典型焊接结构生产

第七章典型焊接结构的生产工艺焊接结构的品种繁多，应用广泛，本章主要介绍起重机桥架、压力容器和船舶等典型焊接产品的结构、制造难点、技术关键及生产工艺。第一节桥式起重机桥架的生产工艺起重机的结构形式多种多样，如桥式起重机、门式起重机、塔式起重机、汽车起重机等。其中，以桥式起重机应用最广，其结构的制造技术具有典型性。一、桥式起重机桥架的组成

桥式起重机桥架的结构如图所示，它主要由主梁、栏杆、端梁、走台、轨道及操纵室组成。桥架常见的结构形式1、中轨箱形梁桥架：由两根主梁和两根端梁组成。主梁外侧分别设有走台，轨道放在梁的中心线上，小车载荷依靠主梁上翼板和肋板来传递。结构工艺性好，主梁、端梁等部件可采用自动焊接，生产率高，但变形量大。2、偏轨箱形梁桥架：由两根主梁和两根端梁组成。小车轨道安装在上翼板边缘主腹板处，载荷直接作用在主腹板上。为宽主梁形式，依靠加宽主梁增加桥架的水平刚度，可省掉走台，变形量小。3、偏轨空腹箱形梁桥架：结构与偏轨箱形梁基本相似，只是副腹板开有许多矩形孔洞，自重减轻，加强通风散热，便于内部维修，但制造较为麻烦。4、箱形单主梁桥架：由一根宽翼缘偏轨箱形主梁与端梁不在对称中心连接，以增大桥架的抗倾翻力矩能力。小车偏跨在主梁一侧使主梁受偏心载荷，最大轮压作用在主腹板顶面的轨道上，主梁上要设置一到两根支承小车反滚轮的轨道。该桥架制造成本低，主要用于起重量较大、跨度较大的门式起重机。二、桥架主要部件的结构特点

及技术标准1、主梁下翼板肋板腹板上翼板主梁的组成：由左右腹板、上下翼板及长、短肋板组成。技术要求如下：1）上拱度：fk=L/700~L/1000（L为主梁的跨度）2）旁弯：fb=L/1500~L/2000（L为主梁的跨度）3）腹板波浪变形：在受压区e<1.2δ4）上翼板水平度：c≤B/2505）腹板垂直度：a≤H/2006）肋板之间距离公差：±5mm2、端梁按照受载情况分为两类：1）端梁受有主梁的最大支承压力，即端梁上作用有垂直载荷。2）端梁没有垂直载荷，只起联系主梁的作用，它在垂直平面几乎不受力，在水平面内仍属刚性连接并受弯矩的作用。连接方式：依据桥架宽度和运输条件，在端梁上设置一个或两个安装接头，接头处采用高强度螺栓连接板。技术要求1）盖板水平倾斜：b≤B/2502）腹板垂直偏斜：h≤H/2503）弯板直角偏差：折合最外端间隙不大于1.5mm4）同一端梁两端弯板高低差：≤5mm5）同一车轮两弯板高低差：g≤2mm3、小车轨道

起重机轨道有四种：方钢、铁路钢轨、型钢轨和特殊钢轨。轨道安装的安装方法：1）焊接压板2）螺栓压板小车轨道安装时应满足下列要求：1）小车轨道的高低差c：当轨距T≤2.5m，c=3mm；T>2.5m，c≤5mm；2）轨距偏差为±5mm；3）轨道的局部弯曲，在任意2m范围内不大于1mm。三、主梁的制造工艺要点1）拼板对接焊2）肋板的制造3）腹板上挠度的制备4）装焊形梁5）下翼板的装配6）主梁纵缝的焊接7）主梁的矫正1、拼板对接焊工艺根据板厚的不同，对接焊工艺有：1）开坡口双面焊条电弧焊2）一面焊条电弧焊，另一面埋弧焊3）双面埋弧焊4）气体保护焊5）单面焊双面成形埋弧焊

翼板与腹板的拼接接头不应布置在同一截面上，错开距离不得小于200mm；同时，翼板及腹板的拼板接头不应安排在梁的中心附近，一般应离中心2m以上。2、肋板的制造

肋板是一个长方形，长肋板中间开有减轻孔。短肋板用整料制造，长肋板可用整料制作，也可用零料拼接。要求肋板宽度差不能太大，只能为1mm左右，肋板的四个角应保证90度，尤其是肋板与上盖板接触处的两个角更应严格保证直角。3、腹板上挠度的制备

考虑主梁的自重和焊接变形的影响，为满足技术规定的主梁上挠要求，腹板应预制出数值大于技术的上挠度，一般跨中上挠度的预制值fm可取（1/350~1/450）L。目前，上挠曲线主要有二次抛物线、正弦曲线以及四次函数曲线等。国内的起重机制造一般采用二次抛物线上挠计算法。上挠度的制备方法多采用先划线后气割，切出相应的曲线形状。在专业生产时，也可采用靠模气割。4、装焊Π形梁1）装肋板：采用划线定位的方式。2）焊接肋板与上翼板焊缝：翼板未预制旁弯，应由外侧向内侧焊（a）；如翼板预制旁弯，焊接方向如图（b）所示。ab外侧外侧

腹板装好后，即应进行肋板与腹板的焊接。焊前应检查变形情况以确定焊接顺序。如旁弯过大，应先焊外腹板焊缝；如旁弯不足，应先焊内腹板焊缝。对Π形梁内壁的所有焊缝，就国内而言，大多还是采用焊条电弧焊。较理想的是用CO2气体保护焊，以减小变形，提高生产效率。为使Π形梁的弯曲变形均匀，应沿梁的长度方向由偶数焊工对称施焊。焊接顺序及焊接方向5、下翼板的装配

下翼板的装配关系到主梁最后的成形质量。装配时先在下翼板上划出腹板的位置线，将Π形梁吊装在下翼板上，两端用双头螺杆将其压紧固定，然后用水平仪和线锤检验梁中部和两端的水平和垂直度及拱度，如有倾斜或扭曲时，用双头螺杆单边拉紧。下翼板与腹板的间隙应不大于1mm，定位焊时应从中间向两端同时进行。主梁两端弯板处的下翼板可借助起重机的拉力进行装配定位焊。6、主梁纵缝的焊接主梁有四条纵缝，尽量采用埋弧焊焊接。焊接顺序视梁的拱度和旁弯的情况而定。当拱度不够时，应先焊下翼板左右两条纵缝；挠度过大时，应先焊上翼板左右两条纵缝。7、主梁的矫正箱形主梁装焊完毕后应进行检查，每根箱形梁在制造时均应达到技术条件的要求，如果变形量超过了规定值，应进行矫正。矫正时，应根据变形情况采用火焰矫正法，选择好加热的部位与加热方式进行矫正。四、端梁的制造工艺要点（1）备料：上、下翼板、腹板、肋板及两端的弯板。（2）装焊：1）将肋板与上翼板装配并焊接。2）装配两腹板并定位。3）装弯板，并且水平尺检查弯板的水平度，并调节两端弯板的高度公差在规定范围内。4）进行端梁内壁焊缝的焊接，先焊外腹板与肋板、弯板的焊缝，再焊内腹板与肋板、弯板的焊缝。5）装配下翼板并定位。6）焊接端梁的四条纵焊缝，并且应先焊下翼板与腹板的纵缝。图7-17端