起重设备焊接工艺通则
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目 录
一、起重设备焊接结构常用金属材料 (2)
二、常用焊接方法及适用范围 (4)
三、焊材品种及选用原则
四、焊接坡口及焊脚尺寸的一般规定
五、焊缝质量等级和无损检测
六、焊接结构的焊前预热、焊后保温及焊后消应力
七、起重机焊接结构设计图面焊接技术要求注明示例
八、常用焊接符号标注示例
起重设备焊接工艺通则
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焊接结构在起重设备中占有十分重要的位置,它几乎达到每台起重设备制造工件量的70%以上。设计人员如何根据起重设备中各种焊接结构的承载状况、技术要求、工作环境等因素,合理地选择结构用钢材、焊材和焊接方法,如何根据焊缝的重要程度,合理地选用焊缝无损检测标准并确定检验质量等级,对保证设备制造质量、控制设备制造成本都是非常重要的。本通则根据国家有关标准的规定,结合工厂的实际生产情况,对起重设备焊接结构的常用钢材、常用焊材、常用焊接方法、典型焊接结构的焊缝坡口形式及焊脚尺寸、常用焊缝无损检测标准和检验质量等级、焊前预热、焊后保温、消除焊接应力等内容作了简要的介绍。另外,还对起重设备各种典型焊接结构设计图面焊接技术要求的注明及焊接符号的标注作了示意性介绍,仅供设计人员参考. 一、起重设备焊接结构常用金属材料
目前,国内各种起重设备焊接结构经常使用的金属材料主要有碳素结构钢和低合金高强度结构钢(板材及各种型材)两大类,现对这些材料的焊接性能、机械性能、使用范围及使用注意事项分述下:
(各种材料的化学成份、力学性能详见机械设计手册第四版第一卷P3-11~21页)
1.碳素结构钢(GB/T700-1988)
碳素结构钢有:Q195、Q215(A、B)、Q235(A、B、C、D)、Q255(A、B)、Q275等五种牌号。原料供应状态有热轧钢板、钢带、型钢、棒钢。在起重机各种焊接结构中,Q235钢用得最多,其焊接性能及应用情况概述如下:
1) Q235A:
属沸腾钢,无冲击韧性要求,化学成份不均匀,内部杂质较多,抗腐蚀性和机械强度较差,但焊接性能好,广泛用于起重机的各种不重要的焊接结构中,如各种非主要受力的基座、梯子平台、机器房的框架及面板等;
2) Q235B:
也属沸腾钢,但有常温(+20℃)冲击韧性要求,焊接性能好,我国南方沿海各省(环境温度在-5~45℃)制造的起重机,很多较重要的焊接结构都采用这种材料,如一般受力状态的卷筒体、拉杆、各种支腿、台车架、均衡梁、立柱及各种箱形结构中的加强筋板等。
3) Q235C Q235D:
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属镇靜钢,晶粒较细,焊接性能好、可满足0℃~-20℃低温条件下的冲击韧性要求,广泛用于(特别是北方各省)起重机各种重要焊接结构中,如各种箱型梁及工字梁的翼缘板和腹板、平衡梁、门架、卷筒等;
同一种牌号中不同质量等级的材料,化学成份及机械性能区别不大,四种质量等级的Q235材料的抗拉强度(σb)均为375~500MPa,屈服点(σs)均为235Mpa。(这个数值仅指厚度≤16mm的板材,其它厚度板材的σs值随板厚增加而降低)。同一种牌号中不同质量等级的材料主要和关鍵的区别在冲击韧性指标上,具体为:
A级-无冲击韧性要求;
B级-常温(+20℃)冲击韧性要求; C级-0℃冲击韧性要求; D级--20℃冲击韧性要求;
E级--40℃冲击韧性要求;(只有低合金结构钢Q345、Q390、Q420、Q460四种牌号的材料才有此项质量等级)
2.低合金结构钢(GB/T1591-1994)
低合金结构钢有:Q295(A、B)、Q345(A、B、C、D、E)、Q390(A、B、C、 D、E)、Q420(A、B、C、D、E)、Q460(C、D、E)五种牌号。原料供应状态有热轧、正火、正火加回火状态的钢板、型钢、棒钢。在起重机各种重要焊接结构中,Q345钢用得最多。以下对五种牌号钢材的焊接性能及应用概述如下:
1)Q295(A、B):
Q295A无冲击韧性要求,在热轧和正火状态下使用,具有良好的塑性、冷弯性和焊接性,而且综合机械性能比Q235A好,广泛用于起重设备及其它设备的各种比较重要的焊接结构上;
Q295B的抗低温性能很好,可满足-50℃~-70℃的低温冲击韧性要求,而且具有良好的塑性、冷弯性和焊接性,广泛用于寒冷地区起重设备及其它设备的各种重要焊接结构上;
2)Q345(A、B、C、D、E)
综合力学性能良好,特别是Q345(C、D、E)三种质量等级的材料,可满足0℃、-20℃、-40℃的低温冲击韧性。此材料的焊接性能也很好,广泛用于起重设备的各种重要焊接结构上,如各种主梁及其它承载梁的翼缘板和腹板、各种桁架结构的主弦杆和腹杆、节点板、铰耳板、立柱、卷筒体等;
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