确保大桥钢结构整体焊接接头

确保大桥钢结构整体焊接接头功能

节约工时材料费用92万元

●孙昌茂

孙口黄河大桥是双线铁路钢桁梁,整体焊接节点,为国内首次采用的新结构。根据大桥结构,有对接焊缝、棱角焊缝、角焊缝,焊缝多,焊接质量要求高、难度大。而经初步焊接试验验证:对接焊缝,先焊小坡口侧对接板翻身易扭断,层温控制范围窄,熔深和韧性储备不够;棱角焊缝,出现咬边、沟槽及高温裂纹,层温控制范围窄;平联节点板角焊缝,焊不透、角变形大。其中,非主桁弦杆的焊接接头冲击韧性指标要求高,焊接试验迟迟不能过关。针对上述情况,我们运用价值工程着重分析功能,寻求解决方案。

大桥钢结构焊接的功能系统图如下:大桥钢结构

焊接安全可靠

保证焊接接头

机械性能

焊接工艺

先进可行

焊接设备器具选用适当焊接工艺参数选择合理焊接操作控制优良焊材性能匹配

/铁道部宝鸡桥梁厂

法,按焊接质量、焊接效率、实现条件、操作难易以及焊接成本进行评价比较,选出适用方案。然后,进一步细化,主要是确保焊缝的功能要求,根据三种不同焊接方法,针对存在问题,研究措施,制订出具体实施方案,保证了焊缝的质量。

⒈对接焊。

大桥主桁弦杆首次采用对接焊,经试验存在以下问题:

①不对称坡口的对接焊先焊小坡口侧翻转②20mm板对接大坡口侧第二道焊缝不

③层温控制范围、偏高⑤韧性储备不足。

时易扭断;而窄;

能复盖第一道焊缝或坡口;

④熔深储备不足;

针对以上存在的问题,对20mm厚板的大坡口侧的坡口角度减小10°,并将钝边上移1mm;第1道焊缝的弧压减小,层温控制范围改为≤135℃;先焊大坡口侧,加大焊接电流;并在修改技术指标的条件下,采用含Mn高的标准焊丝。选用MZ—1—

1000焊机施焊后,其熔深仍存在不足,则采取了清

在掌握大桥有关资料及调查分析的基础上,按照功能系统图进一步仔细、深入研究实现各项功能的具体要求和手段。

首先,我们对对接焊、棱角焊、角焊三种不同

根的办法解决。采用这一工艺方案实施,由于细化了晶粒,减少了先共析铁素体,不但冲韧性(-)超过了48J的技术要求,还节约了大量资金。25℃

⒉棱角焊。棱角焊难度大,经试验存在以下问①节点板处出现咬边、沟槽及高温裂纹;

②易

焊偏或烧穿;

③层温控制范围窄。故应尽量减少此

焊接方法,采用MZ—1—1000埋弧焊、MZ1—题:

1000埋弧焊、CO2气体保护焊、手工焊四种焊接方

价值工程的应用主体可以是个人,也可以是团体。家庭主妇过日子精打细算,是为了以较少的开支获得必要的生活资料;企业货比三家采购商品,也是为了少花钱,多办事,办好事。但团体应用价值工程则是以社会需求为目标,通过相关领域的协作来实现的,所以价值工程活动的组织工作十分重要。而团体如果缺乏同一的价值取向和协调一致的行为规范,价值工程就无法实施。笔者曾作过调查,许多企业应用价值工程流于形式,或不能持久,其主要原因之一就是缺乏组织领导。

现在许多企业都有了危机感,都在寻找降低成本和节约资源、提高工作效率和提高产品竞争能力、提高企业经济效益的办法。其实办法就在身边。价值工程的科学性及普遍适用性,可以帮助企业在市场竞争的大潮中前进。时代在呼唤

价值工程。凡是坚持开展价值工程活动应用效果显著的单位,都有共同的经验:首先,企业一把手亲自倡导,把提高产品和企业的价值作为提高竞争力和经济效益作为企业经营的目标,这是关键。第二,培养员工的价值意识,使大家在使用企业物资、设备、资金时都能以“我自家是否这样花钱”来思考和行动,这是基础。第三,制订必要的价值工程活动规范,明确责任、协作规则及奖励办法等,从制度上予以保证。第四,制定价值工程活动计划,进行立项,有检查、有总结、有奖励,从组织上予以落实。还要拓宽价值工程应用领域,兼容和结合其它现代管理技术,开展个人价值工程活动和团体价值工程活动并举,使价值工程活动常盛不衰,真正成为企业实现经营目标的利器。

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29VE应用价值工程应用价值工程优化锥齿轮工艺路线

●李传珍

我公司在生产组成1580mm热轧带钢轧机各种辊道部分中,用户要求采用先进工艺技术和工艺方法,确保产品的高质量和高效率,而且时间紧迫。为此,我们应用价值工程对其中关键的锥齿轮工艺路线进行分析研究和优化,保证质量,降低消耗,节约成本,缩短生产周期,取得了好效益。

一、对象选择

轧机辊道采用“集体驱动”方式,同类锥齿轮数量多,外径为󰂊378/󰂊504mm两种规格各302件,质量分别为75/139󰁶,其材质和精度等级相同。过去,我公司生产的集体驱动辊道中的锥齿轮与长轴采用静配合连接。而这次采用锥套与长轴过盈配合(使用特制的油泵和液压螺母),锥齿轮内孔锥度1:50,并有螺旋状油沟。同时,求其中302件锥齿轮和锥套必须互换,增加了加工难度。若按

/中国第二重型机械集团公司工艺研究所

常规工艺方法加工,工件运输往返次数多、加工周期长、消耗大、成本高。我们采用“专家意见法”,征求设计部门、锻造分厂热工艺科、生产安技部等有关技术人员意见,将制造锥齿轮的加工工艺路线作为VE研究对象。

二、情报收集

为便于价值分析,我们收集了以下资料:①该轧机合作生产综合管理纲要;

②用户的热轧机合作生产常用标准简明手册;③本公司历年编制的齿轮工艺路线资料;④本公司现有模具情况调查;

⑤本公司各分厂设备负荷情况调查。三、功能分析⒈功能系统定义。

依据制造锥齿轮的工艺路线,对各工序功能定

类焊缝。

主桁上弦杆原设计为棱角焊缝,熔深按

长焊缝用MZ1—1000焊机施焊;而联接系部分窄

2t+5

杆件的长焊缝用MZ—1—1000焊机施焊;短焊缝则尽量采用焊接效率高、成本低、变形小的CO2气体保护焊;对厚板大焊脚角接和施工不方便的部位采用手工焊。

平联接点板角焊缝,原设计为单侧坡口熔透焊。经反复试验,根部又存有气孔和未熔合等缺陷,难以解决,改为双侧坡口半熔透焊消除缺陷,减小变形,提高了焊接质量和效率,节约了焊材。

通过以满足焊缝功能为核心,解决功能不足并剔除剩余功能,优选适用的焊接设备、工艺方案和参数,改进工艺和施工,提高了该特大桥焊接质量,保证了机械性能。焊缝一次探伤合格率创造了我厂历史最好水平。首先满足了钢梁焊接接头的功能,攻克了焊接施工中的多种技术难题,填补了我国钢结构大桥整体节点焊接的技术空白;同时,焊接效率提高1～2倍,节约工时和材料费92.32万元。焊接新工艺施工方案的实现,既保证了该特大桥功能的实现,又降低了施工成本,从而提高了焊接施工的价值。

要求(t为水平板厚度),远远大于角焊缝的承载截面,其超出部分为过剩功能,应设法剔除。国外对熔深则按相当于角焊缝的承载截面处理,即为

0.2t1×1.2+3而且上弦杆不存在积水锈蚀问题,故

将此棱角焊缝改为角焊缝,国外亦有案例。由于

2-3道焊改为大热输入1道焊,大大减少了加工和

焊接工作量,节约了焊材。改为角焊缝后,腹板需伸出32mm以支承焊机,为此,加装了支承焊机托架,以尽可能将伸出高度缩小,节约了大量钢材。

对仍用棱角焊缝的,采用MZ—1—1000焊机,调整焊接顺序、改变焊丝倾角和焊丝对准位置,加装了刚性轨道,使咬边、沟槽和焊偏得到了解决;对第一道焊缝出现高温裂纹,采取了改变坡口尺寸、减小焊接电流、减慢焊接速度、提高弧压或先用CO2气体保护焊打底,改善了焊缝成形系数,使问题得到了解决。

⒊角焊。

在角焊中,主桁、桥面系和联接系部分杆件的

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