寸的確定使用倒推法，首先確定鋼梁完工后，所需零件尺寸，再加上鋼梁上、下翼板的對(duì)接拼板施焊的收縮量，拼裝成H 型梁施焊的收縮量，單元件的切割余量，即為無余量下料的切割尺寸。這些收縮變化量要經(jīng)過大量的模擬式試驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)踐操作累計(jì)分析得到。一般情況下，火焰自動(dòng)切割余量為12mm，鋼板厚L20mm 時(shí)，使用自動(dòng)切割5、割嘴型號(hào)2#氧氣氣體壓力0.160.41Mpa，乙炔氣壓力0.02Mpa,氣割速度在250380mm/min,而H 型鋼的組對(duì)焊接，與筋板的多少，翼、腹板的厚度等情況而定，如某條天車梁48mm 的翼板，28mm 腹板，筋板為共10 對(duì)20 塊，經(jīng)過試驗(yàn)與實(shí)踐操作， 焊接收縮余量在10 mm15 mm 左右。斷面高h(yuǎn)=1200mm1000mm,四條縱焊縫每米共縮0.2mm,焊透梁高收縮1.0mm,每對(duì)加勁焊縫。梁的長度收縮0.5mm,收縮量L=0.2*24.5+1.0+0.5*10。3.2 裝配元件1) 鋼吊車梁制作易變形，制作變形分兩種情況：一是下料、組對(duì)、堆放不合理造成的變形，二是焊接工藝不6、合理造成的應(yīng)力變形，變形的形式主要有上、下翼板彎曲變形（側(cè)彎）上拱、下拱變形，扭曲變形三種，變形的因素：腹板因下料邊緣不齊和組對(duì)不平整會(huì)造成上拱、下拱變形。因火焰切割下料，翼板兩邊切割受熱的時(shí)間和溫度差異，以及焊接順序，焊縫的高度、寬度不同而造成側(cè)彎變形，梁翻轉(zhuǎn)、固定，支墊不合理造成的扭曲變形。2) 根據(jù)以上變形情況制定反變形焊接、胎具組對(duì)等措施：a. 首先合理下料幾何尺寸（包括焊接收縮余量，切割余量）長度偏差不大于3mm，上、下翼板的不直度不大于5mm，腹板上、下邊緣不直度不大于5mm，高度不大于2mm，部件劃線精度控制在2mm，對(duì)角線不大于3mm,火焰切割割紋深不大于1mm，所有劃線和下料7、后及組對(duì)前必須進(jìn)行尺寸復(fù)核，并做必要休整，確保組對(duì)的精確度。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)操作，假設(shè)以腹板與翼板垂直90焊接，焊后翼板與腹板的角度a=98，取a=91、93、95、97、98，a1 為焊后角度取最大值，如下表所示：b. 反變形控制鋼板組對(duì)時(shí)，在焊縫處反向墊高，反向變形控制。腹板與上、下翼板采用坡口焊接，使用組對(duì)胎具如圖1.胎具的角度可根據(jù)梁的高度而定，胎具上的腹板與腹板拼按的角度90 度（具體角度根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與現(xiàn)場(chǎng)操作經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)而定，如腹板28mm、 翼板48mm 的天車梁，插入選用拼接角度為97 度，翼板與腹板焊縫采用埋弧自動(dòng)焊，反面氣刨清根自動(dòng)焊接。c. H 型鋼及單元件的矯正因吊車梁自重大，截面8、大，采用兩臺(tái)天車進(jìn)行起吊，采用如圖2 機(jī)具，使施工工序減少，安全性系數(shù)高，施工簡(jiǎn)便，又便于H 型鋼的翻身，因H 型鋼截面大，通過天車吊住H 型鋼、進(jìn)行矯正機(jī)矯正。三角形火焰烘烤矯正，對(duì)于單元件的小部位矯正、鋼板的側(cè)彎矯正，利用熱脹冷縮的原理，因鋼板冷縮的變形量大于熱漲的變形量，三角形加溫點(diǎn)的分布多少應(yīng)視彎曲變形的輕重而異，如圖3：某吊車梁腹板厚28mm,長度25.176m，切割下料后寬彎10mm,但溫度一定要控制在650900之間。如圖3 編號(hào)1 加溫在850,2 加溫在780，3 加溫在750，4 加溫在700，5 加溫在650。經(jīng)過加溫烘烤，自然冷卻后寬彎曲值=1mm。第5章 鋼吊車梁的組9、對(duì)與焊接：1 H 型鋼如圖1 進(jìn)行組對(duì)，矯正后在平臺(tái)上進(jìn)行筋板與端板的組對(duì)，操作平臺(tái)要求水平度精確，嚴(yán)格掌握焊接順序是吊車梁變形控制的關(guān)鍵，整個(gè)吊車梁的焊接順序是：端頭重點(diǎn)段焊筋板與上、下翼板、腹板的角焊。2 吊車梁的起拱18m，吊車梁不要求具體起拱數(shù)值，但制作時(shí)應(yīng)采用合適的焊接順序，使吊車梁產(chǎn)生向上的上拱趨勢(shì)。因18m 吊車梁腹板與上翼緣采用K 型焊縫，腹板與下翼緣采用角焊縫，因此，先焊腹板與上翼緣焊縫，再焊下翼緣與腹板的角焊，自然起拱。L18m 的吊車梁采用1/1000 跨度起拱，在自動(dòng)切割下料時(shí)，按計(jì)算得的起拱數(shù)值劃線切割，焊接順序與L18m 以下的吊車梁一樣。3 吊車梁的對(duì)接焊縫按照一10、級(jí)焊縫質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，其余焊縫按二級(jí)焊縫質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。端頭板焊是由中間向兩端跳焊，如圖4 是端頭板立縫和橫縫焊接順序示意筋板與腹板焊接順序如圖5。筋板采用圍焊縫如圖6：起弧與落弧的尺寸L10mm。翼板拼接焊縫一定要避開跨中1/3 跨度范圍，翼板與腹板的拼接焊縫及加筋板三者之間不能設(shè)置在同一截面上，應(yīng)相互錯(cuò)開200m 以上。吊車梁的上、下翼板或腹板制作時(shí)不得焊接臨時(shí)固定件，并不得在母材上引弧和打火。吊車梁的支座加筋板的上、下端應(yīng)刨平頂緊。在與梁連接時(shí)必須保證支座加筋板與腹板的垂直度和支座加筋板下端刨平的小平度。吊車梁橫向加筋板的上端應(yīng)與上翼緣刨平頂緊，后焊接。第6章 大型鋼吊車梁制作應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)鋼吊車梁在整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)廠房中是重點(diǎn)，通過單元件制造流水線的工序，焊接反變形的措施，合理的焊接順序，變形后的矯正方法，胎具及起吊具等的合理利用大大提高了施工質(zhì)量、施工安全系數(shù)。縮短了施工工期，減少了材料損耗，降低了工位數(shù)，為韶鋼轉(zhuǎn)爐煉鋼廠的鋼結(jié)構(gòu)制作工期與質(zhì)量打下了良好的基礎(chǔ)。_