鄭小敏
摘 要:本論文的研究對(duì)象是集裝箱軌道式起重機(jī)的軌道(A75軌道)焊接與安裝方式,同時(shí)研究了焊接過程以及對(duì)焊接流程進(jìn)行檢驗(yàn),對(duì)可能遇到的問題進(jìn)行了探究解決,現(xiàn)在這種焊接方式已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于集裝箱軌道式以及類似的起重機(jī)上,而且有很多優(yōu)點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:起重機(jī);小車軌道;安裝;焊接
1 安裝形式
焊接式:此類軌道的固定形式是將軌道直接焊接于大梁承軌梁面板上。
壓板式:利用軌道壓板,將軌道固定在承軌梁上。
2? A75軌道鋼化學(xué)成分
2.1 典型A75軌道鋼化學(xué)成分如下表示:
2.2 典型A75軌道鋼碳當(dāng)量為:
CE=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15=0.71+1/6+(1.024+0.092)/5=1.10
計(jì)算出鋼碳當(dāng)量之后,查詢書本,然后可以得出該軌道的焊接性比較不好,焊接時(shí)必須嚴(yán)格按照要求進(jìn)行。
2.3 化學(xué)成分僅說明典型A75軌道碳當(dāng)量高,不同廠家的有較小的區(qū)別。
3 焊接材料
本文中選擇手工電弧焊進(jìn)行焊接。
3.1 電焊條為CHE50(GB/T5117 E5015)、CHE857CrNi(GB/T5118 E8515-G)和SH.J107Cr (GB/T5118 E10015-G)。
3.2 焊接前必須將電焊條在300攝氏度~400攝氏度的溫度下烘焙六十分鐘,并在烘焙完成后持續(xù)保溫在120攝氏度中。
3.3 電焊條需要在規(guī)定時(shí)間內(nèi)用完,不同類型的焊條用到的時(shí)間也不同,比如CHE50需要在四個(gè)小時(shí)內(nèi)用完,CHE857CrNi、SH.J107Cr需要在更短的時(shí)間內(nèi)用完,一般需要在三十分鐘內(nèi)用完。也有些焊條的使用時(shí)間沒有限制,比如有保溫防潮功能的焊條。焊條需要在規(guī)定時(shí)間內(nèi)用完且焊條在使用時(shí)不能是潮濕的。
4 接頭準(zhǔn)備
4.1 軌道的焊接過程必須在車間內(nèi)完成,焊接后把軌道放在大梁上,然后將它們一起轉(zhuǎn)移到車間外。
4.2 焊接時(shí)要保證軌道的端面水平,而且焊接前要保證焊接區(qū)域是干凈的,不干凈的話要打磨干凈,在焊接處的15~20毫米內(nèi)不能有油污和其他東西。
4.3 接頭的配置如下圖所示,在接頭下面要加襯墊,一般情況下襯墊的大小為6×100×260毫米,襯墊的材質(zhì)可以有三種,Q345、A709-50或ST52,都可以使用,襯墊的表面一定要打磨干凈,不能有污物。接頭需要留間隙,一般間隙的大小在18~20毫米之內(nèi),裝配接頭時(shí)要提前將軌道放置水平,并確認(rèn)好間隙大小,保證軌道焊接后不錯(cuò)位、變形小。
5 預(yù)熱和道間溫度
5.1 焊接前要對(duì)接頭進(jìn)行300~350攝氏度的預(yù)熱,預(yù)熱的范圍為150毫米。
5.2 焊接時(shí)軌道的溫度需要與預(yù)熱的溫度相同,在焊接過程中,工作人員需要一直用紅外線溫度計(jì)檢測溫度。以保證溫度要求。
5.3 若中斷焊接過程(即焊縫道間溫度不足),必須重新預(yù)熱至300-350oC方能繼續(xù)施焊。
6 焊接
焊接接頭時(shí)可以分為三個(gè)步驟,如下圖所示。焊接時(shí)嚴(yán)格按照焊接工藝規(guī)程進(jìn)行。
6.1 第I部分用CHE50焊條焊接,I部分焊接完成后迅速進(jìn)行清渣,以保證足夠的道間溫度和避免焊縫夾渣。
6.2 第II部分用的焊條與第Ⅰ部分用的焊條是相同的,但是操作方法不同,在焊接第Ⅱ部分時(shí)需要不停地轉(zhuǎn)圈,然后焊渣就會(huì)從兩邊流出來,并且焊接時(shí)保證軌道的縫隙寬度不變。
6.3 第III部分焊接不同級(jí)別A75軌道分別進(jìn)行:
對(duì)于抗拉強(qiáng)度為90kgf/mm2的A75軌道,用CHE857CrNi焊條按WPS-TR08-01進(jìn)行施焊;
對(duì)于抗拉強(qiáng)度為110kgf/mm2的A75軌道,用SH.J107Cr焊條按WPS-TR08-02進(jìn)行施焊;此部分要求焊縫飽滿,盡量凸出母材上表面2mm以上。
7 焊后熱處理
7.1 焊接一結(jié)束就立馬進(jìn)行加熱,溫度在450~750攝氏度內(nèi),時(shí)間要大于十五分鐘,小于三十分鐘,這一步叫焊后熱處理。
7.2 加熱后要立刻保溫,具體的保溫措施為三層或者更多三防布包裹接頭,然后讓接頭緩慢地降溫,當(dāng)接頭的溫度與所處環(huán)境的溫度相同時(shí),就可以進(jìn)行下一步操作了。
8 打磨及其表面要求
8.1 除去襯墊的操作為碳刨,在進(jìn)行此操作前需要先加熱到300攝氏度,碳刨不得傷及軌道。
8.2打磨軌道表面時(shí)必須用專用的打磨機(jī)(磨軌機(jī)),打磨軌道兩側(cè)與接頭襯墊處時(shí)必須用手工,而且打磨的光滑程度必須與軌道的表面一樣。
8.3 打磨軌道表面要求使用1M直尺檢驗(yàn),其公差要求如下圖所示。
9 探傷與返修
9.1 接頭焊接完成的24小時(shí)后必須完成打磨,并且需要檢查一下,檢查方式為100%MT。
9.2 要抽查20%的接頭硬度,如果抽查的所有接頭的硬度都大于HB220或者與軌道表面的硬度大體一致,那么就不用檢測其他接頭了,否則就需要檢查所有接頭,并返修那些不符合要求的接頭。
9.3 返修,探傷時(shí)如果發(fā)現(xiàn)接頭的表面有裂紋或者內(nèi)部有缺陷,必須立刻返修。
9.4 下述情況禁止返修作業(yè):返修作業(yè)在外場是雨天、有霧的情況;相對(duì)濕度>90%的潮濕天氣;氣溫<-5℃時(shí);有結(jié)露的晚間室外環(huán)境;風(fēng)速達(dá)3級(jí)以上而沒有擋風(fēng)措施時(shí);焊補(bǔ)處軌道未脫離橡膠襯墊。
9.5 返修前的處理:如果接頭表面有裂紋,應(yīng)該先將其打磨干凈,如果不能打磨干凈需要先進(jìn)行碳刨然后再打磨,進(jìn)行碳刨前要注意進(jìn)行300~350攝氏度的充分預(yù)熱。
9.6 注意事項(xiàng):①用氣體火焰加熱,但不能使焰心直接接觸鋼材表面,焰心應(yīng)距表面10mm以上,不能集中加熱局部區(qū)域,以免集中的急火使軌道表面退火軟化。要較快的移動(dòng),加熱整個(gè)預(yù)熱區(qū),不能光加熱軌道表面,要多加熱兩個(gè)側(cè)面,使溫度緩慢而均勻地上升。②不允許使用點(diǎn)焊或短焊道焊補(bǔ),最短焊道不得短于50毫米。③引弧處要熔透,弧坑要填滿,而且引弧和熄弧處盡量安排在工件邊緣。④為避免堆焊表面加工不出,堆焊區(qū)域宜大不宜小,在堆焊前用石筆劃出焊補(bǔ)邊界線,預(yù)熱結(jié)束,先在兩邊界線處各連續(xù)堆焊二層,界定補(bǔ)焊范圍。堆焊高度宜高不宜低。堆焊金屬最低處必須高出母材表面2mm以上堆焊焊道不作橫向擺動(dòng),在較大區(qū)域內(nèi)可作成片的連續(xù)堆焊。一般情況下,把凹陷處填平補(bǔ)齊后,最后在焊補(bǔ)界限內(nèi)作整個(gè)軌道面的連續(xù)堆焊。⑤焊接處的母材上不能任意起弧,焊補(bǔ)結(jié)束后,凡發(fā)現(xiàn)軌道表面有起弧痕跡,都要磨光后作100%MT檢查,缺陷消除后如打磨處低于表面時(shí),需進(jìn)行補(bǔ)焊。
10 軌道壓板的安裝
首先,要確定大梁的軌道中心,然后根據(jù)軌道中心安裝軌道壓板。壓板底板的實(shí)際開檔W=W軌道+2×S。在實(shí)際的操作過程涉及到的圖紙要求,其在我們的日常工作中的應(yīng)用是體現(xiàn)在各個(gè)伸距位置上面的,S的要求分別為:8mm、3mm和0。
裝配前必須檢查底板與大梁面板是否接觸良好,有沒有間隙,以及是否平行。
為了保證壓板的正常裝,所以圖紙要求底板的焊接區(qū)域是它的外三面。但由于三面焊接會(huì)帶來進(jìn)水、生銹等等問題。所以,現(xiàn)場施工仍四面焊接,靠近軌道側(cè)焊縫稍小一些即可。
11 軌道安裝
橡膠墊的鋪設(shè)。根據(jù)圖紙要求,鋼墊板的厚度圖紙一般標(biāo)識(shí)為小于橡膠墊的厚度且接合處進(jìn)行開斜坡處理。清理軌道壓板孔內(nèi)垃圾。鋪設(shè)軌道,安裝壓板、螺栓。
12 小車軌道與承軌梁貼合面要求
承軌梁與小車軌道焊接的貼合面,需在小車軌道安裝到承軌梁上前分別檢查,如果大梁與車的軌道不能完全貼合,那么兩者之間就會(huì)產(chǎn)生一定的縫隙,這時(shí)我們就需要打磨高處出的部分,用工業(yè)鋼質(zhì)不上缺少的部分,然后再將表面打磨光滑。
13 軌道測量
需要對(duì)接頭的間隙以及錯(cuò)位進(jìn)行檢測,一般情況下,間隙大小為3毫米,錯(cuò)位不能大于0.5毫米。需要檢測軌道是否是直線,整個(gè)軌道的直線度必須不超過10毫米,而且兩米范圍內(nèi)的直線度必須在1毫米以內(nèi),如果超過了需要對(duì)軌道進(jìn)行調(diào)整。需要檢測軌道的高度差,按照標(biāo)準(zhǔn),高度差必須在10毫米以內(nèi)。高度差就是兩側(cè)的軌道在垂直方向上所差的距離。
檢測軌道的開檔,根據(jù)要求,軌道開檔的誤差必須在3毫米以內(nèi)。測量軌道的中心與大梁的中心是否在一個(gè)水平上,根據(jù)要求,偏差必須小于大梁腹板厚度的二分之一。檢測壓板的螺栓,如果底板中有長腰形狀的螺釘裝入,那么必須將螺栓旋轉(zhuǎn)九十度,使它的定位線是八字形的,并將其擰緊。如果是六角的螺栓,那么就不需要檢測了。
14 結(jié)語
小車軌道安裝焊接工藝非常重要,會(huì)直接影響到其上小車架的安全與高效運(yùn)行,根據(jù)實(shí)際項(xiàng)目生產(chǎn)的實(shí)踐證明,本文介紹的小車軌道焊接檢驗(yàn)流程比較完善、實(shí)用,不僅適用于集裝箱軌道式起重機(jī)(岸橋、場橋)的焊接固定型小車軌道,對(duì)其他類型的具有小車軌道的起重機(jī)也可以推廣。
參考文獻(xiàn):
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