浅谈钢构件集中加工厂焊接工艺

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 浅谈钢构件集中加工厂焊接工艺 摘要：张唐铁路 ZTSG2 标燕 山隧道共有四个工区，项目部在二分部 建成 1#钢构件集中加工厂，生产加工四 个工区隧道施工中所需有的钢构件。钢 构件加工类型、型号繁多，加工任务重， 时间要求比较紧。如何能保质保量的生 产出钢构件以满足各工区施工需求。钢 构件集中加工厂结合实际情况及经济条 件进行综合分析评价，最终确定了合适 的焊接工艺。 中国论文网 /2/view-12911495.htm 关键词：钢构件集中加工厂； CO2 气体保护焊；成本 1 概述 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 为了统一张唐铁路各隧道施工所 需的型钢、格栅钢架、钢筋网片等钢构 件生产标准，提高钢构件成品质量，张 唐铁路 ZTSG2 标项目经理部在燕山 隧道 4#斜井二分部组建了 1#钢构件集 中加工厂，钢构件集中加工厂主要承担 着张唐铁路 2 标段燕山隧道进口 1#斜 井、2#斜井、3#斜井、4#斜井、5#斜井、 7#斜井以及出口共 8 座隧道施工中所需 型钢、格栅钢架、钢筋网片的生产及加 工任务。 钢构件集中加工厂在四个月中完 成各分部的正常计划任务，共出场钢构 件成品 1822.46 吨，其中钢拱共 1447.93 吨，格栅拱架 122.35 吨。网片 252.18 吨。 钢构件集中加工厂正常钢构件生 产量稳定在 23 吨/天，在四个月的工作 中，加工厂钢构件成品实际出场量最多 为 570 吨/月，164.35 吨/周， 30.31 吨/ 天。 2 焊接方式 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 在数量众多的钢构件生产工作中， 焊接工作量大，焊接质量要求较高，技 术难度大，原采用的焊接方式是焊条电 弧焊，焊接变形大而且焊接质量难以控 制，生产率也低。CO2 气体保护焊替代 焊条电弧焊大大地提高了焊接效率，也 提高了焊接的质量，同时在很大程度上 节约了成本。 2.1 焊接效率 钢构件集中加工厂钢构件生产主 要是钢拱，钢拱出厂量占其总量的 79.5%， 钢拱加工焊接时焊缝主要是平焊缝和角 焊缝。 实验：由同一个焊工在两个 12mm 厚的钢板上焊接一个 1cm 宽的质 量合格的平焊缝和角焊缝，采用焊条设 备有 BX1-500 电焊机，NBC-500 二保 焊机，焊接材料由结 506 焊条和 ER50- 6 二保焊丝（实心焊丝） ，工作电流稳定 在 280A 左右。实验结果如下： 首先用一根完整的结 506 焊条 （焊芯直径为 4mm 焊条长度 40cm）焊 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 接，在 80-95 秒之内焊完一根焊条，所 焊焊缝平焊缝有 26-28cm，角焊缝有 21-23cm。由于焊条本身设计原因，焊 钳加持没有焊药包裹的焊芯 2cm，这部 分不能用，另外由于焊钳嘴的宽度的限 制，在焊条剩下 1cm 左右（不包括焊钳 加持的 2cm）时，无法继续焊接，焊条 的使用率也就达到 92.5%左右。用二保 焊机焊接同样长度的焊缝，用时 25 秒。 所用焊丝长度 2.5m（焊芯直径为 1.2mm 的实心焊丝） 。一卷实心焊丝重 量 20Kg，长度达 2900 米。在理论情况 下，一卷焊丝焊接焊缝达 301.6 米左右， 焊接花费时间在 8.06 小时左右。用结 506 焊条焊接同样长度的焊缝需用焊条 1117 根，共计 63.5 公斤，焊接这么长 的焊缝理论上需要焊接时间 27.9 小时， 更换一根焊条一般需耗时 4-5s，这段时 间中更换焊条时间 1.4 小时，一根焊条 焊接 27cm 焊缝，所用敲渣时间有 3- 5s，理论上这么长的焊缝需花费敲渣时 间 1.24 小时。总之用结 506 焊条焊接同 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 长度焊缝，在理论上需要花费时间 30.54 小时。 综上所述：二保焊焊接的过程中 没有敲渣工序和更换焊条所用的时间。 在焊接同样长度的焊缝过程中，在理论 上二保焊使用时间为 8.06 小时，而电弧 焊所用时间长达 30.54 小时，是二保焊 焊接时间的 3.8 倍。二保焊比一般电弧 焊节约时间 74%左右。 2.2 焊接质量 CO2 气体保护焊焊机过程中焊接 电流密度大，可达 100300A/mm2，因 此电弧热量集中，焊丝的熔化效率高， 焊件受热面积小，同时由于 CO2 气流 有较强的冷却作用，所以焊接变形小。 结 506 焊条焊接属于手工电弧焊，它是 是借助外部集中热源，从外部向焊件传 导热能，受热面积比较大，热能损失比 较高，热效率比较低，热影响区比较大， 焊接变形较大。 CO2 气体保护焊焊缝中的氢含量 降低，焊缝的抗裂性较好 。CO2 焊是 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 一种低氢焊接方法，焊缝中扩散氢的含 量远远低于碱性低氢焊条（CO2 焊扩散 氢含量HD1.0mL/100g, 碱性低氢型焊 条HD3.15 mL/100g） 。 CO2 焊对锈和 水分不敏感，焊缝中产生气孔的倾向小 于碱性低氢焊条。这也是 CO2 焊十分 可贵的优点，是 CO2 焊接接头质量可 靠的主要原因。而手工电弧焊焊条容易 吸收空气中的水分，电焊过程中电流过 大，会使熔滴吸收的氢量增加，而且焊 接处油、锈等原因都会使焊缝中含氢量 增加，过高的含氢量会增加焊缝出现裂 纹的几率，影响焊缝的质量。 CO2 气体保护焊焊缝成形好，表 面及内部缺陷少，探伤合格率高于焊条 电弧焊。 2.3 焊接成本 2.3.1.焊接材料成本 CO2 气体保护焊 ER50-6 焊丝市 场价格 155 元/卷， 而焊接相同长度的 焊缝需要结 506 焊条 63.5Kg，多达 429.6 元。在焊接材料上，焊丝比焊条 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 节约 64%的成本。 2.3.2.焊接设备成本 如果仅从加工速度上来说，一台 二保焊机在效率上顶 3.5 台手工电弧焊 焊机。由于钢构件集中加工厂内需要加 工钢构件量很大，工作任务重。所以需 求使用时间长且质量好的电焊机。加工 厂内现场使用的二保焊机一套设备价值 8700 元/台，电焊机 7000 元/台。电焊 机是典型不匀称负荷，用电量不可能精 确计算，我们按额定状态下的耗电量比 较一下。一台二保焊机额定电流工作状 态下耗电量为 24.4 度/小时，一台电弧 焊焊机额定电流工作状态下耗电量为 38 度/小时，加工厂施工用电是农用电，电 价为 0.8 元/度。从设备采购费上来说， 二保焊机相对于电弧焊焊机在某种程度 上节约成本 64%。在耗电量上节约成本 83.5%。 2.3.3.其他成本 CO2 气体保护焊相对手工电弧焊 来说，减少了人工费，工时费，节省辅 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 助工时费，设备损耗费、设备维修费、 辅料消耗及矫正变形费用，另外其不需 要进行敲渣工序，在环保方面也节约了