大型起重机钢结构焊接制造工艺探析

摘 要：近年我国造船工业的高速发展也在不断推动与之相关的起重机设备的发展,尤其是大型的起重机设备.但是由于大型起重机设备对制造质量的要求比较高,比小型起重机结构件的焊接施工复杂,再加上其主梁跨度大、结构庞大,在很大程度上增加了钢结构焊接制造工艺的难度.因此,本文主要对大型起重机钢结构焊接制造进行研究,分析其在工艺方面的需求及应用.

关 键 词：大型起重机,钢结构,焊接制造

大型起重机钢结构焊接制造工艺中,首先应完善工艺的设计工作,按照焊接制造工艺方法的实际要求,完善整个钢结构的焊接制造.大型起重机钢结构焊接制造中需要重点关注焊接中的控制变形问题,通过适当的途径,确保大型起重机设计中与钢结构相关的焊接制造质量都能达到科学的标准,保证大型起重机的钢结构焊接符合质量要求.

1.大型起重机钢结构焊接制造的工艺设计

起重机的制造质量从很大程度上取决于钢结构的质量,而大型起重机钢结构主要为焊接结构,因此钢结构的焊接制造工艺对大型起重机的生产质量具有重要的影响.针对大型起重机钢结构焊接制造的工艺设计,本文主要从母材选择、焊接设计、工艺控制三个方面来分析.

1.1母材选择

母材是影响焊接质量的重要因素,利用母材做出钢结构的基本部件,再将这些部件通过焊接进行组装,形成起重机的钢结构,因此起重机需要选择可焊性强的母材,确保大型起重机钢结构焊接与制造的顺利进行.选择母材时需要着重考虑焊缝区的重要性,防止焊接制造时出现裂缝[1].钢结构焊接的质量与起重机质量存在直接的联系,因此针对母材选择提出以下三点基本要求,①严格遵循大型起重机的生产需求,控制焊条、焊丝的质量,落实焊接的实践性,以免影响大型起重机钢结构焊接制造的效益,②注重龙门吊的性能,营造安全、可靠的施工条件,按照钢结构的标准准则选择龙门吊的焊材,③优化坡口设计,大型起重机结构较为复杂,钢结构焊接制造时需要以实际情况为主,规范坡口的设计形式,达到坡口焊接的标准.

1.2焊接设计

龙门吊是大型起重机的一种类型,板的拼接是其箱体结构的主要环节,拼板的大面积焊接对焊接工艺设计提出了较高的要求.为了保证焊接质量,以下几种焊接设计可供参考：①双面焊接,此类焊接方法的背面不采取气刨的方式,有效提升钢结构焊接的效率,而且可以省略坡口加工的部分,但是需要严格的参数设计,由此增加了焊接难度,一旦出现焊接误差,即会影响整个起重机制造的效率,②AW/SAW,此类焊接方法可以有效控制钢结构制造中的变形,但是需要很高的焊接技能,对焊工技能水平要求很高,否则很容易出现根部难以熔合的现象,③GMAW/SAW,具有半自动焊接制造的特点,能够提高焊接的效率,但是也很容易出现没有熔合的缺陷,而且移动难度大,可有选择的设计此类焊接制造工艺,④FCAW/SAW,具有气体保护的焊接方式,对焊工没有过高要求,操作简单而且还可保证根部熔合,但是需采取坡口焊接或其他变形控制措施才能防止焊接制造中的变形.综上所述,大型起重机焊接制造工艺中效益比较高的是FCAW/SAW,能够提高焊接效率同时焊接质量也容易得到保证.

1.3工艺控制

大型起重机钢结构焊接制造工艺在需要遵循相关的标准,控制焊接工艺的应用过程,防止误差引起的质量问题[2].焊接制造工艺的控制标准主要包括：①控制超出规程以外的偏差、误差,规划钢轨结构焊接制造工艺中的所有尺寸,②板厚变化要符合钢结构基本部件的需求,同时还要符合大型起重机钢结构的标准,③实现有/无衬垫的准确选择,④合理控制焊接制造的温度和热输入值.

2.大型起重机钢结构焊接制造工艺的变形控制

大型起重机钢结构焊接制造工艺中最为常见的问题是变形,受热不均或加热缺陷等都会引起钢结构变形,如：纵向变形、横向变形和绕曲变形,对钢结构造成很大的影响.

2.1控制下料

板材下料的控制有利于防止钢结构焊接制造中的变形,确保板材下料能够达到规范标准.控制钢结构的下料及后期的系列工艺,确保焊接制造工艺处于防变形的状态.

2.2优化焊接参数

大型起重机钢结构焊接制造中的参数比较多,优化焊接的参数有利于实现变形控制,规避钢结构焊接制造中潜在的变形风险[3].大型起重机钢结构焊接制造中最为关键的一项参数是热输入量,为防止钢结构焊接制造的变形,需适度调节热输入量,一方面确保熔透的效率,另一方面排除焊缝中的缺陷,保障焊接参数准确后,才能限制钢结构焊接制造的工艺环节,以免出现焊接变形或制造缺陷.

2.3完善焊接顺序

大型起重机钢结构焊接制造的工艺必须要按照规定的顺序进行,尤其是装配焊接的过程中,不能采取一边装配一边焊接的方式,避免出现不必要的焊接缺陷.大型起重机在复杂钢结构中的焊接与制造,还需设定相关的焊接方案,用于规划焊接的顺序,要求大型起重机按照规定的顺序焊接并制造钢结构.

3.大型起重机钢结构焊接制造中的接头工艺

接头工艺是大型起重机钢结构焊接制造的重点部分,用于保障钢结构焊接制造的稳定性[4].大型起重机钢结构焊接制造的接头工艺集中在轨道施工方面,为提升焊接制造的效果,规避钢结构中潜在的裂缝,需深入分析接头工艺中潜在的质量问题,提出有效的解决措施,同时监督钢结构的接头焊接,致力于提供高质量的接头工艺.焊接接头工艺中可以采取试焊的方式,提前明确钢结构焊接制造的接头性能,由此实际焊接中避免出现接头缺陷.

4.结束语

大型起重机的体庞大积及复杂结构增加了其钢结构的焊接制造工艺难度,因此在大型起重机的生产制造过程中,必须要选择科学合理的焊接工艺,采取优化的设计和控制,使其符合钢结构的技术及施工要求,推动大型起重机设备制造业的发展.