浅谈箱型钢柱制作工艺方案

箱型钢柱制作工艺方案

1箱型柱制作工艺流程图表5-23

2焊接要求：本工程所有箱型钢柱箱体主焊缝均要求采用全熔透焊接，焊缝等级一级；内隔板与箱体腹板采用全熔透焊接，焊缝等级一级，内隔板与箱体翼板采用电渣焊接；柱顶端封板与箱体采用坡口焊接；

3箱体主板下料、坡口

1、下料：主板采用直条切割机两面同时垂直下料，为了控制钢板的变形，在切割时，对同一块条料采取对称，借以减少条料的变形，对厚度大于80mm钢板的切割应与气站沟通协调，以保证氧气压力，同时检查设备运行状况，确保设备正常运转，保证切割质量。

2、坡口：根据图纸及工艺要求，对主板采用半自动切割机进行对称切割坡口；坡口时对电渣焊孔两侧预留25mm不开坡口，电渣焊焊接完工后用碳弧气刨坡口修整预留部位坡口，以保证箱体截面尺寸，电渣焊孔用气割割出。

3、注意：

a.下料前必须对钢板的不平度进行检查。

b.翼板、腹板的平面度允许偏差：在1米长度内不平度在2mm以内。

c.发现不平度超差的禁止使用，平直度合格的钢板才能放样、号料和切割。

d.气割允许偏差：

下料时长度方向加放50mm切割加工余量；

切割长度、宽度允许偏差：±2；

对角线允许偏差：3mm以内；

切割表面的缺口深度：割缝深度≤0.3mm以内；局部缺口深度≤1mm，并打磨平整过渡；

切割表面与钢板表面的不垂直度：不得大于钢板厚度的5%，且不得大于1.5mm；

焊接坡口的切割表面的缺口深度：在1.5mm以内。

下料前，对厚度≥40mm厚板母材焊道中心线两侧各2倍板厚加30mm的区域内进行超声波探伤抽查，确保母材中裂纹、夹层等缺陷存在。

下料完成后，应对焊接面仔细检查，并清除割渣。施工人员必须将下料后的零件加以标记并归类存放。

4装配、焊接

箱型柱内隔板的装配焊接

为保证电渣焊的焊接质量，对箱型柱的内隔板及夹板在下料时后，对于电渣焊挡板与柱体接触面及其端部进行铣削加工，以保证内隔板在装配焊接后与箱型柱面板之间的装配间隙在0.5以内。

内阁板装配时，挡板间加放3mm余量，挡板与内隔板间的间隙控制在0.5mm以内，并采用6mm角焊缝焊接牢靠，长度方向焊满，防止电渣焊时漏渣。

箱形柱的装配、焊接

箱型柱的装配、焊接工艺分为以下工序：

1、柱装配定位焊接工序

2、箱型柱电渣焊工序

3、箱型柱打底焊、埋弧焊工序

4、箱型柱端面铣工序

5、箱型柱外部各件装配焊接工序

4.1箱型柱装配定位焊接工序

㈠.准备

1.检验各被组装零部件的材质、规格尺寸，核对钢板材质、规格，发现问题及时反馈。

2.检查零件坡口面，对零件的焊接坡口不规则处用磨光机打磨修整。

3.划线：在箱体腹板、翼板上，利用装配样板钢带、角尺以顶端向下预留出4mm端面铣削量划出铣平面作为基准，依基准在四块面板的内外侧分别划出隔板、顶板等装配定位线并打样冲眼标识。

工具：平直尺、墨线斗，带状钢样板，直角尺，划针，样冲，小锤，石笔。

4.检验划线的准确性并打印记。

㈡.焊接装配工艺

1.在箱型柱的腹板上装配焊接衬板，定位焊并焊接（采取断续焊缝焊接，焊缝长度30mm，间距200mm）；焊接采用气保焊进行。

2.在装配胎架上把划好线的下翼板置于组立机上，把已装配好的内隔板定位在下翼板上，隔板与下翼板之间的装配间隙不得大于0.5㎜，定位好后，检查隔板垂直度，隔板与下翼板的垂直度不得大于1mm；定位焊采用CO2气体保护焊。

3.装配两侧腹板，使隔板对准腹板上所划的位置，翼板与腹板之间的垂直度不得大于b/500(b为边长)；然后，对腹板与隔板及腹板与翼板之间的焊缝进行定位焊，定位焊时电流比焊接时大20%～25%，定位焊缝长度为40-60mm，焊脚高度3-4mm，焊道间距为300-400mm，焊缝厚度mm。定位焊必须焊透，不得有未焊透、夹渣、裂纹等缺陷，操作时，要注意收弧处必须填满弧坑，防止产生弧坑裂纹。定位焊采用CO2气体保护焊（YJ501-1，φ1.2焊丝）。

4.对隔板与腹板之间的全焊透焊缝进行焊接，采用CO2气体保护焊（YJ501-1，φ1.2焊丝）焊接；焊接时注意清理焊渣，背面清根必须彻底；焊接完工24小时后对焊缝进行100%超声波探伤，合格后才能装配上翼板。

5.装配上翼板，并用顶紧装置顶紧以保证装配精度；装配时上下翼板间加放3mm的焊接收缩余量，定位焊腹板与上翼板间的焊缝；定位焊的电流比焊接时大20%～25%，定位焊缝长度为40-60mm，焊道间距为200-300mm，焊缝厚度5~10mm，定位焊不得有未焊透、夹渣、裂纹等缺陷；定位焊采用CO2气体保护焊（YJ501-1，φ1.2焊丝）。装配要求：腹板与翼板之间的垂直度不得大于1mm，截面对角线差不大于3mm。

6.装配、焊接箱型柱的顶板，装配顶板时，将顶板深入箱型柱内部约3mm；顶板与柱体面板采用坡口焊接，四条焊缝均焊满，焊接采用CO2气体保护焊（YJ501-1，φ1.2焊丝）。

7.清理焊道定位焊焊渣等杂物，矫正装配变形。

㈢.检验

1.检验箱型柱拼装后尺寸要求是否正确，是否符合要求。

2.检验合格后，在工件上打合格印记，并转入电渣焊工序。

4.2箱型柱电渣焊工序

一.焊前准备

1.检验上道工序的合格印记。

2.电渣焊采用熔咀电渣焊，熔化嘴焊前需经250℃×1h烘培，焊剂选用HJ360,焊前经250℃×1h烘培；焊丝选用H08MnMoA焊丝,φ2.4mm直径。

3.焊接前清除焊孔内的杂物，用火焰加热烘烤去除焊道水分。

二.焊接操作

1.安装引出装置

将引出装置放置于焊道上端。安装前应将孔周围打磨平整，确保引出装置与四周接触紧密，防止漏渣，必要时四面涂抹石棉泥，使焊接时渣液不易外流。

2.安装引弧装置

在引弧装置的孔内加放约10mm高，的引弧剂，再撒放约15mm高的焊剂，并使其表面平整后将引弧装置孔中心对准焊孔中心，放于焊口下端，并用千斤顶顶紧。

4.焊接

焊接时采用两台电渣焊机对内隔板的两侧电渣焊道，同时同规范进行对称焊接，确保箱型两侧焊接时引起的焊接变形一致，防止产生侧弯。

⑴.电渣焊焊接：

焊接过程中,根据面板颜色适当的调节熔化嘴的空间位置，使其处于熔池中心部位，稳定燃烧,防止烧穿，并根据渣池深度适当的补充焊剂,保持渣池深度约30-60mm。

引弧时，焊接电压要比正常焊接电压高一点，接近空载电压，焊接电流比正常焊接电流小一点；转入正常焊接后，将焊接电压及焊接电流调至正常值；当焊接至距顶端约100mm左右时，将电压稍降1～2V。

⑵.拆除引弧装置：

熔池上升到离焊道下端约50-100mm时，松开千斤顶，拆除引弧装置。焊接结束后，趁热拆除引出装置。

（3）.焊接工艺参数的选定:

焊接参数如下图表5-25

焊孔尺寸（mm）焊丝直径（mm）渣池深度（mm）焊接电流

(A)焊接电压(V)焊接速度(m/h)

φ25φ2.435～55450～50030～450.3～0.5

4.3箱型柱打底焊、埋弧焊工序

一.焊前准备工作

1、上道工序的合格印记；并对构件外观质量执行互检。

2、刨清除预留未坡口部位，修整与周围坡口一致。清除焊缝附近至少20mm范围内的铁锈、油污等杂物。

3、接引弧板及引出板，引弧板及引出板要与母材材质相同，引弧板和引出板的长度应大于或等于150mm，宽度应大于或等于80mm，焊缝引出长度应大于或等于80mm，保证引弧及收弧处质量，防止产生弧坑裂纹。

4、采用气保焊（YJ501-1，φ1.2焊丝）进行打底，打底厚度5~10mm，以使足以承受收缩变形引起的拉应力，主板厚度大于36mm焊前必须对焊道及两侧2倍板厚范围预热，预热温度100~150℃。焊接过程中必须严格道间清渣。

5、本工程埋弧焊选用φ4.8mm的H10Mn2焊丝配合焊剂（SJ101）使用，焊剂必须在300-350℃温度下烘干2h，没有烘干的焊剂严禁使用。

6、修补缺陷时，补焊所用的E5016焊条，在使用前用烘干炉350～400℃烘干1～2小时，并放在保温筒内，随用随取。

二.埋弧焊焊接

1、焊丝选用φ4.8mm的H10Mn2焊丝，焊剂选用SJ101。

2、埋弧焊时，四条纵焊缝遵循同侧的两条焊缝同时焊的原则，选用规范两边应相同；埋弧焊焊接：打底焊后进行埋弧焊焊接，焊前必须对焊道及两侧2倍板厚范围预热，预热温度100~150℃。焊接完成前不得中途停止超过15分钟，如必须停止，应采取保温措施缓冷，重新施焊前必须再次预热；层间温度控制在150-200℃。

3、整条焊缝焊接完毕后进行后热处理，后热温度为200～300℃/，保温时间为1h/30mm板厚，后热处理应于焊后立即进行，后热范围为焊道两侧各100mm，温度的测量应在距焊缝中心线50mm处进行，后热后，及时用保温棉进行保温。

4、箱型柱焊接参数如下图表5-26所示：

焊道焊接方法填充材料焊接电流电弧电压

（V）焊接速度

（m/h）牌号直径极性电流

1CO2气保焊YJ501-1φ1.2mm反200~25022~2818~24

2~4埋弧焊H10Mn2φ4.8mm反710~72030~3326~30

5~埋弧焊H10Mn2φ4.8mm反750~78034~3724~28

说明：埋弧自动焊采取多层多道焊，层间应严格清渣。

5、清理，冷却，割去引出板及引弧板，并打磨。

三.焊接检验

1.焊工自检焊缝外表面成形，发现咬边、凹陷应立即修补。

2.待完成焊接24h后，由质检科对焊缝进行无损检验：对埋弧焊纵缝进行全熔透焊缝100%比例超声波探伤，焊缝等级按一级，当有裂纹疑问时对焊缝表面进行100%磁粉探伤，并出具检验记录，划出未焊透、夹渣等缺陷部位，若发现焊缝出现裂纹时，应及时上报工艺部门，待查清原因后，严格按返修工艺的要求进行清除和修补。

3.焊工应在指定的位置上打上钢印。

四,修补

对于箱型柱检出的超差缺陷，用碳弧气刨进行铲除，打磨，碳弧气刨前用火焰预热150~200℃，然后用气保焊或手工电弧焊补焊，采用φ3.2mm的E5016焊条，焊后进行清理、打磨，之后进行重新探伤，对同一处缺陷允许第二次气刨后补焊，并第三次探伤。对第三次探伤不合格者，不得再返修，并上报技术部门处理；重新检验尺寸、外形，对于全面合格的打合格印记。

五.检验

①.检验焊缝质量

外观检验：无任何超标缺陷，特别是引弧、引出部位；超声波无损探伤检查：探伤比例为100%。对于电渣焊的焊接中断问题，要用钻头将不合格的焊缝重新钻通，重新焊接，直到合格为止，或采用碳刨将不合格段刨掉，然后采用E5016焊条补焊并经探伤合格为止，但返修不能超过两次。

②.检验箱型柱的尺寸及外形要求。

4.4箱型柱铣端面工序

1、检验箱型柱主体部件有无合格印记。

2、将箱型柱主体置于端面铣床工件支撑平台上，使柱体母线垂直于端面铣切削平面后，将箱型柱主体夹紧定位。

3、按箱型柱上端面划线，铣上端面。

4、按尺寸要求加工箱型柱端面，粗糙度要求12.5，垂直度要求0.5。

5、检验合格转下道工序。

6箱型柱外部各件装配焊接工序

㈠.检验箱型柱主体各部件、零件有无合格印记。