论3200吨双臂架变幅式起重船起重机吊臂主管焊接质量控制
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作者: 蒙月琪
【摘要】本文主要介绍了WDB620D高强钢焊接性能特点，重点介绍了如何控制3200吨双臂架变幅式起重船起重机吊臂主管对接焊接质量，吊臂主管采用WDB620D高强钢，该高强钢对焊接过程有较高要求，因此要确保主管对接焊接质量，关键是焊接过程控制。
【关键词】起重机；吊臂主管；WDB620D高强钢；焊接质量
一、3200吨双臂架变幅式起重船起重机介绍
3200吨双臂架变幅式起重船起重机，是我公司专门为广东省长大公路工程有限公司承接港珠澳大桥打造的重要设备。起重机单臂架额定起重量1600t，双臂架额定起重量2X1600t；每座臂架配置800t主钩2只，100t副钩1只，主副钩呈纵向直线布置；主钩最大起升高度100m，副钩最大起升高度120m。起重机主要由吊臂、吊臂铰座、人字架、主钩起升机构、锁具钩起升机构、变幅机构、电气系统及安全装置组成。其中吊臂主管对接焊接质量是本机制造的关键，吊臂主管材料为WDB620D高强钢，该材料焊接性能异于一般高强度钢。
二、吊臂主管WDB620D高强钢焊接性能
WDB620D高强钢是一种超低碳贝氏体钢，是近年来发展的一类可焊性优良的高强度钢。由于3200吨起重船起重机是海工产品，为了确保产品质量，根据中国船级社（CCS）要求对产品材料及制造过程全程按CCS规范要求进行制造及监控。考虑到WDB620D高强钢是特殊材料，在材料进厂后按要求制作焊接工艺评定试件，通过对几组焊评试件拉伸、接头低温冲击等机械性能试验，发现WDB620D高强钢焊接线能量在18KJ/cm～25KJ/cm时其低温冲击功较高，能满足要求，反之焊缝熔合线局部低温冲击功达不到规范要求，因此要求WDB620D高强钢焊接过程严格控制线能量不大于25KJ/cm。主要工艺措施有：采用短弧窄道焊方法进行多层多道焊，主管对接焊缝填充焊道不少于8层；在满足焊接操作要求的前提下，要求使用小电流进行快速焊接；一般情况下，焊前不需要预热，焊后不进行后热处理，如遇雨天、相对湿度大于85%、环境温度低于0℃时，或结构刚性特别大部位，应考虑适当预热（50℃左右），去除钢板表面吸附的水份；层间温度应严格控制在50℃～120℃之间。吊臂主管WDB620D材料焊接主要采用手工电弧焊和CO2气体保护焊，其中手工电弧焊采用超低氢钠型高韧性焊条J607RH，CO2气体保护焊采用低合金钢气体保护焊丝GHS60N，焊接过程要求如下：
三、吊臂主管焊接过程质量控制
为确保3200吨起重机吊臂主管焊接质量，公司安质部和施工单位一起成立了专门的质量控制小组和QC活动小组，召开了多次吊臂主管WDB620D材料焊接专题会议，对焊接工艺进行完善，通过过程控制，确保吊臂主管WDB620D材料焊接质量。
1．进厂材料检验。进厂材料除按规范进行化学、力学性能取样检测以为，针对每一根到厂钢管进行外观检查并记录，并移植好炉批号以便后续检查。
2．焊评试件制作及组织焊工考试。为了确保吊臂主管的焊接质量，在吊臂主管焊接开工前，先组织焊接WDB620钢板或钢管的焊工熟悉焊接工艺，然后组织焊工考试,考试内容分为基本知识考试与针对WDB620钢的操作技能考试，考察焊工的理论水平、对焊接工艺的熟悉程度以及焊工技能水平，不合格者禁止上岗。且焊工操作考试记录完备的试验参数与数据，焊接试件按CCS要求进行接头低温冲击试验。组织理论及操作考试合格的焊工进行焊评试件制作，制作的焊评试件合格并报送CCS审批后方可进行吊臂主管对接焊接工作。
3．WDB620D材料焊接交底。为了确保操作工人掌握WDB620D材料焊接方法及关键要点，安质部和施工单位组织对操作人员进行工艺交底，并且第一组吊臂主管对接焊接过程监理和CCS全程旁站。
4．WDB620D材料及焊材焊前准备工作。焊前必须严格按照焊条供应单位要求的烘焙制度进行烘干，并保存在100℃～150℃的恒温箱内，随用随取。现场使用的焊条应装入保温筒，焊条在保温筒内的时间不得超过4h，超过后，应重新烘焙，重复烘焙次数不得超过2次。清除焊接坡口及两侧＞20 mm范围内的水份、油污、铁锈等。焊缝背面采用碳弧气刨清根后，应用砂轮清除表面氧化层。
5．建立焊接质量全过程监控管理。一是安排有WDB620D主肢焊接管理经验的专业技术人员担任焊接过程管理人员；二是材料（母材、焊材）进场验收、复检、焊评试件制作送检及检测过程报CCS现场见证；三是监督焊材管理：专人负责烘焙、发放和回收并记录存档；四是要求资料可追溯：钢管与质量证书炉批号管号对应可查、焊工与钢管焊缝对应可查、钢管焊缝与结构部件位置可查；五是监督焊接工艺执行情况：电流电压焊接速度、道层数、层间温度、单个环缝焊接时间、探伤及返修工艺制定和返修记录、焊工姓名、记录者、工艺监督姓名、日期、焊缝位置编号等记录；六是对焊工技术状态管理：负责焊工资质与技能培训考核、监督定人定岗制度落实、监督焊工执行焊接工艺情况和焊接质量考核等工作，也是焊工激奖励制度的依据；七是与检测公司一起进行焊接质量检验与验收；八是WDB620材质的钢管钢板的焊接质量全过程跟踪管理有规范的记录存档，随时可查。
四、结语
通过对3200吨起重机吊臂主管WDB620D材料焊接全程控制，提高了吊臂主管对接焊缝一次合格率，同时在过程控制中，我们也积累了相关的经验，并认真进行了总结，同时完善了WDB620D这种特殊材料焊接工艺和吊臂主管接长焊接工艺指导书，为3200吨起重机吊臂现场大拼提供了参照样本。
参考文献
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[3]陈家权，高季明等．低碳低合金钢焊接接头的疲劳裂纹扩展性能[J]．东北大学学报（自然科学版）．1994（3）
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