一、核心钢材牌号与性能匹配
桥式起重机主梁、端梁等主要受力结构优先选用低合金高强度结构钢:
Q345B:屈服强度≥345MPa,抗拉强度 470-630MPa,延伸率≥20%,适用于 50 吨以下通用起重机。其良好的韧性(-20℃冲击功≥34J)和焊接性,满足频繁载荷工况需求。
Q390/Q420:屈服强度分别达 390MPa 和 420MPa,抗拉强度 590-720MPa,用于 80 吨以上大跨度起重机,可减少结构自重 15%-20%。
铸钢件:复杂节点(如支腿与主梁连接)采用 G20Mn5 铸钢,与 Q345B 焊接时需控制碳当量≤0.43%,避免冷裂纹。
二、焊接工艺关键控制
焊接方法与材料:
手工电弧焊:选用 E5015(J507)焊条,直流反接,焊接电流 160-220A,熔深控制 3-5mm。焊前焊条需 350℃烘焙 2 小时,保温 1 小时。
气体保护焊:采用 ER50-6 焊丝(直径 1.2mm),CO₂气体纯度≥99.5%,电流 200-280A,电压 24-30V,层间温度≤200℃。
埋弧焊:H10Mn2 焊丝配合 SJ101 焊剂,电流 500-650A,电压 30-36V,适用于主梁腹板与翼缘的长焊缝焊接。
预热与后热:
当板厚≥25mm 或环境温度<0℃时,需预热至 100-150℃,采用远红外测温仪监测。
焊后立即进行 200-300℃后热 2 小时,消除扩散氢,降低延迟裂纹风险。
焊缝质量控制:
外观检查:焊缝余高 0-3mm,咬边深度≤0.5mm,连续长度≤100mm,累计长度≤焊缝总长 10%。
无损检测:主梁受拉区对接焊缝 100% 超声波探伤(JB/T10559-2006 一级)或射线探伤(GB/T3323-2005Ⅱ 级),其他焊缝按 20% 比例抽检。
工艺评定:按 GB50661 进行焊接工艺评定,覆盖板厚、接头形式及焊接位置,确保焊缝强度≥母材标准值的 95%。
三、制造与验收要点
坡口设计:板厚≥12mm 时开 X 型坡口(角度 60°±5°),钝边 2-3mm,间隙 3-4mm,减少焊接变形。
变形控制:采用刚性固定法或反变形法(预拱度 L/1000),焊接顺序遵循 “先中间后两侧、先短后长” 原则,减少应力集中。
焊工资质:施焊人员需持有特种设备焊接操作证,且在有效期内,禁止超范围施焊。