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钢箱梁制造关键技术

发布日期:2019-09-30

      钢箱梁为全焊接结构,结构复杂,熔透焊缝较多,从而导致焊接难度和焊后变形及焊接残余应力较大,使箱体制造难度加大。同时钢箱梁隔板采取了整体式隔板也给制造带来了一定的难度。实践表明:钢箱梁制造关键技术主要在于焊接质量、焊接变形及钢箱梁总拼控制。


钢箱梁焊接质量及焊接变形控制技术


主要焊接接头类型


      钢箱梁主要焊接接头形式有对接接头和角接接头两种,即:U形肋与顶、底板的坡口角接,横隔板的立位对接,横隔板与顶板接板的横位对接,顶、底板的对接焊缝,顶板横向变坡自然坡口熔透角焊缝等。


主要焊缝焊接质量和变形控制技术


U形肋与顶板坡口角接焊缝的焊接和变形控制

      钢箱梁U形肋板厚8mm,要求焊缝有效厚度≥0.8倍的U形加劲肋的板厚,且不允许烧穿,并对焊缝进行磁粉探伤检测。

      控制要点一:为保证焊缝的熔透率和减小焊接变形,通过焊接工艺评定试验,确定最优坡口形式、焊接参数,采用线能量较小药芯焊丝(φ1.6)CO2气体保护自动焊进行焊接。

      控制要点二:为控制板单元件在焊接过程中的横向收缩变形和保证U肋对焊接位置的要求,通过试验设计焊接反变形胎架,然后根据单元件变形趋势,总结变形规律,确定反变形量,使板单元在预拱状态下船位焊接,同时对顶、底板的自由边进行刚性固定,减小波浪变形。

      控制要点三:板单元加工完成后,采用冷矫正或火焰矫正的方法,矫正单元件翘曲变形,重点矫正边缘的波浪变形,从而满足对接时平面度的要求。顶板单元件的纵向收缩变形采用3000KN液压矫正机进行冷压矫正。

      控制要点四:整个板块采用同方向施焊,并采用合适的焊枪角度及焊丝送进位置。合理的焊接顺序可以减少不必要的焊接变形,能保证焊接质量和几何精度。合适的焊枪角度和焊丝位置可以保证坡口根部熔合良好及焊缝表面成型质量。

顶、底板的对接焊接与收缩变形控制

      结论:钢箱梁板单元件的几何精度、焊缝外观及内在质量等均达到了《制造规则》的要求,可以满足现场钢箱梁整体组装的要求;钢箱梁制造过程中关键项点的控制措施得当,过程控制措施有力,其钢箱梁整体几何精度及预拼装精度达到了《制造规则》的要求;钢箱梁焊缝外观质量良好,内在质量优良,焊接试板所代表的焊缝力学性能均满足设计要求。