門式起重機(jī)的制作工藝

緒論

伴隨我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，起重機(jī)制造業(yè)也空前發(fā)展，20世紀(jì)70年代之前我國(guó)僅

有兒家國(guó)營(yíng)企業(yè)生產(chǎn)起重機(jī)。目前生產(chǎn)起重機(jī)的廠家中，除國(guó)營(yíng)企業(yè)外，尚有民營(yíng)企業(yè)。過(guò)

去我國(guó)不能制造大型的冶金起重機(jī)和港口起重機(jī)，如岸邊集裝箱起重機(jī)等。如今我國(guó)已能獨(dú)

立自主生產(chǎn)制造。

然而我國(guó)牛.產(chǎn)起重機(jī)的質(zhì)量還存在許多問(wèn)題，如某些廠家生產(chǎn)的，起重機(jī)在顧客安裝使

用后，短時(shí)期就出現(xiàn)鋼構(gòu)造局部焊縫裂紋、構(gòu)造件斷裂等嚴(yán)重問(wèn)題；常見(jiàn)的有橋架變形、主

梁下?lián)匣蛏瞎岸染窒扌浴⑿≤嚿诘赖葐?wèn)題。這些問(wèn)題重要是產(chǎn)品設(shè)計(jì)或焊接制造等技術(shù)問(wèn)題。

因此應(yīng)提高專業(yè)技術(shù)人員理論水平和技術(shù)工人的理論知識(shí)是非常必要的。

起重機(jī)鋼構(gòu)造同其他鋼構(gòu)造同樣，都是由鋼板、型鋼經(jīng)氣割、組裝、焊接等工序而完畢

的。大型口勺起重機(jī)鋼構(gòu)造長(zhǎng)達(dá)百米，其主梁腹板、蓋板對(duì)接焊縫都長(zhǎng)幾米或幾十米，焊縫規(guī)

定焊透，射線或超聲波檢查焊接質(zhì)量。并且尚有長(zhǎng)達(dá)幾米至上百米時(shí)角焊縫，并有平焊、

焊、橫焊、仰焊等焊縫。構(gòu)造件口勺焊接殘存變形，如撓的變形、扭曲變形、板件的波浪變形

等，比一般焊接構(gòu)造件控制變形H勺難度更大些。因此能掌握大型起重機(jī)鋼構(gòu)造的制造焊接技

術(shù)，也就能掌握其他焊接構(gòu)造件H勺制造焊接技術(shù)。

門式起重機(jī)是一種便用廣泛的工程類起重設(shè)備，該類設(shè)備具有構(gòu)造簡(jiǎn)樸、可靠、擁有

量大的特點(diǎn)：伴隨使用頻率、起重量的增大，對(duì)其安全性能、經(jīng)濟(jì)性能、效率及耐久性等問(wèn)

題，也越來(lái)越引起人們?nèi)丈字匾暎捎谠诠こ涕T式起重機(jī)設(shè)計(jì)中采用常規(guī)設(shè)計(jì)措施時(shí)，許多構(gòu)

件存在不合理性，影響了設(shè)備的質(zhì)量和性能，同步也增長(zhǎng)不必要的對(duì)使用環(huán)境（如基礎(chǔ)等）

的投資進(jìn)而影響整個(gè)設(shè)備性能。

近年來(lái)工程起重機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)重要體n前如下幾種方面.：

（1）廣泛采用液壓技術(shù)，液壓傳動(dòng)具有體積小、重量輕、機(jī)構(gòu)緊湊、能無(wú)級(jí)調(diào)速、操縱

簡(jiǎn)便、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)和工作安全的長(zhǎng)處。

（2）通用型起重機(jī)以中小型為主，專用起重機(jī)向大型大功率發(fā)展

為了提高建設(shè)工程的裝卸和安裝作業(yè)日勺機(jī)械化程度，工程起重機(jī)的發(fā)展，仍然是以輕便靈活

的中小型起重機(jī)為主。

（3）重視“三化”,逐漸過(guò)渡采用國(guó)際原則

三化是指：原則化、系列化、通用化

（4）發(fā)展一機(jī)多用產(chǎn)品

為了充足發(fā)揮工程起重機(jī)H勺作用，擴(kuò)大其使用范圍，有的國(guó)家在設(shè)計(jì)起重機(jī)是重視

了產(chǎn)品的多用性。

（5）采用新技術(shù)、新材料、新構(gòu)造、新工藝

為了減輕起重機(jī)時(shí)自重，提高起重機(jī)的性能，保證起重機(jī)可靠地工作，目前都多

采用新技術(shù)、新材料、新構(gòu)造和新工藝。

門式起重機(jī)的I形式種類按其主梁形式、取物裝置及小車配置等特性，劃分如表1

序號(hào)主梁型式名稱小車種類代號(hào)

1雙梁吊鉤門式起重單小車MG

機(jī)

2雙梁吊鉤門式起重雙小車ME

機(jī)

3雙梁抓斗門式起重單小車MZ

機(jī)

4雙梁電磁門式起重單小車MC

機(jī)

5雙梁抓斗吊鉤門式起單小車MN

重機(jī)

6雙梁抓斗電磁門式單小車MP

起重機(jī)

7雙梁三用門式起重機(jī)單小車MS

8單梁吊鉤門式起重單小車MDG

機(jī)

9單梁吊鉤門式起重機(jī)雙小車MDE

10單梁抓斗門式起重單小車MDZ

機(jī)

11單梁電磁門式單小車MDC

起重機(jī)

12單梁抓斗吊鉤門式單小車MDN

起重機(jī)

13單梁抓斗電磁門式單小車MDP

起重機(jī)

14單梁三用門式起重機(jī)單小車MDS

注：序號(hào)5、6、12、13的名稱，亦可稱二用門式起重機(jī)

目錄

第二節(jié)焊接殘存應(yīng)力對(duì)焊接構(gòu)造的影響...........................................17

第三節(jié)減小焊接殘存應(yīng)力的措施................................................19

第六章焊接構(gòu)造的變形規(guī)律.........................................20

第一節(jié)焊接變形種類............................................................20

第二節(jié)焊接變形的影響原因及其控制.............................................20

第三節(jié)焊接扭曲變形和波浪變形...................................................22

第四節(jié)焊接梁、腹板的上供變形...................................................22

第五節(jié)自重引起的主梁下?lián)?....................................................24

第七章梁的變形控制...............................................25

第一節(jié)主梁腹板下料估算.......................................................25

第二節(jié)工字梁H勺焊接控制.......................................................25

第三節(jié)箱形梁焊接變形控制.....................................................25

第八章梁的制造工藝...............................................26

第一節(jié)板材的I切割和拼接.......................................................26

第二節(jié)箱形主梁組裝與焊接.....................................................26

第三梁的接頭處理.............................................................28

第四節(jié)偏軌箱形主梁工藝要點(diǎn)...................................................31

第五節(jié)梯形主梁工藝要點(diǎn).......................................................32

第六節(jié)端梁工藝要點(diǎn)...........................................................35

第九章總體制造工藝規(guī)定35

第一節(jié)各構(gòu)件的制造工藝質(zhì)量規(guī)定...............................................35

第二節(jié)剛構(gòu)造變形的火焰訴正....................................................39

第十章檢測(cè).........................................................40

總結(jié)

道謝

參照文獻(xiàn)

第一章概述

門式類型起重機(jī)就依托起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)和小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的組合使所搬運(yùn)的物品在長(zhǎng)

方形平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)起重機(jī)運(yùn)動(dòng)H勺是起升機(jī)構(gòu)、運(yùn)行機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和變幅機(jī)構(gòu)。為了實(shí)

現(xiàn)這些運(yùn)動(dòng)、安放這些機(jī)構(gòu)并承受載荷，起重機(jī)必須有足夠的強(qiáng)度和剛度日勺金屬構(gòu)造，有驅(qū)

動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)并實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制的動(dòng)力控制系統(tǒng)；以及，為保證起重機(jī)安全并可靠運(yùn)轉(zhuǎn)日勺安全和

信號(hào)指示裝置對(duì)工程起重機(jī)，尤其是大功率的工程起重機(jī)的需要量日以增長(zhǎng)。伴隨現(xiàn)代科學(xué)

技術(shù)的發(fā)展，多種新技術(shù)、新材料、新構(gòu)造、新工藝在工程起重機(jī)上得到廣泛的應(yīng)用。所有

這些原因均有里地增進(jìn)了工程起重機(jī)H勺發(fā)展。根據(jù)國(guó)內(nèi)外既有工程起重機(jī)產(chǎn)品和技術(shù)資料H勺

分析，

第一節(jié)起重機(jī)鋼構(gòu)造日勺種類和特點(diǎn)

1.）雙梁門式起重機(jī)由主梁和支腿、下橫梁構(gòu)成的門架、梯子平臺(tái)、行走機(jī)構(gòu)、起重小車、

司機(jī)室、電纜卷車、防風(fēng)系統(tǒng)、機(jī)電設(shè)備等構(gòu)成，設(shè)備主體鋼構(gòu)造現(xiàn)場(chǎng)安裝擬采用汽車起重

機(jī)吊裝，詳細(xì)口勺安裝及有關(guān)參數(shù)如下:

大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)；重量；15000kg

支腿：重量：14000kg

主梁（雙個(gè)）

主梁總重量：15500kg

起重機(jī)總重：134800kg

2.）單主梁門式起重機(jī)由主梁和支腿、下橫梁構(gòu)成的門架、梯子平臺(tái)、行走機(jī)構(gòu)、起重小車、

司機(jī)室、電纜卷車、防風(fēng)系統(tǒng)、機(jī)電設(shè)備等構(gòu)成，設(shè)備主體鋼構(gòu)造現(xiàn)場(chǎng)安裝擬采用汽車起重

機(jī)吊裝，詳細(xì)日勺安裝及有關(guān)參數(shù)如下:

大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)：重量：6000kg

支腿：重量：6000kg

主梁重量：26000kg

起重機(jī)總重：63000kg

第二節(jié)起重機(jī)鋼構(gòu)造技術(shù)規(guī)定

1.1主梁。主梁采用梯形雙梁構(gòu)造，總K為194924m,寬度為11960山山,單根主梁上翼緣板寬為

4660mm，下翼緣板寬為3030mm,梁高12m,總重2680to為了利于減輕自重，翼緣板及腹板在長(zhǎng)

度和高度方向上采用不一樣厚度的鋼板。主梁由多段原則段構(gòu)成。構(gòu)造如下圖所示:

1.2剛性腿。剛性腿采用柱形整體式箱形構(gòu)造，最大截面為9956X9811mm,總重為5121。

為減輕自重,板厚在高度方向按等強(qiáng)度的原則采用不一樣厚度的鋼板設(shè)計(jì)。

1.3柔性腿。柔性腿采用人字形圓管構(gòu)造，由上接頭、兩根鋼管和箱形下橫梁構(gòu)成,兩根圓

管與卜橫梁及上接頭米使用方法蘭聯(lián)接。

第三節(jié)起重機(jī)鋼構(gòu)造焊接質(zhì)量

（一）基本規(guī)定

1.I、n級(jí)焊縫必須經(jīng)探傷檢查，并應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定和施工及驗(yàn)收規(guī)范的規(guī)定.

2.焊縫表面I、I【級(jí)焊縫不得有裂紋、焊瘤、燒穿、弧坑等缺陷。n級(jí)焊縫不得有表面氣孔、

夾渣、弧坑、裂紋、電弧擦傷等缺陷，且I級(jí)焊縫不得有咬邊、未焊滿等缺陷。

（二）基本項(xiàng)目

i.焊縫外觀：焊^外形均勺，焊道與短道，焊道與基木金屬之間過(guò)渡平滑，焊渣和飛濺物

清除潔凈。

2.表面氣孔：I、II級(jí)焊舞不容許；川級(jí)焊縫每50mm長(zhǎng)度焊縫內(nèi)容許直徑WO.4t；且W3nlm

氣孔2個(gè)；氣孔間距W6倍孔徑。

3.咬邊：1級(jí)焊縫不容途。

II級(jí)焊縫：咬邊深度W0.053且W0.5nlin,持續(xù)長(zhǎng)度W100mm,且兩側(cè)咬邊總長(zhǎng)W10%焊縫長(zhǎng)

度。

HI級(jí)焊縫：咬邊深度WO.lt,且Wlmm。

注：t為連接處較薄的板厚。

（三）成品保護(hù)

1焊后不準(zhǔn)撞砸接頭，不潴往剛焊完日勺鋼材上澆水。低溫卜.應(yīng)采用緩冷措施。

2不準(zhǔn)隨意在焊縫外母材上引弧。

3多種構(gòu)件校恰好之后方可施焊，并不得隨意移動(dòng)墊鐵和卜具，以防導(dǎo)致構(gòu)件尺寸偏差。隱

蔽部位的焊縫必須辦理完隱蔽驗(yàn)罷手續(xù)后，方可進(jìn)行下道隱蔽工序。

4低溫焊接不準(zhǔn)立即清渣，應(yīng)等焊縫降溫后進(jìn)行。

（四）應(yīng)注意的質(zhì)量問(wèn)題

1.尺寸超過(guò)容許偏差：對(duì)焊縫長(zhǎng)寬、寬度、厚度局限性，中心線偏移，彎折等偏差，應(yīng)嚴(yán)

格控制焊接部位的相對(duì)位置尺寸，合格后方準(zhǔn)焊接，焊接時(shí)精心操作。

2.焊縫裂紋：為防止裂紋產(chǎn)生，應(yīng)選擇適合的焊接工藝參數(shù)和施焊程序，防止用大電流，

不要忽然熄火，焊縫接頭應(yīng)搭10?15mm,焊接中木容許般動(dòng)、敲擊焊件。

3.表面氣孔：焊條按規(guī)定的I溫度和時(shí)間進(jìn)行烘焙，焊接區(qū)域必須清理潔凈，焊接過(guò)程中選

擇合適的焊接電流，減少焊接速度，使熔池中的氣體完全逸出。

4.焊縫夾渣：多層施焊應(yīng)層層將焊渣清除潔凈，操作中應(yīng)運(yùn)條對(duì)口勺，弧長(zhǎng)合適。注意熔渣

的流動(dòng)方向，采用堿性焊條時(shí)，上須使熔渣留在熔渣背面。

第四節(jié)鋼材除銹與預(yù)處理

鋼材的除銹措施重要有如下幾種：

1、拋丸除銹：

運(yùn)用機(jī)械設(shè)備H勺高速運(yùn)轉(zhuǎn)把一定粒度打勺鋼丸靠拋頭的離心力拋出，被拋出的鋼丸與構(gòu)件劇烈

碰撞打擊從而到土秩除鋼材表面銹飩?cè)丈啄康牡囊环N措施。它便用的鋼丸品種有：鑄鐵力和鋼

絲切丸兩種，鑄鐵丸是運(yùn)用熔化的鐵水在噴射并急速冷卻口勺狀況下形成的粒度在2?3mm

鐵丸，表面很圓整。它成本相對(duì)廉價(jià)但耐用性稍差。在拋丸過(guò)程中經(jīng)反復(fù)的撞擊鐵丸被粉碎

而當(dāng)作粉塵排除。鋼絲切丸是用廢舊鋼絲繩H勺鋼絲切成2mm的小段而成，它的表面帶有尖

角，除銹效果相對(duì)高且不易破碎使用壽命延長(zhǎng)，但價(jià)格有所提高。后者的拋丸表面更粗糙某

些。

2、噴丸除銹：

運(yùn)用高壓空氣帶出鋼丸噴射到構(gòu)件表面到達(dá)的一種除銹措施。

3、噴砂除銹：

運(yùn)用高壓空氣帶出石英砂噴射到構(gòu)件表面到達(dá)的一種除銹措施。石英砂的來(lái)源有：河砂、海

砂及人造砂等。砂日勺成本低且來(lái)源廣泛，但對(duì)環(huán)境污染大；除銹完全靠人工操作，除銹后日勺

構(gòu)件表面粗糙度小，不易到達(dá)摩擦系數(shù)日勺規(guī)定。海砂在使用前應(yīng)祛除其鹽份。

以上兩種除銹措施對(duì)環(huán)境艱度規(guī)定不不小于85%。

4、酸洗除銹：

酸洗除銹亦稱化學(xué)除銹，其原理是運(yùn)用酸洗液中日勺酸與金屬氧化物進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，使金屬氧

化物溶解，而除去鋼材表面的J銹蝕和污物。但酸洗不可以到達(dá)拋丸或噴丸的表面粗糙度效果。

且在酸洗除銹后一定要大量清水清洗并鈍化處理；它所形成的大量廢水、廢酸、酸霧導(dǎo)致環(huán)

境污染。假如處理不妥還會(huì)導(dǎo)致金屬表面過(guò)蝕，形成麻點(diǎn)。目前很少采用。

5、手工和動(dòng)力除銹：

工具簡(jiǎn)樸施工以便。但勞動(dòng)強(qiáng)度大，除銹質(zhì)量差。該法只有在其他措施都不具有的條件下才

能局部采用。例如個(gè)別構(gòu)件的修整或安裝工地的局部除銹處理等。其常用工具有：砂輪機(jī)、

鏟刀、鋼絲刷、砂布等。

供加工使用日勺鋼材，由于軋制后冷卻收縮不均勻和運(yùn)送堆放中的多種影響，會(huì)發(fā)生形變和銹

蝕。為保證號(hào)料和加工質(zhì)量，加工廠在號(hào)料前應(yīng)對(duì)鋼料進(jìn)行矯正、矯平和清銹，并涂上防銹

涂料。

鋼材"勺矯正及預(yù)處理：

矯正措施的選用，除與工件的形狀、材料的性能和工件的變形程度有關(guān)外，還與生產(chǎn)設(shè)備有

關(guān)。選擇剛剛矯正措施時(shí)應(yīng)注意如下問(wèn)題：

(1)對(duì)鋼性較大的鋼構(gòu)造產(chǎn)生的J彎曲變形不適宜采用冷矯正，應(yīng)在與焊接部位對(duì)稱的位置采

用火焰矯正措施進(jìn)行矯正。

(2)火焰矯正時(shí)，要嚴(yán)格控制加熱溫度，防止因鋼材組織變化而產(chǎn)生較大日勺熱應(yīng)力。

(3)盡量防止災(zāi)構(gòu)造危險(xiǎn)裁面的受拉區(qū)進(jìn)行火焰矯正。

采用機(jī)械措施或化學(xué)措施對(duì)鋼材H勺表面進(jìn)行清理H勺過(guò)程稱為預(yù)處理

門式起重機(jī)主架的制作重要是以鋼板為主，鋼板和型鋼在軋制過(guò)程中，也許產(chǎn)生殘存應(yīng)

力而變形，或者摘下料過(guò)程中鋼板通過(guò)剪切、氣割等工序加工后因鋼材受外力加熱等原因的

影響，會(huì)使表面產(chǎn)生不平、彎曲、扭曲、波浪等變形缺陷，此外，鋼材因寄存不妥和其他原

因的影響，也會(huì)使鋼材表面產(chǎn)生鐵銹、氧化皮等。這些都將影響龍門吊主架的零部件制造和

整體質(zhì)量。鋼材的預(yù)處理是把鋼板在焊裝之前進(jìn)行清理、烘干等的處理工藝。而矯正是使鋼

材在加工之前保持一種良好的平直狀態(tài)，以利于零件日勺加工。

鋼材的表面清理與防護(hù)

所謂表面清理與防護(hù)，系指清除鋼材表面的氧化皮和鐵銹然后再除銹ide鋼材表面涂刷防銹

底漆的工藝過(guò)程。品才子啊鋼廠熱軋時(shí)，會(huì)跟空氣中的氧氣直接起氧化反應(yīng)，在表面形成一

層完整的、致密"勺氧化鎂。在后來(lái)U勺運(yùn)送貯存中，鋼材表面會(huì)吸附空氣中的水分，由于鋼中

具有一定比例的碳和其他元素.因而在鋼材的表面會(huì)形成無(wú)數(shù)I內(nèi)微電池而發(fā)生電化銹也,使

鋼材表面產(chǎn)生銹斑

第二章起重機(jī)鋼構(gòu)造焊接工藝的選擇

第一節(jié)鋼材及焊接材料

鋼材及焊接材料，應(yīng)按施工圖的規(guī)定選用，其性能和質(zhì)量必須符合國(guó)標(biāo)和行業(yè)原則的規(guī)

定，并應(yīng)具有質(zhì)量證明書或檢查匯報(bào)。如采用其他鋼材和焊接材料代換時(shí)，必須經(jīng)設(shè)計(jì)單位

同意，同步應(yīng)有可靠的試驗(yàn)資料以及對(duì)應(yīng)的工藝文獻(xiàn)方可施焊。

焊接材料是指焊接時(shí)所消耗材料II勺通稱，例如焊條、焊絲、金屬粉末、焊劑、氣體等。

焊接行'也發(fā)展迅速，重要分為氫焊、C02焊接、氧切割、電焊。

常用鋼材焊接焊條選配如下表2-1：

鋼材技術(shù)條件焊條金屬規(guī)定

抗拉強(qiáng)度屈服強(qiáng)度延伸率備注

抗拉強(qiáng)度屈服強(qiáng)度

鋼號(hào)焊條型號(hào)f(MPa)f(MPa)65(%)

ft(MPa)ft(MPa)

不小于

E4301

E4303

Q235370?460223542033018重要構(gòu)件

E4315

E4316

E4303

370—460>235E431542033018

Q2954102295E4316

4102295E4315重要

42033022

E4316構(gòu)造用

E5010

470?5102345E5011

49039022

Q3454702345E5003

470?4902345E5015重要

49039022

E5016構(gòu)造用

E5503

5302300E5510

Q390E5513

5302300E551554044016

E5516

注：鋼材抗拉、屈服強(qiáng)度，由kgf/mm?換算成MPa的關(guān)系為Ikgf/mm2=9.8MPa<.

第二節(jié)焊接施工日勺技術(shù)規(guī)定

I.鋼構(gòu)造制作和安裝口勺切割、焊接設(shè)備，其使用性能應(yīng)滿足選定工藝日勺規(guī)定。

2.火焰切割前應(yīng)將鋼材表面距切割邊緣50mm范圍內(nèi)的銹斑、油污等清除潔凈。切割宜

采用精親密割，氧氣純度應(yīng)到達(dá)99.5%?99.8%,丙烷到達(dá)國(guó)標(biāo)純度。

3.焊接坡口可用火焰切割或機(jī)械加工，但加工后的坡口型式與尺寸，應(yīng)符合小規(guī)程有關(guān)規(guī)

定?；鹧媲懈顣r(shí)，切口上不得產(chǎn)生裂紋，并不適宜有不小于1.0mm的缺棱，切割后應(yīng)清

除邊緣上"勺氧化物、熔瘤和飛濺物等。機(jī)械加工時(shí)，加工表面不應(yīng)出現(xiàn)臺(tái)階。

4.切口或坡口邊緣上的缺棱，當(dāng)其為1?3mm時(shí)，可用機(jī)械加工或修磨平整，坡口不超

過(guò)1/10；當(dāng)缺棱或溝槽超過(guò)3.0mm時(shí)則應(yīng)用63.2如下的低氫型焊條補(bǔ)焊，并修磨平

整。

5.焊條、焊絲、焊劑和粉芯焊絲均應(yīng)儲(chǔ)存在干燥、通風(fēng)良好的J地方，并設(shè)專人保管。焊條、

焊劑和粉芯焊絲在使用前，必須按產(chǎn)品闡明書及有關(guān)工藝文獻(xiàn)規(guī)定的技術(shù)規(guī)定進(jìn)行烘干。

6.施焊前，焊工應(yīng)檢查焊件部位的組裝和表面清理口勺質(zhì)量，如不符合規(guī)定，應(yīng)修整合格后

方能施焊。

7.雨雪天氣時(shí)，嚴(yán)禁露天焊接。構(gòu)件焊區(qū)表面潮濕或有冰雪時(shí)，必須清除潔凈方可施焊。

在四級(jí)以上風(fēng)力焊接時(shí)，應(yīng)采用防風(fēng)措施。

8.常用一般低合金構(gòu)造鋼施焊最低溫度

9.不應(yīng)在焊縫以外日勺母材上打火引弧。

10.定位點(diǎn)焊，必須由持焊工合格證的J工人施焊。點(diǎn)焊用的焊接材料，應(yīng)與正式施焊用H勺材

料相似。

11.T型接頭角焊縫和對(duì)接接頭價(jià)J平焊縫，其兩端必須配置引弧板和引出板，其材質(zhì)和坡口

型式應(yīng)與被焊工件相似。手工焊引弧板和引出極長(zhǎng)度，應(yīng)不小于或等于60mm,寬度應(yīng)不

小于或等于50mm；焊縫引出長(zhǎng)度應(yīng)不小于或等于25mm。自動(dòng)焊引弧板和引出板長(zhǎng)度,

應(yīng)不小于或等于150mm,寬度應(yīng)不小于或等于80mm；焊縫引出長(zhǎng)度應(yīng)不小于或等于

80mm。焊接完畢后，必須用火焰切除被焊工件上的引弧、引出板和其他卡具，并沿受力

方向修磨平整，嚴(yán)禁用錘擊落。

12.對(duì)非密閉的隱蔽部位，應(yīng)按施工圖的規(guī)定進(jìn)行涂層處理后，方可進(jìn)行組裝；對(duì)刨平頂緊

的部位，必須經(jīng)質(zhì)量部門檢查合格后才能施焊。

13.坡口底層焊道宜采用不不小于63.2mm的焊條，底層根部焊道的最小尺寸應(yīng)合適,

以防產(chǎn)生裂紋。規(guī)定焊透時(shí)對(duì)接雙面焊縫和T型接頭角焊縫的］背面，可用清除焊根的措施

施焊。

第三節(jié)焊條電弧焊

1..焊接的基本原理

電弧焊是運(yùn)用在兩極之間II勺氣體介質(zhì)中產(chǎn)生持久而避烈的放電現(xiàn)象，產(chǎn)生高溫使焊件熔

接在一起，其重要特點(diǎn)是，電弧是熔化金屬的熱源，而電弧的能量來(lái)自電源。

手工電弧焊（簡(jiǎn)稱手弧焊），是運(yùn)用手工操縱焊條進(jìn)行電弧焊的措施.操作中焊條和焊件分

別作為兩個(gè)電極，運(yùn)用焊條和焊件方間產(chǎn)牛啊電弧熱后來(lái)熔化焊件金屬，冷卻后形成焊縫.

焊接電弧的引燃。

手工電弧焊開(kāi)始，焊機(jī)開(kāi)動(dòng)，雖有空載電壓作用在焊條和焊件（或稱兩極）上，但這時(shí)電

極之間的I氣體仍保持為原子狀態(tài)，還沒(méi)有產(chǎn)生電弧，面電弧只有通過(guò)引燃過(guò)程后才能產(chǎn)生。

當(dāng)氣體原子或分子獲得足夠能量時(shí)，便可釋放電子，形成正離子和負(fù)離子。這些正\負(fù)離子

及電子構(gòu)成歐I帶電質(zhì)子，在氣體中到達(dá)一定濃度后來(lái)，就使氣體變成導(dǎo)電體。

引燃電弧的重要條件之一就是使電極之間的氣體導(dǎo)電。引燃電弧時(shí)，焊條未端碰觸被焊

件，焊接回路短路，強(qiáng)大的短路電流流過(guò)短路處，將產(chǎn)生諸多的熱量，焊條末端與焊件的接

觸處迅速熔化甚至蒸發(fā)。在提起焊條瞬間，短路電流通過(guò)金屬日勺細(xì)頸，這時(shí)電流密度迅速增

大，它歐I溫度忽然升高.當(dāng)焊條與焊件迅速分開(kāi)后來(lái)，在兩極間的氣體間隙中，充斥了輕易

導(dǎo)電的金屬蒸氣.在焊條與焊件分開(kāi)臥J同步，很高的電壓作用在兩電極之間，使陰極向外發(fā)

射電子，由于氣體里有金屬蒸氣和藥皮蒸氣，氣體開(kāi)始導(dǎo)電，電弧便引燃了。電弧引燃后來(lái),

氣體的帶電質(zhì)點(diǎn)迅速增長(zhǎng)，它的濃度到達(dá)平衡.陰極H勺持續(xù)電子發(fā)射，氣體時(shí)不停電離，就

能使電弧持久而穩(wěn)定地燃燒.。

2.焊接電弧的構(gòu)成

焊接電弧由陰極區(qū)、陽(yáng)極區(qū)和弧柱區(qū)三部分構(gòu)成.

電弧緊靠陰極表面的區(qū)域稱為陰極區(qū)，緊靠陽(yáng)極表面的區(qū)域稱為陽(yáng)極區(qū)，由于正離子的

質(zhì)量要比電子質(zhì)量大得多，因此在同一電場(chǎng)的作用下，電子離開(kāi)陰極而跑向陽(yáng)極的速度要比

正離子離開(kāi)陽(yáng)極而跑向陰極的速度大得多。這樣，在陰極區(qū)便剩有較多的正離子，導(dǎo)致陰極

區(qū)電壓降，同理，在陽(yáng)極區(qū)便有較多的電子導(dǎo)致陽(yáng)極區(qū)電壓降，陰極區(qū)的電場(chǎng)強(qiáng)度較大，電

弧里的正離子轟擊陰極表面，把它們的電場(chǎng)能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，在陰極表面形成白痙的輝點(diǎn)，

叫做陰極輝點(diǎn)。陰極輝點(diǎn)II勺最高溫度可以到達(dá)陰極材料的沸點(diǎn)，同樣原因，負(fù)離子和電了?轟

擊陽(yáng)極表面，形成陽(yáng)極輝點(diǎn)。用直流電源焊接，被焊工件可以接到焊機(jī)輸出端的正極或負(fù)極,

前者稱為焊接H勺正極性或正接，后者稱為焊接的I反極性或反接，正接口勺陽(yáng)極輝點(diǎn)都落在被焊

工件上，反接的J陰極輝點(diǎn)部落在被焊工件上，熔深重要是在輝點(diǎn)處加熱形成日勺，假如陰極和

陽(yáng)極是同樣的材料，由于陽(yáng)極輝點(diǎn)日勺溫度高「陰極輝點(diǎn)均溫度,因此正接比反接產(chǎn)生的熔深

大

位于陰極區(qū)和陽(yáng)極區(qū)中間部分H勺電弧叫弧柱.弧柱長(zhǎng)度隨兩個(gè)電極之間口勺距離而變化，但

由于陰極區(qū)和陽(yáng)極區(qū)厚度很小，一般便用弧柱的長(zhǎng)度來(lái)代表電弧的長(zhǎng)度

弧柱的溫度由于不受電極材料沸點(diǎn)的限制，因此弧柱溫度一般高于陰極輝點(diǎn)和陽(yáng)極輝點(diǎn)

的溫度，可達(dá)達(dá)5000--80()(TC。一?般狀況下，焊接電流越大，弧柱中電離程度也越大，弧柱

溫度也越高.。

焊接電弧日勺能量是由焊接電源(弧焊發(fā)電機(jī)或弧焊變壓器)供應(yīng)H勺，這些能量消耗于陰極

發(fā)射電子，氣體分子吸熱后來(lái)分解為原子，原子電離并鼓勵(lì)帶電質(zhì)子的運(yùn)動(dòng)，這些消耗日勺能

量又通過(guò)電弧各個(gè)區(qū)域的帶電質(zhì)點(diǎn)碰撞對(duì)"應(yīng)電極,異性帶電質(zhì)點(diǎn)日勺復(fù)合、吸熱化學(xué)反應(yīng)'，受鼓

勵(lì)的原子答復(fù)到穩(wěn)定的狀態(tài)等途徑，以熱能和輻射能等形式釋放出來(lái).實(shí)質(zhì)上，電弧燃燒是

能量轉(zhuǎn)換時(shí)過(guò)程，焊接電弧所產(chǎn)生H勺能量能用于焊接

焊條與電流匹配參數(shù)表2-2

焊條直徑1.62.02.53.24.05.05.8

(mm)

電流(A)25?4040?6050?80100-130160~210200?270260?300

注：立、仰、橫焊電流應(yīng)比平焊小10%左右。

第四節(jié)CO2氣體保護(hù)焊

以C02作保護(hù)氣體，依托焊絲與焊件之間口勺電弧來(lái)熔化金屬的氣體保護(hù)焊的措施稱

C02焊。這種焊接法采用焊絲自動(dòng)送絲，敷化金屬最大、生產(chǎn)效率高、質(zhì)量穩(wěn)定。

由「二氧化碳?xì)怏w日勺0熱物理性能的特殊影響，使用常規(guī)焊接電源時(shí)，焊絲端頭熔化金屬不

也許形成平衡口勺軸向自由過(guò)渡，一般需要采用短路和熔滴縮頸爆斷、因此，與MIG焊自由

過(guò)渡相比，飛濺較多。但如采用優(yōu)質(zhì)焊機(jī)，參數(shù)選擇合適，可以得到很穩(wěn)定H勺焊接過(guò)程，使

飛濺減少到最小的程度。由于所用保護(hù)氣體價(jià)格低廉，采川短路過(guò)渡時(shí)焊縫成形良好，加上

使用含脫氧劑U勺焊絲即可獲得無(wú)內(nèi)部缺陷的劉質(zhì)量焊接接頭。因此這種焊接措施H前已成為

黑色金屬材料最重要焊接措施之-o

一.特點(diǎn)及運(yùn)用

a.生產(chǎn)效率高：由于CO2焊的電流密度大，電弧熱量運(yùn)用率較高，焊后不需清渣，因此比手

工電弧焊生產(chǎn)率高；

b.成本低：C5氣體價(jià)格廉價(jià)，且電能消耗少，減少了成本;

C.焊接變形?。篊02焊電弧熱量集中，焊件受熱面積小，故變形小;

d.焊接質(zhì)量好：CO2焊的焊縫含氫量少，抗裂性好，焊縫機(jī)械性能好；

e.操作簡(jiǎn)便：焊接時(shí)可觀測(cè)到電弧和熔池狀況，不易焊偏，合適全位置焊接，易掌握；

f.適應(yīng)能力強(qiáng)：CO?焊常用于碳鋼及低合金鋼，可進(jìn)行全位置焊接。除用于焊接構(gòu)造外，還

用于修理和磨損零件口勺堆焊，我企業(yè)重要用于閥體和閥座口勺連接焊，鑄件補(bǔ)焊。

缺陷是：如采用大電流焊接時(shí)，焊縫表面成形不如埋弧焊，飛濺較多；不能焊接易氧化

的有色金屬。也不適宜在野外或有風(fēng)的地方施焊。

二、CCh氣體保護(hù)焊工藝參數(shù)

為了保證CO2氣體保護(hù)焊能獲得優(yōu)良的焊接質(zhì)量，除了要有合適的焊接設(shè)

備和焊接材料外，還應(yīng)選擇合理日勺焊接工藝參數(shù)，包括：焊絲直徑、焊接電流、

電弧電壓、焊絲伸出長(zhǎng)度、焊接速度、氣體流量、電源極性及回路電感等八種工

藝參數(shù)。

1.焊絲直徑：焊絲直徑根據(jù)焊件厚度、焊縫空間位置及生產(chǎn)率等條件來(lái)選擇薄

板或中板的立、橫、仰焊時(shí)，多采用直徑1.6mm如下的郅焊絲。當(dāng)平焊位置焊接中厚板時(shí),

可采用徑不小于1.6mm口勺粗絲。

不一樣直徑焊絲的合用范圍表2-3

絲徑（mm）熔滴過(guò)渡形式施焊位置焊件厚度

短路過(guò)渡全位置1.0-2.5

0.5~0.8

顆粒過(guò)渡平位2.5-4.0

短路過(guò)渡全位置2.0?8.0

1.0?1.4

顆粒過(guò)渡平位2.0-12.0

1.6短路過(guò)渡全位置3.0-12

21.6顆粒過(guò)渡平位>6

根據(jù)以上原則，在“座一體”連接焊時(shí)，一般可選焊絲直徑左右的J細(xì)絲進(jìn)行焊接。

2.焊接電流：CO2保護(hù)焊時(shí)，焊接電流是最重要的參數(shù)。由于焊接電流的大小，決定了焊

接過(guò)程口勺熔滴過(guò)渡形式，從而對(duì)飛濺程度、電弧穩(wěn)定性有很大的影響，同步，焊接電流對(duì)于

熔深及生產(chǎn)率，也有著決定性日勺影響。電流增大，熔深增長(zhǎng)，熔寬略增長(zhǎng)，焊絲熔化速度增

長(zhǎng)，生產(chǎn)率提高，但電流太大時(shí)，會(huì)使飛濺增長(zhǎng)，并輕易產(chǎn)生燒穿及氣孔等缺陷。反之，若

電流太小，電弧不穩(wěn)定，而產(chǎn)生未焊透，焊縫成形差。

不一樣絲徑焊接電流選用范圍表2-4

焊接電流（A）

絲徑（mm）

顆粒過(guò)渡（30-45V）短路過(guò)渡（16?22V）

0.8150-25050-100

1.0150-30()70~120

1.2160~35090-150

1.6200-500140-200

2.0350-6CM)160-250

2.4500~750180~280

3.電弧電壓：電弧電壓也是重要的焊接工藝參數(shù)，選擇時(shí)必須與焊接電流配合恰當(dāng)。電弧電

壓的大小對(duì)焊縫成形、熔深、飛濺、氣孔以及焊接過(guò)程的穩(wěn)定性等均有很大影響一般細(xì)絲焊

接時(shí)電弧電壓為16-24V,粗絲（01.6以上）焊接時(shí)電弧電壓為25~36V。采用短路過(guò)渡形式

時(shí)，其電弧電壓與焊接電流的最佳配合范圍見(jiàn)下表:：

CO?包路過(guò)渡時(shí)電弧電壓最佳范圍2-5

電弧電壓（V）

焊接電流（A）

平焊立焊和仰焊

75~12018~21.518-19

130~17019.5-23.018?21

180-21020-2418.5-22

220-26021-2519-23.5

4.焊接速度：焊接速度會(huì)影響焊縫成形、氣體保護(hù)效果、焊接質(zhì)量及效率。在一定口勺焊絲直

徑、焊接電流和電弧電壓的工藝條件下，速度增快，焊縫熔深及熔寬均有所減小。假如焊速

太快，則也許產(chǎn)生咬邊或未熔合缺陷，同步，氣體保護(hù)效果變壞，出現(xiàn)氣孔。反之若婢速太

慢，效率低，焊接變形大，一般，CCh半自動(dòng)焊速在15~30m/h范圍內(nèi)；自動(dòng)焊時(shí)，速度稍

快些，但一股不超過(guò)40m/h<.

5.焊絲伸出長(zhǎng)度：指從導(dǎo)電嘴到焊絲端頭H勺距離。

一般按下式選定：

L=10dmm

假如焊接電流取上限值，則伸出長(zhǎng)度也可稍大某些。

6.COz氣體流量：其大小應(yīng)根據(jù)接頭形式、焊接電流、焊接速度、噴嘴直徑等參數(shù)決定。一

般細(xì)絲（<1.6）焊接時(shí)，流量為5~15L/min；粗絲01.6）焊時(shí),流量15~25L/min.

7.電源極性：CCh氣體保護(hù)焊時(shí)，重要采用直流反極性連接，這種焊接過(guò)程電弧穩(wěn)定，飛濺

少、熔深大。而正極接時(shí)，由于焊絲為陰極，焊件為陽(yáng)極，焊絲熔化速度快，而熔深較淺，

余高增大，飛濺也較多，一般只用于閥門堆焊或鑄鋼件的補(bǔ)焊。

8.回路電感：焊接回路中串聯(lián)H勺電感量應(yīng)根據(jù)焊絲直徑、焊接電流、和電弧電壓來(lái)選擇。合

適口勺電感，可以調(diào)整短路電流的增長(zhǎng)速度，使飛濺減少，還可以調(diào)整短路頻率，調(diào)整燃弧時(shí)

間，控制電弧熱量；電感值太大時(shí)，短路過(guò)渡慢，短路次數(shù)少，引起大顆粒的金屬飛濺或焊

絲成段炸斷，導(dǎo)致熄弧或引弧困難；電壓值太小時(shí)，短路電流增長(zhǎng)速度快，導(dǎo)致很細(xì)的顆粒

飛濺，使焊縫邊緣不齊。

焊絲直徑（mm）焊接電流（A）電弧電壓（V）電感量（mH）

0.8100180.01-0.08

1.2130190.01-0.16

1.6160200.3~0.7

焊接回路電感量的選擇2-6

一般，可采用試焊法，來(lái)調(diào)整電感量，當(dāng)?shù)竭_(dá)焊接過(guò)程電弧穩(wěn)定、短路頻率較

高，飛濺最小時(shí)，則此電感量值是合適的。上述8種參數(shù)中，重要是焊絲直徑、焊接電流和

電弧電壓、焊接速度等幾項(xiàng)，其他參數(shù)基本上變化不大。在選擇焊接工藝參數(shù)時(shí)，應(yīng)根據(jù)板

厚、接頭形式和焊縫空間位置，以及確定的熔滴過(guò)渡形式等來(lái)綜合考慮，從而滿足焊接質(zhì)量

和生產(chǎn)規(guī)定。

第五節(jié)埋弧焊

埋弧焊（含埋弧堆焊及電渣堆焊等）是一種電弧在焊劑層下燃燒進(jìn)行焊接口勺措施。其固

有的焊接質(zhì)量穩(wěn)定、焊接生產(chǎn)率高、無(wú)弧光及煙塵很少等長(zhǎng)處，使其成為壓力容器、管段制

造、箱型梁柱等重要鋼構(gòu)造制作中“勺重要焊接措施。近年來(lái)，雖然先后出現(xiàn)了許多種高效、

優(yōu)質(zhì)的新焊接措施，但埋瓠焊"勺應(yīng)用領(lǐng)域仍然未受任何影響。從多種熔焊措施的熔敷金屬重

量所占份額的角度來(lái)看，埋弧焊約占10%左右，且數(shù)年來(lái)一直變化不大。埋弧焊是當(dāng)今生

產(chǎn)效率較高的機(jī)械化焊接措施之它的全稱是埋弧自動(dòng)焊，又稱焊劑層下自動(dòng)電弧

焊。

長(zhǎng)處：

1.生產(chǎn)效率高

這是由于，首先焊絲導(dǎo)電長(zhǎng)度縮短，電流和電流密度提高，因此電弧H勺溶深和焊

絲溶敷效率都大大提高。（一般不開(kāi)坡口單面一次溶深可達(dá)20mm）另首先由于焊劑和

溶渣的I隔熱作用，電弧二基本沒(méi)有熱日勺輻射散失，飛濺也少，雖然用于熔化焊劑的熱

量損耗有所增大，但總的熱效率仍然大大增長(zhǎng)。

2.焊縫質(zhì)量高

熔渣隔絕空氣的保護(hù)效果好，焊接參數(shù)可以通過(guò)自動(dòng)調(diào)整保持穩(wěn)定，對(duì)焊工技術(shù)

水平規(guī)定不高，焊縫成分穩(wěn)定，機(jī)械性能比很好。

3.勞動(dòng)條件好

除了減輕手工焊操作口勺勞動(dòng)強(qiáng)度外，它沒(méi)有弧光輻射，這是埋弧焊的獨(dú)特長(zhǎng)處。

埋弧焊的應(yīng)用范圍目前重要用于焊接多種鋼板構(gòu)造?？珊附拥匿摲N包括碳素構(gòu)造

鋼，不銹鋼，耐熱鋼及其復(fù)合鋼材等。埋弧焊在造船，鍋爐，化工容器，橋梁，起重

機(jī)械及冶金機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用最為廣泛。此外，用埋弧焊堆焊耐磨耐蝕合金或用于焊

接銀基合金，銅合金也是較理想的。

對(duì)接接頭埋弧自動(dòng)焊參數(shù)表2-7

焊接參數(shù)

板厚焊絲直徑焊接

接頭型式焊接電松電弧電壓焊接速度

(mm)(mm)次序

(A)(V)(m/rain)

正440-48030

84

0.50

反480?53031

正530?57031

1040.63

1B3反590~64033

正620?6600.42

12435

反680?7200.41

Y80V正830?85036?380.42

145

口?反

41.0600?62035?380.75

正600?65036?38

7O?±5?

y0.42

4反650?68038?40

70*

16正830?8500.33

5

*.0

反60()?62036?380.75

70*

正8500.42

ci?

18536?38

反8000.50

正780?82029?320.33

70*±5*反

4

c?

20正

5

反700~75036?380.46

70*

正92536

2060.45

4。反85038

55?

正100038?400.40

6

22

反90()?95017?39().62

OS*1?J0

7。?土5?

￡5?正700~72036?38

0.33

4

反700?750

80?

24

正800340.3

5貴

反900300.27

70*正

820

28430?320.27

.ED?反

正750?80036?380.30

4

d@反800?850

70*

正800

30

6

D@反850?900360.25

第三章工藝裝備

第一節(jié)主梁吊具

門式起重機(jī)的支腿工作狀態(tài)是傾斜日勺。其吊裝狀態(tài)也是傾斜口勺，與垂直吊裝相比，其拴

鉤和精確對(duì)位H勺難度要大，可選擇旋轉(zhuǎn)法和滑移法來(lái)吊裝較為理想。因此采用旋轉(zhuǎn)法吊裝，

根據(jù)支腿的實(shí)際高度，計(jì)劃出臂口勺高度。

主梁吊裝

1、本次工藝制作，按門式起重機(jī)所需工作半徑制定出其站定部位，兩主梁在地梁兩邊

盡量靠近運(yùn)行地梁,防止主梁起吊就位時(shí)，起重機(jī)工作半徑增大。因此，頭一根主梁在兩端

支腿中間采用主梁吊裝到位后，大臂移到支腿上面接法蘭處對(duì)位。另一根主梁則將其吊到起

重機(jī)主梁外面，將主梁吊到位后來(lái)趴大臂移到支腿上面接法蘭處對(duì)位。

.主:梁墊架制作

主梁墊架示意圖

(1)斜撐(2)支腿(3)墊架橫梁(4)橫撐

2下橫梁的吊裝：運(yùn)用流動(dòng)式起重機(jī)將已組裝好時(shí)下橫梁按軌道上日勺劃線位置吊至在軌

道上，并用枕木或支撐把下橫梁固定牢固。

重新找正兩根下橫梁的基準(zhǔn)線，調(diào)整跨度及對(duì)角線至原則容許H勺誤差范圍之內(nèi)。要注意

控制車輪踏面中心與軌道中心線的偏差。

3支腿吊裝

門式起重機(jī)口勺支腿工作狀態(tài)是傾斜的。其吊裝狀態(tài)也是傾斜的，與垂直吊裝相比，其拴

鉤和精確對(duì)位H勺難度要大，可選擇旋轉(zhuǎn)法和滑移法來(lái)吊裝較為理想。

第二節(jié)其他工藝裝備

小車吊裝

1、選定汽車起重機(jī)的工作位置：按小車安裝位置的規(guī)定，確定汽車起重機(jī)合適的工作

位置，以便于順利完畢小車組件吊裝作業(yè)。

2、吊索及機(jī)具的拴掛

拆去小車防雨罩，估算小車組件重量和位置，防止拴掛不妥載荷嚴(yán)重偏心。

第四章起重機(jī)鋼軌的焊接

在起重機(jī)的制造工藝中，常將箱形主梁上鋪設(shè)口勺鋼軌采用對(duì)接形式焊接成一根無(wú)縫隙的長(zhǎng)鋼

軌。在大車軌道安裝中，也有許多是采用焊接的聯(lián)接型式?，F(xiàn)將實(shí)際工作中鋼軌對(duì)接焊接工

藝的案例總結(jié)如下。

第一節(jié).鋼軌口勺材質(zhì)和表面硬度規(guī)定選擇焊材

1.鋼軌

起重機(jī)的小車軌道有三種

⑴起重機(jī)鋼軌如QU70、QU80等。

(2)P型鋼軌如P24、P38、P43等。

(3)方鋼如：30nimx40nnn.40mmx40mm等。

前兩種鋼軌的頂部做成凸?fàn)睿撞渴蔷叩囊欢▽挾鹊钠綑?quán)，可增大與基礎(chǔ)的接觸面。鋼軌的

截面為工字形，具有良好的抗彎強(qiáng)度，其含碳量、含鋅量較高，wC=0.5%?0.8%,

wMn=0.6%?1.5%。而方鋼的材料為Q275,頂部平直，對(duì)車輪磨損較大，這里暫不討淪。

2.焊條

鋼帆的對(duì)接焊縫規(guī)定不進(jìn)行處理就能到達(dá)鋼軌的表面硬度。如下圖所示，在軌道頭部如下，

用E5016焊條；在軌道頭部用堆焊焊條D322（輅鴇鋁銳冷沖模焊條）。這樣既經(jīng)濟(jì)又實(shí)用，

不僅可保證對(duì)接焊縫質(zhì)量和強(qiáng)度，并且可使堆焊層硬度（焊后空冷心55HRC。

上述兩種焊接條都是交、直流兩用，直徑均為5mm,焊接電流均為180?240A,電弧電壓

均為36?24V。

第二節(jié).鋼軌對(duì)接焊工藝

1.工具、材料及焊接準(zhǔn)備

電焊機(jī)1?2臺(tái)，焊炬2?3把。?300℃溫度計(jì)一只，氧氣、乙快氣。焊前將焊條放在250?

400c烘箱內(nèi)烘焙lh后來(lái)，把對(duì)■接的鋼軌平放在水泥地面上支好，對(duì)接焊縫間隙20mm,校

直、校平，鋼軌對(duì)接表面除油、除污、打磨及擦洗潔凈。

2.焊接操作

由于鋼軌焊接性能較差，因此焊接工藝較為繁瑣，要把0?300c的溫度計(jì)固定在鋼軌上，

在距離焊縫兩邊100mm長(zhǎng)口勺位置，用2?3把焊炬同步對(duì)鋼軌預(yù)熱。當(dāng)鋼軌溫度到達(dá)230?

250℃時(shí)，先用E5016焊條從鋼軌底部邊加熱邊堆焊，堆焊至軌道頭部時(shí)，在用D322焊條

邊加熱邊堆焊。焊接要間斷進(jìn)行，盡量減少焊接部位的熱量，使焊接過(guò)程中一直保持軌道溫

度230?250℃。所有焊接完畢后，還要繼續(xù)加熱到250C,再將鋼軌在空氣中通過(guò)K）.5h時(shí)

間緩慢冷卻到室外溫度（30C左右），以防止裂紋產(chǎn)生。焊接后應(yīng)檢查焊縫處和與鋼軌銜接處

有無(wú)明顯痕跡及焊后硬度3

焊后用氣動(dòng)砂輪磨削，使鋼軌頭部的堆焊縫與原鋼軌表面保持在同一平而上，具有同樣口勺表

而粗糙度。

第三節(jié)工作原理及應(yīng)用效果

一.工作原理

鋼在不一樣日勺溫度下具有不一樣日勺內(nèi)部組織構(gòu)造，而內(nèi)部組織構(gòu)造發(fā)生變化必然使鋼的力學(xué)

性能也發(fā)生變化。鋼軌的JwC=0.5%?0.8%,屬于亞共打鋼,在AC1線(723℃)如下時(shí),鋼

的I內(nèi)部組織是鐵索體和珠光體，這種鋼表面淬火后形成馬氏體組織，具有很高FI勺強(qiáng)度和硬度。

在焊接之前，鋼軌先預(yù)熱到230?250C,做一次低溫回火處理，使焊縫部位R勺金屬冷卻后

不開(kāi)裂，這時(shí)硬化層的構(gòu)造由馬氏體向回火馬氏體轉(zhuǎn)變，使鋼的內(nèi)應(yīng)力局部消除，韌性有所

增長(zhǎng)，而硬度幾乎不減少，也可保證鋼軌在預(yù)熱溫度下不變形。假如預(yù)熱溫度過(guò)高，會(huì)使原

表而硬化層的馬氏體組織轉(zhuǎn)變成其他組織，例如索氏體，導(dǎo)致鋼軌硬度減少。

在鋼軌對(duì)接焊時(shí)，伴隨焊接溫度的升高，焊接部位的回火馬氏體開(kāi)始向其他組織轉(zhuǎn)變。焊接

要間斷進(jìn)行，盡量減少焊接部位H勺熱量，使鋼軌焊接過(guò)程中一直保持230?250℃的溫度。

當(dāng)這一部位焊接結(jié)束，如在空氣中迅速冷卻到230?250C,回火脆性是常常碰到的問(wèn)題。

對(duì)一般碳鋼而言，馬氏體開(kāi)始形成溫度為200?33UC,而鋼就是含缽元素口勺合金鋼，鋼軌

『、J馬氏體形成溫度應(yīng)為100?200℃。

這就規(guī)定鋼軌所有對(duì)接焊接后，應(yīng)加熱到230?250℃后在空氣中緩慢地冷卻，通過(guò)205h,

溫度從230?25OC緩慢地冷卻到室外溫度，這樣焊縫金屬才能逐漸轉(zhuǎn)變成馬氏體組織。由

于焊縫部位合金與凱道整體緩慢冷卻到室外溫度，因此使焊縫部位的內(nèi)應(yīng)力減小，表面不產(chǎn)

生裂紋。此外，經(jīng)硬度計(jì)測(cè)試，軌道頂部焊縫到達(dá)了軌道頂部表面本來(lái)日勺硬度，闡明表面硬

度也到達(dá)了規(guī)定。

二.應(yīng)用效果

采用上述對(duì)接焊接工藝將焊接性能較差的鋼軌成功地運(yùn)用在起重機(jī)產(chǎn)品H勺小車軌道制作上。

起重機(jī)箱形主粱上鋪設(shè)的鋼軌采用焊接的形式對(duì)接成一根無(wú)縫隙的整根鋼軌，可大大增長(zhǎng)起

重機(jī)箱形豐梁的剛性，既減少了主梁的拱度下?lián)献冃?，又減少了起重機(jī)小車運(yùn)行的噪聲，使

小車運(yùn)行平穩(wěn)，輪壓均勻。此外，還減少了小車車輪磨損，延長(zhǎng)了車輪壽命，從而延長(zhǎng)了起

重機(jī)的使用壽命，提高了可靠性，減少了維修工作量，節(jié)省顧客在使用中的費(fèi)用，受到顧客

的好評(píng)。這種焊接工藝對(duì)大噸位、大跨度的起重機(jī)尤為重要。

伴隨鋼構(gòu)造廠房設(shè)計(jì)制造技術(shù)的逐年提高,廠房跨度越來(lái)越大,鋼軌對(duì)接焊接工藝這項(xiàng)經(jīng)濟(jì)、

實(shí)用的技術(shù)顯得越來(lái)越重要了。

第五章鋼構(gòu)造件殘存應(yīng)力

第一節(jié)焊接殘存應(yīng)力產(chǎn)生及分布

焊縫金屬是由焊接填充金屬材料及部分母材金屬熔化結(jié)晶后形成的。其組織和化學(xué)成分

都不?樣于母材。熱影響區(qū)受焊接熱循環(huán)的影響組織和性能都發(fā)生變化，尤其是熔合區(qū)日勺組

織和性能更為明顯，因此焊接接頭是個(gè)成分組織和性能都不一樣樣H勺均勻體。此外，焊接接

頭因形狀和布置不一樣將會(huì)產(chǎn)生不一樣程度的應(yīng)力集中。

在焊接過(guò)程中，隨時(shí)間而變化的內(nèi)應(yīng)力為焊接瞬時(shí)應(yīng)力，焊后當(dāng)焊件溫度降至常溫時(shí)，

殘存于焊件中H勺內(nèi)應(yīng)力則為焊接殘存應(yīng)力。殘存應(yīng)力在一定條件下，還會(huì)影響焊件的強(qiáng)度、

剛度，受壓時(shí)H勺穩(wěn)定性，加工精度和尺寸的穩(wěn)定性等。

焊接應(yīng)力口勺分布和大小取決于：材料的線膨脹系數(shù)、彈性模最、屈服點(diǎn)，焊件小J形狀

尺寸和溫度場(chǎng)，而溫度場(chǎng)又與材料的導(dǎo)熱系數(shù)、比熱、密度以及焊接工藝參量和條件親密有

關(guān)。由于焊接過(guò)程的溫度變化范圍大，上述材料的多種系數(shù)有很大的起伏，尤其是牽涉到材

料的相變時(shí)，也許引起焊接應(yīng)力的反復(fù)。這種狀況使焊接應(yīng)力變形問(wèn)題卜分復(fù)雜，因此實(shí)踐

中往往采用理論和數(shù)值分析與試驗(yàn)相結(jié)合的措施來(lái)掌握焊接應(yīng)力變形I句規(guī)律和影響原因，最

終到達(dá)預(yù)測(cè)、控制和調(diào)整它們的目的。

焊接應(yīng)力和種類根據(jù)其空間位置和互相關(guān)系可以分為如下幾種：

1、單向應(yīng)力：焊接薄板的對(duì)接焊縫以及在焊件表面堆焊時(shí)，焊件存在的應(yīng)力是單向應(yīng)

力。

2、雙向應(yīng)力：在焊接較厚的