起重机械结构焊接变形的因素及控制分析

起重机械结构焊接变形的因素及控制分
析
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摘要：起重机是现代制造业实现生产机械化和自动化、提高生产率的重要设备。

广泛应用于装配、维修、加工和储物场。

本文对起重机械结构焊接变形的影
响因素及控制进行了分析，以供参考。

关键词：起重机械；焊接变形；控制分析
引言
近年来，中国现代经济发展迅速，现代化生产不断加快，规模不断扩大，为
起重机的广泛应用提供了平台。

然而，起重机事故仍然频繁发生。

为什么？通过
对其运行情况的分析，发现起重机安全事故频发的主要原因是人为失误或起重机
结构质量问题，尤其是主梁。

如果起重机主梁的质量不能得到控制，将严重威胁
整个起重机运行的安全。

因此，有必要加强对起重机主梁焊接质量控制方法的分析。

1焊接要求
对主梁焊接工艺和质量控制的研究分析表明，焊接时，(1)如果焊接距离过长，焊接应符合制动要求。

(2)焊接吊车梁的横隔板和腹板时，必须对齐并对称
焊接。

(3)焊接时注意主梁根部的坡口。

如果主梁根部坡口不符合焊接质量要求，需要对主梁根部坡口进行调整和修复，使焊接满足焊接要求，从而有效降低根部
焊接缺陷的可能性。

(4)焊接过程中采用埋弧焊或手工电弧焊时，应清除焊层之
间的各种残留物和灰尘。

(5)焊接过程中，尽量少用线能量，保证焊接安全。

同时，如果很多人和机器需要协同工作，就要尽可能分散、对称地工作。

这样可以
有效防止机器过于集中而散发热量。

2起重机械焊接常见缺陷分析
焊接形状缺陷和一般焊接形状缺陷包括咬痕、焊接类型、弧坑等。

不符合形状、尺寸和形状的标准要求。

这看起来不是很严重的问题，但是对焊接质量影响
很大。

首先，由于焊接参数或操作的错误选择，经常会出现母材凹槽或凹痕减小
焊接横截面并导致应力集中的问题。

其次，焊接是一种由于熔融金属的流动而没
有焊接意义的金属，会对焊接形状产生负面影响，导致应力集中。

第三，弧坑是
由于焊接工艺不成熟、焊接填充材料不足、焊接完成不良和电弧断裂造成的焊缝
末端凹陷。

3金属焊接变形的影响因素
材料性能对金属焊接变形的影响，焊接区域的变形同时受到焊接材料和母材
的影响，其力学和热学性能决定了材料的膨胀和收缩程度，导热系数小，温度变
化的梯度大，大的温差导致材料更容易变形。

热膨胀系数与材料的变形呈正相关，材料的力学性能会随着温度的变化而变化。

通常较大的弹性模量会储存较大的变
形能量，累积的残余应力更容易引起焊接变形。

4机械结构的焊接变形类型
在起重机械结构的焊接过程中，其结构件的焊接变形类型包括收缩变形、弯
曲变形和扭曲变形。

收缩变形是由于焊接冷却材料体积的减少，导致尺寸精度的
降低。

而且相同方向的焊缝收缩会使整个结构尺寸减小，影响机械结构的稳定性。

弯曲变形通常发生在工件尺寸较小、焊缝不对称的区域，因为材料在焊接过程中
受到应力和变形的影响。

起重机械的焊接结构属于大型结构件的焊接，因此更容
易产生变形。

在不均匀内应力的影响下，焊缝分布不规则，难以提前预测。

结果，焊接区域变形。

在严重的情况下，焊接零件无法修复。

5主梁焊接变形校正
起重机主梁在焊接过程中容易变形。

根据焊接变形的形式，需要在水平弯曲
校正中进行修改。

如果主梁在焊接时水平弯曲，弯曲部分应通过火焰校正进行校正，加热时所有受热面应覆盖在主梁隔板上。

加热区域的大小可以根据弯曲程度
进行调整。

(2)畸变校正。

校正主梁畸变时，应综合运用水平弯曲和拱度校正方法，以达到畸变校正的目的。

(3)摄像机标定。

在焊接过程中，如果主梁拱度过大，可以在主梁顶盖上覆盖一个加热面，在主梁腹板两侧增加三角形加热面，然
后根据主梁拱度的原因进行火焰补偿。

6起重机械结构焊接变形的控制
6.1过程参数法
焊接工艺参数法主要侧重于工艺布局和参数选择。

在焊接过程中，采用多层
焊接或气体保护焊，采用跳焊和分段焊接，以减少热能对焊接变形的影响。

焊接
顺序应遵循先内后外，从中间到两端，先短后长的对称焊接方法，以保证焊接结
构能均匀受热。

对于焊接应力的消除，可以采用焊前预热和焊后回火，并尽可能
选择适合实际工况的参数，以减少热输入和焊接变形。

6.2逆变形法
焊接变形发生在焊接结构件的焊接过程中，主要由材料膨胀和焊缝冷缩引起，而反变形法解决了焊接前后变形差异的问题。

这样焊接时产生的变形被预制反向
变形抵消。

具体措施是焊接装配时对焊接工件进行人工变形，根据实际需求情况
提前定制预制反向变形的尺寸和方向。

而且焊接时要注意焊接顺序，先焊收缩大
的焊缝。

通常，对接焊缝的焊接顺序在角焊缝之前。

7起重机械焊接质量的控制策略
7.1焊工资格及水平控制
焊工的技术水平是决定最终焊接质量的关键因素，所以要搞好起重机的焊接
质量管理，首先要做好焊工资格和水平控制及把关。

焊工履行职责前，应根据焊
接需求，认可初、中、高级焊工水平，并检查焊工的操作证等相关证明文件。

另
一方面，对焊工实际技术、焊接过程及安全操作指南等的理解也需要通过实践进
行探讨。

审查完成后，应根据焊接部位和焊接标准安排人员，并在选择范围内招
聘素质高、经验丰富的焊工。

同时焊接前，要做好技术交底工作，使所有焊工充
分了解操作要求，完全遵守焊接规范，不能擅自更改工艺参数。

实际上，可以看
到焊工的焊接姿势对焊接质量有很大的影响，因此，如果有工厂条件，焊工必须
善于使用翻转夹具将焊工从背焊、垂直焊接位置调整到平整焊接状态。

大大减少
焊接难度，提高焊接质量。

7.2焊接材料和设备控制
焊接材料及焊接设备的控制也是质量管理的重要组成部分。

对于焊接材料，
首先要确认焊条、电线、焊剂等材料是否符合焊接件的焊接要求，是否符合设备
设计图的要求。

第二，要检查他们的使用是否良好，是否是正规工厂生产的合格
产品，是否潮湿等。

对于焊接设备，应重点检查和控制焊工的质量，测试焊工的
电流标记是否正确，电压标记是否正确，焊工的工艺参数是否符合焊接要求及焊
接情况等。

结束语
起重机械焊接工艺评定是制定正确焊接工艺规程和焊接作业指导书的基础，
是保证焊接接头满足设计要求和使用性能最重要的手段。

焊接工艺是起重机械金
属结构最重要的成型工艺，正确的焊接工艺是焊接接头基本使用性能的重要保证;焊接工艺评定是生产单位为验证所拟定焊接工艺的正确性而进行的试验过程及结
果评价，是制定正确焊接工艺的基础。

起重机械生产单位需根据合格的焊接工艺
评定报告来制定正确的焊接工艺规程和焊接作业指导书，选择最优焊接工艺参数，确保焊接接头的力学性能、弯曲性能和冲击性能满足设计和使用要求。

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