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大型設(shè)備基礎(chǔ)鋼結(jié)構(gòu)框架安裝焊接工藝及制作

作者:常詩河 宮必祥 朱慶波    
時間:2013-11-07 10:04:58 [收藏]
大型設(shè)備基礎(chǔ)鋼結(jié)構(gòu)框架,因需要承擔(dān)大型設(shè)備的靜載荷及其振動載荷,所以往往被設(shè)計未重型鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件,具有外形尺寸大、強度高、穩(wěn)定性好、制作安裝尺寸精度要求高等特點。文主要介紹了框架的制作和組焊技
    關(guān)鍵詞:大型設(shè)備基礎(chǔ)鋼結(jié)構(gòu)框架安裝焊接

    摘 要:大型設(shè)備基礎(chǔ)鋼結(jié)構(gòu)框架,因需要承擔(dān)大型設(shè)備的靜載荷及其振動載荷,所以往往被設(shè)計未重型鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件,具有外形尺寸大、強度高、穩(wěn)定性好、制作安裝尺寸精度要求高等特點。文主要介紹了框架的制作和組焊技術(shù),闡明了組焊安裝大型鋼框架設(shè)備基礎(chǔ)中的難點及控制變形措施。

    關(guān)鍵詞:基礎(chǔ)框架;組焊安裝;焊接變形;質(zhì)量控制

    1

    我公司于2010年承攬某建材公司年產(chǎn)60萬噸礦渣粉磨工程,主要設(shè)備為立磨系統(tǒng),是目前為國產(chǎn)最大的立磨設(shè)備,負擔(dān)在基礎(chǔ)框架上的靜載荷為600多噸。其立磨基礎(chǔ)鋼框架為H型鋼焊接而成的大型基礎(chǔ)框架?;A(chǔ)框架的H型鋼為588×300×16,由2個主輥立柱底座、2個輔輥立柱底座、1個電機底座及1個減速機底座拼焊組成,基礎(chǔ)框架總重為37.29t。基礎(chǔ)框架制作安裝公差要求為:水平度±1 mm /1000;扭曲度≤±1mm;焊縫要求嚴格,鋼結(jié)構(gòu)及型鋼對接焊縫需要作超聲波探傷,檢測等級為二級。立磨基礎(chǔ)框架如圖1所示:

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    2 制作安裝工藝措施

    2.1

    按照圖紙設(shè)計要求,在保證焊縫質(zhì)量的前提下,選用焊縫填充焊劑較少的坡口形式,這樣對減小焊接收縮變形有利。H型鋼翼板端面開Y型坡口,單側(cè)坡口30°,5mm鈍邊,腹板采用雙面30°V型坡口,2mm鈍邊,坡口加工形式采用手動氣割,并用角磨機對坡口進行打磨。

    2.2 連接護板制作加工

    各底座框架拼接后,H型鋼腹板兩側(cè)需2個連接護板進行加固連接。連接護板尺寸采用428×300×16mm鋼板,鋼板材質(zhì)為Q235,數(shù)量為42塊,采用手動氣割進行加工并四周用角磨機進行打磨。

    2.3 立磨基礎(chǔ)框架拼裝安裝

    1)待砼基礎(chǔ)砂漿養(yǎng)護強度達到90%之后,即可對各部分進行拼裝。按照圖紙位置對減速機底座、立柱底座(2個)、輔輥立柱底座(2個)、電機底座進行對接拼裝。各底座的安裝位置通過拉鋼絲中心線來進行控制,各底座中心線位置公差控制在±1mm,同時用精密水準儀對其標高進行控制,調(diào)整方式用基礎(chǔ)框架上的24M24×2調(diào)整螺釘進行精調(diào),保證基礎(chǔ)框架拼裝后水平度控制在≤0.5mm/1000mm。

    2)基礎(chǔ)框架初次拼裝完成之后,對照圖紙安裝技術(shù)要求,對基礎(chǔ)框架的安裝尺寸進行復(fù)檢并記錄復(fù)檢各點數(shù)據(jù)。各點數(shù)據(jù)都在公差范圍內(nèi)后,對安裝的框架各部分進行點焊固定。點焊固定點的選擇遵循上下、左右對稱原則。各框架底座的上下底板與預(yù)留的基礎(chǔ)鋼筋網(wǎng)連接點焊。點焊固定后,為保證焊后基礎(chǔ)框架不發(fā)生大的位移,用精密水準儀及鋼板尺對其尺寸和位置重新測量并做好數(shù)據(jù)測量記錄,對偏差的位置進行調(diào)整。

    3)組織有焊工上崗證的焊工對底座對接坡口處進行焊接。焊條選用J422焊條,焊條使用時要提前對焊條進行烘干。為防止焊接變形,要求焊工8人,分成42人一組,對稱焊接,這樣盡量減小焊接變形。其對接焊縫焊接順序見圖2所示:腹板從上而下焊接,上下翼板從中間向兩邊焊接,三條焊縫的焊接順序為1-2-3。

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    焊接順序(大型設(shè)備基礎(chǔ)鋼結(jié)構(gòu)框架安裝焊接)

    4)焊接過程中注意事項:焊接前如果氣溫低于0度,必須對對接焊口區(qū)域用氣焊進行局部加熱,這樣可以有效的防止焊接時,焊口局部過熱出現(xiàn)裂紋;施焊過程中,為減小焊接部位局部過熱產(chǎn)生應(yīng)力變形,焊接工藝遵循以下原則:必須先焊基礎(chǔ)框架的垂直焊縫,后焊水平焊縫,垂直焊縫要求高出對接H型鋼腹板1-2mm,焊接完成后用磨光機對兩側(cè)焊縫進行打磨,打磨至余腹板一樣水平,然后再焊接腹板兩側(cè)的加固護板;垂直水平焊縫施焊時,兩名焊工一組,在對稱位置同時施焊,一道焊縫要求焊接多層,每焊完一層,焊工需要改變位置,即對角線換位后,再焊接另一層,如此重復(fù)直至一道焊縫焊高度達到圖紙要求。

    5)所有焊縫焊接完成后,重新測量測量基礎(chǔ)框架上平面各重要點的水平標高,并復(fù)核基礎(chǔ)框架的定位尺寸有無移動。根據(jù)以上測量數(shù)據(jù)對基礎(chǔ)框架進行水平及定位微調(diào)。按照測量點示意圖3,對基礎(chǔ)框架標定的點進行測量并計算水平標高的算術(shù)平均值,之后對比測量數(shù)值與平均值之間的差值,公差值在±0.5mm以內(nèi)的可不對其調(diào)整。

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    測量點示意(大型設(shè)備基礎(chǔ)鋼結(jié)構(gòu)框架安裝焊接)

     

    超差的需要調(diào)整,調(diào)整方法如下:標高偏高的部位,通過與相應(yīng)的部位的鋼筋用電焊進行向下進行拉結(jié);標高偏低的部位利用基礎(chǔ)框架原有的調(diào)整螺釘上頂進行調(diào)整。通過以上辦法進行基礎(chǔ)局部調(diào)整,調(diào)整至公差要求的范圍并記錄測量數(shù)據(jù)。

    3 基礎(chǔ)框架焊接工藝參數(shù)選擇

    焊接過程中針對不同的焊接方式,選用不同的焊接工藝參數(shù)來保證焊縫質(zhì)量,如表1所示:

    1焊接工藝參數(shù)對照表

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    4 基礎(chǔ)框架變形控制措施

    4.1.嚴格工序檢查

    從下料工序開始,嚴格控制基礎(chǔ)框架各部件各坡口尺寸及坡口角度、坡口的直線度、平面度誤差,要求基礎(chǔ)框架各部件的尺寸誤差,必須在圖紙或規(guī)范允許范圍內(nèi)。整體拼裝后、焊接前,檢查構(gòu)件的寬、高誤差在0-1.0mm范圍內(nèi),目視無扭曲現(xiàn)象。

    4.2.選擇合適的焊接工藝參數(shù)和正確的操作方法

    正式施焊前進行焊接工藝評定,根據(jù)合格的評定報告進行焊接。焊接過程采用工裝對基礎(chǔ)框架加以固定或點焊固定,防止焊接過程中產(chǎn)生角變形,同時減少撓曲變形和扭曲變形。

    4.3.選擇合理的施焊順序和方向

    基礎(chǔ)框架點焊固定后,先進行對稱焊接,焊角高度為10mm,主焊縫順序如圖所示。焊接時焊縫兩端應(yīng)設(shè)有引弧板和息弧板;焊接基礎(chǔ)框架連接護板時,須對稱焊接,這樣施焊,防止焊接變形對稱而發(fā)生扭曲,同時避免焊接熱量集中而產(chǎn)生的收縮變形。

    5 變形矯正措施

    通過下料、拼裝、焊接各工序預(yù)防變形的措施,整體焊接后仍有可能發(fā)生輕微的變形,可采取以下辦法進行矯正。

    1)局部火焰加熱矯正法。它是利用火焰對焊件進行局部加熱,產(chǎn)生局部塑性變形,使較長的鋼板在冷去后產(chǎn)生縮短來消除變形,主要將其用于矯正整體基礎(chǔ)框架的側(cè)彎或正彎變形。

    2)矯正時選擇有一定實踐經(jīng)驗的老師傅,加熱溫度控制在600℃~800℃。加熱位置選擇在變形最大處的對稱兩側(cè),先用小火對稱加熱兩個部位,測量稍有效果后,再進一步推進,同時在基礎(chǔ)框架上配以鋼架+千斤頂或鍥塊固定增加外力。實踐證明矯正效果非常明顯。通過對拼接安裝、焊接各工序嚴格控制及變形矯正,最終基礎(chǔ)框架尺寸見表2所示,均滿足圖紙及規(guī)范要求。

    框架水平標高測量值

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    6 結(jié)

    通過以上各工序及變形矯正施工,CRM4622立磨框架安裝順利完成。在整個立磨安裝完成后再進行調(diào)試的過程,其最終基礎(chǔ)框架上所安裝的減速機、立柱、電機等設(shè)備的水平、垂直方向的振動偏離值均符合設(shè)計要求。設(shè)備調(diào)試工作5天完成,10天后設(shè)備達產(chǎn)。這些都是前期基礎(chǔ)設(shè)備嚴格要求的結(jié)果。

     

     (山東萊鋼建設(shè)有限公司建安分公司,山東萊蕪 271104

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