东方国际集装箱（广州）有限公司 广东广州 511462
摘要：为海洋和陆地混合运输计划设计了一项世界包装运输项目，在此期间，集装箱运输将在集装箱内进行。由于货物长25米，宽4米，形状不规则，运输和吊装过程不允许进行攻击或弯曲变形，为了保证产品质量，要求提高集装箱结构的强度。传统钢板焊接结构不可能是包装和海运要求的一部分，所以规划和低质量，高强度的集装箱钢结构，钢结构房屋的角钢和钢焊接的组合。在介绍船舶集装箱钢结构特点的基础上，制定了焊接工艺方案，钢结构集装箱的强度和数值模拟的操作条件，充分保证了远洋运输，提高了集装箱货物的质量。
关键词：集装箱；钢结构；焊接公交；质量分析；改善
1集装箱钢结构介绍
在集装箱运输货物质量低于15吨的基础上，规划集装箱钢结构强度要求的强度强度大于货物的重量（最大强度55吨），5倍钢结构组合角钢和钢焊接在一起。箱体钢结构由底座、箱体顶部和侧框组成，主结构焊接，底座和侧框螺栓固定在箱体钢结构上，如图1所示。箱体钢结构为27m和5m宽，选用空心方钢和角钢，保证箱体结构强度，降低结构质量，提高载货能力。
图1海运集装箱钢结构
2集装箱钢结构焊接工艺
根据货物的质量、箱体的升降和运输的强度，选用Q345钢选材，并将方钢和角钢焊接在一起。Q345钢低合金钢，归纳力学功能很好，低温功能还可以，可塑性和良好的焊接性，常用的低压力容器、油罐、车辆、起重机、矿山机械、电站、桥梁、机械零件、建筑结构、通用金属结构等，用于热轧或正常化的条件。
2.1焊接材料和方法
根据Q345钢的良好焊接和结构强度要求，选择了MAG焊接，选择了直径为1.2 mm的er50 - 6圆盘钢丝，并采用80% +（CO2）20%混合气体进行气体维护。MAG焊接稳定圆弧，飞溅少，易爆发出过渡特性，抗氧化，克服了纯氩弧焊的表面张力过大，液体金属厚，斑点漂移，焊缝成形良好。氩气中加入的CO2增加了电弧的氧化反应，氧化反应增加的热量增加了熔融深度，提高了金属丝的熔化系数。
2.2焊接工艺
首先由基础框架钢结构，屋顶和侧架三部分组成，基本和屋顶分离焊接，然后组装盒子的身体，周围的边框架焊接结构，降低侧框架基础梁螺栓和基本单元后，容器钢结构构成的封闭类型，如图2所示。
底面是运输容器和吊装过程的主要承重部分。地基的变形对整个箱形结构的尺寸有重要影响。基体由四个方形Q345材料组成，全部结构、宽度选择方钢和主梁横向内聚，确保横向强度和刚度，斜角度焊接主梁的长度方向，以保证垂直比例尺。底座的安装和焊接顺序为：首先，将四个正方形的形状固定，形成整个结构；安装时宽度为54的方钢是固定的。四焊机在对角线方向上焊接，使焊接变形的基部均匀分布，以保证基部的正方形。焊接应力从中心均匀分布到末端。焊接后，底座的对角线不超过8mm，焊接后的超偏差应进行修复和修复，以保证基座的整体尺寸和面积。屋面结构简单，屋面结构由4根方根Q345剖面组成，宽度方向为44方钢连接，焊接顺序与底座相似，确保焊接后的所有尺寸，焊接变形后的对角误差处理。侧框是连接基座和支撑箱顶部的重要部分。侧框架的焊接质量、变形和尺寸与整个箱体钢结构的尺寸、强度和刚度有关。根据该容器的结构特点，首先采用横梁基梁和底座连接和定位螺栓。吊装箱顶部在底座上方，安装四个角的侧方钢，安装尺寸调整后，焊接点固定。从中心到两端安装侧支撑柱，安装的左右两侧；然后安装侧架侧向支撑，使用三角形稳定性斜角钢，如图2b所示。焊接过程中最大的问题是如何控制焊接变形。对称分量应该用于截面形状的对称性和均匀分布。容器钢结构焊缝的形状是对称的，甚至分布波动的两端侧框架柱，选择从上到下，从中心到两边成对角线对称焊接方法，焊接左右在一起，使焊接应力转移和分散两端和均匀减少钢结构应力，有效控制焊接变形。
2.3焊接质量控制
为了确保容器钢结构的焊接质量，质量控制应采取下列措施：（1）焊接温度不低于0℃。（2）混合养护气体的含水率小于或等于0.005%，必须保持1MPa气体压力用于瓶装气体。（3）在焊接前清理焊缝坡口处的油、锈及其它污垢，并在焊接前将周围50mm区域清理干净。（4）定位焊接的焊接方法必须与焊接相同，这与正式焊接是一样的。定位焊接应牢固建立，不得有裂纹、气孔、炉渣等缺陷。（5）当风速不大于2m / s时，气体维护焊接应不超过2m / s。（6）选择小的热输入、小的焊接通道、多通道多层焊接方法，在保证穿透的前提下选择小的视角和窄缝焊槽，以减少缩短。
3集装箱钢结构的数值模拟
3.1数值模拟
针对海运集装箱强度要求和运输过程中受力状态的特点，在结构强度和焊接应力分布情况下，采用Abaqus软件对框架钢结构和支撑柱进行了数值模拟。模拟工作条件下的围护结构，各部位钢、柱，加入梁的变形位移，分析应力应变状态与应变应力状态的关系，验证箱体结构强度是否满足要求规划应用。
3.2侧柱垂直柱焊接数值模拟
在箱体钢结构中，侧框支柱是连接基座和箱体顶部的支撑部分，宽度用于将横向钢连接到进步箱强度和结构刚度。框架柱焊接数值模拟方面的结果表明，水平方钢和支柱连接在侧骨最大应力、最大应力54 MPa，列和最大应力的焊接框架基础梁凝聚力攻击，最大应力57.5 MPa，如图3所示。侧框架柱受力小，远小于345 mpa的屈服极限，明确了焊接钢结构后的残余应力，合理的焊接工艺参数和焊接顺序规划。
图3
3.3集装箱钢结构的数值模拟
图4集装箱钢结构数值模拟
在海运集装箱堆栈，身体起重工作和揉捏，钢结构的强度和应力状态与整个容器的使用安全和有用的商品维修效果，因此全身焊接钢结构的工作状态条件下的数值模拟，应力分布和应力分布的所有部分的理解。工况的条件下模仿集装箱航运，当身体垂直稳定均匀缓慢的提升容器结构的最大变形为4.53毫米，位于中央框架柱箱盒顶部和侧压力是最高152 mpa的一部分，低于材料屈服极限345 mpa，如图4所示。当身体条件下的垂直振动加速度为1.5 g，当土地运输过程中紧急刹车或海运是巨大的冲击载荷，钢结构的最大纵向位移的7.86毫米，最大应力的一部分256 mpa，攻击系统的中心。方位后，低于345 mpa的屈服极限，如图4所示b。数值模拟的结果显示容器钢结构，结构的焊后残余应力小，身体或起重过程中纵向冲击荷载作用，钢结构的最大应力小于屈服极限的Q345信息，澄清集装箱满意钢结构的强度和力学功能规划要求。
4结论
采用合理的焊接方法和优良的工艺，使钢结构的高品质集装箱。数值模拟显示，在256 mpa条件下，最大应力框架钢结构的工作状态，位于系统的中心位置。方位角后，集装箱对钢结构强度和功能规划要求完全满意。
参考文献：
[1]Q345钢的MAG焊接接头组织及力学性能分析[J].焊接技术，2011，41（12）：6-8.
[2]吕仲，韩巧珍.钢结构焊接变形控制[J].电焊机，2011，41（8）：73-74.
[3]贾宝华，俞海涛.海中钢结构焊接工程技术[J].电焊机，2012，42（3）：1-8.
论文作者:梁校
论文发表刊物:《基层建设》2018年第4期
论文发表时间:2018/5/21
标签：钢结构论文; 应力论文; 集装箱论文; 强度论文; 结构论文; 箱体论文; 数值论文; 《基层建设》2018年第4期论文;