表2即为吊车梁主要部位焊缝所选用的规范。本规范是根据模拟试验结果及焊缝质量要求综合确定的。3.3合理地选择装配焊接顺序 装配焊接顺序不同,变形的程度就不同。...
分类：工艺研究
前言
在钢结构制造中，焊接产生的残余应力和残余应力变形，降低了焊接构件的稳定性和可靠性，如不采取措施加以控制，将严重影响其制作质量及使用寿命。我厂为某厂制作的大跨度吊车梁在焊接变形控制和矫止方而做过些尝试，取得了良好的效果，现做简单的介绍。
1概况
该吊车梁，跨距36m,截而高4. 5m，如图1所示，吊车梁山1A6, lA6a, lA6b二段拼装而成，拼装处采用高强度螺栓连接，吊车梁材质16Mn，上翼缘宽800mm，下翼缘宽600mm,上下翼缘板厚30mm,腹板厚22mm,宽4440mm，总重达51吨多
2方案的确定
吊车梁焊接变形的主要形式是上下翼缘板与复板T形接头的角变形及上下翼缘板、腹板拼接接头的角变形。山于36m吊车梁外形大、板材厚，焊接量大，囚而接头的角变形量也大。尤其是上下翼缘板与复板T形接头，刚度很大，焊后很难矫止。囚此制定施工方案的原则必须以预防为主，矫止为辅，即根据不同焊缝和接头形式的变形规律，结合结构的本身特点，在焊前和焊接过程中，采取相应的工艺措施，最大程度地减少焊接变形。焊后矫止，因受结构和材质特点所限，小宜采用火焰矫止，囚此决定采用机械矫止方法。
3预防角变形的工艺措施
角变形是焊后构件的平面围绕焊缝产生的角位移，这种变形产生的根本原因是焊缝横向收缩变形在厚度方向上的不均匀分布，虽然基本原理相同，但不同的焊缝和接头形式具有不同的特点。为此，必须采取相应的工艺措施，预防和控制变形。
3. 1采用反变形法预防角变形
反变形法，即事先根据结构变形的大小和方向，在制作时给予一个相反方向的变形，以便与焊接变形相抵消。在吊车梁的制作过程中，我们对上下翼缘板及拼板接头均采用了反变形法，取得预期的效果。其具体作法及要求见表1
3. 2合理地选择焊接方法和焊接规范
36m吊车梁，除端板、纵向、横向筋板采用手工焊外，其余焊缝按要求均采用了埋弧自动焊，其中，上下翼缘板、腹板的对接接头采用平焊，T形接头采用船形焊。焊接规范的选择应在保证焊接质量的前提下，按焊缝的形式和要求来确定，表2即为吊车梁主要部位焊缝所选用的规范。本规范是根据模拟试验结果及焊缝质量要求综合确定的。
3. 3合理地选择装配焊接顺序
装配焊接顺序不同，变形的程度就不同。为了有利于焊接变形的控制，应根据结构特点和焊缝的位置，合理地选择装配焊接顺序，下而以1A6段为例，简要介绍其装配焊接
顺序。
3. 3. 1、上下翼板拼接顺序图(略)、腹板拼接顺序图(图2),吊车梁上下翼缘板的对接缝在号料前，可在同一板上形成。腹板拼接时先分别拼接短焊缝1,矫直后再焊长焊缝2,这样拼接可使焊缝自由收缩，焊后残余应力小，变形少。
3. 3. 2、上下翼缘T形接头焊接顺序
如图3所示，吊车梁的四道主焊缝，先焊1, 2,后焊3,4,焊接焊缝2, 4时，应清根、打磨。四道焊缝的焊接方向应一致，每层焊缝的焊接方向应相同。
3. 3. 3、端板及纵向横向筋板的焊接顺序，待工形四道主焊缝矫正合格后，可依次组装端板及纵向横向加筋板，其焊接顺序是先焊端板，再焊立筋板，最后焊横筋板。每道焊缝应采用分段倒退焊法，相同位置的焊缝，要采用对称焊接。
3.4其它预防措施
除了以上工艺措施外，在施工中，还应控制好焊接之外的影响因索，如组装精度，坡口大小，环境温度，吊装、翻转等人为囚索。
3. 4. 1组装精度:组装质量直接影响结构质量和变形大小，因此，施焊前应认真检测各部位尺寸，特别是各道焊缝的坡口组装质量必须符合图纸要求。
3. 4. 2为了防止吊装、就位和翻转时产生变形，必须增加和加长组装焊点以及进行必要的加固和支撑。在焊接上下翼缘T形接头时，应使其处于自由状态，并要防止因自重而产生扭曲及角变形。
3. 4. 3焊前应根据环境温度和接头形式进行予热，并保持层间温度，焊后注意缓冷。
3.4.4焊接时，应及时用风锤锤击焊缝，以消除应力，减少变形。
4焊接变形的矫正
36m吊车梁在制作过程中，尽管采取了相应的预防措施，控制和减少了不同程度的变形，但少量的残余变形在所难免，变形的程序也不一样。下而以1A6段为例，介绍所采用的矫正方法及具体操作要领。
4. 1用锤击法矫止T形接头及拼板接头角变形，即通过锤击焊缝来延展焊缝及其周围的压缩变形区域的金属，从而达到缓解焊接残余应力消除焊接变形的目的，其优点是操作简单，方便灵活，即可消除焊缝及热影响区的密度，提高接头强度，改善焊缝性能。
4. 2合理地选择矫正部位:主要是上下翼缘T形接头部位及上下翼缘板、腹板拼接对接接头的角变形。
4. 3矫正区域的划分与矫正顺序、方向的确定:图4, 5为上下翼板、腹板的对接变形状态及工字型构件四道主焊缝的变形状态，其矫正区域的划分一般即以焊缝中心向两侧50mm的区域为宜，矫止顺序横向以焊缝中心向两侧连续平移:纵向以焊缝端向另端连续平移。
4. 4,操作要点及应注意的问题:拼板对接及板面不平度矫止时，锤击而应选在四而，T形接头视其变形方向应选在A, B, C, D四个部位和区域。锤击的线路应连续、速度相同，不可漏击或反向锤击，锤击的次数视变形的程度小同而不同。矫正前，焊缝必须经100%检验介格，焊缝小允许有超标缺陷存在，否则，锤击时缺陷会局部扩展，降低焊缝强度或造成质量隐患。变形矫正完后，凡经过锤击的焊缝应进行100%复检。
5结束语
这次大跨度吊车梁的制造，经设计单位、建设单位及各级质量部门的联合检查，各项技术指标一次合格率100%,焊缝优良率95%，结构外观尺寸检测优良率100%。该吊车梁被评为当年新建工程项目的优质产品，受到有关部门及有关领导的肯定和好评。实践证明，该工艺措施合理，矫正方法简单、工效显著，质量优良。