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1、48m吊车梁制作工艺摘 要：本文主要阐述了吊车梁的结构特点、梁的上拱度、焊接变形控制等工艺要点，从而达到控制好梁的制作及焊接质量，为今后类似的工程积累施工经验。关键词：吊车梁制作；拱度；焊接参数；焊接变形控制 1 工程简介2008年我公司承建了某钢厂中板厂常化热处理线二期主厂房钢结构工程，在B列2327线处因工艺要求设有两根48m长的钢吊车梁，截面形式为组合焊接工字型，高度为4.0m，上下翼缘板厚度为60，上翼缘板的宽度为900，下翼缘宽度为600，腹板厚度为20，其截面形式见图1。吊车梁重量分别为72.156t和76.358t，钢材材质为Q345-C。由于吊车梁在使用过程中不仅要承受动荷载和
2、冲击荷载的作用，而且还要承受厂房屋面系统传来的荷载作用，因此吊车梁的制作显得尤为重要。图1 吊车梁图2 吊车梁的制作工艺流程吊车梁的制作工艺流程见图2。钢材进场检验钢材喷砂划线号料气割T型焊缝的无损检测工字型焊接工字型组装焊接变形的修复焊缝的无损检测半成品检查翼板接料腹板接料盖板钻孔腹板二次号料作者简介：张利军（1977），男，现任技术负责，助理工程师 成品构件的外观质量成品涂装成品检查成品编号出厂图2 吊车梁制作工艺流程3 吊车梁的特点此次制作的吊车梁与我公司以前施工的吊车梁比较有如下特点：3.1 材质不一样，以前施工的吊车梁材质大多数为Q345-B，而此次施工的吊车梁材质为Q345-C，因
3、此必须制定合理的焊接工艺参数来保证吊车梁的焊接质量。3.2 盖板的厚度为60，厚度较厚，给施工带来极大难度，由于焊接量加大，焊接变形及质量的控制带来诸多难点。3.3 吊车梁高度为4m，重为76t。吊车梁较重，而我公司现场实际的生产能力及施工设备的加工能力有限。基于以上3条特点，在施工中根据以往的施工经验，结合现场实际，抓住重要的难点施工部位进行讨论、研究和试验，制定了切实可行的吊车梁制作工艺，从而确定了吊车梁制作工艺的要点。4 吊车梁的制作要点4.1 吊车梁拱度的确定设计要求吊车梁中间最高处要求上拱25，全长以抛物线变化，影响吊车梁拱度的因素很多，主要是吊车梁自重、起吊荷载、屋面系统传来的荷载
4、、装配顺序、焊接顺序及方法以及现场总体的装配精度。【1】理论计算法确定拱度值应用机械制造设计原理，选用下式计算其理论值，如图3示意。式中：，y某点的上拱值，X跨中任一点距离端点的值mm，L0跨距mm。以每200变化计算，代入上式可求出腹板下料的上拱曲线，若X值取得越小则各点的上拱度连线精度越高，求得吊车梁的跨中起拱度为48mm。图3 腹板起拱图 吊车梁自重、吊车起重及其他荷载的作用由于吊车梁的自重和屋面传来的荷载而引起梁的下挠，则应按均布荷载加集中荷载计算，根据公式求出梁的中部下挠值为18mm,而50t天车的荷载全部压到吊车梁上，查阅机械行业机械经验数据得知，腹板中间的下料起拱度为48，故综合
5、考虑腹板的上拱最大值为66mm。上拱度的处理 从理论计算和经验数据比较，两者相差不大，所以腹板下料即可按50进行抛物线变化号料。对于因梁自重和屋面传来的荷载引起的下挠值补偿，在进行吊车梁的拼装接口时，将自重引起的下挠18mm加入梁各段，装配、焊接完毕后实测梁的上拱值符合图纸设计要求。4.2 吊车梁的变形控制 对于吊车梁盖板的厚度为60，材质为Q345-C，公司的原焊接工艺评定已不能满足施工生产的要求，因此必须制订新的焊接工艺评定来指导施工。坡口的选择为保证吊车梁的盖板接料焊缝满足质量要求，根据国家现行施工规范及现场的实际情况坡口采用非对称形式，即选用/3和2/3的坡口形式，坡口角度宜控制在35
6、0400之间，如图4所示。图4 吊车梁盖板的坡口形式选择不对称坡口形式是为保证盖板的焊缝两面能均匀的受热，减小焊接变形量。由于板材较厚，在满足施工的条件下尽量减少焊接量。根据现场实际的试验结果，坡口的角度越小则焊接的变形量也越小。故盖板坡口角度采用350左右，不仅使焊接变形受到控制，而且保证了焊缝的质量，大大加快了施工速度。焊接方法及焊接材料的选择在保证焊接质量的前提下，根据现场实际情况，盖板、腹板接料对接及T型焊缝采用自动埋弧焊，加劲板与腹板、盖板的焊缝采用手工电弧焊。由于材质为Q345-C，与其相匹配的焊接材料选择为：手工电弧焊为E5016;自动埋弧焊为焊丝HMn08A，焊剂HJ431。焊
7、接材料在使用前必须烘干，烘干温度为250，保温1h。焊接工艺参数的确定根据以往做焊接工艺评定的经验，先做几组试件，选择几组焊接参数，然后做板材的物理性能试验及力学性能试验，从而来选择适宜现场焊接的参数。具体参数如表1。在实际施工中我们选用技术好的焊工并严格按上述焊接工艺参数来焊接，使焊缝质量得到了有效的控制。【2】吊车梁的焊接变形控制吊车梁盖板的厚度较厚，一旦出现变形很难校正，采用反变形措施或采用对称施焊、合理的焊接顺序来控制，避免出现变形。表1 焊接工艺参数表 参数 方法埋弧焊手工电弧焊焊接电流（A）550580170180电弧电压（V）3436（盖面为3640）2426焊接速度（mm/mi
8、n）320330（焊缝打底焊）290300（层间焊）150吊车梁盖板变形的控制钢材在钢厂轧制过程中由于工序处理不到位使其内部存在很大的应力，用切割机切完后板材出现很大的变形，可采用火焰校正法修整合格。吊车梁盖板接料的反变形控制为了保证盖板接料的焊接质量，同时为防止构件焊后产生变形，应在焊接前做反变形处理。吊车梁H型变形的控制经检验合格后的盖板和腹板方可进行H型梁的组装，H型钢梁组装在专用的胎具上进行，胎具间距为3.0m。如图5所示。图5 H型梁组装的胎架组装H型钢时，其腹板的坡口朝下，上面加劲板。下胎前由焊工在上面一侧焊一遍，下胎翻转，再施焊坡口一侧，坡口一侧填满后（留封面一遍），再翻转施焊加
9、劲侧，施焊前上翼缘必须清根。全部焊接完毕后，再翻转施焊坡口的一侧至施焊完毕。这样多次翻转吊车梁，使梁的两侧焊缝均匀受热，同时由于上下盖板厚，有效的控制了梁焊接角变形，经检查在焊接后，H型梁的角变形多控制在46，从而达到了施工质量要求。 焊缝处的变形校正吊车梁盖板、腹板的接料焊缝或H型的变形，其焊后均存在一定的变形，可通过火焰矫正法，在焊道的两侧即热影响区部位进行加热处理，即做消应力处理，保证了焊缝的圆滑过渡。4.3 吊车梁上下盖板的制孔在吊车梁装配、焊接完成探伤合格后开始号吊车梁盖板孔。其孔间距沿24m长预留焊接余量3mm，同时要求在制作制动板时，号孔所用盘尺必须与吊车梁号孔时所用同一把盘尺。每根吊车梁出成品前，其上盖板吊车梁号孔偏差留有书面记录，以备制动板号孔时作为依据，从而确保安装的质量。5 结束语在吊车梁的制作过程中，通过对腹板上拱度、焊接参数、焊接变形及盖板制孔的控制，使吊车梁的几何尺寸和焊接质量均达到国家标准，并通过了甲方的验收，为工程顺利施工创造了有利的条件，为以后类似的吊车梁积累了经验。参考文献【1】钢结构工程施工质量验收规范GB502052001 【2】建筑钢结构焊接技术规程JGJ812002
