【摘 要】桥式起重机在工程施工的时候具有非常重要的作用，其本身的安全性也受到越来越多的关注，尤其是起重机的焊接工艺，更是影响到它本身的使用质量和施工工程的总体质量。桥式起重机的主要结构是箱型梁结构，如果没有选择好正确合理的焊接工艺，就容易出现变形的现象。本文主要论述了桥式起重机焊接变形施工的基本状况，提出了改善焊接质量的有效施工工艺，以期能够为相关的实践提供些许理论依据。
【关键词】桥式起重机；焊接变形；概况；施工工艺
焊接工艺的选择对大型机械的质量有着一定的影响，特别是对桥式起重机，因为桥式起重机中的箱型梁结构占据着重要的部分，在焊接程序和步骤上也比较复杂，焊接应力和变形的程度会很大，所以要在实际施工的过程中采取合理的焊接方案，才能够切实保证焊接的质量，进而为桥式起重机提供安全保障。
一、基于预防考虑的桥式起重机焊接变形概况
现阶段，很多工程中都应用到了箱型梁的结构，它具有不可比拟的使用优势，同时也存在这急需解决的问题，控制其焊接变形成为最重要的焊接施工项目，特别是在桥式起重机的焊接过程中。起重机属于大型机械，焊接质量很重要，如果施工的设计方案不合理，就会出现严重的变形，最终导致起重机无法正常工作，对施工进程也有着很大的影响。
控制焊接变形最重要的是要充分了解变形产生的原因，有利于根据具体的情况采取最为恰当的措施，促使焊接变形的程度降低到最小值，很好地改善桥式起重机的各种性能，为更好地施工提供保证。通常情况下，桥式起重机发生焊接变形的最主要的原因是不均匀的热输入所致。热输入的大小与焊接的材料和结构有着密切的关系，材料因素和结构因素共同影响了热源周围的金属运动状况，使其同时收到内约束力和外约束力的影响，导致焊接材料产生了应力变形。通常情况下，焊接变形主要包括收缩变形（纵向收缩和横向收缩）、弯曲变形、角变形、波浪变形、扭曲变形等类型，体现在桥式起重机的外部结构上就是表现出局部的隆起、歪曲、弯曲和扭曲等，在焊接过程中会由于很多原因导致这些问题的产生，例如焊缝的尺寸没有做到足够精确，焊缝的数量不符合预定的标准，焊接的位置和设计的位置存在很大的误差，焊接材料的热物理性能不强，施工的工艺不利于达到最佳的焊接状态，焊接的参数选择等，每一具体环节都要进行认真的把握才能够切实达到理想的效果。
在对桥式起重机实施焊接的时候要充分考虑到焊接材料本身的刚度大小，如果材料的刚度比较大，在实际应用中产生的焊接应力也相对地比较大。焊件的刚度可以在施工过程中对焊缝和焊缝周围的金属在不断加热过程中所能够产生的形变程度有着巨大的影响，焊接应力足够大的时候，材料所发生的变形就不是很明显。焊接材料的刚度比较小则产生的焊接应力就比较小，就会导致很大的变形。而影响材料刚度的原因包括材料本身的尺寸大小、形状特征、胎夹具的质量，焊缝的具体布置，施工时候的具体步骤和顺序等，可见焊接应力的大小是由多种因素共同作用的，不能将其中的一个因素独立出来分享，而要从宏观的角度出发，尤其是在对焊接变形采取控制措施的时候，要综合立体地去分析。一般来说，在焊接过程中，需要采取控制措施的对象是截面形状的构件，或者是焊缝的布置比较均匀的构建，可以使用对称焊接的施工方式，这样就可以有效降低材料变形的几率，增强机械的使用力度，保证起重机的质量。对于一些不对称的构件，可以采取分次焊接的方式，虽然焊接焊缝的先后顺序有着一定的差距，但是在过程中还是要最大限度地保持对称的效果，这样才可以尽量降低材料变形的几率。通常焊缝比较少的一侧可以先进行焊接施工，有些焊缝的长度在一米以上，在焊接的时候可以采用分段退焊法。
二、基于预防考虑的桥式起重机施工工艺探究
桥式起重机的主要构成部分是箱式梁结构，包括上下两个用于支撑的盖板在左右两边上各有腹板来尽心格挡，中间部分是由很多个大小不一的肋板共同组成的，这样的结构有利于施工过程中安全性的维护，材料的焊缝大都集中在整体结构中的上部，在梁下挠的不断弯曲变形中，起着主要作用的还是焊缝的横向收缩，所以要对横梁实施一些加固的措施，这样才可以保持结构的稳定性。
设计的时候可以适当考虑将左右腹板制作成带有一定拱度的形状，然后再选择合适的焊接顺序，最大限度地降低下挠的弯曲和变形程度。依据横梁的特点，最后形成了一个封闭式的箱型结构，如图所示。在实施焊接工艺的时候，通常先把上盖板、大小肋板以及腹板组装成II形梁，焊接完成之后再装下盖板，II形梁的焊接质量起着最重要的支撑作用。因此以下主要对II形梁的施工工艺进行论述，主要设定了三种方案：
第一种焊接方案的主要步骤如下：第一步，安装腹板2以及大小肋板，将焊缝B焊接牢固。第二步，安装另一个腹板，同时翻转180°，将肋板和腹板的角焊缝c都焊接牢固，在这一过程中会导致Ⅱ形梁旁弯变形的发生。第三步，安装上盖板，将腹板同上盖板焊接牢固。焊缝D所处的位置和Ⅱ形梁的中性面是不对称的关系，所以在焊接的时候会产生下挠变形。第四步，将肋板与上盖板的焊缝A焊接牢固，由于焊缝的收缩同样产生很大的下挠。
第二种焊接方案的主要施工步骤如下：第一步，将腹板、大小肋板和盖板安装妥当，焊接腹板与盖板的主焊接D，焊缝D在Ⅱ形梁中性面以上的位置，焊接收缩会导致变形的。第二步，将盖板与肋板的焊缝A焊接牢固，焊缝A的横向收缩产生下挠。第三步，将腹板与肋板的焊缝B焊接牢固。焊缝B位于Ⅱ形梁中性面的上半部分，会发生收缩变形。B焊缝的收缩还会引起Ⅱ形梁的旁弯变形。第四步，翻转180°，焊接肋板与另一腹板的焊缝C，焊缝C也处于Ⅱ形梁的中性面上半部分，焊后收缩导致Ⅱ形梁下挠。
第三种焊接方案的主要施工步骤如下：第一步，安装肋板与盖板，焊接焊缝A。焊缝A收缩导致盖板变形。第二步，安装左右腹板，焊接焊缝B、C。由于B、C位于Ⅱ形梁的中性面上方，焊接收缩导致下挠的现象。Ⅱ梁装配完后，先不焊接上盖板与腹板的角焊缝D，等下盖板安装好之后再焊接左、右腹板与上、下盖板的四条角焊缝，可使得四条角焊缝和结构截面的中性轴基本对称。
从上述三种焊接施工方案中可知，第三种焊接施工方案中下挠弯曲变形程度对小，稳定性最好，在装配与焊接的质量方面，此种方案在施工中一直将上盖板作为安装的基准面，不会产生很大的误差。第一种和第二种施工焊接方案有着明显的不足之处，尤其是基准面在焊接和安装的过程中经常发生变化，导致安装的精度不够高，且生产效率比较低，因为在焊接的时候会产生很多次的翻转。由此可见，在实际的焊接施工过程中应该选取第三种施工方案，这种施工方案的可操作性比较强，应用的范围最广，同时可以获得一定的经济效益。
三、总结
综上所述，桥式起重机的焊接工艺对箱型梁的焊接变形程度有着重要的影响，在实际的施工过程中，要注意选择恰当的材料，控制好焊接应力的大小，并选择适宜的施工方案，这样才可以确保桥式起重机的质量可以达到国家规定的标准。
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