基于砂石拌合系統(tǒng)六管柱及平臺(tái)制作焊接工藝分析

張浩浩

摘 要：砂石拌合系統(tǒng)（B系列）膠帶機(jī)鋼結(jié)構(gòu)制作較復(fù)雜，對(duì)各結(jié)構(gòu)件的要求較高，為保證焊縫的質(zhì)量和各連接部位的尺寸精度，合理的焊接工藝是關(guān)鍵。六管柱及平臺(tái)的焊接在砂石拌合系統(tǒng)（B系列）膠帶機(jī)鋼結(jié)構(gòu)使用中較為重要，直接影響到系統(tǒng)的使用。

關(guān)鍵詞：六管柱；平臺(tái)；焊接工藝

前言

白鶴灘水電站位于四川省寧南縣和云南省巧家縣交界處，是金沙江下游干流河段梯級(jí)開(kāi)發(fā)的第二梯級(jí)電站，具有防洪、攔沙、改善下游航運(yùn)條件和發(fā)展的作用。白鶴灘電站是配電輸運(yùn)的骨干電源點(diǎn)之一，總裝機(jī)容量1600萬(wàn)千瓦，工程采用堤壩式開(kāi)發(fā)。2014年4月21日對(duì)金沙江白鶴灘電站大壩砂石加工系統(tǒng)（含專(zhuān)用公路）建安及運(yùn)行公開(kāi)招標(biāo)。白鶴灘電站大壩壩高277米，正常蓄水825米，水庫(kù)總庫(kù)容量206.27億立方米。葛洲壩集團(tuán)于2012年1月31日以12.7億中標(biāo)荒田砂石骨料及混凝土拌合生產(chǎn)系統(tǒng)項(xiàng)目。

B系列膠帶機(jī)是人工骨料生產(chǎn)系統(tǒng)到混凝土拌合系統(tǒng)主要部分之一。其承擔(dān)的任務(wù)是將系統(tǒng)生產(chǎn)的成品骨料，通過(guò)B系列膠帶機(jī)由B1.B2.B3.B4膠帶機(jī)把成品骨料運(yùn)輸?shù)桨韬蠘?。膠帶機(jī)的桁架梁鋼結(jié)構(gòu)主要采用角鋼及筋板焊接的方式連接，各桁架梁主要采用六管柱支撐，而B(niǎo)1.B3膠帶機(jī)上Z1立柱是其中的重點(diǎn)，具有代表性。六管柱及平臺(tái)的組裝和焊接分為兩大構(gòu)件，最后對(duì)兩大構(gòu)件進(jìn)行總裝。

1 焊接方法及焊接設(shè)備及材料

焊接方法：手工電弧焊

焊接設(shè)備及材料：逆變式弧焊機(jī)ZX7-500（數(shù)量根據(jù)施工要求調(diào)用）；母材為Q235；焊條E4303 Ф3.2mm Ф4.0mm；焊接電流：120A-180A。

2 焊接工藝

2.1 點(diǎn)焊要求

點(diǎn)焊長(zhǎng)度約50mm，間隙200-300mm之間，點(diǎn)焊高度不超過(guò)5mm，開(kāi)焊前，對(duì)于點(diǎn)焊不符合要求的位置要進(jìn)行點(diǎn)焊加固。

2.2 焊接原則

先立縫，在平縫和仰焊，由內(nèi)向外分區(qū)對(duì)稱(chēng)焊接；為保證焊接質(zhì)量，防止變形過(guò)大，在焊接時(shí)采取施焊人員均為偶數(shù)，保證左右對(duì)稱(chēng)施焊，焊接過(guò)程中，焊接電流、電壓、焊接速度基本保持相同；采用對(duì)稱(chēng)、分段、退步的焊接；對(duì)于板厚大于36mm，宜采用后熱消氫處理。后熱在焊接后立即進(jìn)行，后熱溫度為250℃-350℃，保溫時(shí)間不小于1小時(shí)，焊后立即進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理的可不進(jìn)行后熱消氫處理。

3 六管柱立柱的焊接及裝配

如圖1，Z1立柱為六管柱結(jié)構(gòu)，六根主管為299×10mm，長(zhǎng)度為23050mm。由于單根管材長(zhǎng)度為12m，故需采用對(duì)接的方式焊接六根管柱。對(duì)接坡口角度為雙“V”60，鈍邊為1-2mm，此為一類(lèi)焊縫，單面焊雙面成型。焊好后將焊縫的余高用角磨機(jī)磨平，如有彎曲現(xiàn)象，應(yīng)將鋼管矯直后方可進(jìn)行組裝。圖2在H型鋼墊件上找出兩根平行線，使AB與CD、HG相等，并且保證AC與BD和CH與DG鋼管中心線垂直，主管固定完后，組裝中間的支撐管和支撐，安裝柱腳筋板可最后進(jìn)行（由于基座采用預(yù)埋件可最后吊裝到位固定后再焊接），支座可單獨(dú)焊好，固定平臺(tái)時(shí)再加固。

（1）Z1立柱E、R（E、R）與E、E（R、R）軸線立面的組裝及焊接，如圖2所示。將兩扇制作焊接好的E、R及E、R立面垂直放置于工作平臺(tái)上（可以使用測(cè)量?jī)x或吊線錘），并用胎具固定后進(jìn)行組裝，并進(jìn)行定位焊；上層的組裝可以搭好架子后進(jìn)行，并進(jìn)行定位焊；中間的十字撐亦可進(jìn)行組裝，但要控制好尺寸，并進(jìn)行加固。當(dāng)整個(gè)框架組裝并定位焊后，要進(jìn)行全面檢查，構(gòu)件尺寸精確控制，經(jīng)檢查人員確認(rèn)后方可進(jìn)行焊接。

（2）拼裝。拼裝前檢查各零件的編號(hào)、材質(zhì)、尺寸和加工精度。拼裝前單個(gè)構(gòu)件可以在工裝胎具或平臺(tái)上進(jìn)行拼裝焊接，焊接位置及其附近的鐵銹、毛刺、預(yù)處理涂料等雜物要徹底去除干凈。拼焊后的單個(gè)構(gòu)件必須予以校正，以消除焊接變形，校正處理合格后方可進(jìn)入下道工序。

拼裝時(shí)必須劃出定位線，按線定位各零件，零件與零件之間要頂嚴(yán)，不得留有間隙，拼裝后按焊接工藝規(guī)定進(jìn)行焊接矯正。構(gòu)件組裝完畢后應(yīng)進(jìn)行自檢和互檢，準(zhǔn)確無(wú)誤后再提交專(zhuān)檢人員驗(yàn)收，檢驗(yàn)過(guò)程中如果發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修理和矯正。構(gòu)件均應(yīng)打上鋼印并編號(hào)，鋼印處要預(yù)打磨，鋼印必須清晰。

4 立柱鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)的制作焊接

4.1 采用合理的裝配焊接順序

先將鋼結(jié)構(gòu)先裝配成整體再焊接，這樣可以在鋼結(jié)構(gòu)焊接時(shí)減少變形。而對(duì)于截面形狀對(duì)稱(chēng)、焊縫布置均勻的鋼結(jié)構(gòu)件，可對(duì)稱(chēng)焊接施工。

對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)中的長(zhǎng)焊縫，在可能的情況下將連續(xù)焊改成分段焊，并適當(dāng)?shù)馗淖兒附臃较颍墒咕植亢缚p造成的變形適當(dāng)減少或相互抵消，以減少結(jié)構(gòu)總體變形。

4.2 反變形及剛性固定

焊前將平臺(tái)鋼結(jié)構(gòu)裝配成具有與焊接變形方向相反、大小相等的預(yù)先反變形，以抵消結(jié)構(gòu)焊后形成的變形。在沒(méi)有反變形的情況下，利用外加約束來(lái)固定構(gòu)件，限制其焊接變形。例如，采用裝焊胎卡具等增加鋼結(jié)構(gòu)在焊接時(shí)的剛度，以減少變形。

5 缺陷的處理和返修

焊縫內(nèi)部或表面發(fā)現(xiàn)有裂紋時(shí)應(yīng)進(jìn)行分析，找出原因，制定措施后方可焊補(bǔ)。焊縫內(nèi)部應(yīng)用碳弧氣刨或砂輪機(jī)清除干凈，并修磨成便于焊接的凹槽。返修后的焊縫超過(guò)2次后應(yīng)制定可靠的技術(shù)措施，并經(jīng)批準(zhǔn)后方可焊補(bǔ)。表面凹坑深度大于板厚10%或超過(guò)2mm的焊補(bǔ)前，應(yīng)用碳弧氣刨或砂輪機(jī)將凹坑刨成或修磨成便于焊接的凹槽后再焊補(bǔ)。焊補(bǔ)后應(yīng)用砂輪機(jī)將焊補(bǔ)處磨平并認(rèn)真檢查有無(wú)微裂。在母材上嚴(yán)禁有電弧擦傷，如有應(yīng)用砂輪機(jī)將擦傷處打磨處理并認(rèn)真檢查有無(wú)微裂。

6 結(jié)束語(yǔ)

為保證焊縫質(zhì)量和各連接部位的尺寸精度，合理的焊接工藝是關(guān)鍵，因此就需要制定一套切實(shí)可行的施工技術(shù)措施對(duì)工程進(jìn)行嚴(yán)格控制，保證焊縫探傷效果好，合格率高。

參考文獻(xiàn)

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