塔式起重機(jī)鋼結(jié)構(gòu)件的焊接質(zhì)量影響因素

摘要：由于施工環(huán)境惡劣、施工強(qiáng)度高，塔式起重機(jī)鋼結(jié)構(gòu)件極容易出現(xiàn)質(zhì)量問題，甚至影響到正常的施工進(jìn)程。為了確保施工的有序、安全，應(yīng)在充分了解影響因素的基礎(chǔ)上，采取良好的施工工藝，加強(qiáng)對(duì)施焊質(zhì)量的檢查，確保塔式起重機(jī)能有效使用。

關(guān)鍵詞：塔式起重機(jī);鋼結(jié)構(gòu)件;焊接質(zhì)量

本文首先分析了塔式起重機(jī)鋼結(jié)構(gòu)件的可焊性，并根據(jù)我廠的實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)，對(duì)塔式起重機(jī)焊接相關(guān)影響因素進(jìn)行論述。

1.鋼結(jié)構(gòu)件的焊接質(zhì)量及其影響因素

塔機(jī)結(jié)構(gòu)件的質(zhì)量要求除了各構(gòu)件的材料質(zhì)量與加工質(zhì)量外，還有結(jié)構(gòu)件焊接接頭的質(zhì)量，即各接頭焊縫外形尺寸及焊縫的內(nèi)部質(zhì)量，均應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范的要求，不得有咬邊、焊瘤、夾渣、氣孔、未焊透和裂縫等缺陷。拼裝焊接后，各結(jié)構(gòu)件的形狀與位置要求，如直線度、平面度、同軸度、垂直度、平行度等，一般應(yīng)通過拼裝焊接工裝夾具來(lái)保證。因此焊接工藝是塔機(jī)結(jié)構(gòu)制造工藝的重點(diǎn)。

2.應(yīng)對(duì)措施

2.1注重預(yù)熱溫度的選擇

為了避免焊縫及熱影響區(qū)出現(xiàn)淬硬組織，加快氫的逸出，要對(duì)焊縫裂紋進(jìn)行預(yù)熱處理。此外，預(yù)熱還可以減緩焊縫及熱影響區(qū)的冷卻速度，提高焊接的質(zhì)量。不過，預(yù)熱溫度的選擇是預(yù)熱處理的關(guān)鍵，一般情況下，應(yīng)根據(jù)板厚、焊接的工藝方法、母材和焊縫金屬的化學(xué)成分、接頭的拘束度來(lái)選擇適合的溫度。盡管在一定范圍內(nèi)，溫度越高，裂紋產(chǎn)生的幾率越小，但一旦超過最佳溫度，熔合區(qū)附近的金屬晶粒就開始粗化，既不利于接頭質(zhì)量的提高，也將要產(chǎn)生不必要的資金投入。

根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)[2]，我們知道預(yù)熱溫度與板厚、含碳量的關(guān)系，如圖1所示。

圖1預(yù)熱溫度與板厚、含碳量的關(guān)系

在圖2中，A、B、C、D、E、F分別代表5中不同厚度的鋼板，它們的厚度分別為25.4?mm、76.2mm、127?mm、177.8?mm、228.6?mm、304.8?mm。經(jīng)過一些力運(yùn)算，我們可以推算出預(yù)算溫度的計(jì)算公式H=1?000×（P-0.11%）+18d，其中H預(yù)熱溫度，P含碳量，d為鋼板板厚。利用上述公式，只有我們只要鋼板的厚度d和鋼板的含碳量P，就可以輕易算出預(yù)熱溫度H。值得注意的是：在焊接的過程中，應(yīng)保證層間溫度高于預(yù)熱溫度。

圖2預(yù)熱范圍圖

2.2注重預(yù)熱范圍的選擇

預(yù)熱范圍的選擇，如圖3所示。

圖3氣刨范圍圖

使用加熱器對(duì)焊縫裂紋進(jìn)行加熱處理時(shí)，若溫度不超過180℃，可利用測(cè)溫筆和測(cè)溫表來(lái)測(cè)量預(yù)熱溫度，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的有效控制。

一般情況下，對(duì)于裂紋源的的清除會(huì)采用碳弧氣刨法，刨槽深度應(yīng)和裂紋深度相適應(yīng)、“U”型坡口不得有尖角。刨槽寬度大于20mm，并選擇適當(dāng)?shù)臍馀俜秶?/p>

在裂紋連續(xù)或裂紋雖不連續(xù)但兩處裂紋D距超過400?mm的情況下，采用從裂紋端外側(cè)50?mm處開始?xì)馀俨⒅饾u刨向裂紋的氣刨方法;在裂紋不連續(xù)且兩處裂紋D距等于或小于400?mm的情況下，則按圖4所示氣刨區(qū)進(jìn)行氣刨。氣刨完成后，應(yīng)對(duì)氣刨區(qū)進(jìn)行磁粉檢查，保證氣刨的質(zhì)量。若發(fā)現(xiàn)氣刨區(qū)有裂紋，繼續(xù)進(jìn)行氣刨，直至檢查符合標(biāo)準(zhǔn)。

2.3焊前清除

影響焊接質(zhì)量的因素有很多，除了預(yù)熱溫度、預(yù)熱范圍和焊接工藝外，氣刨區(qū)或焊接區(qū)的油、銹、氧化皮、水等污物同樣對(duì)焊接質(zhì)量有著深刻的影響，所在在焊接之前應(yīng)清除這些污物。圖3是施焊圖。把規(guī)格Φ3.2mm的BH507放在在350℃溫度下焙烘60min，并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行保溫處理，以備使用。

2.4注重焊接工藝的選擇

首先控制焊接電流處于110—140?A的范圍內(nèi)，其次選擇直流反接小規(guī)范短弧進(jìn)行焊接，為為了釋放焊縫的應(yīng)力，應(yīng)焊完1根焊條，對(duì)焊縫進(jìn)行適當(dāng)?shù)腻N擊。若變形要求較高，在現(xiàn)場(chǎng)施工條件允可情況下，可進(jìn)行對(duì)稱施焊。

2.5去氫處理

為了保證剩余氫能從焊縫中盡快散出，應(yīng)進(jìn)行去氫處理（后熱）。對(duì)于多層焊更是如此，隨著時(shí)間的推移和后熱溫度的升高，余氫散出更加緩慢。一般情況下，在后熱溫度為200℃時(shí)用石棉布包好直至室溫非常有利于余氫的散出。

3.結(jié)束語(yǔ)

塔式起重機(jī)是以彬架式焊接結(jié)構(gòu)為主的建筑機(jī)械。作為支承載荷而起骨架作用的鋼結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量是塔機(jī)安全可靠工作的重要保證，而且結(jié)構(gòu)構(gòu)件的制造成本在很大程度上決定了塔機(jī)的成本。因此，研究塔機(jī)鋼結(jié)構(gòu)的焊接工藝及其焊接質(zhì)量的影響因素具有重大實(shí)用意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳美英.塔式起重機(jī)鋼結(jié)構(gòu)焊接工藝探討[J].建筑機(jī)械化.2012.33（9）：82-83.

[2]尹強(qiáng).塔式起重機(jī)鋼結(jié)構(gòu)可靠性研究[D].重慶大學(xué).2005.

作者簡(jiǎn)介：王淑娟（1979.11-），女，甘肅武威人，工學(xué)學(xué)士。