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摘要：圆环围圆结构复杂，质量要求高。为保证构件质量符合设计要求，其中的拼装工艺以及焊接质量控制十分关键。本文结合某预热器工程施工过程，主要介绍圆环围圆在制造厂加工制作过程，并详细阐述了该工程的关键技术和难点。该工程的顺利完工可为类似工程提供参考。
关键词：圆环 小型环 对接 变形
一、工程概况
目前，公司在制的预热器半径达8米，主体由上下梁、导向轴承、推力轴承、主、侧壳体板、扇形板、轴向密封装置、围带构成。
预热器主体结构围绕在中心筒上，中心筒周围是扇形仓，扇形仓外围包裹着小型环。
二、工程特点
本工程的弧形构件主要有下部环座和上部环座组成，两部分结构大体相同，只有弧形开口尺寸不同。
小型环座，由十四段弧板围成圆环，每段弧板两端翼缘板厚为25，最长弧板弦长4500mm，最短的也有1700mm，圆环半径达到7918mm，构件横断面截面形式见图
三、制作工艺
3.1工艺流程
按照图纸要求，结合现场施工条件、吊装方案、运输限制、车间加工能力等多方面因素，对圆环采用下述加工方法：
3.2.1下料、划线
下料前，技术人员必须熟悉加工图纸编制合适的工艺要求，核对构件即构件相互连接的几何尺寸和连接有否不当之处。如发现图纸错误，应及时与设计人员联系，并进行修改。若因其他原因需要更改图纸时，必须经设计人员签发的设计变更同意后进行加工，不得擅自修改图纸。
1、下料前要求喷砂处理，除锈等级Sa2.5要求；
2、切割表面不得有弧坑、烧伤等缺陷，切割表面割纹深度不得超过0.3mm, 割纹间距不得小于1米；
3、零件外形尺寸公差必须符合下料明细公差要求;
4、对于下料明细备注有按轧制方向要求的，必须按照轧制方向要求进行下料；
5、按图纸尺寸下弧板，翼缘板，弧板尺寸按展开尺寸加500mm余量下料，翼缘板按实际图形等离子下料完成。
3.2.1.2下料按照图纸尺寸形状编制资料
3.2.1.3下料工作完成，对所有下料进行自检，无误后报专职检验人员检验。
3.2.1.4划线 划线前应先确认材质和熟悉工艺要求，然后根据排版图、下料加工单和零件图进行，所用的材料必须平直无损伤及其他缺陷，否则应先矫正或剔除。划线应标明基准线、中心线和检验控制线。作记号时不得使用凿子一类工具，钢板上不应留下任何永久性的划线痕迹。需要铣削的划线时应考虑铣削余量、焊接收缩余量等因素，适当加放加工余量。划线后应按规定做好材质、规格标记的移植工作。
3.2.2组立、装配
3.2.2.1
若小型环外径尺寸出现偏差，将会造成如下影响：
a)影响外壳的安装；b)影响旁路密封及轴向密封的安装
c)影响膨胀节的安装
按照设计图纸，在弧板上划出中心线、翼缘板边界线。按照图纸划出各位置的标识线。弧板卷弧并按照图纸切割多余尺寸后放置到小型环制造专用工装上，吊翼缘板到弧板上上，使其边界与边界线重合，并用二氧化碳焊点焊，使其临时固定，不发生相对位移。
分段测量两侧翼缘板尺寸，为保证翼缘板同弧板垂直度偏差控制在±1之间，既要保证两翼缘板之间距离符合要求，同时要保证翼缘板同弧板垂直度符合要求。利用工装保证两翼缘板外部尺寸，测量尺寸不合适位置，利用顶杠顶出，确保位置尺寸符合图纸要求。确保尺寸正确后，按图纸及工艺要求进行焊接，焊接完成后，单个小型环不能立马从工装上取下，要在自然环境下同工装一起冷却24小时。冷却时间到后，卸下焊接变形工装，测量各位置尺寸，确保符合图纸要求。
单个小型环制作完成后，在制作其余小型环，小型环较短的，可在工装两侧同时制作。由于焊接变形工装有限，本工程圆环围圆有14个小型环，制作周期在5-7天。
14个小型环制作好后，按图纸顺序摆放在现场，初步围成圆形，检查尺寸是否符合，图纸要求，符合图纸要求后，点焊各部位，手工焊接各圆环，侧面装配完成后，开始装配纵向加劲板，焊接纵向腹板处主焊缝和其他各处焊缝。
4焊接
焊接主要工作内容，本工程小型环对接焊缝要求全熔透一级焊缝的对接焊缝，焊缝总长度有1920m；翼缘板和弧板等部位要求全熔透二级焊缝，焊缝总长度有1367m。
焊接的特点：本工程弧板和翼缘板都是有一定的角度，且板件之间不使用工装固定困难，焊接方向也会受到工装影响，很难用机器焊接，焊工的劳动强度非常大，这就要求必须严格制定焊接工艺及其实施细则，采取有效措施，高标准的保证焊接质量。
焊接工艺：本工程小型环是工厂分段制作，现场拼接。为保证焊接精度和焊接质量。先后做了各个接头形式的焊接工艺评定，，进行现场指导，逐项落实。对全熔透焊缝，要求采用二氧化碳气体保护焊打底、填充、盖面，采用相应规范参数施焊。
4.1组装精度控制
在本工程中，小型环截面变化大、重量较重，且两侧面为弧面，按照加工图和技术清单制作，测量工作相对比较困难，各制作工序之间既相互联系又相互制约，选用何种测量方法直接影响构件的制作精度和制作质量。针对该问题，经过多次讨论、研究，我们采取“预先控制”与“跟踪校正”相结合的方法，用计算机对构件整体进行建模，标注出关键节点位置的坐标值。
4.2焊接质量控制
由于圆环围圆中的小型环要分段，小型环与小型环对接焊缝、翼缘板之间有角度钢板之间的拼接焊缝，焊缝交错比较密集，收缩量难以控制。因此，通过进行分析论证，进行焊接工艺评定试验，确定各项焊接顺序、焊接工艺、焊接规范参数等，建立科学严密的管理组织体系，组建攻关组，技术人员同技能人员深入到每道工序，及时了解、掌握工程的进展情况，制作了适合生产，满足生产使用的焊接防变形工装，有效解决有关的技术、质量、安全等问题。质检人员积极配合生产，进行过程检测和过程控制，通过大家的不断努力与探索，健全了管理体系，制作工艺也相对成熟起来，最终将构件的焊接变形控制在公差范围之内，所有焊缝经无损探伤检测，一次合格率达到99.9%。
5结束语
采用以上针对性工艺以及采用有效质量控制措施，解决了圆环围圆小型环制作过程中焊接变形大，尺寸精度难以控制等质量问题，保证制作精度、焊缝外观和内部质量达到设计要求。
参考文献
1沈祖炎：钢结构制作安装手册，中国建筑工业出版社，2011年
2侯兆欣等：《钢结构工程施工质量验收规范》，中国计划出版社，2001