一、引言

　　在電廠鍋爐鋼結(jié)構(gòu)中經(jīng)常設(shè)計有箱形結(jié)構(gòu)。特別是蒸汽量為1025噸級鍋爐鋼結(jié)構(gòu)中箱形梁結(jié)構(gòu)很多，一臺鍋爐約有箱形結(jié)構(gòu)梁柱350根。按一年制作三臺此類鍋爐鋼結(jié)構(gòu)計算，一年生產(chǎn)的箱形梁在1000根以上。

　　箱形梁的角焊縫焊接通常采用船形位置焊接，主要是船形位置焊接工藝成熟，焊縫成形美觀。而國內(nèi)目前將兩條主角焊縫按同一規(guī)范用細絲斜角焊接方案的很少采用。主要是考慮斜角焊焊縫的成形不如船形焊焊縫成形美觀。

　　船形角焊焊接工藝方案，四條焊縫分四次焊接完成。容易產(chǎn)生扭

　　曲變形。一旦產(chǎn)生扭曲變形，現(xiàn)有設(shè)備難以矯正，需用火焰經(jīng)多次矯正，矯正成本很高，甚至于矯正不過來造成產(chǎn)品報廢。

　　為此，對箱形梁的焊接變形難題有必要探索新的思路，創(chuàng)新焊接

　　工藝。如果將兩條主角焊縫按同一規(guī)范斜角焊一次焊接完成，產(chǎn)生的焊接變形可以互相抵消，可以一定程度消除焊接變形的產(chǎn)生。我們要做的就是通過設(shè)備改造，試驗新的斜角焊工藝，將箱形梁的焊接變形消除在焊接過程中。從而徹底解決箱形梁的焊接變形問題。

　　二、研究試驗內(nèi)容

　　1、設(shè)備資源

　　系統(tǒng)構(gòu)成：門架式帶雙埋弧焊機及相關(guān)配套設(shè)施。

　　硬件選型：無錫華聯(lián)焊割設(shè)備公司成套門架型自動埋弧焊機的行

　　走及控制系統(tǒng)。其中兩臺自動埋弧焊機為美國原裝林肯MZ8-2*1000埋弧焊機。

　　場地條件：6000*18000場地裝置行走軌道，軌道上裝設(shè)門式行走

　　系統(tǒng)及相關(guān)控制、回收系統(tǒng)，車間鋼立柱上架設(shè)壓風系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、控制電纜系統(tǒng)。

　　2、主要研究內(nèi)容及關(guān)鍵技術(shù)：

　�、僖栽O(shè)備作保障，利用門式埋弧焊機雙機頭采用對稱平行焊接以互相抵消單道焊縫產(chǎn)生的焊接變形。對焊機機頭送絲機構(gòu)加以改動，使之可用于實際焊接操作。

　�、趯τ诮呛缚p斜角埋弧焊工藝，先用工藝試板試驗，獲得可行的細絲斜角埋弧焊工藝參數(shù)。

　�、劭紤]較細的焊絲（φ3或φ2）不太常用，利用現(xiàn)有的最細的φ4焊絲，經(jīng)試驗找到合適的焊接規(guī)范。

　　三、焊接工藝試驗

　　1、焊材選用

　　焊絲H08MnAφ4mm

　　焊劑HJ431

　　四、工藝流程

　　1、工藝流程比較

　　改進前工藝流程

　　下料——手工箱型拼裝——角焊縫埋船形焊——旁彎火焰熱矯正——扭曲火焰熱矯正——齊頭——孔劃線——打孔——組焊——涂裝——入庫

　　改進后工藝流程

　　平板——自動下料——手工箱型拼裝——角焊縫埋弧斜角焊——檢驗——編程數(shù)控打孔——組焊——涂裝——入庫

　　2、制作流程

　　2.1材料

　�。�1）主材

　　以前材料堆放零亂，沒有進行分類，既沒有專人保管，又沒有明顯標志，用料時花很多人工和機械臺板查找所需材料�，F(xiàn)在所有進廠材料均應(yīng)有生產(chǎn)廠家的材質(zhì)證明書，并經(jīng)審核合格后方可入庫，需做復驗的，應(yīng)按相應(yīng)要求復驗合格后，方可投料使用。所有材料均應(yīng)分類擺放，專人保管，標記明晰，避免了因馬虎而用錯材料。專料專用，嚴禁私自代用，這樣就不僅能節(jié)約材料，而且能方便成本核算，做到材料零庫存。鋼材入庫前應(yīng)進行100%的外觀檢查，不符合立即要求的退貨，避免進一步的損失。

　�。�2）焊接材料

　　以前焊接材料保管不妥，浪費嚴重�，F(xiàn)在所有焊材由專職管理人員管理，并分配使用，對產(chǎn)品所使用的焊接材料牌號、數(shù)量進行核對后，方可發(fā)放。焊材應(yīng)具有牌號、規(guī)格、數(shù)量、批號和檢驗編號等齊備的資料。存入焊接材料的庫房須保持干燥和良好的通風環(huán)境。焊材的擺放應(yīng)按牌號、規(guī)格分類，且標識明顯。焊條的烘焙應(yīng)嚴格執(zhí)行其烘焙技術(shù)要求。焊條烘焙后，應(yīng)放入保溫筒，隨用隨取，保溫筒溫度宜控制在110℃左右。嚴禁使用藥皮剝落、變質(zhì)的焊條及嚴重銹蝕的焊絲，影響焊縫質(zhì)量。

　�。�3）其他材料

　　高強度螺栓須符合設(shè)計要求。涂料的牌號、品種、顏色須符合用戶的要求。涂料應(yīng)存放于干燥、遮陽、避雨的固定場所，環(huán)境溫度控制在0-40℃之間，并編號分類。

　　2.2放樣、下料

　�。�1）材料的矯正

　　為了提高金屬結(jié)構(gòu)件的精度，放樣劃線前須對變形的鋼板，型鋼進行矯正，合格后方可進行劃線作業(yè)。鋼板矯正用平板機，型鋼矯正用型鋼矯正機。確保鋼板的平面度和型鋼的直線度，提高構(gòu)件聯(lián)接接面的接觸比例。

　�。�2）所有在本工程中使用的量具均須經(jīng)過計量合格方可使用，不得用不合格的量具，控制構(gòu)件的尺寸誤差。

　�。�3）放樣前首先熟悉、核對圖紙尺寸，計算無誤后，由富有經(jīng)驗的工人承擔劃線工作。

　�。�4）切割前應(yīng)將鋼材表面的油污、鐵銹等清除干凈。切割斷面不得有撕裂、分層及大于1mm的鐵棱，并應(yīng)清除干凈熔渣，毛刺等。氣割產(chǎn)生的鋼渣、氧化鐵、熔瘤等用打磨機磨平�！　�2.3箱形梁組裝

　�。�1）隔板下料尺寸復核

　　隔板尺寸精確度是保證箱形梁組裝質(zhì)量的關(guān)鍵。隔板的垂直度直接影響組裝的箱形梁的旁彎、扭曲度。所以在組裝前需對隔板的垂直度等制作公差預以復核，使達到設(shè)計要求。

　�。�2）箱形梁組裝

　�、僭谏弦戆迳蠌棾龈拱迮c其接合線的臘線。并彈出隔板與翼板的接合線。

　�、趯⒏舭迮c翼板裝組裝好。

　�、墼賹⒏拱迮c翼板組裝好。

　�、軝z查隔板的裝配質(zhì)量。

　�、莺附痈舭迮c腹板及翼板的連接焊縫。

　　⑥覆蓋下翼板，組裝成形。

　　2.4箱形梁組裝主角焊縫焊接

　�、賰蓷l主角焊縫同時焊接，焊槍傾向翼板側(cè)，即與翼板成30度左右。焊接第第一遍。

　　②焊槍傾向腹側(cè)，即與腹板成30度左右。焊接第第二遍。

　　2.5箱形梁制孔

　　提高鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量關(guān)鍵是提高構(gòu)件的穿孔率，提高穿孔率的關(guān)鍵是提高打孔精度，提高打孔精度就要用數(shù)控加工代替落后的鉆模鉆孔。節(jié)點板鉆孔加工以前利用普通鉆床和鉆模配合完成；現(xiàn)在節(jié)點板鉆孔利用數(shù)控平面鉆床完成。

　　數(shù)控鉆床制孔的主要優(yōu)點及保證加工精度措施：

　　1、不需制作大量的鉆模板，節(jié)約材料和減少工作量，縮短前期準備時間。

　　2、沒有劃線工序，沒有置放夾緊鉆模板工作，直接在電腦里編程。避免了劃線誤差及裝夾誤差。

　　3、液壓自動裝夾，打四面孔群時不需構(gòu)件翻身。用鉆模打孔打一面翻一次身，放一次鉆模，重新找基準裝夾。

　　4、只有一個基準，沒有重新找基準帶來的誤差。

　　5、打孔精度高，打孔速度快。用鉆模打孔在搖臂鉆床操作，不能保證打孔精度，且效率底下。

　　2.6箱形梁組裝連接板

　　裝配前首先檢查各部件的記號，尺寸，材質(zhì)得以確認后，再檢查部件的切斷面和加工面是否有不良的地方，檢查完畢后，按照裝配順序，整理好部件。裝配前應(yīng)認真熟悉圖紙，了解各零部件間的位置關(guān)系、連接型式、用途及定位基準等相關(guān)數(shù)據(jù)，并應(yīng)校核裝配尺寸是否有誤。裝配工作一律在經(jīng)檢查合格的拼裝平臺上進行，并必須準備好必要的工裝夾具，以確保裝配質(zhì)量。使用工裝夾具以防止焊接時的變形，注意留出焊接所產(chǎn)生的收縮量，使得拼裝焊接后的產(chǎn)品形狀和尺寸達到制作圖的要求。組裝前應(yīng)對連接處及兩側(cè)各50mm范圍內(nèi)的鐵銹油污、溶渣、毛刺等清除干凈。對于H型鋼的組對，視板厚情況，組對前應(yīng)先將蓋板進行機械或火焰方法的予變形處理。H型鋼組對采用自動流水線作業(yè)進行。

　　2.7箱形梁焊接

　　焊接的一般事項

　　參與本工程的所有焊工須持證上崗。焊接技術(shù)員必須具備相應(yīng)的資格證書，并且能夠?qū)�工程的焊接工作全面地計劃、管理和進行技術(shù)指導。

　　施焊前首先清除干凈焊縫區(qū)兩側(cè)各50mm范圍內(nèi)的油污、鐵銹等，直至露出金屬光澤。拼裝焊縫及主貼角焊縫須設(shè)置與母材同材質(zhì)、同厚度、同坡口形式的引、熄弧板。不得在非焊縫區(qū)的母材上引弧起焊，由引弧產(chǎn)生的裂紋或表面缺陷要修磨清除缺陷，并進行MT.焊接完畢，焊工應(yīng)除去引弧板，并及時清除焊縫表面的熔渣及兩側(cè)的飛濺。

　　選擇合適的焊接順序使得構(gòu)件的變形和殘留應(yīng)力等被控制在最小的狀態(tài)。焊接時，盡量采用水平姿勢焊，以避免仰焊。埋弧自動焊時采用平位置或船形位置。焊接H型鋼，主焊縫采用埋弧自動焊。節(jié)點板角焊縫采用CO2氣體保護焊或手工電弧焊。