重級工作制q390d鋼吊車梁的翼緣板焊接方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及焊接技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種重級工作制Q390D鋼吊車梁的翼緣板焊 接方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 國家標(biāo)準(zhǔn)《起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB/T3811-2008)，按吊車荷載達(dá)到其額定值的頻繁 程度將吊車分為輕級、中級、重級、特重級四個級別，如繁重工作車間的軟鉤橋式吊車為重 級，冶金用橋式吊車為超重級。用于設(shè)置上述吊車梁也就相應(yīng)分為輕級、中級、重級、特重 級。吊車梁是工業(yè)廠房中為行車吊運(yùn)重物提供支撐力的梁架。吊車軌道固定設(shè)置吊車梁上， 行車可移動地設(shè)置在吊車軌道上。吊車梁包括腹板和設(shè)置在腹板兩端的翼緣板，腹板上焊 接連接有加強(qiáng)筋板。
[0003] 目前，國內(nèi)建造重級及重級以下吊車梁的鋼種主要有碳素鋼Q235,建造特重級冶 金用起重機(jī)的鋼種主要為低合金高強(qiáng)鋼Q345,為了提高吊車梁的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，通常將吊 車梁設(shè)計(jì)成實(shí)腹式工字型結(jié)構(gòu)。
[0004] GB50661第79頁規(guī)定，在用碳素鋼腹板和翼緣板制造吊車梁過程中，如果腹板或 者翼緣板厚度超過60_，為了獲得焊縫組織優(yōu)良的強(qiáng)韌性，防止冷裂紋的產(chǎn)生，需要對碳素 鋼腹板和翼緣板進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度通常為80~120°C。
[0005] 如公開號為CN102107312A的中國專利文獻(xiàn)，針對現(xiàn)有的常溫狀態(tài)下厚鋼板的對 接焊接以及T型焊接施方法容易產(chǎn)生裂紋和較大的焊接變形的技術(shù)問題，公開一種常溫狀 態(tài)下厚鋼板的對接焊接以及T型焊接施工方法，焊接時(shí)，將處理后的腹板或翼緣板對接定 位，在母材上位于焊道兩側(cè)80_120mm范圍內(nèi)，每隔400_600mm設(shè)置一塊電爐板，對母材均勾 加熱至90-1KTC，停止加熱8-12min，再繼續(xù)加熱至150-180°C，再、對上述加熱處理后的腹 板或翼緣板進(jìn)行焊接，具體步驟為：先焊正面坡口深度的1/3,然后翻轉(zhuǎn)對接后的腹板或翼 緣板并對其采用碳弧氣刨清根后，用砂輪打磨，清除滲碳層與熔渣，直至露出金屬光澤后采 用熱磁粉探傷法進(jìn)行底部的MT探傷，待確定無裂縫后，進(jìn)行反面焊縫的施焊；焊完后再翻 轉(zhuǎn)對接后的腹板或翼緣板，焊接正面的其余2/3焊道，直至完成蓋面焊；蓋面焊結(jié)束后，將 焊縫及焊縫邊緣140-160mm的部位用石棉布覆蓋，并加熱至200-300°C，保溫5-6h ;焊縫施 焊24h后，作超聲波無損探傷檢驗(yàn)。通過該方法通過預(yù)熱構(gòu)件來避免在焊接厚鋼板過程中 出現(xiàn)的焊接裂紋以及焊接變形等缺陷。
[0006] 隨著工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，為了有效提高資源利用率，降低工業(yè)生產(chǎn)成本，工業(yè)項(xiàng) 目越來越大型化、特大型化，相應(yīng)的用于大型、特大型工業(yè)項(xiàng)目的碳素鋼吊車梁的設(shè)計(jì)也越 來越復(fù)雜，體積越來越大，重量也越來越大。為了有效降低吊車梁的設(shè)計(jì)復(fù)雜性，減小占用 體積，降低吊車梁的整體重量，近兩年來，在吊車梁技術(shù)領(lǐng)域，開始使用低合金高強(qiáng)鋼作為 吊車梁構(gòu)件的制作材料。
[0007] 由于低合金元素的強(qiáng)化作用，使低合金高強(qiáng)鋼不但具有較高的強(qiáng)度，還具有較好 的塑性、韌性和焊接性。其中，Q345是目前用于制造吊車梁構(gòu)件的主要鋼種，與Q345相比， 低合金尚強(qiáng)鋼Q390D的強(qiáng)度和承載能力更尚，并具有良好的承受動荷載和耐疲勞性能。用 低合金高強(qiáng)鋼代替碳素結(jié)構(gòu)鋼制造吊車梁，可以節(jié)省鋼材15%~25%，并減輕吊車梁自 重，低合金高強(qiáng)鋼開始被越來越多地應(yīng)用到大型結(jié)構(gòu)、重型結(jié)構(gòu)、大跨度結(jié)構(gòu)、高層建筑、橋 梁工程或者其他需要承受動力荷載和沖擊荷載的吊車梁中。
[0008] 在焊接技術(shù)領(lǐng)域，采用不同鋼種制成的構(gòu)件，在焊接連接時(shí)，就焊接方法本身存在 實(shí)質(zhì)性差別，也即用碳素鋼腹板和翼緣板制造實(shí)腹式工字型吊車梁的焊接方法不能用于低 合金高強(qiáng)鋼腹板和翼緣板制造實(shí)腹式工字型吊車梁的焊接工藝。在用低合金高強(qiáng)鋼腹板 和翼緣板制造實(shí)腹式工字型吊車梁過程中，為了獲得焊縫組織優(yōu)良的強(qiáng)韌性，防止冷裂紋 的產(chǎn)生，需要對低合金高強(qiáng)鋼腹板和翼緣板，特別是焊接強(qiáng)度級別大于等于390MPa低合 金高強(qiáng)鋼腹板和翼緣板進(jìn)行預(yù)熱，特別是焊接強(qiáng)度級別大于等于390MPa，預(yù)熱溫度通常為 100 ~150°C 〇
[0009] 如公開號為CN102632328A的中國專利文獻(xiàn)，針對現(xiàn)有的Q370qE鋼埋弧自動焊低 溫焊接方法，存在焊縫的冷裂硬脆傾向，低溫沖擊韌性較差，橋梁鋼結(jié)構(gòu)的抗沖擊動載性能 差的技術(shù)問題，公開一種Q370qE鋼埋弧自動焊低溫焊接方法，是當(dāng)環(huán)境溫度為0~_15°C 時(shí)，通過對焊接全過程溫度條件的控制，盡可能避免低溫環(huán)境的影響，減緩焊接過程焊縫的 冷卻速度，從而來降低焊縫的冷裂硬脆傾向，有效提高Q370qE鋼埋弧自動焊焊接接頭低溫 沖擊韌性，其具體控制條件如下：母材除濕預(yù)熱，預(yù)熱溫度范圍為80~120°C ;定位焊采用 焊條電弧焊，打底層焊接采用富氬混合氣體保護(hù)焊，填充層、蓋面層焊接采用埋弧自動焊； 焊條焊劑的烘干和保溫，烘干溫度為300~350°C，烘干時(shí)間為2小時(shí)，在保溫箱中保存的溫 度為100~150°C ;焊接過程中利用履帶式陶瓷電加熱器通電加熱，鋪蓋于焊縫及兩側(cè)，使 焊縫層、道間溫度控制為160~200°C，以對焊縫進(jìn)行保溫、緩冷；焊接完成后，對焊區(qū)保溫、 緩冷，直至冷卻至環(huán)境溫度。該方法能降低焊縫的冷裂硬脆傾向，有效保證了 Q370qE鋼埋 弧自動焊焊接接頭低溫沖擊韌性，增強(qiáng)了橋梁鋼結(jié)構(gòu)沖擊動載的性能，提高了橋梁使用壽 命。需要說明的是Q370qE鋼為橋梁鋼。
[0010] 上述低碳合金翼緣板之間焊接連接，需對翼緣板進(jìn)行預(yù)熱。預(yù)熱通常采用火焰加 熱或者電加熱器加熱方式，但無論采用哪種加熱方式對翼緣板進(jìn)行預(yù)熱，均需消耗能源和 資源，較高的預(yù)熱溫度，還會造成的工作環(huán)境惡化，加大焊接作業(yè)的難度。
[0011] Q390D鋼是一種低碳合金鋼，其屈服強(qiáng)度為390Mpa，由于其含碳量低，其具有良好 抗腐蝕性、耐磨性、抗疲勞性，是一種良好的結(jié)構(gòu)鋼。由于Q390D鋼和Q345、Q370qE鋼在合 金成分上具有較大差別，用于Q345、Q370qE鋼構(gòu)件的焊接方法不能借用到Q390D鋼上。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種焊接時(shí)不需對翼緣板進(jìn)行預(yù)熱的重級工 作制Q390D鋼吊車梁的翼緣板焊接方法，從而進(jìn)一步降低焊接作業(yè)的操作難度，提高焊接 作業(yè)的質(zhì)量。
[0013] 本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
[0014] 重級工作制Q390D鋼吊車梁的翼緣板焊接方法，將厚度為50~60mm的Q390D鋼 板切割成H形鋼的翼緣板焊接件，接著全焊透對接焊接翼緣板焊接件制成翼緣板；包括以 下步驟：
[0015] 步驟1、制作翼緣板焊接件：采用數(shù)控火焰切割機(jī)將厚度為50~60mm的待切割 Q390D鋼板切割成預(yù)定規(guī)格的翼緣板焊接件；
[0016] 步驟2、在焊接接頭處開制坡口并設(shè)置引弧板和熄弧板：用自動或半自動火焰切 割機(jī)在翼緣板焊接件與翼緣板焊接件的對接焊接接頭處開制雙面X形坡口；在對接焊接接 頭兩端的翼緣板焊接件上設(shè)置引弧板和熄弧板；
[0017] 步驟3、翼緣板焊接件除濕：采用氧乙炔焰對翼緣板焊接件的對焊接接頭烘干處 理，