自移动模架实现工业化制造以来,大型钢结构焊接工艺便成为决定设备承载能力的 “生命线”。主梁、牛腿、托架等核心构件的焊接质量直接关系模架整体刚性,从焊前准备的精准把控到焊接方法的适配选择,再到焊后检测的严格验证,一套成熟的焊接工艺体系在半个多世纪的实践中逐步成型 —— 规范焊接的模架可承受千次以上过孔荷载循环无开裂,而焊接缺陷导致的结构失效占模架早期报废原因的 50% 以上。
关键构件的焊接工艺需与受力特性精准适配,形成 “按需定制” 的技术逻辑。主梁作为模架的承重核心,多采用 Q345B 等低合金高强度钢,其长直焊缝的焊接质量直接决定抗弯能力。制造中普遍采用埋弧焊工艺,通过焊剂层保护实现连续焊接,在港珠澳大桥九洲航道桥模架制造中,主梁底板单元便采用 “先接宽再接长” 的埋弧焊方案,配合反变形试验预设收缩量,有效控制了焊接后直线度偏差在 2 毫米 / 米以内。牛腿与主梁的 T 形接头则因应力集中显著,需采用 CO₂气体保护焊进行多层多道焊接,某高铁项目模架牛腿焊接时,通过控制层间温度在 150-200℃,避免了淬硬组织产生,焊缝冲击韧性较常规工艺提升 40%。历史上,1980 年代引进的日本模架曾因牛腿焊接未采用分层焊,仅使用单道手工电弧焊,导致 3 个施工周期后出现焊缝开裂,被迫返厂重焊。
焊接基础流程的规范性是质量保障的前提,每道工序均需严格遵循技术标准。焊前准备环节,钢材坡口加工需符合设计要求,主梁对接常采用 V 形坡口,角度控制在 60-70°,且需用角磨机清理坡口两侧 20 毫米范围内的油污、锈蚀,达到 Sa2.5 级除锈标准。某跨江大桥模架制造时,因底板坡口残留氧化皮未彻底清除,焊接后出现夹渣缺陷,超声波探伤显示缺陷长度达 15 毫米,不得不刨开重焊。焊接顺序的把控同样关键,大面积构件需遵循 “从中心向四周” 的原则,九洲航道桥模架横隔板焊接时,先固定两端再焊中间,配合弹性马板约束变形,将焊接后的平面度误差控制在 3 毫米以内。焊后消应力处理不可或缺,对于厚度超 25 毫米的钢板接头,需进行焊后回火处理,某山区项目模架主梁因省略此工序,焊接残余应力导致腹板出现纵向裂纹,直接缩短设备寿命近半。
质量检测技术构建焊接质量的最后防线,形成 “全流程验证” 的闭环体系。根据《钢结构工程施工质量验收规范》要求,模架主梁的对接焊缝需达到一级焊缝标准,100% 进行超声波探伤,对可疑缺陷还需采用射线探伤确认。某桥梁模架制造中,超声波探伤发现主梁对接焊缝存在未焊透缺陷,深度达板厚的 30%,经查是焊接电流不足导致,通过调整参数补焊后才符合要求。表面质量检查同样重要,一级焊缝不得有咬边、未焊满等缺陷,某中小项目因省略磁粉探伤,未发现牛腿焊缝表面微裂纹,模架使用半年后裂纹扩展导致牛腿变形,维修成本超 30 万元。早期模架制造多依赖焊工自检,直到 2000 年后强制推行第三方检测制度,焊接缺陷检出率才从不足 60% 提升至 95% 以上。
从早期依赖手工电弧焊的经验化制造,到如今 “埋弧焊 + 气体保护焊” 的组合工艺与标准化检测,移动模架焊接技术已实现质的飞跃。关键构件的工艺适配筑牢受力基础,基础流程的规范执行规避人为误差,质量检测的闭环控制守住安全底线。那些因焊接缺陷导致的设备故障反复证明:焊接工艺与模架制造质量的关系,本质是 “材料特性、受力需求与工艺技术” 的深度融合,唯有严格落实每道焊接工序,才能打造出兼具强度与耐久性的模架结构。