桥式起重机轨道坐梁的焊接工艺

桥式起重机轨道坐梁的焊接工艺承钢检修分公司炼钢作业区郭燕峰
摘要：本文介绍了常用桥式起重机轨道坐梁的焊接工艺，经安装使用后完全达到和满足了使用技术条件。

一、前言：桥式起重机轨道坐梁是起重机安装时重要的组成部分，它承受着重大的冲击载荷，对于它的质量要求有严格的规定，现对于它的焊接工艺作一阐述。

二、焊接性分析：
坐梁的材质是Q345C级钢板，厚30mm，梁为“工”字型，主体结构焊接完成后，加筋板焊后安装。

Q345C级钢板的化学成份及力学性能
见表一
Q345C级钢通过碳当量公式：
C E＝C﹢Mn/6+Gr+Mo+V/5+Ni+Cu/15﹪＝0.20+1.50/6＝0.45﹪
得出其值为0.45﹪，是例用我国富有资源锰和硅作为主要原素制造的，它比Q235钢多加了1﹪左右的锰，但屈服点却提高了35﹪左右，其钢的淬硬倾向比Q235稍大，该钢种的强度较高，焊接性良好，是我国应用最广泛的低合金结构钢。

但低合金结构钢焊接时都有共同特点，即具有不同程度的淬硬倾
向，对氢的敏感性强，焊接应力大，焊接接头易产生裂纹，为此我们应采取相应的措施。

首先，该结构“工”字梁所用Q345C级钢的含碳量为0.20﹪，含碳量较低，仅从碳的方面考虑未影响焊接性，因此不予考虑。

另一个合金元素锰的含量略高，增加了钢的硬度，同时也使残余应力增大，而且具有了淬硬倾向，从碳当量来看，也具有明显的淬硬倾向，增加了产生冷裂纹的可能性。

冷裂纹也是焊接低合金结构钢中最易出现的焊接缺陷，这个缺陷将对整个焊接结构起着致命的影响，由于该钢硫磷含量较低，不予考虑热裂纹的问题。

所以我们在焊接时为避免产生残余应力和淬硬组织，应取较合适的热输入，不能过大，也不能过小。

过大时，可以防止淬硬组织，但却可以产生魏氏组织；过小时则相反。

为此，对于不同的钢种选择不同的焊接参数，从焊接参数和规范中调整热输入。

由于Q345C钢属于强度级别较低的低合金结构钢，焊缝和热影响区金属的塑性较好，故产生冷裂纹的可能行不大。

冷裂纹主要发生在强度级别较高的钢材且都在厚板结构中。

焊接时所选择的焊接方法可以有效的保护焊缝，保障热输入的均衡，选择焊丝本着等强度原则选择对应的焊材，否则会使焊缝的塑性降低，甚至会产生裂纹。

由于采用的焊接方法可以满足焊接热输入的需要，因此，焊接本结构可不进行预热。

三：焊接方法和焊前准备
1、焊接方法
Q345C级的钢焊接性良好，因此常用的焊接方法都可以使用，但根
据设计要求和提高生产率等方面考虑，同时从焊接质量方面考虑，本结构采用埋弧自动焊焊接。

这种焊接方法焊接时由于线能量大，焊接过程中不易出现未焊透、夹渣、裂纹等缺陷，又因为自动焊采用渣保护，其保护效果好，冷却速度慢，不易出现气孔等缺陷，再者，其焊接未置处于船形平位，不会产生烧穿、焊瘤、咬边等缺陷，所以我们优先考虑选用埋弧自动焊。

2、焊前准备
①将梁组对完成后，放置成船形焊位置，分几段垫平，便于施焊，防止焊接过程中由于自重变形。

②检查焊接设备的电路及附件是否完好，保证使用安全可靠。

③将焊缝两侧各30mm范围内的水、油、锈等污物清理干净，并用刨光机修磨直至露出金属光泽。

④保证使用的焊丝光亮无锈迹，焊剂在300℃～350℃烘干保温待用。

⑤定位焊采用E5015《J507》Φ4.0mm焊条焊接，电流为：180A，定位焊用焊条使用前经350℃～400℃烘干，保温24小时。

定位焊长度为大于100mm，焊缝间距为300mm～500mm.
⑥E5015《J507》定位焊用焊条使用前注意检查焊条有无药
皮开裂、脱落、焊条生锈和偏心等现象，如有以上现象禁止使用。

工字梁示意图（一）
工字梁示意图（二）
四：焊接工艺
1、焊接的变形和防止措施
该工字梁截面形状对称，焊缝布置也对称，但如果焊接顺序不正确也会产生较大的焊接变形，这时该梁焊接过程中一个非常重要的问题。

焊后发生的变形有：
⑴、整个梁的长度由于实纵向焊缝从而引起纵向收缩产生变形。

⑵、由于角焊缝的横向收缩引起上下盖板的角变形。

⑶、由于先焊好焊缝1和2，在焊3和4，易引起上拱弯曲变形。

⑷、由于先焊焊缝1和3，在焊焊缝2和4，会引起旁弯变形。

因此，选择合理的焊接顺序至关重要。

正确的焊接顺序是：先焊焊缝1，再焊焊缝2，然后把梁翻过来焊3、4和焊缝5、6，最后再翻过来焊7、8。

工字梁焊接图（三）
2、埋弧自动焊的焊接工艺参数及操作方法：
埋弧自动焊焊接工艺参数
（表二）
操作方法：
焊接开始前先在焊机控制箱上调节好工艺参数，然后按焊丝对中、引弧焊接、收弧的过程进行焊接。

始焊端要设引弧板，终焊端要设收弧板。

焊接过程中要时刻监控焊丝的走向捕得偏移，随时应进行调整，每焊完一层都要敲击掉渣壳，进行仔细检查，便于及早发现缺陷及时补救，边缘要熔合良好，不得有咬边。

五、焊后检验
1、首先进行自检，对焊缝外观进行检查，表面不得有咬边、气孔、裂纹等缺陷，用焊缝测量尺测得焊缝宽度为14mm左右为宜，成形美观。

2、按设计要求采用超声波探伤检查，符合探伤GB11345-89标准，焊缝符合国家一级标准。

3、焊接完成后发生的微量变形经火焰和机械矫正后达到或符合使用要求。

六、结论
经此工艺焊接完成的八个大梁经安装使用后，完全符合技术要求，标重为225吨的桥式起重机，无论是静载还是负载一直稳稳运
行于该梁铺设的轨道上，达到了预期目的。

从这次工作中我们采用了埋弧自动焊这种先进的焊接工艺，相比我厂常用的传统的焊条电弧焊，即保证了焊接质量和安全性能，又能有效提高生产率，降低劳动强度，而且还节省了焊接材料，减少了焊接缺陷，因此我们在大型结构件的制造过程中应大力推广新技术、新设备和新方法等先进的焊接工艺。

参考书目
机械工业出版社《焊工取证上岗培训教材》
中国焊接协会培训工作委员会编机械工业出版社《高级电焊工工艺学》机械工业部统编机械工业出版社《焊工技师手册》刘云龙主编机械工业出版社《焊工手册》第二版陈裕川主编机械工业出版社《初、中、高级电焊工技术》
机械工业职业技能鉴定指导中心编
机械工业出版社《焊工手册》黄文哲主编上海科学技术出版社《新编高级焊工简明读本》胡宝良主编机械工业出版社《焊工》国家职业资格培训教材初、中、高级本
刘云龙主编。