特种箱型梁制作及检验

矿山大型特种钢结构箱形梁的工艺制作

(山东三维钢结构有限公司     滕州     277500)

摘 要     介绍了矿山大型特种钢结构箱型梁的工艺及制作流程。

关键词    特种钢结构   工艺   制作

The manufacturing of the large special kind in mountain in mineral steel construction well

                                        Yang Weisheng   

( Shandong  sanwei  steel construction Co.Ltd  Tengzhou    277500)

ABSTRCAT     introducing large special kind in mountain in mineral steel construction well and creation processes.

KEY WORDS   special kind steel construction  craft  creation

      概述：山西省屯留煤矿位于山西省屯留县境内，是年产1200万吨的特大型矿井。为矿井配套的附井井架为箱型梁及H型钢结构，总高度为56米，总重700余吨。该井架结构复杂，单体重量大，在亚洲同类箱型梁井架中高度及重量均名列前茅。箱型梁为井架的主要构件，现就其主要加工工艺进行介绍。

一、箱型梁的结构特点及截面尺寸

      箱型梁系井架的主要构件，其材料为Q235B、Q235-C等符合国家标准《普通碳素结构钢技术条件》（GB/T700-88）。该箱型梁外型尺寸为7000×3285×1880，呈马鞍型，总重量为19552.2kg，上下、左右板为δ=20mm，腹板及筋板为δ=16mm。

二、箱型梁焊接工艺前的准备

      用20#工字钢或16#槽钢搭建焊接平台，采用光学仪器校正，然后根据箱型梁的外形几何尺寸做成胎架，并逐一对各项倾斜尺寸校正调整后固定。

三、材料（钢板）的切割及校正

     箱型梁的底板、腹板及加强筋板均采用多头全自动气割机下料，以马鞍型箱型梁为例：

7000×3285×1880　

   ①号底板下料7000×1880×20；②、2a板分别下料2870×2055×20、2580×2055×20；③、④号侧板下料（前后）7000×3244×20、7000×2578×20；⑤、5a、⑩、10a加强筋板下料2634×200×16、2344×200×16、2634×206×16、2344×206×16；⑥、⑦号隔板下料1160×1140×16、15×2057×1398×16；  ⑥、18零件⑦、19零件.然后对①底板一面四周打坡口45°；②、2a上板四周打45°坡口；③、④号侧板四周一面对称打45°坡口；⑤、5a、⑩、10a筋板左右对称打55°坡口。起初我们采用半自动气割机打坡口，但钢板受热变形很严重，火焰校正难度较大，效率低。针对以上问题，我们采用机械打坡口，然后对全熔焊部位用半自动气割机切去5mm边缘。通过这一改进，使工作效率大大提高，基本上消除了变形现象，并免于校正，保证了加工质量和速度。筋板四周用铣床加工，既保证自身几何尺寸精度，又在组合焊箱板时起到胎板作用，使焊后的工作尺寸精确不变形。

四、箱型梁的焊接按工艺流程

  （1） 先将①号底板放在制作好的胎架上，将③、④号侧板放在①号底板上，调整好尺寸后采用定位焊将其固定　　　

  （2）将⑧号隔板放在箱体内按几何尺寸将其固定。

  （3）将⑥号隔板按图中尺寸均匀分布在箱体内，调整后采用定位焊将其固定

  （4）将⑤、5a加强筋板按尺寸分别插进⑥筋板的开口中，将其尺寸调整后固定。

  （5）14、15、25、26号左右板用机械四面分别打45°坡口，调整箱体的长、宽尺寸定位焊接。

  （6）在①与③、④号长焊缝的两端装好引弧板，用气体保护焊将其焊接，为防止其变形，在箱体中间加几道斜撑，待焊完后拆掉、打磨。

  （7）以上焊接完成后，将②、2a号上板盖上，调整尺寸后，采用定位焊将其固定，同时装好引弧板，然后翻转180°焊接。

  （8）电搭焊。为保证焊接质量，减少变形及应力集中，在焊最后一边不易焊接的焊缝时，在14号上焊缝附近钻一个20mm的孔。

  （9）焊接全部完成后，要清除焊渣、焊瘤及飞溅物，对未焊满或有气孔的焊缝进行修补。

  （10）对箱型梁的焊缝用超声波探伤，待符合标准后，把箱型梁放在平台上，确认其长度，及尺寸公差、形位公差，均达到《钢结构工程施工及验收规范》（GB50205-2001），后采用铣削机进行端面铣削，然后打坡口，最大限度的保证梁型梁的两端面与中心线的垂直度。

  （11）经检验、测量全部合格后，在工件的一端20mm以内打钢印，做好标记。

五、试装组合

   1，搭建组装平台，用光学仪器操平。

   2，根据组装图，逐件进行拼装连接，如发现问题及时调整。

   3，整个拼装完成后，测量其几何尺寸，使其达到图纸要求，然后拍照，拆除之前，需将各构件进行严格编号,然后转入涂装工艺。

六、特殊涂装工艺

   对于钢结构来讲，腐蚀防护是工程人员必须考虑的问题，在钢结构表面涂覆防腐涂料是腐蚀防护的一种重要手段。高性能的防腐涂料通常为三道漆体系：底漆+中间漆+面漆。在腐蚀性强的环境中，如海上平台、化工厂、大型露天矿山井架等，对防腐要求特别严格。为此我们采用：电弧喷锌+中间漆（环氧富锌底漆）+氧化氯酊橡胶漆这一特殊涂装工艺，阻止了腐蚀的发生，提高了其结构使用寿命。

  （1）经检验合格后，因箱型梁外形几何尺寸较大，无法进入抛丸机，需用半自动人工石英喷砂机除锈。材料表面清除到仅有轻微的点状或条纹痕迹时为止，并符合机械工业部标准《涂装通用技术条件》JB/ZQ4000，10-86中的Saª1/2级，手工机械除锈不低于St2。

  （2）将除完锈的结构表面进行清尘处理后，用电弧喷锌机匀速喷其表面，用红外线仪器检测其锌膜厚度，使其达到100~1２0μm。电弧喷锌的防腐原理是锌粉对钢结构能起到阴级保护作用。当存在腐蚀介质时，锌作为阳级被腐蚀，而钢结构作为阴级受到保护

  （３）电弧喷锌经检测合格后，再喷环氧富锌底漆（两遍）厚度为90微米，这样使钢结构的防腐能力大大加强，提高其使用寿命。

  （４）根据用户对面漆颜色的要求，确定其颜色，喷氧化氯酊橡胶漆（两遍）。漆膜厚度８０微米。

  （５）待面漆干后，测量整体漆膜厚度达到要求后，对箱型梁进行严格编号、分类，防止现场安装中出现混乱。（注：现场连接部位不准喷漆）。