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1、,起重机桥架制作工艺 江苏省特检院无锡分院 钱红炜,一、 制造前的准备（一）进厂原材料复检1.入库前应进行质量证明书检查2.实物检查（外观、尺寸、标志的检查-材料炉批号的移植）3.理化性能测试（化学成分、机械性能、工艺性能、金相分析）4.各项检查有原始记录,起重机箱形主梁制造工艺,（二）主梁、支腿等重要部件所用的材料的要求：1.A1A6级起重机，当板厚大于20mm时，钢材牌号应不低于Q235-B；对A7A8级起重机，钢材牌号应不低于Q235-C。2.环境温度低于-20，应选用Q235-D或16Mn，且要求在-20时的冲击功不小于27J。3.严禁在低温下使用沸腾钢。这是因为 沸腾钢脱氧不完全，氧
2、能使钢变脆； 内部杂质较高，成份偏析较大，因而冲击值较低； 冷脆倾向和时效敏感性较大； 焊接性较差。,（三）钢材预处理热轧钢材表面通常有一层氧化皮，呈灰黑色，覆盖于钢材表面，应进行除锈喷丸等预处理，并进行防锈处理。通常采用的防锈底漆有703环氧脂铁红和无机硅酸锌底漆等。锈是一种有氧化物和水分子的物质。锈和氧化物的危害有减弱结构件的承载能力，降低结构的涂漆质量，影响乙块火焰切割和焊接质量等。,二、主梁的拼接与组装（一）桥架结构特点及技术要求1.桥式起重机桥架常见的结构形式,2.箱形桥式起重机的桥架结构如图上图所示，它是由主梁（或桁架）、栏杆（或辅助桁架）、端梁、走台（或水平桁架）、轨道及操纵室等
3、组成.,3.主梁的主要技术要求桥架最主要的受力元件是主梁。主梁的制造是桥架金属结构制造的关键, 主要控制：（1）上拱度： （0.91.4）S/1000。,（2）水平旁弯（向走台侧）：f=S/2000（规定向走台侧旁弯的原因是在制造桥架时，走台侧焊后有拉伸残余应力，当运输及使用过程中残余应力释放后，导致两主梁向内旁弯；而且主梁在水平惯性载荷作用下，按刚度条件允许有一定侧向弯曲，两者叠加会造成过大的弯曲变形。当两梁向内旁弯时，可能导致车轮与轨道咬合，使起重机不能正常工作。）（3）腹板波浪变形规定，受压区0.7，受拉区6mm时、埋弧焊和气体保护焊10mm时就要开坡口(双面焊可以不开)。（2）板件拼接
4、间隙和定位焊板件拼接间隙过大，焊接时易产生烧穿、焊缝成形不佳的缺陷，同时焊接变形也较大。一般埋弧1mm，手工2mm。 如有垫板或焊剂垫，随着板厚的增加，最大间隙56mm。,定位焊的技术要求盖板、腹板定位焊前要检查一下板边的直线度和预拱值，可用拉粉线或钢丝线测量。定位焊焊肉要比正式焊缝小，焊缝质量同正式焊缝，不得存在夹渣、裂纹、未焊透等缺陷，定位焊的间距，在根据拼接钢板定型的条件凭经验确定，通常长为2040mm焊缝，间距在70150mm范围内。（3）引弧板和引出板由于埋弧焊和气体保护焊的焊接速度快，引弧时焊件来不及达到局部的热平衡，使引弧端的熔深较浅。,（4）对接焊缝的焊接主梁的盖板、腹板的对接
5、焊缝要求焊透以保证为等强度连接。焊接方法可用手工焊、埋弧焊和气体保护焊等。焊接方式可分为双面焊和单面焊双面成形。手工焊:板厚6mm可不开坡口，板厚为810mm开单面坡口，板厚12mm最好开双面坡口。选用焊条与材质有关，钢材Q235-B、C、D，使用环境温度为-2040 应选用碱性焊条；不低于-20时可选用普通E4301、E4303酸性焊条；钢材16Mn制造的各种梁应选用碱性焊条E5016、5016。埋弧焊：有双面焊和单面焊双面成形。板厚10mm可不开坡口，板厚为1222mm开单面坡口，板厚22mm最好开双面坡口。,将止挡直接焊接在大车轨道上：止挡一般是用普通碳素钢制成的。而起重机轨道的化学成分
6、中含碳量一般为0.640.8，含锰量为1.11.5，属于高碳钢。含碳量越高，更容易产生硬脆的高碳马氏体，所以淬硬倾向和裂纹敏感倾向更大，从而焊接性更差。焊接时通常需要预热，工件比较厚时,还必须考虑焊后保温缓冷等措施。若止挡直接焊在钢轨踏面上，异种钢接头的焊缝和熔合区，由于有合金元素被稀释和碳迁移等因素的影响，存在着一个过渡区段，这里不仅化学成分和金相组织不均匀，而且物理性能也不同，甚至力学性能也有极大的差异，在焊缝处引起缺陷或严重降低性能在所难免。所以即使按照母材的成分、性能、接头形式和使用要求正确地选择了焊接材料，若未正确地掌握焊接工艺，也未必能获得理想的焊接性能。,（5）焊缝的余高焊缝余高
7、不得超过国家标准规定的03mm，余高越大，应力集中系数越高，余高为零时，应力集中消失。由余高带来的应力集中，对起重机这样动载结构的疲劳强度是十分不利的，余高越小越好，起重机结构的焊缝余高应小于2mm，重要的结构应削平余高。,5.对接焊缝变形的控制（1）对接焊缝角变形的矫正盖板、腹板拼接时应先拼接宽度，然后再拼接长度。盖板、腹板接长时，为防止对接板件角变形，可在待焊接口下面加垫形成反变形，然后焊接。采用这种方法焊后可以使板件平直。如果焊后出现角变形，可采取在焊缝处加垫用重砣压制等方法矫正。,（2）焊接方向焊接方向对焊接变形有影响。直线型板件拼长对接时，焊接第二面的方向要和焊第一面的方向相反。有拱
8、度的板件如主梁的腹板，为不改变预定的腹板下料拱度曲线，也应采取上述的焊接方向。,（四）形梁的组装与焊接形梁由翼缘板、腹板和筋板组成。以上盖板为基准的平台组装：一般起重量较小。以腹板为基准的平台组装：主梁高度很大时，腹板竖立过高，组装困难。（1）上盖板与筋板的定位组装 以上盖板为基准，装配时，采用在上翼板上的划线定位的方式装配筋板，用90角尺检验垂直度后进行点固。,（2）筋板与上盖板的焊接为减小梁的下挠变形，装好筋板后应进行筋板与上盖板焊缝的焊接。为防止变形，如果盖板未预制旁弯，焊接方向应由内侧向外侧（右图上），以满足一定旁弯的要求；如盖板预制有旁弯，则方向采用（右图下）所示方向。,（3）组装腹
9、板1）首先要求在上盖板和腹板上分别划出跨度中心线；2）然后用吊车将腹板吊起与盖板、筋板组装，使腹板的跨度中心线对准上盖板的跨度中心图线；3）在跨中点定位焊；4）腹板上边用安全卡1将腹板临时紧固到长筋板上；,5）可在盖板底下打楔子使上盖板与腹板靠紧；6）通过平台孔安放沟槽限位板3，斜拉压杆2，并注意压杆要放在筋板处。当压下压杆时，压杆产生的水平力使下部腹板靠紧筋板。为了使上部腹板与筋板靠紧，可用专用夹具式腹板装配胎夹紧。7）由跨中组装后定位焊至腹板一端，然后用垫块垫好，再装配定位焊另一端腹板。,（4）形梁内壁焊缝的焊接次序焊接形梁内壁焊缝时，针对焊接次序对弯曲变形的影响，考虑要使形梁外弯，应先焊
10、接形梁内腹板焊缝，后焊接外腹板焊缝。对偏轨箱形主梁要求主梁是直线形的，则焊接形梁内壁焊缝时应考虑焊接主腹板内壁长焊缝会产生较大的外弯，所以应先焊接副腹板焊缝，后焊接主腹板焊缝。,（五）主梁整体组装焊接1. 形梁组装定位焊下盖板前的准备（1）在制定主梁的工艺规程时，除要给出腹板下料的预制拱（翘）度数值外，还要给出形梁组装下盖板后的拱（翘）度值，以及单根主梁焊成后（未焊走台和轨道压板）的拱（翘）度值。（2）定位焊下盖板之前，应首先将形梁立起,检查形梁的上拱度和水平弯曲，然后检查下盖板的水平弯曲，应使下盖板与形梁的水平弯曲方向一致。（3）如果发现某项指标超差，应采取适应措施进行调整。,2.定位装配下
11、盖板（1）装配时先在下翼板上划出腹板的位置线，将形梁吊装在下翼板上，（2）两端用双头螺杆将其压紧固定（见图8-22）。（3）然后用水平仪和线锤检验梁中部和两端的水平和垂直度及拱度，如有倾斜或扭曲时，用双头螺杆单边拉紧。（4）下盖板与腹板的间隙1mm，从中间向两端同时点焊。,3.焊接主梁的四条纵向角焊缝当拱度不够时，应先焊下翼板左右两条纵缝；拱度过大时，应先焊上翼板左右两条纵缝。当采用焊条电弧焊时，应采用对称的焊接方法，即把箱形梁平放在支架上，由四名焊工同时从两侧的中间分别向梁的两端对称焊接，焊完后翻面，以同样的方式焊接另外一边的两条纵缝。,采用自动焊焊接四条纵缝时，可采用如下图所示的焊接方式。
12、图（a）所示为“船形”位置单机头焊，主梁不动，靠焊接小车移动完成焊接工作。平焊位置可采用双机头焊见图(b)、(c)，其中图(b)所示为靠移动工件完成焊接，图(c)所示为通过机头移动来完成焊接操作。,（六）梁的可拆接头：分铆接接头和螺栓接头。铆接已被淘汰，螺栓接头的螺栓分为精制、粗制和高强度螺栓。精制螺栓对孔的要求高（仰、侧孔），一旦运输引起梁变形，会造成螺孔错位。粗制螺栓连接有孔间隙，易引起梁变形（拱度）。广泛采用摩擦型高强度螺栓，其孔按粗制螺栓孔精度加工，要保证梁与连接板接合面间的摩擦系数，预拉力达到设计要求。 接头处理：接合面用抛丸或喷砂除锈处理，不刷防锈漆。为保证主梁的拱度曲线全长圆滑要
13、整体制造主梁，在割断处先与连接板配钻孔，再卸掉连接板，切断主梁。如主梁很长，可以分段制造，但腹板要整体按预拱曲线号料。,（七）主梁的矫正箱形主梁装焊完毕后进行检查，每根箱形梁在制造时均应达到技术条件的要求，如果变形超过了规定值，应进行矫正。矫正时，应根据变形情况选择好加热的部位与加热方式，一般采用火焰矫正法。,三、桥架组装（一）桥架组装焊接的工艺要求1.作业场地的选择只要主梁有温度差存在，就会有拱（翘）度的变化或水平弯曲（旁弯）的变化，箱形梁构成的桥架应选择在厂房内组装焊接。桥架的检测应在早、晚或夜间进行为好。2.垫架位置选择由于自重对主梁拱度有影响，主梁垫架位置应选择在主梁的跨端或接近于跨端的位置。起重量较小的桥架在最后测量调整时应尽量垫到端梁处。,3.桥架组装基准为使桥架安装车轮后能正常运行，四组弯板应在同一平面内。组装时应使它们在同一水平面内，以这一水平面为组装调整桥架各部的基准。可穿过端梁上盖板的吊装孔立T形标尺，用水平仪测量调整。,4.为减小桥架整体焊接变形，在桥架组装前应焊完所有部件本身的焊缝，不要等到整体组装后再补焊。因为部件焊接变形容易控制，便于翻身。走台与主梁相连的纵向角钢要在主梁制造时焊接在腹板上。（二）桥架组装焊接的工艺要点1.主、端梁组装焊接（1）两根主梁摆放在垫架上。在主梁的上盖板中心线处找出两主梁的跨度中心和跨端基准点，按技术要求调整各部件尺寸。,
