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摘要:由于施工环境恶劣、施工强度高,塔式起重机钢结构件极容易出现质量问题,甚至影响到正常的施工进程。为了确保施工的有序、安全,应在充分了解影响因素的基础上,采取良好的施工工艺,加强对施焊质量的检查,确保塔式起重机能有效使用。
关键词:塔式起重机;钢结构件;焊接质量
本文首先分析了塔式起重机钢结构件的可焊性,并根据我厂的实际施工经验,对塔式起重机焊接相关影响因素进行论述。
1.钢结构件的焊接质量及其影响因素
塔机结构件的质量要求除了各构件的材料质量与加工质量外,还有结构件焊接接头的质量,即各接头焊缝外形尺寸及焊缝的内部质量,均应符合有关标准与规范的要求,不得有咬边、焊瘤、夹渣、气孔、未焊透和裂缝等缺陷。拼装焊接后,各结构件的形状与位置要求,如直线度、平面度、同轴度、垂直度、平行度等,一般应通过拼装焊接工装夹具来保证。因此焊接工艺是塔机结构制造工艺的重点。
2.应对措施
2.1注重预热温度的选择
为了避免焊缝及热影响区出现淬硬组织,加快氢的逸出,要对焊缝裂纹进行预热处理。此外,预热还可以减缓焊缝及热影响区的冷却速度,提高焊接的质量。不过,预热温度的选择是预热处理的关键,一般情况下,应根据板厚、焊接的工艺方法、母材和焊缝金属的化学成分、接头的拘束度来选择适合的温度。尽管在一定范围内,温度越高,裂纹产生的几率越小,但一旦超过最佳温度,熔合区附近的金属晶粒就开始粗化,既不利于接头质量的提高,也将要产生不必要的资金投入。
根据相关文献[2],我们知道预热温度与板厚、含碳量的关系,如图1所示。
图1预热温度与板厚、含碳量的关系
在图2中,A、B、C、D、E、F分别代表5中不同厚度的钢板,它们的厚度分别为25.4 mm、76.2mm、127 mm、177.8 mm、228.6 mm、304.8 mm。经过一些力运算,我们可以推算出预算温度的计算公式H=1 000×(P-0.11%)+18d,其中H预热温度,P含碳量,d为钢板板厚。利用上述公式,只有我们只要钢板的厚度d和钢板的含碳量P,就可以轻易算出预热温度H。值得注意的是:在焊接的过程中,应保证层间温度高于预热温度。
图2预热范围图
2.2注重预热范围的选择
预热范围的选择,如图3所示。
图3气刨范围图
使用加热器对焊缝裂纹进行加热处理时,若温度不超过180℃,可利用测温笔和测温表来测量预热温度,实现对温度的有效控制。
一般情况下,对于裂纹源的的清除会采用碳弧气刨法,刨槽深度应和裂纹深度相适应、“U”型坡口不得有尖角。刨槽宽度大于20mm,并选择适当的气刨范围。
在裂纹连续或裂纹虽不连续但两处裂纹D距超过400 mm的情况下,采用从裂纹端外侧50 mm处开始气刨并逐渐刨向裂纹的气刨方法;在裂纹不连续且两处裂纹D距等于或小于400 mm的情况下,则按图4所示气刨区进行气刨。气刨完成后,应对气刨区进行磁粉检查,保证气刨的质量。若发现气刨区有裂纹,继续进行气刨,直至检查符合标准。
2.3焊前清除
影响焊接质量的因素有很多,除了预热温度、预热范围和焊接工艺外,气刨区或焊接区的油、锈、氧化皮、水等污物同样对焊接质量有着深刻的影响,所在在焊接之前应清除这些污物。图3是施焊图。把规格Φ3.2mm的BH507放在在350℃温度下焙烘60min,并采取相应的措施进行保温处理,以备使用。
2.4注重焊接工艺的选择
首先控制焊接电流处于110—140 A的范围内,其次选择直流反接小规范短弧进行焊接,为为了释放焊缝的应力,应焊完1根焊条,对焊缝进行适当的锤击。若变形要求较高,在现场施工条件允可情况下,可进行对称施焊。
2.5去氢处理
为了保证剩余氢能从焊缝中尽快散出,应进行去氢处理(后热)。对于多层焊更是如此,随着时间的推移和后热温度的升高,余氢散出更加缓慢。一般情况下,在后热温度为200℃时用石棉布包好直至室温非常有利于余氢的散出。
3.结束语
塔式起重机是以彬架式焊接结构为主的建筑机械。作为支承载荷而起骨架作用的钢结构的焊接质量是塔机安全可靠工作的重要保证,而且结构构件的制造成本在很大程度上决定了塔机的成本。因此,研究塔机钢结构的焊接工艺及其焊接质量的影响因素具有重大实用意义。
参考文献:
[1]陈美英.塔式起重机钢结构焊接工艺探讨[J].建筑机械化.2012.33(9):82-83.
[2]尹强.塔式起重机钢结构可靠性研究[D].重庆大学.2005.
作者简介:王淑娟(1979.11-),女,甘肃武威人,工学学士。
关键词:塔式起重机;钢结构件;焊接质量
本文首先分析了塔式起重机钢结构件的可焊性,并根据我厂的实际施工经验,对塔式起重机焊接相关影响因素进行论述。
1.钢结构件的焊接质量及其影响因素
塔机结构件的质量要求除了各构件的材料质量与加工质量外,还有结构件焊接接头的质量,即各接头焊缝外形尺寸及焊缝的内部质量,均应符合有关标准与规范的要求,不得有咬边、焊瘤、夹渣、气孔、未焊透和裂缝等缺陷。拼装焊接后,各结构件的形状与位置要求,如直线度、平面度、同轴度、垂直度、平行度等,一般应通过拼装焊接工装夹具来保证。因此焊接工艺是塔机结构制造工艺的重点。
2.应对措施
2.1注重预热温度的选择
为了避免焊缝及热影响区出现淬硬组织,加快氢的逸出,要对焊缝裂纹进行预热处理。此外,预热还可以减缓焊缝及热影响区的冷却速度,提高焊接的质量。不过,预热温度的选择是预热处理的关键,一般情况下,应根据板厚、焊接的工艺方法、母材和焊缝金属的化学成分、接头的拘束度来选择适合的温度。尽管在一定范围内,温度越高,裂纹产生的几率越小,但一旦超过最佳温度,熔合区附近的金属晶粒就开始粗化,既不利于接头质量的提高,也将要产生不必要的资金投入。
根据相关文献[2],我们知道预热温度与板厚、含碳量的关系,如图1所示。
图1预热温度与板厚、含碳量的关系
在图2中,A、B、C、D、E、F分别代表5中不同厚度的钢板,它们的厚度分别为25.4 mm、76.2mm、127 mm、177.8 mm、228.6 mm、304.8 mm。经过一些力运算,我们可以推算出预算温度的计算公式H=1 000×(P-0.11%)+18d,其中H预热温度,P含碳量,d为钢板板厚。利用上述公式,只有我们只要钢板的厚度d和钢板的含碳量P,就可以轻易算出预热温度H。值得注意的是:在焊接的过程中,应保证层间温度高于预热温度。
图2预热范围图
2.2注重预热范围的选择
预热范围的选择,如图3所示。
图3气刨范围图
使用加热器对焊缝裂纹进行加热处理时,若温度不超过180℃,可利用测温笔和测温表来测量预热温度,实现对温度的有效控制。
一般情况下,对于裂纹源的的清除会采用碳弧气刨法,刨槽深度应和裂纹深度相适应、“U”型坡口不得有尖角。刨槽宽度大于20mm,并选择适当的气刨范围。
在裂纹连续或裂纹虽不连续但两处裂纹D距超过400 mm的情况下,采用从裂纹端外侧50 mm处开始气刨并逐渐刨向裂纹的气刨方法;在裂纹不连续且两处裂纹D距等于或小于400 mm的情况下,则按图4所示气刨区进行气刨。气刨完成后,应对气刨区进行磁粉检查,保证气刨的质量。若发现气刨区有裂纹,继续进行气刨,直至检查符合标准。
2.3焊前清除
影响焊接质量的因素有很多,除了预热温度、预热范围和焊接工艺外,气刨区或焊接区的油、锈、氧化皮、水等污物同样对焊接质量有着深刻的影响,所在在焊接之前应清除这些污物。图3是施焊图。把规格Φ3.2mm的BH507放在在350℃温度下焙烘60min,并采取相应的措施进行保温处理,以备使用。
2.4注重焊接工艺的选择
首先控制焊接电流处于110—140 A的范围内,其次选择直流反接小规范短弧进行焊接,为为了释放焊缝的应力,应焊完1根焊条,对焊缝进行适当的锤击。若变形要求较高,在现场施工条件允可情况下,可进行对称施焊。
2.5去氢处理
为了保证剩余氢能从焊缝中尽快散出,应进行去氢处理(后热)。对于多层焊更是如此,随着时间的推移和后热温度的升高,余氢散出更加缓慢。一般情况下,在后热温度为200℃时用石棉布包好直至室温非常有利于余氢的散出。
3.结束语
塔式起重机是以彬架式焊接结构为主的建筑机械。作为支承载荷而起骨架作用的钢结构的焊接质量是塔机安全可靠工作的重要保证,而且结构构件的制造成本在很大程度上决定了塔机的成本。因此,研究塔机钢结构的焊接工艺及其焊接质量的影响因素具有重大实用意义。
参考文献:
[1]陈美英.塔式起重机钢结构焊接工艺探讨[J].建筑机械化.2012.33(9):82-83.
[2]尹强.塔式起重机钢结构可靠性研究[D].重庆大学.2005.
作者简介:王淑娟(1979.11-),女,甘肃武威人,工学学士。