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攻克箱形梁焊接变形难题
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摘要：这是我根据箱型梁的特点，结合实际操作中出现的问题，进行试验而得，希望能对广大的同仁有所帮助。
关键词：箱形梁 焊接 变形
一、引言
在电厂锅炉钢结构中经常设计有箱形结构。特别是蒸汽量为1025吨级锅炉钢结构中箱形梁结构很多，一台锅炉约有箱形结构梁柱350根。按一年制作三台此类锅炉钢结构计算，一年生产的箱形梁在1000根以上。（参考《建筑中文网》）
箱形梁的角焊缝焊接通常采用船形位置焊接，主要是船形位置焊接工艺成熟，焊缝成形美观。而国内目前将两条主角焊缝按同一规范用细丝斜角焊接方案的很少采用。主要是考虑斜角焊焊缝的成形不如船形焊焊缝成形美观。
船形角焊焊接工艺方案，四条焊缝分四次焊接完成。容易产生扭
曲变形。一旦产生扭曲变形，现有设备难以矫正，需用火焰经多次矫正，矫正成本很高，甚至于矫正不过来造成产品报废。
为此，对箱形梁的焊接变形难题有必要探索新的思路，创新焊接
工艺。如果将两条主角焊缝按同一规范斜角焊一次焊接完成，产生的焊接变形可以互相抵消，可以一定程度消除焊接变形的产生。我们要做的就是通过设备改造，试验新的斜角焊工艺，将箱形梁的焊接变形消除在焊接过程中。从而彻底解决箱形梁的焊接变形问题。
二、研究试验内容
1、 设备资源
系统构成：门架式带双埋弧焊机及相关配套设施。
硬件选型：无锡华联焊割设备公司成套门架型自动埋弧焊机的行
走及控制系统。其中两台自动埋弧焊机为美国原装林肯MZ8-2*1000埋弧焊机。
场地条件：6000*18000场地装置行走轨道，轨道上装设门式行走
系统及相关控制、回收系统，车间钢立柱上架设压风系统、供电系统、控制电缆系统。
2 主要研究内容及关键技术：
①以设备作保障，利用门式埋弧焊机双机头采用对称平行焊接以互相抵消单道焊缝产生的焊接变形。对焊机机头送丝机构加以改动，使之可用于实际焊接操作。
②对于角焊缝斜角埋弧焊工艺，先用工艺试板试验，获得可行的细丝斜角埋弧焊工艺参数。
③考虑较细的焊丝（φ3或φ2）不太常用,利用现有的最细的φ4焊丝,经试验找到合适的焊接规范。
三、焊接工艺试验
1 焊材选用
焊丝 H08MnA φ4mm
焊剂 HJ431
2 焊接工艺参数
| 电流 （A） | 电压 （V） | 送丝速度 （m/h） | 焊接速度 （m/h） | 焊缝尺寸及 成形 | 变形情况 |
| 580 | 32 | 80 | 25 | 焊脚尺寸不够咬边严重 | 变形很小 |
| 620 | 34 | 82 | 22 | 焊脚尺寸够咬边严重 | 变形很小 |
| 650 | 36 | 85 | 25 | 焊脚尺寸够焊缝侧偏 | 变形较小 |
| 680 | 38 | 87 | 28 | 焊脚尺寸够 焊缝侧偏严重 | 变形较大 |
| 640 | 34 | 82 | 26 | 焊脚尺寸够焊缝小许侧偏 | 变形小 |
| 640 | 36 | 84 | 26 | 焊脚尺寸够焊缝成形好 | 变形很小 |
四、工艺流程
1 工艺流程比较
改进前工艺流程
下料——手工箱型拼装——角焊缝埋船形焊——旁弯火焰热矫正——扭曲火焰热矫正——齐头——孔划线——打孔——组焊——涂装——入库
改进后工艺流程
平板——自动下料——手工箱型拼装——角焊缝埋弧斜角焊——检验——编程数控打孔——组焊——涂装——入库
2 制作流程
2.1 材 料
（1）主材
以前材料堆放零乱，没有进行分类，既没有专人保管，又没有明显标志，用料时花很多人工和机械台板查找所需材料。现在所有进厂材料均应有生产厂家的材质证明书，并经审核合格后方可入库，需做复验的，应按相应要求复验合格后，方可投料使用。所有材料均应分类摆放，专人保管，标记明晰，避免了因马虎而用错材料。专料专用，严禁私自代用，这样就不仅能节约材料，而且能方便成本核算，做到材料零库存。钢材入库前应进行100%的外观检查,不符合立即要求的退货，避免进一步的损失。
（2）焊接材料
以前焊接材料保管不妥，浪费严重。现在所有焊材由专职管理人员管理，并分配使用，对产品所使用的焊接材料牌号、数量进行核对后，方可发放。焊材应具有牌号、规格、数量、批号和检验编号等齐备的资料。存入焊接材料的库房须保持干燥和良好的通风环境。焊材的摆放应按牌号、规格分类，且标识明显。焊条的烘焙应严格执行其烘焙技术要求。焊条烘焙后，应放入保温筒，随用随取，保温筒温度宜控制在110℃左右。严禁使用药皮剥落、变质的焊条及严重锈蚀的焊丝，影响焊缝质量。
（3） 其他材料
高强度螺栓须符合设计要求。涂料的牌号、品种、颜色须符合用户的要求。涂料应存放于干燥、遮阳、避雨的固定场所，环境温度控制在0-40℃之间，并编号分类。
2.2 放样、下料
(1)材料的矫正
为了提高金属结构件的精度，放样划线前须对变形的钢板，型钢进行矫正，合格后方可进行划线作业。钢板矫正用平板机，型钢矫正用型钢矫正机。确保钢板的平面度和型钢的直线度，提高构件联接接面的接触比例。
(2) 所有在本工程中使用的量具均须经过计量合格方可使用，不得用不合格的量具，控制构件的尺寸误差。
(3) 放样前首先熟悉、核对图纸尺寸，计算无误后，由富有经验的工人承担划线工作。
(4) 切割前应将钢材表面的油污、铁锈等清除干净。切割断面不得有撕裂、分层及大于1mm的铁棱，并应清除干净熔渣，毛刺等。气割产生的钢渣、氧化铁、熔瘤等用打磨机磨平。
(5) 下料方法比较：
| | 以前工具 | 现在工具 |
| 板条 | 半自动火焰切割机 | 九头自动火焰切割机 |
| 隔板 | 手工火焰割刀/剪板机 | 数控火焰切割机 |
原文网址：http://www.pipcn.com/research/200603/4083.htm
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