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典型焊接结构的生产工艺 教授级高级工程师 国际焊接工程师 胡 煌 辉 西班牙毕尔巴鄂市古根海姆博物馆 焊接的全钛热交换器 世界最大的三峡13叶片水轮机转轮 跨越长江的芜湖长江大桥，是一座公路/铁路两用桥，采用矮塔斜拉结构，全长10km，主跨312m，是我国目前跨度最大的公/铁两用桥，采用50mm厚的14MnNbq钢整体焊接箱型主桁。 国产最大的半冷半压液化气船，总长154.98米，型宽23.10米，载重量17,900吨，其中3个液态货罐采用了厚度为30-35mm的 13MnNi低温钢焊接而成，工作温度为-48℃, 总容积16,500立方米。 上海明珠线地铁列车采用铝合金焊接车体，列车车厢宽3米，其中动车长22.8米，拖车长24.4米。 桥式起重机的结构 露天桥式起重机的结构 门式桥式起重机的结构 一谈桥式起重机桥架的生产工艺 起重机作为运输机械在国民生产各个部门的应用十分广泛，其结构形式多样，如桥式起重机、门式起重机、塔式起重机、汽车起重机等。其中，以桥式起重机应用最广，其机构的制造技术具有典型性，掌握了它的制造技术，对于其他起重机结构的制造都可借鉴。 1. 桥式起重机的结构 桥式起重机桥架的组成 桥式起重机的桥架结构主要由主梁（或桁架）、栏杆（或辅助桁架）、端梁、走台（或水平桁架）、轨道及操纵室等组成。 箱形主梁的技术要求及制造工艺要点 1.箱形主梁的结构 主梁是桥式起重机桥架中主要受力部件，它的制造是桥架结构制造的关键，对主梁严格的技术要求是保证桥架技术条件得到满足的前提。箱形主梁的一般结构由左右两块腹板、上下两块翼板以及若干长、短肋板组成。 主梁的主要技术要求 为保证起重机的使用性能，主梁在制造中应遵循如下的主要技术要求： 1）主梁的长、宽、高都有一定的公差要求。 2）主梁的垂直平面内要求的上拱度F=L/700～L/1000（L为主梁的跨度）。 3）主梁向走台一侧应有一定的旁弯，约为L/1500～L/2000。 4）腹板凹凸不平（即波浪变形或失稳）应小于4/1000～6/1000。 5）上翼板水平度c≤B/250，腹板垂直度α≤H/200。 箱形主梁的制造工艺要点 （1）拼板对接焊工艺 1）主梁长度一般为10～40m，上下翼板及左右腹板需要拼接。翼板的拼接焊缝要注意保证质量，特别是受接翼缘的接缝必须焊透、无裂纹及严重咬边等缺陷，要求通过超声波或射线检验，其质量应满足起重机技术文件中的规定。 箱形主梁的制造工艺要点 2）为避免应力集中，保证梁的承载能力，翼板与腹板的拼接接头，不应布置在同一截面上，错开距离不得小于200mm；同时，翼板及腹板的拼板接头不应安排在梁的中心附近，一般应离中心2m以上。 （2）肋板的制造 肋板是一个长方形，长肋板中间一般开有减轻孔，由于肋板尺寸影响到装配质量，要求其宽度尺寸误差不能大，只能小1mm左右；长度尺寸允许有稍大一些的误差。肋板的四个角应保证90°，尤其是肋板与上盖板接触处的两个角更应严格保证直角，这样才能保证箱形梁在装配后腹板与上盖板垂直并且使箱形梁在长度方向不会产生扭曲变形。 （3）腹板上挠度的制备 主梁截面的焊缝分布对称于Z-Z轴。对X-X轴而言，焊缝集中于上部，将由于焊缝收缩而产生下挠，这与主梁要保证上挠的技术要求正好相反，这是主梁制造的关键问题之一。考虑主梁的自重和焊接变形的影响，为满足技术规定的主梁上挠要求，腹板应预置出数值大于技术要求的上挠度，具体可根据生产条件和所用的工艺程序等因素来确定。一般跨中上挠度的预制值fm可取L/450～L/350。 （3）腹板上挠度的制备 腹板上拱度的制备方法多采用先划线后气割，切出具有相应的曲线形状，也可采用靠模气割。 （4）装焊П形梁 由于主梁长度大，相对刚度较小，在装配与焊接中容易产生变形。因此，除要求零件的备料加工要有一定的精度外，还必须选择合理的装配-焊接方案和恰当的焊接工艺措施，以保证主梁几何尺寸的技术要求。根据主梁的结构特点，一般先将上翼板与两腹板装成П形梁，最后装下翼板，组成封闭的箱形梁。П形梁的装配-焊接顺序是影响主梁上挠度的关键。П形梁由上翼板、腹板和肋板组成。 （4）装焊П形梁 1）组装定位焊方法：机械夹具组装和平台组装两种。以上翼板为基准的平台组装应用最广。 2）以上翼板为基准的平台组装过程： ①装配肋板 在上翼板上以划线定位的方式装配肋板，用90°角尺检验垂直度后定位焊。焊接肋板与上翼板的连接焊缝。焊接方向的确定：翼板未预制旁弯，焊接方向应由内侧向外侧进行；翼板预制有旁弯，焊接方向是：肋板的一侧焊缝的焊接方向应由外侧向内侧进行，另一侧焊缝则由内侧向外侧进行焊接。 （4）装焊П形梁 ②装配腹板 组装腹板时，先在上翼板和腹板上分别划出跨度中心线，然后用吊车将腹板吊起与翼、肋板组装，使腹板的