[发明专利]一种高强钢桁架式臂架的焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种焊接方法，具体涉及一种主要部件采用高强钢Q620E钢管制作高强钢桁架式臂架的焊接方法。

背景技术

随着经济的发展，越来越多的大型起重机得到广泛的使用，而塔式起重机中臂架是该类起重机中比较重要的部件，大型的塔式起重机一般采用桁架式臂架，它最大的特点是臂架重量轻，如果臂架能减轻它的自重，实际上就能增加它的起重量，所以具有非常重要的意义。大型的塔式起重机的臂架受力较大，并且受力复杂，既有吊重载荷，还有冲击载荷、风载荷等等，所以臂架的制造要求较高，而臂架为钢结构，所以对焊接质量要求高。过去由于焊接水平和焊接工艺因素等的影响，一般采用低合金钢如Q345，这些材料焊接性能好，焊缝质量容易保证，但制作的臂架重量还是偏重，如果采用高强钢如Q620E，臂架将大大减轻，制作大型的起重机成为可能，特别对于整机质量要求严格的海洋平台吊车，具有重要的意义。

目前，高强度Q620E钢管桁架式臂架的焊接，在国内还是空白，仅有相类似的材料臂架的焊接，如WDB620，材料的强度低100MPa，或者类似高强度的箱型结构，采用普通的焊接工艺方法，焊接成本高，焊接效率低。

发明内容

本发明的目的是提供一种高强度Q620E钢管制作桁架式臂架的焊接方法，该方法不仅能保证臂架的焊接质量，而且制作简便，焊接变形易于控制，可以高效、高质量的完成臂架的焊接，并且焊接成本低。

本发明的目的是通过以下方式实现；一种高强钢桁架式臂架的焊接方法，包括以下工艺步骤：①主弦管和支管的下料、开坡口；②放单片地样，制作胎架；③主弦管拼接、校正、探伤；④在胎架上进行分片制作，对地样将各支管装配到主弦管上；⑤放总体地样，根据地样制作总体胎架；⑥制作中部立体分段；⑦将臂架头部、臂架尾部、滑轮支座等部件分别进行装焊和消除应力；其特征在于：主弦管和支管采用高强钢管，其下料、开相贯线和坡口均采用切割机一次切割成型；主弦管与支管的拼接由工装板固定，局部预热后，采用对称焊接和从中间到两侧、从下到上的焊接方向进行焊接，焊接时，在工件坡口内引弧，平焊或仰焊时焊丝不作摆动，立焊可摆动10～15mm，连续焊接，焊后缓冷。

所述高强钢管为低合金Q620E钢管，钢管厚度12～20mm；

所述切割机采用三维全自动数控钢管火焰切割机，其割嘴为快速扩散型，至工件的距离为10～15mm；切割氧孔的喉径为0.2～0.3mm；预热火焰功率为6～8.3L/min，丙烷压力为35～45kPa，氧气压力为200～250kPa，切割速度为40～45cm/min。

所述预热采用火焰枪局部预热，预热温度为120～180℃，层间温度为120～180℃，预热范围为焊缝及周边70～90mm。

所述焊接采用药芯焊丝电弧焊，焊丝直径为1.0～1.5 cm，焊接的线能量为18KJ/cm～24KJ/cm。

与现有技术相比，本发明具有以下明显的优点： 

1、相贯线和坡口的切割采用三维全自动数控钢管火焰切割机，它一次切割成型，既保证坡口质量，又节约成本。

2、采用工装板固定工件，不加装马板和在工件上点焊，消除了裂纹源，确保了臂架的焊接质量。

3、采用FCAW，即药芯焊丝电弧焊，焊缝成形美观，低氢焊接方法，确保焊接质量，降低焊接成本，焊接效率较高。

4、滑轮支座作为小部件加工到位后进行焊接，焊后不加工，大大节约了加工成本。

附图说明

图1是本发明桁架式臂架结构示意图。

图2是本发明主弦管与主弦管对接坡口示意图。

图3是本发明是主弦管、支管与钢板焊接坡口示意图。

图4本发明主弦管与支管焊接坡口示意图。

图4A是图4中A处坡口示意图。

图4B是图4中B处坡口示意图。

图4C是图4中C处坡口示意图。

图5是本发明工装板固定工件示意图。

图6是本发明主弦管或支管对接定位焊示意图。

图中，臂架尾部1、主弦管2、支管3、滑轮支座4、臂架头部5、钢板6、工装板7、胎架8。

具体实施方式

以下实施例将结合附图对本发明作进一步说明。

实施例1：

一种高强钢桁架式臂架的焊接方法，臂架的主要部件主弦管2和支管3采用高强钢管制作，具体工艺步骤如下：