CN105983759A - 高湿环境下钢料仓组装焊接方法 - Google Patents

Abstract

一种高湿环境下钢料仓组装焊接方法，其特征在于包括以下技术措施：a设置焊接用的防雨防风棚，b焊接材料的控制，c钢料仓组装，d钢料仓筒体焊接。本发明的高湿环境下钢料仓组装焊接方法具有以极少的成本增加，克服高湿环境下钢料仓工程施工的关键难题，取得良好的效果，保证高湿环境下钢料仓工程施工质量和进度，缩短施工工期和降低工程成本的优点。

Description

高湿环境下钢料仓组装焊接方法

技术领域

本发明涉及一种焊接方法，具体地说，是一种高湿环境下钢料仓组装焊接方法。

背景技术

越南河静钢铁厂烧结工程地处越南中北沿海地区，属热带季风气候，气温高（年平均气温25℃），每年7-11月常遭台风袭击，夏季受季风影响严重；雷电多；雨量充沛，每年9月至来年3月为雨季，年平均降雨量达1800-2000毫米，最高达3000-4000毫米，空气湿度经常保持在90%以上，而且潮湿天气持续时间很长。烧结项目中的燃料储槽室、燃料粗破碎室、燃料细破碎室、生石灰及粉尘配料室、主配料室内共计有51个钢料仓，均为国内分片加工后，通过海运到达越南施工现场。钢料仓的焊接量非常大，加之焊缝质量要求高，需在室外组装焊接，由于时值潮湿天气，高湿环境下焊接质量控制难度很大。如果停止焊接工作，势必影响工程进度，造成大量物力、人力的浪费；如果坚持常规焊接措施，势必影响工程质量，对今后的生产运行构成极大威胁。

因此已知的钢料仓组装焊接方法存在着上述种种不便和问题。

发明内容

本发明的目的，在于提出一种适用于各类圆形、方形、异形结构钢料仓室外焊接的高湿环境下钢料仓组装焊接方法。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：

一种高湿环境下钢料仓组装焊接方法，其特征在于包括以下技术措施：

a、设置焊接用的防雨防风棚

设置焊接用的防雨防风棚，用湿度仪随时测量防雨防风棚内空气湿度，相对湿度大于90%时采用多台碘钨灯进行照射；

b、焊接材料的控制，包括以下步骤：

（1）使用前按要求对焊条进行烘干，持保温筒领取焊条，盖好保温筒盖，焊条随用随取,严禁就地散放；

（2）CO₂气瓶应放在0℃以上环境里，使用前应预先倒置，打开阀门将水放尽使用；

（3）选用冲击韧性好的低氢型焊条，必要时采取高韧性超低氢型焊条，焊丝的含碳量<0.12%；硫磷含量控制在0.03%以下；CO₂气体纯度不宜低于99.9% (体积比)；含水量不得超过0.005% (质量比)；

（4）焊接材料应设专人负责保管，不随意拆开焊条包装，尽量做到现用现拆，焊完后将剩余的焊条密封起来；每名焊工配一个保温筒，焊条放在保温筒内；

c、钢料仓组装，将环梁及下部圆形筒体组对成第Ⅱ段，环梁上部圆形筒体段组对成Ⅰ段，同时将锥型斗组对成第Ⅲ段，最后将顶板拼接成整片，包括以下步骤：

（1）在组装平台上以8200mm直径画圆， 然后将圆以45°平均分8段并在平台上定位，在即将组装的钢料仓筒体内侧45°定位点焊接8根立柱，筒体与立柱间焊接挡块，立柱使用HW300*200型钢，高度3500mm,使用16号槽钢斜支撑固定立柱，挡块使用20mm钢板，然后在立柱上各挂1个3t倒链；

（2）组装时钢料仓筒体立焊缝使用夹具固定，一段组装完成后，使用仪器检查筒体圆度、周长、垂直度、同心度的偏差数据，检查合格后，对每条立向焊缝分别点焊固定；然后使用20t吊车吊装筒体下圈筒体，每段筒体对接使用夹具固定，并留有一定焊接间隙，两段筒体纵向焊缝至少错开400mm以上；最后按照要求对组装后的筒体焊接；

d、钢料仓筒体焊接，包括以下技术措施：

（1）钢料仓筒体焊接前作坡口处理，用砂轮机将坡口区域存在的油漆、铁锈、油漆污染物清除掉，检查节点组装尺寸以及焊口组装间隙；焊接接头潮湿时，采用氧乙炔火焰将坡口两侧100mm范围内和接头间隙之间的水分彻底烘干才可焊接，并将起焊处100mm范围预热≥50度，在距离焊口1m左右的位置放置碘钨灯进行照射，防止焊接过程中水分积聚在坡口区域；

（2）钢料仓筒体各部位焊接规格：

1）顶板：厚度6mm，材质Q235B，接缝方式为搭接；

2）环梁上筒体：厚度14mm，材质Q235B，接缝方式为对接；

3）环梁：厚度22mm，材质Q235B，接缝方式为对接；

（3）钢料仓筒体各部位焊缝处理：

1）焊缝厚度＜6mm，手工电弧焊，清根后焊一层；

2）纵缝厚度≥6mm，手工电弧焊，清根后焊一层两道；

（4）钢料仓筒体各部位焊接工艺参数：

1）焊接位置：平、立、横位；底层，焊接方法用手工电弧焊，填充金属J422，填充金属直径3.2mm，焊接电流105～165A，电弧电压20～22V，焊接速度5～8cm/min；

2）焊接位置：平、立、横位；二层，焊接方法用手工电弧焊，填充金属J422，填充金属直径4mm，焊接电流160～180A，电弧电压24～26V，焊接速度12～16cm/min；

（5）焊接工艺

纵焊缝先进行焊接，再焊环焊缝；环焊缝采用对称交叉焊接方法，分8人成4组同时焊接，每组2人，采用从中分向外跳焊方法，跳焊长度500mm；每段焊缝均进行编号，其内容包括构件号、焊缝号、焊接方法、焊工姓名、日期，做到有可追溯性；焊接完成应进行焊缝外观检查及超声波无损探伤；发现缺陷及时进行整改，同时找出产生缺陷的原因，采取针对措施杜绝缺陷的再次发生。

本发明的高湿环境下钢料仓组装焊接方法还可以采用以下的技术措施来进一步实现。

前述的方法，其中所述步骤a中，当焊接作业区风速当手工电弧焊超过8m/s、气体保护电弧焊及药芯焊丝电弧焊超过2m/s 时设置焊接用的防雨防风棚。

前述的方法，其中所述步骤a中，当焊制作车间内焊接作业区有穿堂风或鼓风机时设置焊接用的防雨防风棚。

前述的方法，其中所述步骤a中，当焊件表面潮湿时设置焊接用的防雨防风棚。

前述的方法，其中所述防雨防风棚用钢管或角钢搭设架子,棚顶安装彩钢板,四周外挂防风、防火、防水布,底板最好铺装隔热阻燃材料。

前述的方法，其中所述夹具为楔块，U形块和强力垫块组合而成。

采用上述技术方案后，本发明的高湿环境下钢料仓组装焊接方法具有以下优点：

1、以极少的成本增加，克服了高湿环境下钢料仓工程施工的关键难题，取得了良好的效果，从而避免必须实施替代方案而带来的成本增加；

2、保证高湿环境下钢料仓工程施工质量和进度；

3、缩短施工工期，缩短250t履带吊滞留现场的时间和节约机械费用，降低工程成本。

附图说明

图1为本发明实施例的钢料仓筒体组装俯视图；

图2为本发明实施例的钢料仓筒体组装示意图；

图3为本发明实施例的钢料仓筒体上圈筒体和下圈筒体的吊装示意图；

图4为本发明实施例的钢料仓筒体上圈筒体和下圈筒体的拼装示意图；

图5为本发明实施例的楔块示意图；

图6为本发明实施例的U形块示意图；

图7为本发明实施例的强力垫块示意图；

图8为本发明实施例的钢料仓筒体上圈筒体和下圈筒体的拼装卡具使用示意图；

图9为本发明实施例的钢料仓的二道焊缝的焊接顺序和方向示意图。

图中：1上圈筒体，2下圈筒体，3倒链，4吊耳，5立柱，6斜支撑，7平台，8挡块，9楔块，10U形块，11强力垫块，12第1道焊缝，13第2道焊缝，1-2-3-4表示焊接先后的顺序，→表示焊接方向。

具体实施方式

以下结合实施例及其附图对本发明作更进一步说明。

实施例1

本发明的高湿环境下钢料仓组装焊接方法，其特征在于包括以下技术措施：

a、设置焊接用的防雨防风棚

设置焊接用的防雨防风棚，用湿度仪随时测量防雨防风棚内空气湿度，相对湿度大于90%时采用多台碘钨灯进行照射；当焊接作业区风速当手工电弧焊超过8m/s、气体保护电弧焊及药芯焊丝电弧焊超过2m/s 时设置焊接用的防雨防风棚。当焊制作车间内焊接作业区有穿堂风或鼓风机时设置焊接用的防雨防风棚。当焊件表面潮湿时设置焊接用的防雨防风棚。所述防雨防风棚用钢管或角钢搭设架子,棚顶安装彩钢板,四周外挂防风、防火、防水布,底板最好铺装隔热阻燃材料。

b、焊接材料的控制，包括：

（1）使用前按要求对焊条进行烘干，持保温筒领取焊条，盖好保温筒盖，焊条随用随取,严禁就地散放；

（2）CO₂气瓶应放在0℃以上环境里，使用前应预先倒置，打开阀门将水放尽方可使用；

（3）选用冲击韧性好的低氢型焊条,必要时采取高韧性超低氢型焊条，焊丝的含碳量<0.12%；硫磷含量控制在0.03%以下；CO₂气体纯 度不宜低于99.9% (体积比)；含水量不得超过0.005% (质量比)；

（4）焊接材料应设专人负责保管，不随意拆开焊条包装，尽量做到现用现拆，焊完后将剩余的焊条密封起来；每名焊工配一个保温筒，焊条放在保温筒内；

现请参阅图1和图1，图1为本发明实施例的钢料仓筒体组装俯视图，图2为本发明实施例的钢料仓筒体组装示意图。

c、钢料仓组装，将环梁及下部圆形筒体组对成第Ⅱ段，对环梁上部圆形筒体段组对成Ⅰ段，同时将锥型斗组对成第Ⅲ段，最后将顶板拼接成整片，包括以下步骤：

（1）在组装平台上以8200mm直径画圆，然后将圆以45°平均分8段并在平台上定位，在即将组装的钢料仓筒体内侧45°定位点焊接8根立柱，筒体与立柱间焊接挡块，立柱使用HW300*200型钢，高度3500mm,使用16号槽钢斜支撑固定立柱，挡块使用20mm钢板，然后在立柱上挂8个3t倒链；

图3为本发明实施例的钢料仓筒体上圈筒体和下圈筒体的吊装示意图，图4为本发明实施例的钢料仓筒体上圈筒体和下圈筒体的拼装示意图。本发明的钢料仓筒体组装采用钢仓筒体组装中常用的由楔块，U形块和强力垫块组合件折夹具进行拼装。即将U形块固焊在上下筒体壁上，穿入强力垫块，再***楔块调节上下筒体壁一致性后施焊。图8为本发明实施例的钢料仓筒体上圈筒体和下圈筒体的拼装卡具使用示意图。

（2）组装时钢料仓筒体立焊缝使用夹具固定，一段组装完成后，使用仪器检查筒体圆度、周长、垂直度、同心度的偏差数据，检查合格后，对每条立向焊缝分别点焊固定；然后使用20t吊车吊装筒体下侧瓦片，每段筒体对接使用自制板卡固定，并留有一定焊接间隙，两段筒体纵向焊缝至少错开400mm以上；最后按照要求对组装后的筒体焊接；

d、钢料仓焊接，包括以下技术措施：

（1）钢料仓筒体焊接前的坡口处理，施焊前必须采用砂轮机将坡口区域存在的油漆、铁锈、油漆等污染物清除掉，检查节点组装尺寸以及焊口组装间隙；焊接接头有潮湿时，采用氧乙炔火焰将坡口两侧100mm范围内和接头间隙之间的水分彻底烘干才可焊接，并将起焊处100mm范围预热≥50度，在距离焊口1m左右的位置放置碘钨灯进行照射，防止焊接过程中水分积聚在坡口区域；

（2）钢料仓筒体各部位焊接规格参见表1。

表1钢料仓筒体各部位板厚、材质及接缝方式

序号	名称	厚度（mm）	材质	接缝方式
					1	顶板	6	Q235B	搭接
2	环梁上筒体	14	Q235B	对接
					4	环梁	22	Q235B	对接
5	环梁下筒体	12/14	Q235B	对接
					6	锥形体	14	Q235B	对接

（3）钢料仓筒体各部位焊缝处理参见表2。

表2钢料仓筒体各部位焊缝处理及设备

序号	部位	焊接方法	设备	备注
					1	焊缝δ＜6mm	手工电弧焊	BX－400	清根后焊一层
2	环缝δ≥6mm	手工电弧焊	BX－400	清根后焊一层两道
					3	纵缝δ≥6mm	手工电弧焊	BX－400	清根后焊一层两道
4	其它部位焊接	手工电弧焊	BX－400	衬板、连接板及支撑结构

（4）钢料仓筒体各部位焊接工艺参数参见表3。

表3钢料仓筒体各部位焊接工艺参数

（5）焊接工艺

图9为本发明实施例的钢料仓的二道焊缝的焊接顺序和方向示意图，图中1-2-3-4表示焊接先后的顺序，→表示焊接方向；在第1道焊缝12中箭头表示退焊方向，在第2道焊缝13中箭头表示总的焊接方向。

钢料仓筒体的纵焊缝先进行焊接，再焊环焊缝。环焊缝采用对称交叉焊接方法，分8人成4组同时焊接，每组2人，采用从中分向外跳焊方法，跳焊长度500mm；每段焊缝均进行编号，内容包括构件号、焊缝号、焊接方法、焊工姓名、日期等，做到有可追溯性。焊接完成应进行焊缝外观检查及UT无损探伤。发现缺陷及时进行整改，同时找出产生缺陷的原因，采取针对措施杜绝缺陷的再次发生。

本发明具有实质性特点和显著的技术进步，本发明的高湿环境下钢料仓组装焊接方法采取合理有效的措施及科学的管理手段，从而保证高湿环境下钢料仓工程施工质量、进度，以极少的成本增加，克服了高湿环境下钢料仓工程施工的关键难题，取得了良好的效果。在越南台塑烧结工程钢料仓的施工过程中，本发明的高湿环境下钢料仓组装焊接方法使施工计划180天工期，通过运用新的技术措施并实施、科学组织管理，实际有效施工工期150天，缩短施工工期30天，从而缩短250t履带吊滞留现场的时间，节约机械费用60万元，节约人工900个工日，人工费27万元。以上费用合计87万元。

以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变化。因此，所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求限定。

Claims (6)

1.一种高湿环境下钢料仓组装焊接方法，其特征在于包括以下技术措施：

a、设置焊接用的防雨防风棚

设置焊接用的防雨防风棚，用湿度仪随时测量防雨防风棚内空气湿度，相对湿度大于90%时采用多台碘钨灯进行照射；

b、焊接材料的控制，包括以下步骤：

（1）使用前按要求对焊条进行烘干，持保温筒领取焊条，盖好保温筒盖，焊条随用随取,严禁就地散放；

（2）CO₂气瓶应放在0℃以上环境里，使用前应预先倒置，打开阀门将水放尽使用；

（3）选用冲击韧性好的低氢型焊条，必要时采取高韧性超低氢型焊条，焊丝的含碳量<0.12%；硫磷含量控制在0.03%以下；CO₂气体纯度不宜低于99.9%体积比；含水量不得超过0.005%质量比；

（4）焊接材料应设专人负责保管，不随意拆开焊条包装，尽量做到现用现拆，焊完后将剩余的焊条密封起来；每名焊工配一个保温筒，焊条放在保温筒内；

c、钢料仓组装，将环梁及下部圆形筒体组对成第Ⅱ段，环梁上部圆形筒体段组对成Ⅰ段，同时将锥型斗组对成第Ⅲ段，最后将顶板拼接成整片，包括以下步骤：

（1）在组装平台上以8200mm直径画圆， 然后将圆以45°平均分8段并在平台上定位，在即将组装的钢料仓筒体内侧45°定位点焊接8根立柱，筒体与立柱间焊接挡块，立柱使用HW300*200型钢，高度3500mm,使用16号槽钢斜支撑固定立柱，挡块使用20mm钢板，然后在立柱上各挂1个3t倒链；

（2）组装时钢料仓筒体立焊缝使用夹具固定，一段组装完成后，使用仪器检查筒体圆度、周长、垂直度、同心度的偏差数据，检查合格后，对每条立向焊缝分别点焊固定；然后使用20t吊车吊装筒体下圈筒体，每段筒体对接使用夹具固定，并留有一定焊接间隙，两段筒体纵向焊缝至少错开400mm以上；最后按照要求对组装后的筒体焊接；

d、钢料仓筒体焊接，包括以下技术措施：

（1）钢料仓筒体焊接前作坡口处理，用砂轮机将坡口区域存在的油漆、铁锈、油漆污染物清除掉，检查节点组装尺寸以及焊口组装间隙；焊接接头潮湿时，采用氧乙炔火焰将坡口两侧100mm范围内和接头间隙之间的水分彻底烘干才可焊接，并将起焊处100mm范围预热≥50度，在距离焊口1m左右的位置放置碘钨灯进行照射，防止焊接过程中水分积聚在坡口区域；

（2）钢料仓筒体各部位焊接规格：

1）顶板：厚度6mm，材质Q235B，接缝方式为搭接；

2）环梁上筒体：厚度14mm，材质Q235B，接缝方式为对接；

3）环梁：厚度22mm，材质Q235B，接缝方式为对接；

（3）钢料仓筒体各部位焊缝处理：

1）焊缝厚度＜6mm，手工电弧焊，清根后焊一层；

2）纵缝厚度≥6mm，手工电弧焊，清根后焊一层两道；

（4）钢料仓筒体各部位焊接工艺参数：

1）焊接位置：平、立、横位；底层，焊接方法用手工电弧焊，填充金属J422，填充金属直径3.2mm，焊接电流105～165A，电弧电压20～22V，焊接速度5～8cm/min；

2）焊接位置：平、立、横位；二层，焊接方法用手工电弧焊，填充金属J422，填充金属直径4mm，焊接电流160～180A，电弧电压24～26V，焊接速度12～16cm/min；

（5）焊接工艺

纵焊缝先进行焊接，再焊环焊缝；环焊缝采用对称交叉焊接方法，分8人成4组同时焊接，每组2人，采用从中分向外跳焊方法，跳焊长度500mm；每段焊缝均进行编号，其内容包括构件号、焊缝号、焊接方法、焊工姓名、日期，做到有可追溯性；焊接完成应进行焊缝外观检查及超声波无损探伤；发现缺陷及时进行整改，同时找出产生缺陷的原因，采取针对措施杜绝缺陷的再次发生。

2.如权利要求1所述的高湿环境下钢料仓组装焊接方法，其特征在于，所述步骤a中，当焊接作业区风速当手工电弧焊超过8m/s、气体保护电弧焊及药芯焊丝电弧焊超过2m/s时设置焊接用的防雨防风棚。

3.如权利要求1所述的高湿环境下钢料仓组装焊接方法，其特征在于，所述步骤a中，当焊制作车间内焊接作业区有穿堂风或鼓风机时设置焊接用的防雨防风棚。

4.如权利要求1所述的高湿环境下钢料仓组装焊接方法，其特征在于，所述步骤a中，当焊件表面潮湿时设置焊接用的防雨防风棚。

5.如权利要求1所述的高湿环境下钢料仓焊接方法，其特征在于，所述防雨防风棚用钢管或角钢搭设架子,棚顶安装彩钢板,四周外挂防风、防火、防水布,底板最好铺装隔热阻燃材料。

6.如权利要求1所述的高湿环境下钢料仓组装焊接方法，其特征在于，所述夹具为楔块，U形块和强力垫块组合而成。