关于起重机主梁与端梁连接处焊缝开裂原因分析与处理
10吨行车焊缝开裂修补方案及流程
10吨行车焊缝开裂修补方案及流程以10吨行车焊缝开裂修补方案及流程为标题一、问题描述10吨行车的焊缝出现开裂现象,需要进行修补。
二、问题分析焊缝开裂可能是由于焊接质量不过关、材料质量问题、应力集中等原因造成的。
针对焊缝开裂问题,我们需要采取适当的修补方案。
三、修补方案针对焊缝开裂问题,我们可以采用以下方案进行修补:1. 焊接修补方案(1)清理焊缝表面:使用磨机、砂轮等工具清理焊缝表面的污垢和松散物质,确保焊缝表面干净。
(2)预热焊缝区域:采用火焰喷枪或电加热器对焊缝区域进行预热,提高焊接温度,减少焊接应力。
(3)填充焊材:选择合适的焊材进行填充焊接,保证焊缝的强度和密封性。
(4)焊后处理:焊接完成后,对焊缝进行后续处理,如热处理、表面处理等,以增强焊缝的性能和耐久性。
2. 强化焊缝方案(1)增加焊缝强度:可以采用补强材料,如添加薄钢板或焊接加强筋等,以增加焊缝的强度。
(2)减少应力集中:通过改变焊缝形式、调整焊接工艺等方式,减少焊缝的应力集中现象,降低开裂风险。
四、修补流程1. 清理焊缝表面:使用磨机、砂轮等工具清理焊缝表面的污垢和松散物质。
2. 预热焊缝区域:采用火焰喷枪或电加热器对焊缝区域进行预热,提高焊接温度。
3. 填充焊材:选择合适的焊材进行填充焊接,保证焊缝的强度和密封性。
4. 焊后处理:焊接完成后,对焊缝进行后续处理,如热处理、表面处理等。
5. 增加焊缝强度:可以采用补强材料,如添加薄钢板或焊接加强筋等。
6. 减少应力集中:通过改变焊缝形式、调整焊接工艺等方式,减少焊缝的应力集中现象。
五、注意事项1. 在进行焊接修补前,要对焊接设备和材料进行检查,确保其正常工作和质量合格。
2. 在焊接过程中,要注意安全防护措施,避免发生意外事故。
3. 选择合适的焊材和补强材料,确保其质量可靠。
4. 在修补过程中,应严格按照焊接工艺规范进行操作,确保焊接质量。
5. 修补完成后,要进行焊缝的质量检验,确保修补效果符合要求。
焊缝横向裂纹产生的原因和解决方法
焊缝横向裂纹产生的原因和解决方法一、概述在工业生产中,焊接是一种常见的连接方法,它在机械制造、建筑工程、航空航天等领域都有广泛的应用。
然而,在焊接过程中,随之而来的焊接缺陷也是一个不容忽视的问题。
其中,焊缝横向裂纹是一种常见的缺陷,它不仅会影响焊接质量,还可能引发安全事故。
了解焊缝横向裂纹产生的原因和解决方法具有重要的意义。
二、焊缝横向裂纹的原因1. 焊接材料的选择不当在进行焊接时,选用的焊接材料可能会对焊接质量产生重要影响。
如果选择的焊接材料强度不足或者与母材的化学成分不匹配,就会导致焊接过程中出现应力集中,从而容易产生横向裂纹。
2. 焊接工艺参数不合理焊接工艺参数是影响焊接质量的重要因素之一。
如果焊接电流、电压、速度等参数设置不合理,就会造成焊接过程中的温度分布不均匀,从而引起焊缝横向裂纹的产生。
3. 材料表面不洁净焊接前需要对要焊接的材料表面进行清洁处理,以保证焊接质量。
如果没有进行彻底的清洁处理,就会导致焊接材料表面附着有杂质,这些杂质会影响焊接的质量,增加裂纹的产生可能性。
4. 焊接残余应力在焊接过程中,由于温度的变化和热量的不均匀分布,容易产生残余应力。
这些残余应力会导致焊接部位的局部变形,最终导致焊缝横向裂纹的产生。
5. 设计缺陷在一些情况下,焊接工件的设计本身存在缺陷,比如焊缝的设计不合理、板材的厚度悬殊等,都会增加焊缝横向裂纹的发生。
三、焊缝横向裂纹的解决方法1. 优化焊接材料的选择在进行焊接前,需对焊接材料进行严格的选择,确保其与母材的化学成分匹配,且具有足够的强度。
对于使用对焊材料的情况,需要对搭铁焊接材和母材的化学成分及性能进行检测。
2. 合理设置焊接工艺参数合理设置焊接工艺参数是避免焊缝横向裂纹产生的重要手段。
在进行焊接前,需要根据具体的情况合理地设置焊接电流、电压、速度等参数,确保温度的均匀分布和焊接的质量。
3. 加强材料表面清洁处理在进行焊接前,需要对焊接材料表面进行严格的清洁处理。
吊车梁疲劳裂缝产生原因及加固方案
吊车梁疲劳裂缝产生原因及加固方案[摘要]本文通过对一根损伤有代表性的吊车梁进行疲劳模拟实验,发现疲劳裂缝多出现在小车频繁移动的区域、轨道偏离导致卡轨严重的区域及轨道接头处产生冲击荷载区域。
得出卡轨力、冲击力、偏心荷载是影响吊车梁疲劳破坏的主要因素;此外翼缘与腹板交接处的角钢加固是一种行之有效的加固方案。
[关键词]吊车梁;加固;疲劳引言目前,许多大型工业厂房的重级工作制焊接钢吊车梁的上翼缘与腹板连接焊缝处出现纵向水平疲劳裂缝。
针对这种裂缝产生的原因及防治的方法,国内外专家持各种不同的观点[1~2]。
但直到目前为止,尚未见到能够有效制止这种裂缝的措施出台,我国现行的《钢结构设计规范》(GB50017-2003)也没有明确提出预防这种裂缝出现的具体的计算方法或构造措施。
本文基于作者通过对一根损伤有代表性的吊车梁进行了疲劳模拟实验,对裂缝产生的规律、原因、机理以及防治的方法提出一些自己的看法,供今后出现类似裂缝的已有焊接钢吊车梁的加固处理及新设计重级工作制焊接钢吊车梁的构造处理时参考。
1 吊车梁概况该吊车梁设有3台15t硬钩电磁吊车,为特重级(A8)工作制式。
吊车梁为工字形截面钢吊车梁,梁高1.3m,上下翼缘板厚25mm,宽700mm,腹板厚12mm。
设有制动梁、制动梁辅助桁架、制动板、下翼缘支撑及吊车梁与制动系统的垂直支撑。
2 实验目的及内容该吊车梁已产生较为严重的疲劳裂缝,为全面了解吊车梁疲劳裂缝的发展情况及防治措施是否有效,对吊车梁加固前后进行详细的应力应变实验分析。
照片1 吊车梁实验装置实验装置见照片1,吊车梁的裂缝情况及加载点位置如图1所示;实验前1#裂缝长93mm;2#裂缝长85mm;3#裂缝分为上下两叉,上侧裂缝长116mm,下侧裂缝长62mm;4#裂缝长275mm;5#裂缝长450mm;6#裂缝长630mm。
图1 吊车梁裂缝及加载点位置为了对比裂缝的延伸情况,实验前在1#、4#、5#裂缝末端打孔(直径5mm)。
大型吊车梁裂纹分析及处理措施
大型吊车梁裂纹分析及处理措施摘要:分析裂纹产生原因,优化吊车梁裂纹处理方法及步骤,保证大型吊车梁安全运行。
关键词:吊车梁;裂纹;处理1、引言本工程为莱钢大型炼钢厂钢水接收跨吊车梁裂纹处理工程,因本跨行车需给1#、2#、3#精炼炉输送钢水,负荷太大,本吊车梁腹板出现500mm长的不规则裂纹,存在重大安全隐患。
大型吊车梁裂纹出现在25m高空处,施工难度大,需要质量、安全双重保证。
2、裂纹出现的原因分析(1)、原有焊缝处存在焊接质量问题是腹板开裂主要原因:吊车梁制作过程中对此焊缝应力未及时放出,致使应力集中造成腹板开裂。
(2)、长期高负荷荷载是腹板开裂重要原因:由于本跨吊车梁长期处于高负荷运转状态,行车及钢水的运输长期对其造成很大的冲击力。
(3)、原有腹板存在质量缺陷是腹板开裂的隐蔽因素:腹板采用25mm钢板制作,钢材的内部质量可能存在部分隐患。
3、裂纹处理措施3.1、首先进行焊机等工具设置及脚手架搭设等准备工作。
3.2、在钢柱上焊接千斤顶支架,如下图所示。
3.3、如图所示,将现场做好的牛腿焊接到如图位置,行车梁下翼板与牛腿的上翼板必须顶紧。
然后焊接牛腿与钢柱连接的立焊缝。
焊接完成后开始对开裂焊缝进行处理。
3.4、在行车梁的裂缝的末端处用空心钻机钻上直径为20mm的止裂孔,以防止裂缝继续扩装。
3.5、经查看原设计图纸,已知吊车梁腹板为25mm厚板,焊缝高度要求为12mm,所以经过计算得出每侧焊缝需焊12道。
3.6、将行车梁焊缝分为如图所示的AB、BC、CD、DE四段焊缝,先将开裂口背面裂缝刨平清根,深度为腹板的2/3厚,焊接已清根部位,焊接顺序从BC-CD-DE,然后焊接BA段,由BC-CD-DE顺序连续焊接一直到止裂孔(不得断焊)。
3.7、在背面(西侧)焊接完成至少3层后,方可进行正面(东侧)清根至背面(西侧)焊缝,焊接顺序从BC-CD-DE,然后焊接BA段,由BC-CD-DE顺序连续焊接一直到止裂孔(不得断焊)。
起重机主梁与端梁连接处焊缝开裂原因分析与处理
起重机主梁与端梁连接处焊缝开裂原因分析与处理2250热轧板厂胡世恩摘 要通过对桥式起重机主、端梁连接弯板圆角处焊缝开裂原因分析,提出了相应的解决方案。
1 前言涟钢2250热轧板厂在日常点检中,发现成品钢卷库3号起重机主梁与端梁连接弯板与腹板之间圆角处焊缝出现裂纹,当时进行了补焊处理。
不久2号起重机又出现同样问题,经过检查,发现其它起重机均有类似问题。
因该批起重机均为在用设备,工作繁忙,如果不及时处理,轻则影响生产,严重的可能发生安全事故。
因此,必需分析出现裂纹的原因,并进行适当的处理和修复。
2 基本情况简介钢卷库共配置吊钩双梁桥式起重机7台,型号为QD45-33.5m-A7,用于成品钢卷吊运。
主梁为箱型结构,端梁分别制成两段,在厂家制造时两段端梁的一端各与一根主梁焊接相连,主梁端部高度与端梁相配,端部高度变截面之间用弯板连接,上盖板、弯板与端梁连接处分别用三角板加强;端梁另一端预钻螺孔,运到现场安装时用螺栓拼接成整个桥架;端梁与车轮通过台车组连接,见图1。
该批起重机于2009年制造并投入使用,2012年开始,主梁腹板端部与弯板圆角处焊缝相继出现开裂现象,开裂部位见图2。
3 开裂原因分析从现场情况看,不同起重机的焊缝开裂起源于弯板水平部分与圆弧过渡处,然后沿圆弧发展,基本特征相同,区别只是裂缝长度和开裂程度不同,有的已形成为肉眼可见裂纹,有的还处在微裂纹状态。
可见,开裂原因可排除焊接质量缺陷,应认为是此处应力过大,超过了焊缝承载能力。
3.1 载荷状况分析图3为桥架端梁受力简图,主梁和端梁连接承受的载荷有:a. 主梁自重、吊重及小车自重等固定载荷和移动载荷在跨端车轮上产生的支持力F h,此载荷使主梁和端梁连接处受到:a)剪切,主要由主梁腹板梁端承受,大小等于F h。
b)弯矩M=F h×L,由主梁腹板承受。
L-车轮受力点到圆弧板垂直面的水平距离,图中L=650 mm。
1.上盖板;2.端梁;3.腹板;4.弯板;5.下盖板;6.台车组图1 主梁与端梁连接示意图图2 焊缝开裂部位图3 主梁与端梁连接受力简图b. 机构起(制)动时产生的水平惯性力P h (图3未标出),这个力在主梁和端梁连接处产生水平面内的转矩。
钢吊车梁裂缝分析与处理
p at e hc r ie f e c r h i i re g er gpoet. rc c ,w ihpo d sr e n ef es l n i ei rjc i v er ot m a n n s
Ke w o d se lc a e be m ;br e b a ;c a k y r s:t e r n a ak e m rc
被人们所忽视 。吊车梁是工业厂房 结构 中非常重要 的承重构件 , 的安 全 可靠性 对其 确保安 全 生产至 它 关重要 , 发现 吊车梁裂缝应及早处 理 , 以保 证这一重
要构件 的安全使用 。本文通过一个 具体事 例来分析
吊 车梁 裂 缝 的处 理 。
图 1 1 吊车梁 2m
2 制动板与 吊车梁 、 ) 制动 梁与 制动板 连接均 采 用焊接连接 。 3 吊车梁之 间连接 的普通 螺栓 局部 松动 , 别 ) 个 螺栓脱落 。
梁, 材质为 Q 4 35一B 制动梁为槽 钢 2 2 a 走道板宽 , [8 , 70m 如 图 1 ; 0 m( ) 跨度 6 m 吊车 梁 , 质 为 Q 3 材 2 5一
H ua i ng Y ng
( a ginD s nE gn eigC mp n ) Gu n j ei n iern o a y a g
Ab t a t A c r i g t h r c i g c u e o te r n e m ,s me me s r s a e p tf r a d b s d o n i e r g s r c : c o d n te c a k n a s f s lc a e b a o e o a u e r u o w r a e n e g n e i n
图2 6m 吊车梁
100t全焊接实腹式吊车梁裂纹原因分析及处理方法
优 质 电 炉 钢 制 成 的 吊 车 梁 上 到处 发 现 裂 纹 ,裂 纹 情 况 如 下 :在 吊 车 梁 的上 翼 板 纵 向 有 l~ 0 横 向 裂纹 , 下 翼 0 2条 在 缘 上也 有这 种形 状 的裂 纹 , 数 量 也 大 致 相 同 ,腹 板 的 情 况 稍 好 一 些 。 裂 纹 多 发 生 在 中央 轴 线 外 的 表 面 上 ,深 度
接 实腹 式 吊车 梁 。 吊 车 梁 所
2 .事 故 原 因分 析
就 命 拆 模 ,既 不 检 查 又 不 清
用 钢板 由该 钢 铁 厂铸 钢 车 间
钢 材 裂 纹 产 生 的原 因 有 理 , 当 即送 至 轧 钢 厂 立 刻 投
自己 生产 的 电炉 钢 锭 送 某 一 许 多 , 如应 力 集 中 、 接 热 应 进 加 热 炉 升 温 、 钢 ; 等 钢 焊 轧 没
引起的。 钢 锭 轧 成 的 钢 板 上 下 两 面 的
裂 纹 往 往 整 张 都 有 ,下 料 时
经 过 走 访 才 了解 到 裂 纹 无 法 避 开 , 于是 在 焊 成 的 吊
般 为 l 2 m,大 于 3 m的 产 生 的真 正 原 因 : 原来 在 炼 车 梁上 到 处 都 有 裂 纹 。 吊 车 -m m 很 少 ,裂 纹 宽 度 一 般 在00 钢 厂 钢 锭 需 冷 至 2 o 以 下 梁 主 要 板 (0m 和 大 部 分 .8 0℃ 3 m) m m以下 , 长 度 多 为 2o 3 o 才 准 拆 模 清 理 ,等 冷却 至 常 1 m板 是 钢 铁 厂 自 己 炼 钢 0~0 4m
1 .工程 概 况
大 型 车 间 , 间 为3 m和 3 m 车 6 0 翼 缘 板 与 腹 板 的纵 长 焊 缝 的 须 清 理 干 净 ,才 可 放 进 加 热 并 联 等 高 双 跨 , 距 1 m, 柱 2 总 两 侧 附 近 未 发 现 裂 纹 ,但 在 炉 升 温 到 l 0 ~ 0 ℃ , 制 0l o 轧 2 3 长 10 柱 高 1 m。 6 8 m, 4 在3 m跨 母 材 上 却 普 遍 存 在 。两 端 2 成 材 ;轧 成 后 还 要 在 钢 厂 检 2 式 吊 车 各 一 台 ,在 3 0m跨 中
焊接裂纹产生原因及防治措施
焊接裂纹产生原因及防治措施焊接裂纹是指在焊接过程中,焊缝或焊接接头出现的裂纹现象。
焊接裂纹的产生原因有很多,主要包括材料选择不当、焊接工艺参数不合理、应力集中、焊接变形等因素。
为了防止焊接裂纹的产生,需采取相应的防治措施。
一、材料选择不当是造成焊接裂纹的主要原因之一。
不同材料的热膨胀系数、熔点和强度等性质差异较大,若选择不当,会导致焊接时产生较大的残余应力,从而引发焊接裂纹。
因此,在焊接前应对材料进行仔细选择,确保焊接材料的相容性和相似性。
二、焊接工艺参数不合理也是引起焊接裂纹的重要原因。
焊接过程中,焊接电流、电压、速度等参数的选择不当,容易造成焊接热输入过大或过小,从而导致焊接裂纹的产生。
因此,需要根据焊接材料的厚度、形状和焊接位置等因素,合理调整焊接工艺参数,以减少焊接残余应力的产生。
三、应力集中也是焊接裂纹的重要原因之一。
焊接过程中,由于材料的热膨胀和收缩不均匀,会导致焊接接头处应力集中,从而造成焊接裂纹的产生。
为了减少应力集中,可以采取适当的预热和后热处理措施,使焊接接头的温度均匀分布,减少残余应力的产生。
四、焊接变形也是引起焊接裂纹的常见原因。
焊接过程中,由于热膨胀和收缩的影响,焊接接头会发生一定的变形,如果变形过大,就会产生焊接裂纹。
为了控制焊接变形,可以采用适当的夹具和焊接顺序,使焊接接头得到良好的约束,减少变形的发生。
为了预防焊接裂纹的产生,可以采取以下防治措施:1.合理选择焊接材料,确保材料具有相似的熔点和热膨胀系数,减少焊接时的残余应力。
2.合理调整焊接工艺参数,根据焊接材料的特性和焊接位置,确定合适的焊接电流、电压和速度等参数,以减少焊接热输入和残余应力。
3.采取适当的预热和后热处理措施,使焊接接头的温度均匀分布,减少应力集中和残余应力的产生。
4.采用适当的夹具和焊接顺序,控制焊接变形,减少焊接裂纹的发生。
5.进行焊接前的材料表面处理,确保焊接接头的清洁度和表面质量,减少焊接缺陷的产生。
铸造起重机吊具横梁裂纹原因及改造措施
Th e Re a s o n s a n d Me a s u rቤተ መጻሕፍቲ ባይዱe s o f Ca s t i n g Cr a n e Be a m Cr a c k
Y U Q i a n g ,P E N G J i a — f e n g .L I U G u o - j i a n g
r e f o r mi n g t h e be a m a r e p u t f o r wa r d, t h e s t r e s s a n a l y s i s o f t h e s t r e n g t h e n e d a n d r e or f me d b e a ms i s c a r r i e d o u t ,a n d s o me s u g g e s t i o n s p u t s f o r wa r di nt h e e n d . Ke y wo r d s :c a s t i n g c r a n e; b e a m; c r a c k; f i n i t e e l e me n t ;r e i n or f c e
mo de l o f t h e h a n g e r b e a m.f in i t e e l e me nt a n a l y s i s o f t h e h a n g e r b e a m b y u s i n g in f i t e e l e me n t a n a l y s i s s o f t wa r e, t h e s t r e s s d i s t r i b u t i o n o f t h e b e a m i s c a l c u l a t e d a c c u r a t e l y ,t h e l o c a t i o n a n d c a u s e s o f t h e c r a c k s i n t h e b e a ms we r e f o u n d o u t . Th e me a s u r e s f o r s t r e n g t h e n i n g a n d
最新整理门式起重机金属结构疲劳裂纹分析与修理方法.docx
最新整理门式起重机金属结构疲劳裂纹分析与修理方法对于门式起重机的金属结构而言,微裂纹的产生和扩展在实际工作中根本无法预防和监测。
因为人们往往关心宏观裂纹的扩展时间,而微裂纹却在被忽视的同时已加速扩展,最后形成宏观裂纹,使得门式起重机存在严重的安全隐患。
在日常的检验中,起重机的检验重点是确定结构的损伤部位,寻找与损伤部位相关连的缺陷:1)结构构件和焊缝中的裂纹;2)组合件及其组成构件和局部残余变形;3)铆接和螺栓连接零件的位移;4)组合件的闭合箱体和结构件的锈蚀;5)钢轧板件发生分化;6)铰连接构件机械连接的损伤和磨损。
不难看出这六个方面最难发现的就是裂纹,裂纹造成的危害极大,引起起重机时有臂架折断、圆筒整体断裂等恶性事故。
为此,笔者针对性地研究疲劳裂纹的扩展因素以及相应的裂纹修理方法。
一、疲劳裂纹的扩展对于宏观裂纹尺寸,其扩展只取决于整体的工作性质和条件,而不是某个局部的性质和条件。
从线弹性力学观点来讲,宏观裂纹的扩展可用应力强度因子来描述。
然而,正如静态加载裂纹一样,在扩展的疲劳裂纹尖端处也存在塑性区,这些塑性区的存在对裂纹的扩展也会产生重大影响。
此外,环境也是影响宏观裂纹扩展的一个重要因素。
对疲劳微裂纹扩展而言,关键在于裂纹从初始尺寸扩展到最大尺寸的允许值是多少,此时结构恰好能避免破坏。
因此,疲劳裂纹的扩展可用三个参数来描述,即初始裂纹尺寸、最大允许裂纹尺寸及裂纹扩展周期来描述。
其中,用无损检测技术能可靠测得裂纹的最小尺寸,它并不一定等于初始裂纹尺寸,而是取决于采用何种无损检测技术。
而在原理上能用线弹性断裂力学或弹塑性断裂力学来确定,以便预示裂纹失稳断裂的开始。
二、焊接结构断裂因素分析对门式起重机这样的大型焊接结构,引起其脆性断裂的因素很多,包括温度、材料韧性、焊接工艺、残余应力、疲劳、约束等。
但断裂力学认为,本质上有影响的因素只有三个(其它因素只是影响这三个因素),即材料韧性、裂纹尺寸和应力水平。
基于桥式起重机主梁裂纹缺陷原因及修复方案研究
基于桥式起重机主梁裂纹缺陷原因及修复方案研究摘要:文章根据某桥式起重机缺陷状况,结合现场情况通过分析缺陷产生原因,提出了修复方案,消除了事故隐患,也为类似裂纹结构修复提供了参考。
关键词:桥式起重机;裂纹;检测;修复方案引言随着社会的发展,起重机械的应用范围越来越广也越来越普遍,为社会工业的发展起到了重要的支撑作用。
起重机械安全生产事故在我国发生的特种设备安全事故中占据的比例较高,人员的伤亡数量比例较大,且每年都有大幅的上升。
而桥门式起重机是我国数量最多应用范围最广的起重设备,在桥门式起重机安全生产事故中由于其金属结构原因引起的安全生产事故往往最普遍也最严重, 造成了生产机器设备的严重损毁和生产工人的重大伤亡以及重大的经济损失,需要生产主体单位以及国家安全管理部门重点进行安全管理。
所以, 对桥门式起重机金属结构原因引起的安全生产事故进行降低甚至消除就显得十分重要。
由于起重设备的特殊性,国家质检部门对起重机械实行强制监管, 即起重机械的制造安装需要国家质检部门按照特种设备安全技术规范的要求进行监督检验。
下文通过某大型钢厂桥式起重机近期在使用过程中,发现主梁端部靠近大车行走机构附近的下翼缘板有开裂现象,为了防止裂纹进一步扩展,经现场勘察检测,根据缺陷状况,结合现场情况通过分析缺陷产生原因,制定了修复方案。
1 现场检测情况分析截至到今天,很多人提出了很多不同的疲劳损伤理论。
通常我们认为零件疲劳发生的过程是由零件裂纹萌生、扩展以及最终断裂等组成的。
从工程应用的角度出发,把开始产生 0.1mm 长度疲劳裂纹的应力循环周次,作为裂纹萌生的孕育期。
下图就是常见的裂纹疲劳断裂的断口。
粗糙表面是最终的撕裂带,而光滑的贝壳纹是疲劳扩展区。
感谢电子显微镜的出现,人们可以清楚地洞察金属细微结构,不计其数的电子显微镜的观察指出,常见的裂纹起始存在三种主要类型的疲劳裂纹成核区域。
分别是驻留滑移带、晶粒间界和表面夹杂物。
还有一个不容忽视的现象,现在的金属材料很多都不同程度地存在各种非金属夹杂物,而且为了强化金属材料,工程师们往往使材料中形成第二相—强化相(如弥散状或大颗粒状的强化相)。
焊接吊车梁腹板开裂原因及防止措施_夏光军
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施工技术
加劲板开始往跨中 方 向 ! 靠近上翼缘处的腹板出现 水平裂缝 ! 跨中部分也有裂缝 ! 且裂缝深度已贯穿腹 板" 根据 对 部 分 焊 接 吊 车 梁 破 坏 原 因 调 查 发 现 ! 它 们有以下特点 # $ 破坏 的 吊 车 工 作 级 别 大 部 分 为 重 级 或 特 重 0 级! 即工作级别为 7 Q% 7 R" $ 吊车在使用中都出现荷载增加或工作频率加 . 大现象 " 如实例 0 中 ! 原设计为 5 个转炉 ! 后扩建为 吊车工作频率加 大 ! 且在 生 产 过 程 中 将 铁 1 个转炉 ! 水罐 加 高 ! 吊 重 增 加& 实 例 . 中! 原设计年产量 ! 后年增 产 已 达 R ! 吊车工作频率加 S Q 0 万" 1 6 万" 大" $ 吊车在使用过程中发现有轨道偏离吊车梁中 5 心现象 ! 如实例 5" 据现场了解 ! 吊车轨道常处于与 且 吊 车 啃 轨 严 重! 每月都要换车 梁面脱开的 状 态 ! 轮! 轨道已经换过 5 次 " !" 疲劳破坏及其影响因素 ! = #" 疲劳破坏 吊车梁为典型的直接承受动力重复荷载的构 件 !疲劳破坏是焊接吊车梁破坏的主要原因 " 根据 断 裂 力 学 理 论 ! 疲劳破坏是裂纹在重复或 交变荷载作用下的 不 断 开 展 ! 最后达到临界尺寸而 出现的断裂 " 一般地说 ! 疲劳破坏经历三个阶段 # 裂 纹的形成 ! 裂纹 的 缓 慢 扩 展 和 最 后 迅 速 断 裂 " 对 于 钢结构 ! 实际上只有后两个阶段 ! 因为钢材内部总会 这 些 缺 陷 就 起 着 裂 纹 的 作 用" 对 存在细小的缺陷 ! 焊接构件 ! 裂源往往出现在焊缝趾处 ! 因为该处常有 焊渣侵入 " 有的焊接构件疲劳破坏起源于焊缝内部 缺陷 ! 如气孔 % 欠焊 % 夹渣等 " 通过试验发现 ! 疲劳强 度与应力幅有关 ! 但应力集中是疲劳破坏最关键的 因素 " ! = !" 疲劳破坏的影响因素 疲劳 破 坏 是 一 个 裂 纹 逐 渐 扩 展 的 过 程 ! 造成疲 劳破坏的因素很多 ! 也有很大的随机性 ! 其主要影响 因素有以下几方面 " $ 材料 " 裂 纹 始 于 钢 材 内 部 的 缺 陷 ! 钢材的熔 0 炼及轧制过程决定了钢材的力学和化学性能 " 钢材 中的硫 % 磷等杂质含量高 ! 将影响钢材的力学性能及 焊接接头的裂纹敏 感 性 ! 使吊车梁在加工焊接时出 现裂纹或引起应力集中 " $ 设计 " 应 力 集 中 是 疲 劳 破 坏 的 最 主 要 原 因 ! . 而应力集中在很大程度上是由节点构造决定的 " 设 S S
焊接裂纹产生原因及防治措施
焊接裂纹产生原因及防治措施焊接裂纹是焊接过程中常见的缺陷之一,它会降低焊接接头的强度和密封性,严重影响焊接质量。
本文将从焊接裂纹产生的原因和防治措施两个方面进行探讨。
一、焊接裂纹产生的原因1. 焊接应力过大:焊接过程中,由于材料的热膨胀和收缩,会产生焊接应力。
如果应力过大,就容易引起焊接裂纹的产生。
2. 材料的选择不当:焊接材料的选择不当,例如选择了冷脆性较大的材料,容易在焊接过程中产生裂纹。
3. 焊接参数设置不合理:焊接参数的设置是影响焊接质量的关键因素之一。
如果焊接电流过大或过小,焊接速度过快或过慢,都会导致焊接裂纹的产生。
4. 焊接时的工艺操作不当:焊接操作不规范也是焊接裂纹产生的原因之一。
例如焊接时没有进行预热、焊接过程中没有使用适当的焊接顺序等。
5. 焊接材料的质量问题:如果焊接材料本身存在缺陷,例如含有太多的杂质或气孔,也容易导致焊接裂纹的产生。
二、焊接裂纹的防治措施1. 合理控制焊接应力:通过合理的焊接参数设置和焊接顺序安排,可以减小焊接应力的产生。
此外,还可以采用局部预热、焊后热处理等方法来降低焊接应力。
2. 选择合适的焊接材料:在进行焊接工艺设计时,应根据具体情况选择合适的焊接材料,避免选择冷脆性较大的材料。
此外,还要确保焊接材料的质量,避免使用存在缺陷的材料。
3. 合理设置焊接参数:在进行焊接操作时,要根据具体情况合理设置焊接参数,如焊接电流、焊接速度等。
可以通过试验和经验总结来确定最佳的焊接参数。
4. 规范焊接操作:进行焊接操作时,要严格按照焊接工艺要求进行操作,如预热、焊接顺序等。
同时,要保证焊接设备的正常运行和维护,避免因设备故障导致焊接裂纹的产生。
5. 加强焊后检测和质量控制:焊接完成后,要进行全面的焊后检测,发现裂纹及时进行修复。
同时,要加强质量控制,确保焊接质量符合要求。
焊接裂纹的产生原因较为复杂,涉及材料、焊接参数、工艺操作等多个方面。
为了防止焊接裂纹的产生,需要从多个方面进行控制和改进,提高焊接质量。
行车梁焊缝开裂原因分析及改进
() 2端梁水平平面的最大弯矩。
=
( L) = 1N・ 厶一 。 2 8 k m /
式中:s P ——大车运行侧向力 , 9 k = 0N;
高, 夏季能达到8 C 0 。甚至更高。由于在安装该跨 的大 车 轨 道 时 , 了运 行 平 稳 , 钢 轨 接 头 焊 死 , 为 将 在高温辐射热影响下 , 伸长量很大 ( 见图2 。 )
一
51—
第 2 卷 2 1 年第 1 ( 9 01 期 总第 11 ) 5期
技术改造与改进
行车桥 架开裂原 因分析及处理
马祥 景 丁 洪周 李克 明 包 伟 王晔 霞
( 莱钢 炼钢厂 莱 芜
摘 要
2 10 ) 7 14
通 过行 车桥 架 的 改造 增加 了起 重量 , 车金 属 结 构 强 度得 到 有 效保 证 , 底 消 除 了安 全 隐 患 , 得 行 彻 取
技 术改造 与改 进
第 2 卷 21年第 1 ( 9 01 期 总第 11 ) 5期
行 车梁焊缝开裂原 因分析及 改进
兰 俊
( 阴兴澄特 种钢铁 有 限公 司 江 阴 242 ) 江 149
摘 要 炼钢坯料 间行 车梁焊缝 不断开裂 , 通过现场调查及理论计算 , 分析 了产 生问题的根本原 因, 并制定 行车 端梁 焊 缝开裂 载荷 轨道
() I端梁垂直平 面的最大弯矩 。
=
11P ( L )4 57 k m .5 。 - = 6 .5 N・
式 中 : . 大车 轮压 , = 5k P—— P。 0N; 4
— —
小车 轨距 , 40 mm; L= 00
£ . 广一 大车基 距 , = 90 m。 / 40 m _ a
起重机端梁裂纹修复
置 。沿 裂纹扩 展方 向离 开裂 纹 两 端 头 8~1r 0 m各 a
条法 , 在焊缝两边缘稍停 留 1 2 , — 秒 与母材熔合 ; 为防 止铁水下垂形 成焊 瘤 , 填充 层在 盖面 之前 , 是填充 尽
平, 再盖面 , 焊接过程一次完成 , 中途尽可能不停工 , 焊 完后 , 将焊缝两边飞溅杂物清理干净 , 焊缝冷却后保养 两三个小时即可 。创削反焊接情况见图 2 。
・ —
炉/J 即 1小 时 四个 循 环 。 开 裂 处 没 有 直 接 载 J时 , 荷 , 梁 整 体 断 面 较 大 , 能 是 制 作 时 接 缝 间 隙 过 端 可 大或 下 盖 板 局 部 可 能 未 开 坡 口 , 缝 质 量 不 高 , 焊 焊
接残余 应 力 过 高 及 钢 板 母 材 本 身 局 部 质 量 不 高 而
1 裂 纹 原 因简 析
端 梁 腹 板 断裂 尺 寸约 为 45u,端 梁 下盖 板 裂 纹 2n n 尺 寸 约 为8 0m 0tl t 裂 纹
L
‘
。
。。。
。
~
露}
q 一 1
— — — — — — — 一
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E二 、 7 二卜 、 丁 \ l 、 _
,
钻 一个 ( D 8的止裂孔 。这样 做 的 目的是 为 了防止 裂 纹 继续扩 张 , 而 造成端 梁腹 板 及下 盖板 的裂纹 长 从 度 变大 。 由于现 场 修 补 , 梁 与 主 梁 连 接 , 法 拆 端 无 解, 为减 少变形 , 用碳弧 气 刨进 行 打磨 清理 , 用 采 先 碳 弧气刨 将焊缝 刨 削 , 每层 刨 削 3 m, 察一 次 , m 观 再
450t铸造起重机主梁端部开裂原因分析及改进
69中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2018.08 (下)1 450t 铸造起重机结构及裂纹介绍武钢第三炼钢厂钢水接受跨2#450t 铸造起重机主要用于在钢水跨将钢水吊运至连铸回转大包台上,承受300 t 钢水转运工作。
该机整体结构形式为四梁六轨式,属于特大吨位铸造起重机。
其四根主梁上铺设六根轨道,副小车占用内侧两根轨道,在两根内主梁内侧腹板上方铺设的轨道上运行;主小车占用四根轨道,在外主梁内侧腹板上方和内主梁外侧腹板上方铺设的轨道上运行。
内外主梁之间用铰轴连接,两根内主梁之间用连杆连接,结构简图如图1所示。
1.内主梁2.外主梁3.主小车4.副小车5.主起升机构图1 450t 铸造起重机结构简图由于该起重机工作频繁,承载重,需要定期进行专门的安全检查。
近一段时间,对上述起重机桥架金属结构进行无损探伤时,发现主梁主腹板端部与端梁的连接处出现了严重的疲劳裂纹,威胁着该起重机的安全生产。
图2为该裂纹的现场实拍照片及其裂纹部位尺寸示意图。
图2 主梁端部裂纹及示意图2 现场测试为了分析该裂纹产生的原因,以便有针对性地加固处理,特对该起重机金属结构的危险部位进行了现场的应力测试。
2.1 测点布置应力信号采用电阻应变片来测取,其贴片位置如图3所示,其中1#、2#、3#应变片组成一个应变花,用于测取外主梁南端的应力状况,4#应变片位于主梁跨中下盖板处,用于测取主梁跨中的正应力,5#、6#位于主梁北端,分别与1#、3#相对应便于比较。
图3 应变片布置示意图2.2 应力测试结果及分析带负载测试是在该起重机正常工作状态下进行的。
大、小车分别做相应的运动,到达钢水罐存放位置,吊起钢水罐(450t),再次分别运动。
整个工况下主梁端部动态等效应力和剪应力信号如图4所示(调零位置:主小车位于桥架北端)。
从图中可以看出:整个历程中最大值出现在起重机做复合运动时,负载主小车位于南极限瞬间,此时,等效应力稳定值达到57.8MPa,剪切应力稳定值达到55.5MPa,考虑到动态效应,最大等效应力达到73.4MPa,最大剪切应力达到70.8MPa。
关于起重机械结构焊接缺陷产生原因及控制对策探讨
关于起重机械结构焊接缺陷产生原因及控制对策探讨摘要:起重机械结构在进行焊接时,会因为温度变化和非均布的应力而产生焊缝变形,严重影响了装备的总体工作能力和运行的可靠度,因此,对起重机械结构焊缝变形的成因和防治进行深入的探讨显得尤为重要。
本文从机械理论的观点,对焊接过程中出现的一些基本问题进行了分析,并对焊接过程中出现的一些缺陷进行了分析。
在上述工作的基础上,通过对比分析,分析焊接接头的变形形式及原因,提出控制方法,为焊接接头的大面积焊接工艺奠定理论基础。
关键词:起重机械械;焊接变形;结构设计引言:起重机械作为一种广泛使用的机械,在卸货、运输等方面具有不可替代的作用,但它的工作环境十分复杂,一旦发生安全事故,就会造成巨大的人员伤亡,所以,起重机械在工作过程中一定要保证它的安全性。
起重机械是一种大规模的钢铁制造设备,其制造过程中存在着大量的焊缝,焊缝质量直接关系到起重机械制造过程中的质量。
气孔、裂纹、未焊透以及外形等是焊接中最为常见的问题,它们会对起重机械造成一定的安全隐患,所以,在起重机械制造中,需要加强对它们的检测,特别是对上述不易被检测到的缺陷进行检测,从而为起重机械的安全、稳定运行提供更有力的保障。
1机械结构金属焊接变形理论1.1金属焊接变形的基本原理金属材料在高温下,一旦其温度到达其熔点,就会发生熔化和热膨胀,伴随着压缩变形,就会产生弹性热应力。
当热压强大于材料在该时刻的屈服极限时,材料由弹性体向塑性体转化,导致已冷却材料不能恢复,形成残余应力,而周边部位的压力作用于焊缝部位。
因此,最基本的原因在于“热胀冷缩”。
起重机械构间的焊接一般都是通过将待焊部分加热并加入焊缝中,从而在焊缝中产生一条新的焊条,并经过一次又一次的冷却和增强。
因此,在焊接接头升温、降温时,焊接接头收缩,非焊接处发生了热膨胀,造成了焊接接头处的剩余应力,进而导致了焊接接头的塑性变形。
尤其对于焊接构件,其塑性变形从细观到宏观,表现为一种带有弹性能的尺寸效应。
焊接裂纹成因分析及其防治措施
焊接裂纹成因分析及其防治措施焊接裂纹是在焊接过程中产生的裂纹,其成因复杂多样。
本文将对焊接裂纹的成因进行分析,并提出相应的防治措施。
焊接裂纹的成因可以归结为以下几点:1.焊接材料问题:焊接材料的组织结构和成分不合理,或者含有一定的夹杂物和缺陷,容易引起裂纹的产生。
此外,焊接材料的降温速度过快,也容易导致裂纹的形成。
2.焊接过程问题:焊接过程中,焊接参数的选择不当,如电流、电压、焊接速度等方面的控制不准确,就会导致焊接裂纹的产生。
此外,焊接过程中产生的应力集中也是裂纹产生的重要原因。
3.焊接装置问题:焊接装置的刚性不够好,容易造成焊接变形,从而引起裂纹的产生。
针对上述原因,我们可以采取以下的防治措施:1.选择合适的焊接材料:在焊接之前,应对焊接材料进行严格的检测和评估,确保其成分和组织结构符合要求。
如果发现材料存在问题,应及时更换。
2.控制焊接参数:在焊接过程中,应根据具体情况选择合适的焊接参数,确保电流、电压、焊接速度等的准确控制。
同时,要注意焊接的降温速度,避免过快引起裂纹形成。
3.减少应力集中:在焊接过程中,应通过合适的焊接顺序和方法,尽量减少焊接产生的应力集中。
另外,可以使用适当的焊接辅助材料,如焊接夹具、预应力装置等,来缓解焊接过程中的应力。
4.加强装置刚性:焊接装置应具备足够的刚性和稳定性,避免焊接过程中产生的振动和位移,从而减少焊接变形,并防止裂纹的出现。
总结起来,要防止焊接裂纹的发生,需要从焊接材料、焊接过程和焊接装置三个方面进行综合考虑和控制。
只有合理选择材料、准确控制焊接参数、减少应力集中和加强装置刚性,才能够有效防止焊接裂纹的产生。
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关于起重机主梁与端梁连接处焊缝开裂
原因分析与处理
摘要:起重机属于物料搬运的机械,能够在一定范围内提升重物,或者水平
搬运重物,多被应用于建筑工程当中。
在城市化的建设过程当中,高层建筑的数
量呈现逐年上涨的趋势,对于起重机的需求也越来越大。
在使用的过程当中,起
重机的主梁与端梁连接处焊缝经常会出现开裂的问题,需要针对起重机的结构进
行分析,找出具体的开裂原因。
常见的起重机主要有两种类型,一种是桥式起重机,主要由主梁、端梁、栏杆、走台组成。
另一种则是双梁箱型桥式起重机,其
端梁一般也会利用箱型结构。
无论是哪一种类型的起重机,都可能会出现连接焊
缝开裂的问题。
因此,本文主要针对起重机主梁与端梁连接处焊缝开裂原因以及
处理措施进行分析与论述,意在处理好起重机存在的问题,确保工程的顺利进行,
文章仅供参考。
关键词:起重机主梁和端梁、连接焊缝开裂、原因与措施分析
引言
一般情况下,很多相关工作人员都需要定期对机械设备进行点检,从大量的
工程案例当中可以看出,连接处焊缝开裂是起重机使用期间较为常见的问题。
而
一般情况下,都会进行补焊处理。
然而,由于起重机的应用频率很高,经过一段
时间使用之后,会再次出现同样类型的问题,严重影响着生产施工的进度,还可
能会引发重大的安全事故。
因此,对连接处焊缝开裂进行相关分析是十分必要的,该项工作需要得到足够的重视,通过合理的解决措施,降低起重机方面的施工风险,保护现场工作人员的人身安全,使得施工能够顺利进行。
1.连接处焊缝开裂原因分析
上述内容当中提到,连接处焊缝开裂是十分常见的问题,因此,需要结合起
重机的实际情况,分析焊缝开裂的原因,并尽快处理。
从设计方面来说,起重机
需要在一侧端梁两端安装水平轮,在使用期间,起吊荷载时,起重机的主梁会出
现一定的下绕变形,当卸载载荷时起重机主梁下绕又会回到原位。
在整个过程当中,主梁需要变形,而变形需要足够的空间。
如果两侧端梁都设置水平轮,就会
挤压主梁的变形空间,这时桥架会出现应力,导致开裂问题。
而中间部分的起重
机虽然在对侧并没有安装水平轮,但是由于一侧的水平轮调整不够合理,导致另
一侧啃轨现象较为明显,进而形成了一个两端固定结构形式。
这就使得主梁变形
无法释放,端梁开裂。
由此可见,连接处焊缝开裂的主要原因就在水平轮上,啃
轨问题较为严重。
2.焊缝开裂的有效处理措施
2.1前期准备工作
正式处理之前,首先需要应用相关设备探伤,从而确认原开裂不问的裂纹位
置以及具体的长度。
确定好之后,沿着裂纹的扩展方向离开裂纹两端头8到10
毫米各钻一个止裂孔,如果没有进行这项操作,会导致端梁腹板及下盖板的裂纹
长度变大。
止裂孔,顾名思义就是防止裂缝的继续扩散,便于后续采取处理措施。
同时,由于需要进行现场修补的工作,而主梁与端梁无法拆开,为缓解变形问题,可以利用碳弧气刨对其进行打磨与清理。
具体而言,利用该方式将焊缝刨削,每
一层大约刨削3毫米,直到约剩下2毫米左右,形成自然坡口就算完成。
同时,
要对所有需要焊接的部位进行清理工作,不能存在杂质、油污、氧化皮等。
最后,要在坡口背面贴上钢板,不存在间隙即可。
在确保没有裂纹的情况下,可以进行
后续的焊接工作。
2.2补焊工作
做好准备工作之后,需要在利用砂轮机对断裂板材附近的锈蚀、油漆等进行
打磨,使其能够露出金属光泽。
在焊接的过程当中,结合现场的具体情况选择合
适的焊接方式进行打磨。
在此期间,为解决焊接变形的问题,需要正确选择焊接
参数。
同时,焊接期间,要随时检查焊接质量,便于做出调整。
常见的焊接缺陷
主要有气孔、夹渣等,在焊接期间应当注意这些问题。
最后,为后续装焊补强板
方便,需要将焊缝进行打磨,对于质量不合格的焊缝要清除掉重新焊接,再涂上
防锈漆,提升补焊质量。
2.3加焊补强板
焊接工作还可以在端梁上盖板加焊补强板,其尺寸需要结合现场情况进行制定,具体要求板材要完全盖住裂纹。
在补强板上需要钻焊孔,结合具体情况控制
焊孔直径与焊孔之间的间距。
焊接参数也应具体情况具体分析,不得出现明显的
焊接缺陷,有效控制焊接质量。
3.注意事项
焊接的过程当中,难免会遇到各种类型的问题,在实践当中,需要注意以下
几个方面。
第一,焊接时如果发现起重机的使用年限很长,一般都应优先强化主
梁变形的测量,如果发现主梁水平旁弯超标,则应当尽快处理,否则会影响到后
续的焊接质量以及梁的强度。
第二,注意日常检查工作,检查是否存在裂纹,如
果发现则要及时采取正确的方法处理。
以免裂纹继续扩散,造成严重的裂缝。
一
般情况下,在端梁的变截面的位置,尤其是焊缝尖角位置及其容易出现裂纹。
第三,在选择起重机时,一定要遵循货比三家的原则,确保起重机自身的质量,在
资金允许的条件下,选择性价比高的起重机,检查好没有质量问题之后,投入工
程进行使用。
第四,起重机使用期间,一定要严格遵循相应的规章制度,在操作
期间尽量不打倒车制动,从减小主梁和端梁的水平惯性力。
同时,管理人员也应
当做好相应的巡检工作,一旦在施工期间发现影响起重机应用的违规操作,要及
时进行处理,通过严格的监管,降低起重机主梁与端梁连接处焊缝开裂出现的概率,从而确保施工能够有条不紊、按部就班地进行。
4、结束语
综上所述,起重机主梁与端梁连接处焊缝开裂是较为常见的起重机问题。
同时,由于起重机长期处于运行状态,出现裂缝问题的概率很大。
为了不耽误工期,就需要明确连接处焊缝开裂原因,并通过一系列的焊接方式进行处理,使得起重
机经过修理之后能够长期处于正常运行的状态。
同时,管理人员也应当重视起重
机使用人员的培训,通过更加专业化的培训,使得工作人员掌握起重机使用的要
领,提高工作效率的同时,降低故障发生的概率,减少维修次数,最终使得起重机能够真正发挥作用,满足施工建设需求。
参考文献:
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