钢吊车梁施工作业指导

×××冷轧厂主厂房五区钢吊车梁施工作业指导

一、工程概况

该项目由我单位负责施工的钢吊车梁共计112根，每根长度约15M，截面高度有1500mm及2000mm两种。其中AB跨吊车梁材质Q235C，其余跨钢吊车梁材质Q345C。吊车梁腹板厚度为δ14、δ16两种规格，翼板厚度有δ20、δ25、δ28三种规格。

二、主要施工方法

1、钢吊车梁制作

1.1、主要施工工艺流程

钢吊车梁施工工艺流程图附后。

1.2、材料检验

该部工程的所有原材料及辅助材料均按有关规定进行抽样检验，原材料必须进行化学成分检验及机械性能实验。

1.3、坡口加工

该部工序主要包括翼缘板、腹板对接坡口(该部份坡口加工在下料前进行)，上翼板及端板与腹板的“T”型接头坡口(该部分坡口加工在腹板下料完成后进行)。坡口加工采用CG1－30半自动切割机进行切割，切割机运行轨道必须校平。对接缝坡口在板对接前加工，“T”接坡口在下料完成后加工。割咀与钢板间距离应符合规定。割咀与钢板的夹角应根据坡口尺寸要求进行调整。坡口加工不得有裂纹或大于1.0mm缺棱，并需及时清理坡口上的熔渣。用样板检查坡口时，样板与加工边缘之间不得大于1.0mm。需加工坡口的钢板在其边缘处用白色油漆标识“→”表示需加工

边缘，并在旁边标注坡口尺寸形式。其主要坡口形式见附图。

1.4、板对接

本工程吊车梁翼缘板及腹板的对接均选择在下料前进行，对接时应根据进料尺寸合理排料。对接以板的中心线为基准，使板两边尺寸偏差均匀。板对接缝位置还必须满足下列规定：①吊车梁翼缘板在跨中1/3的范围内不得有对接接头。②吊车梁上、下翼板对接缝位置应与腹板对接位置错开300mm以上，且应与劲板焊缝错开200mm以上。③对接拼装均采用临时加固劲板开过焊孔的形式，不允许在焊道内点焊，两端采用加引熄弧板的方法。④吊车梁腹板对接长度不小于600mm，宽度不小于300mm，翼缘板对接板长度不小于2倍板宽，宽度方向不允许对接。⑤板对接组装时，应根据焊接反变形要求，预先留出反变形量（焊接反变形表附后）。

1.5、自动或半自动焊接

该过程主要包括板对接焊接及船形焊焊接。焊道两端引熄弧板材质及坡口形式必须与焊材一致。焊接前，焊道内的油漆、杂质、铁锈等必须清理干净。焊剂必须经过烘焙，严禁在焊道内打弧引火。焊后变形必须校正。对多层多道焊焊接完成应消除焊渣，清除焊渣时不得使用煤油。焊接完成应将所有的焊渣、焊疤、焊瘤等处理干净。腹板对接完成采用三角形加热法烘烤腹板让其起拱12mm。待以上工作完成且全部合格后才能进入下一道工序。主要焊接工艺见吊车梁焊接专项。

1.6、下料

该过程主要包括吊车梁翼缘板、腹板及劲板的下料。

下料前应在数控切割机及直条切割机机床一边与轨道平行方向设置定位器，用专用板夹将板料吊至机床上，贴紧定位器进行初定位。将两把割刀移至指定位置，空车快速运行，观察板料是否有跑边现象，对不符合

要求的调整符合要求后才能进行切割作业。切割时应先进行横向切割。切割板料毛边，并找正板料直角。同一板料的两边必须由两把割刀进行同行切割，以避免单边加热变形。下料完成对各块板进行编号。

吊车梁翼板及腹板均采用数控切割机下料，对于板厚大于10mm厚的吊车梁加劲板也要求采用直条切割机进行下料。对于轧制钢板两边各10mm 的范围必须切掉。钢板的下料净长应考虑各条焊缝的焊接收缩余量计算确定。如：DA19－2桁车梁(全长14.970M)，四条纵焊缝收缩余量(每米0.2mm)：14.97×0.2=2.994mm，取3mm。

加劲板收缩余量(每对0.5mm)0.5×8=4mm

在考虑焊缝等的影响后吊车梁下料全长放长10mm。该梁下料板L＝14.97+0.01=14.98M。测量过程由专用钢卷尺进行。主要焊接收缩余量表附后。

1.7、组装

吊车梁的翼板与腹板的组装在H型钢自动组立机上进行，吊装时选用钢扁担四点吊法或由两台桁车进行抬吊。起吊时必须采用四个专用夹具。组立时先组立下翼缘与腹板的T接，然后进行上翼板的组装，组装过程应先控制好端部各板的平面度及垂直度，然后再顺次往中部延伸。翼板与腹板的组装均采用定位焊。组装注意事项如下：①定位焊必须由合格电焊工进行焊接作业。②组装前应将焊缝边缘30mm区域内的铁锈、毛刺、污垢等清除干净(包括翼板与腹板)。③定位焊采用CO2气体保护焊，焊丝直径φ1.2，材质H08Mn2SiA。下翼与腹板“T”接处、定位焊长度40mm，焊高2/3hf，间距500mm，中部吊点处定位焊长为200mm。上翼与腹板“T”接处定位焊长度30mm，焊高1/3hf，间距600mm，且要求双边点焊位置相互错开。④组装时应注意焊缝位置确保相互错开。⑤组装完成应用明确标识

标出构件重心位置以方便吊装。

1.8、矫正

本工序主要包括：板对接变形的矫正；板料加工变形量的矫正；H型钢焊接完成后变形量的校正；劲板焊接完成后变形的校正。板对接过程采用反变形工艺以减少焊接变形(反变形量见附表)。对残余角变形采用半自动切割机火焰烘烤加机械顶校平或采用卷板机直接校正。旁弯等变形采用手工割刀进行火焰校正，校正时根据变形情况采用三角形加热法或点状加热法。焊接H型钢的校直在H型钢校直机上进行。桁车梁的扭曲变形采用人工火焰加机械顶进行校正。火焰校正时，加热温度应根据钢材性能选定，但不能超过900℃，矫正的钢材表面不应有明显的凹面或损伤。

1.9、吊车梁的预拼装及劲板安装

吊车梁的预拼装选择在预拼装平台上进行 (预拼装平台见附图)。预拼装平台上钢凳的水平度偏差必须控制在1mm以内。只有经校正合格的吊车梁才能进行预拼装及劲板安装，预拼装前先测量H型钢实际长度，以便调节偏差。预拼装由一端向另一端进行。预拼装时先装两吊车梁连接处端板，此端板安装时应确保端板与腹板的垂直度和刀板下端的水平度及反变形的方位。端板拼装应以上翼缘为基准面，按图尺寸定位端板(吊车梁端板采用配钻后，铣平下端面，然后由专人拆开后进行反变形，反变形量3mm，最后每两块用铁丝绑好，交付预拼装工序)。然后以此端为基准向后依次安装加劲板，待劲板安装完成后进行下一节的预拼装。预拼装应根据吊车梁的轴线编号顺次进行。预拼装完成后在吊车梁两端标上吊车梁轴线编号，标号应清晰(如：AB-B-16-17表示AB跨B列516～517轴线之间桁车梁)。位置应选择在不易挡住的吊车梁端板正面。吊车梁劲板安装时应放置加劲板焊接收缩余量(见前面计算)。

1.10、吊车梁加劲板的焊接

劲板拼装完成经检验合格后交付下道工序进行焊接，焊接时由两名合格的电焊工进行。焊接由中部加劲板开始，然后向两边对称焊接。加劲板焊接前，吊车梁应放置平整，以免焊接变形。劲板焊接按由下至上的顺序进行。所有的加劲板必须包角。加劲板的焊接采用CO2气体保护焊(焊接过程应采用挡风板)。端板的焊接时应注意先焊腹板与端板的焊缝，焊接采用CO2气体保护焊。焊接完成后校平端板，然后才能焊接端板与上、下翼板的焊缝。所有的焊缝外观必须达到二级外观检验标准。焊接完成清理焊瘤、焊疤、飞溅等，并将变形校正后才能转入下道制孔工序。

1.11、制孔

吊车梁孔位置主要分布于吊车梁上、下翼缘板，端部封板及加劲板部位。除加劲板处与端板联接孔及下翼与弹簧板连接孔为普通螺栓外，其余部位均为扭剪型高强度螺栓。其中吊车梁端板间的螺栓孔采用配钻的方法。加劲板采用单件制孔。上翼板孔与制动板配钻，下翼板孔与水平支撑节点板配钻。

端板配钻时，应先在一块板上按图纸设计位置，标出孔中心线，并用样冲冲眼，冲眼深度应符合规范，并用油漆作上标识，以方便制孔人员操作。然后与另一块组对，组对时应注意确保两块板的下表面(安装位置)必须平齐，点焊牢固后才能制孔。上翼钻孔在组装平台上进行(平台平整度偏差2mm，平台本身要求牢固)。平台上应放置有吊车梁安装的轴线，并在一端焊上定位器(定位器与安装轴线垂直)。制孔前将吊车梁吊至平台上，一端紧贴定位器，调整吊车梁及其腹板中心线投影与底部轴线重合。加上临时加固支撑(采用旧槽钢或角钢)将其固定。然后测吊车梁实长，以免调节误差。吊上相应位置的制动板按其与吊装梁的安装部位将其定位，确保

吊车梁上翼与制动板面紧贴，并点焊牢固。用墨线弹出螺栓孔的位置线，用样冲冲出螺栓孔位置，并在每个给孔点作出明显标识，然后采用两台ZJ40钻床开始钻孔。钻孔尽量采取由一端向另一端的顺序进行。下翼缘板与水平支撑板的配钻参照以上方法。吊车梁制孔完毕应清除焊瘤、焊疤以及孔边毛刺。严禁气割割孔。对于偏差超出规范的孔应用气体保护焊将孔填实后重新制孔，严禁填塞钢铁填孔。制孔完毕在制孔板两端标上轴线号，并挂上标识牌。对于高强螺栓的磨擦面，必须打磨至设计要求。

1.12、除锈、涂装

涂装前应对吊车梁进行一次彻底除锈，吊车梁不得有任何浮锈的焊疤、焊瘤等也不得有其他附着物。对于打磨的高强螺栓磨擦面应采用纸板进行粉贴以免涂装时误涂。涂装前应将各处编号作出明显标识以免涂装人员误涂。涂装采用滚涂法，涂装过程应选择从气温较高的中午进行，施工环境温度宜在15℃-30℃之间。为保证涂层质量涂装层间应保持适当的时间间隔(具体时间间隙根据油漆性能确定)。对于漏涂部位必须按要求进行补涂，对有缺陷的部位应按要求进行修补涂装。吊车梁的底漆和面漆颜色必须符合设计要求，涂装应均匀。

2、钢吊车梁焊接

2.1、焊缝技术要求

吊车梁的翼板、腹板对接焊缝，吊车梁上翼板及端板与腹板的“T”型焊缝都要求一级，其余的焊缝均应达到二级焊缝外观检验标准，要求焊缝宽度均匀、过渡平滑。并要求焊接过程中，工件的热变形小,无超标的缺陷。

2.2、焊接位置

吊车梁的上下翼缘板与腹板的“T”型焊缝采用船形位置焊接，吊车

梁的翼缘板及腹板的对接焊缝、吊车梁的加劲板的角焊缝均采用平焊位置焊接，端板与腹板的角焊缝也采用平焊位置焊接。

2.3、焊接方法

吊车梁(板厚未超过20mm)的翼缘板及腹板的的对接焊缝采用CO2气体保护焊打底(单面焊双面成型)，埋弧焊盖面。(板厚超过20mm)的翼缘板的对接焊缝采用双面埋弧焊(反面清根)焊接工艺。吊车梁的下翼板与腹板的“T”型缝采用埋弧焊，吊车梁上翼板的“T”形缝采用单面坡口，CO2气体保护焊打底埋弧焊盖面的焊接方法。吊车梁腹板与端板的“T”型缝采用CO2气体保护焊。加劲板的焊接采用手工电弧焊或CO2气体保护焊。

2.4、焊接材料

主要焊接材料见下表：

且埋弧焊所用焊剂均为HJ431，气体保护焊所用CO2气体纯度99.8%以上。

2.5、焊前准备

(1)烘干焊条焊剂，各种型号规格的焊条焊剂。准备保温筒。烘焙温度见下表：

(2)将焊接区(坡口内)及其两侧各20mm区域内的铁锈、氧化渣、油污、水份等杂物清理干净直至露出金属光泽。

(3)准备好焊接机械及焊接作业平台。

(4)准备引弧和熄弧板，且材质与焊材相配套。

(5)检查工件组装质量及坡口加工质量，对合格的构件才能进行焊接作业。

① 其主要坡口形式如下：

吊车梁腹板对接及20mm翼板对接采用“V”型坡口，坡口角度60°±5°，钝边2mm，间隙2mm。板厚大于25mm的翼缘板的对接采用“X”型坡口，坡口角度55°±5°，钝边5mm，间隙2mm。腹板与上翼板T接采用带钝边单边“V”型坡口，坡口角度40°±3°，钝边3mm，间隙0mm。腹板与端板T接采用“K”型坡口，坡口角度50°±3°，钝边2mm，间隙0mm。

以上所有坡口形式见附图。

②焊件的装配要求

焊接接头的装配应保证间隙均匀，高低平整，错边量达到规范要求，还应注意以下两点：

A、定位焊应由合格的焊工进行焊接作业，焊接时采取手工电弧焊(焊条直径φ3.2)或气体保护焊(焊丝直径φ1.2)焊接定位焊缝，定位焊缝应平整，不允许有气孔、夹渣等缺陷，焊接长度及焊高间距均应符合规范要求。在板对接坡口内严禁定位焊作业。

B、除腹板与端板的“T”接缝外所有的对接及“T”接缝都应设计引弧板和熄弧板，引弧板和熄弧板的材质及坡口形状与工件完全相同，引熄弧板长度不小于100mm。

2.6、焊接工艺参数的选择(见附表)

2.7、焊接变形的控制

(1)、预防变形措施

为减少焊接变形，施工中要求做到如下几点：

①焊接时尽量采用小电流或变形量较小的CO2气体保护焊进行焊接作业。

②对于多层多道焊尽量采用间断焊的方法。

③对于变形量较大的构件或有特殊要求的部位选用合理的焊接顺序进行焊接。举例如下：

A、吊车梁端板的焊接应先焊腹板与端板的“T”型焊缝(焊接采用CO2气体保护焊)，将其变形校正后，才能进行端板与翼缘板的焊接。

B、为减少焊接引起的吊车梁下挠，在焊接过程中采取如下措施控制：

a、吊车梁“T”型缝焊接先焊下翼与腹板的“T”接缝，再焊上翼与

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腹板的“T”接焊缝其焊接顺序为1—2—3—4图示，如：

b、吊车梁劲板焊接时采用由下至上的顺序进行。

④对于平位置焊接的焊缝，焊接前应先将吊车梁垫平、垫实，以防扭曲变形。

(2)、变形的校正

①对于对接焊接产生的角变形采用火焰加热法校正或采用机械压平机进行校正作业。

②对于吊车梁上、下翼板的焊接变形采用H型钢校直机进行校正。

③对于焊接过程产生吊车梁的旁弯及扭曲变形采用火焰加热法和火焰加热加机械顶进行校正。

3、在焊接过程中需要重点注意的几个问题：

(1)、在多层焊当中，应在焊完一层后将此层的焊渣全部清理干净后才能进入下一层的焊接。

(2)、在CO2气体保护焊过程中，焊丝不可伸出太长，应保持在12～14mm,导电嘴与工件的距离保持在14～20mm。

(3)、在CO2气体保护焊过程中，应经常性地清理导电嘴里面的熔渣，清理时严禁与地面撞击，致使导电嘴撞扁使CO2气体保护失效。

(4)、焊接前应将待焊处的油漆、杂质、铁锈等清理干净。

(5)、焊条、焊剂等必须经过烘培、焊丝使用前要除去表面的杂质。

(6)、严禁在焊道内打弧引火,要配有专门的引弧板和熄弧板。

(7)、构件上所有的飞溅必须清理干净。

(8)、在用CO2气体保护焊焊角焊缝时,要求焊丝不允许正对板的相接处,要保持7mm的根部间隙;

(9)在吊车梁上翼板用CO2气体保护焊打底后应用角磨机将反面点固清理干静后方可进行埋弧焊的焊接。

三、各工序质量要求

3.1、板对接工序质量要求

3.1.1、焊缝外观：无未焊满、根部收缩、咬边、焊疤接头不良等缺陷。焊波均匀、无气孔、夹渣、裂纹及电弧擦伤等缺陷，焊道宽度均匀。

3.1.2、焊缝余高不得高于2mm，对口错边点控制在1mm以内。

3.1.3、焊道两边无飞溅物，对接处无角变形。

3.1.4、对接部位考虑了焊缝位置错开及不在跨中1/3处的要求。

3.1.5、所有对接焊缝探伤合格。

3.2、下料及坡口加工工序

3.2.1、气割允许偏差

3.2.2、机械剪切允许偏差

3.2.3、所有切割熔渣必须清理干净。

3.2.4、零件无扭曲、弯曲等变形。

3.2.5、坡口角度允许偏差±3°，钝边均匀，允许偏差0.5mm。

3.2.6、无采用手工割刀气割的构件。

3.2.7、零件表面无其它明显缺陷。

3.3、组立工序

3.3.1、焊道50mm宽的区域内打磨干净直至露出金属光泽。

3.3.2、组立H型钢偏差符合规范。

3.3.3、上翼与腹板“T”接坡口内未点焊无杂物、油污等。

3.3.4、构件重心位置明确，H型钢长度尺寸明确。

3.3.5、零件表面无其它明显缺陷。

3.4、自动焊接工序

3.4.1、上翼与腹板“T”接焊缝探伤合格。

3.4.2、焊缝外观达到要求。

3.4.3、吊车梁表面无焊瘤、焊疤、凹坑等缺陷。

3.4.4、焊渣必须清理干净。

3.4.5、两端引弧板已切割，引弧板连接处打磨平整。

3.5、校正工序

3.5.1、翼缘板无角变形及波浪变形。

3.5.2、吊车梁无旁弯、扭曲等现象。

3.5.3、吊车梁不得下挠。

3.6、劲板拼装工序及焊接工序

3.6.1、吊车梁长度符合要求(允许偏差±2mm)。

3.6.2、劲板间距符合图纸要求(允许偏差±3mm)。

3.6.3、劲板与吊车梁的变形已校正。

3.6.4、所有焊缝外观质量达二级外观检验标准。

3.6.5、无电弧擦伤及焊瘤、焊疤等。

3.6.6、吊车梁编号明确，位置明显。

3.7、制孔工序

3.7.1、吊车梁上翼孔中心线直线度偏差1mm。

3.7.2、配钻时两板材结合面紧贴。

3.7.3、孔距偏差符合规范

3.7.4、孔边无毛刺等。

3.7.5、高强度螺栓孔边及磨擦打磨并符合要求。

3.7.6、吊车梁间δ10联接板用铁丝排在吊车梁上，水平支撑板用螺栓装在吊车梁下弦。

3.7.7、其他与吊车梁配钻构件明确标识。

3.8、除锈及涂装工序

3.8.1、清除所有浮锈。

3.8.2、高强螺栓连接部位及连接面加保护纸。

3.8.3、所有涂层厚度必须符合规范要求。

3.8.4、要求面漆涂装色力求一致。

3.8.5、不得涂装构件编号。

3.8.6、挂标识牌。

组立H型钢偏差表

高强螺栓孔距偏差表