CN101372061B - 桥梁支座滑动板总成中镜面薄板的焊接方法 - Google Patents
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Abstract
桥梁支座滑动板总成中镜面薄板的焊接方法，包括下料；划线及定位；防变形处理和不填充焊丝的钨极氩弧间断焊工艺步骤，工装结构简单，制作成本很低，使用方便，通用性好。镜面薄板(1)焊接变形量极小，且与基体滑动板(2)的间隙小，焊缝不会超高，也不会破坏薄板镜面(1)、焊接加工的成品率大大提高，方法简便，易于推广应用，也适于薄板类材料焊接的其他场合。
Description
技术领域
本发明涉及一种焊接工艺方法，具体来说涉及一种桥梁盆式橡胶支座滑动板总成中镜面薄板的的焊接方法。
背景技术
盆式橡胶支座是铁路桥梁中的重要组成部件，它连接桥梁与桥墩，起着承上启下的重要作用。盆式橡胶支座中的构件——滑动板总成的制作中涉及到镜面不锈钢薄板的焊接，其焊接的主要方式有以下两种：①、多向支座中，滑动板总成中镜面不锈钢薄板焊在滑动板表面，如图1、图2所示；②、横向和纵向支座中，滑动板总成中镜面不锈钢压制成直角形后焊在加工成凹型槽的滑动板表面，如图3，图4所示。
滑动板总成的作用主要是保证桥梁在热胀冷缩或受其他外力的情况下能自由伸缩，即滑动板总成焊后的不锈钢表面和与之接触的耐磨板之间能自由滑动，不至于因摩擦太大而卡住使桥梁的安全受到影响，所以保证焊接质量、并保证焊后无较大变形显得尤为重要。根据使用性能，设计此处镜面不锈钢薄板的焊接要求为：保证焊接过程中不锈钢镜面不被破坏；焊缝高度不超过2毫米；不允许不锈钢与滑动板的接触面之间有大于0.2毫米的间隙，保证焊后镜面不锈钢平面度不大于0.2毫米；对于图2所示的需折边后焊接的镜面不锈钢，除满足上述要求外，还需满足焊后凹槽间隙误差不超过0.3毫米。
由于镜面不锈钢板很薄，厚度只有2毫米，面积较大，单件镜面不锈钢板的面积约为0.5～3.0平方米，在焊接过程中镜面不锈钢板极易受热变形，而其使用性能又对焊接变形的控制要求很高，难度很大。因此控镜面不锈钢焊接变形的问题，是盆式橡胶支座制造过程中的瓶颈。现有的焊接工艺是先用工件或工装压板平压在镜面不锈钢上，然后采用氩弧焊连续焊接，填充金属为不锈钢焊丝ER316L，规格Φ1毫米，使用小电流施焊。但现有的焊接方式容易产生以下几个方面的问题：一是焊接时不锈钢板的镜面被破坏，导致工件报废，报废率达10％；二是焊后滑动板与镜面不锈钢薄板的接触面之间有间隙，导致焊后镜面平面度达不到规定的要求，报废率达25％以上；三是焊缝高度超过2毫米，打磨时常常伤到不锈钢薄板的镜面，从而影响滑动板总成的正常使用。
发明内容
本发明的目的是针对现有镜面不锈钢薄板焊接方法工艺复杂，焊接变形大，滑动板与镜面不锈钢薄板之间的间隙大，镜面不锈钢板的平面度难以满足要求的缺陷和不足，提出一种桥梁支座滑动板总成中镜面薄板的焊接方法。它对加工设备能力要求较低，工艺简单，加工方便，加工精度易于保证，加工效率较高。
本发明的目的是通过以下方式实现的：桥梁支座滑动板总成中镜面薄板的焊接方法，包括以下步骤：
A.下料
采用剪床剪切下料得到多向支座滑动板总成用镜面薄板，或者采用剪床剪切下料后，将与滑动板上凹型槽对应的一边压制成直角形，得到横向和纵向支座滑动板总成用镜面薄板，用锉刀对镜面薄板的周边进行锉边去毛刺，再用油石精磨镜面薄板的周边；
B.划线及定位
在滑动板上划线，对线放置镜面薄板，采用钨极氩弧焊枪，不填充焊丝，将镜面薄板点焊固定在滑动板上；
C.防变形处理
用金属压条靠近焊缝压在镜面薄板上平面的周边上，并在镜面薄板的上方堆压沙袋；
对于横向和纵向支座的滑动板，还应在凹型槽两侧壁的镜面薄板表面间隔的依次垫上红钢纸板和钢垫板，然后在凹型槽内相对的红钢纸板和钢垫板之间顶接双头螺栓；
D.焊接
滑动板及镜面薄板平置，采用钨极氩弧焊，焊接回路采用直流反接，不填充焊丝，焊接过程中进行分段对称平焊焊接，直至焊接完成全部焊缝。
所述的步骤C中，用金属压条压住镜面薄板后，检查金属压条与镜面薄板的接触情况，并在其间隙部位插入厚度为0.02-0.08毫米的薄铜片。
所述的步骤C中，镜面薄板上堆压沙袋的压强为250-350公斤/平方米。
所述的步骤B和步骤D中，钨极氩弧焊的工艺参数为：氩气纯度为99.99％，氩气体流量：16～18升/分钟，焊接电流：45-50A，电弧电压：18～20V，焊接速度：10～15厘米/分钟，焊接顺序：分段对称倒退跳焊。
所述的步骤D中，焊接时每段焊缝长度为30-80毫米，焊完一段焊缝后用压缩空气风冷焊缝至30℃以下，然后焊接下一段焊缝。
与现有技术相比本发明具有以下明显的优点：
1.采用钨极氩弧焊枪，不加填充焊丝，使用较小的焊接电流，利用钨极与工件之间的电弧热量使镜面不锈钢的边缘熔化，形成焊缝，焊接变形量小，减少了焊接飞溅，焊缝也不会超高；采用分段对称倒退跳焊，并进行风冷处理，减少焊接热输入量。
2.防变形工装结构简单，制作成本很低，使用方便。由于金属压条在长度上可拼接，沙袋、薄铜片、双头螺栓、红钢纸板和钢垫板也可以重复使用，故工装的通用性好。
3.焊接过程中的薄板镜面破坏、焊缝超高、焊接变形，即镜面薄板与基体滑动板之间的间隙超过规定值等质量事故大大减少，能满足镜面薄板与基体滑动板之间的间隙要求。镜面薄板变形量极小，返工现象极少，加工工时缩短，焊接加工的成品率大大提高，方法简便，易于推广应用，也适于薄板类材料焊接的其他场合。
附图说明
图1是多向支座滑动板总成的结构示意图；
图2是图1的右视图；
图3是横向和纵向支座滑动板总成的结构示意图；
图4是图3中的A-A剖面图；
图5是多向支座滑动板总成中镜面薄板1焊接的结构示意图；
图6是横向和纵向支座滑动板总成镜面不锈钢薄板1焊接的结构示意图；
图7是图6中的B-B剖面图。
图中，镜面薄板1，滑动板2，金属压条3，凹型槽4，双头螺栓5，红钢纸板和钢垫板6。
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述：
参见图1，图2，图3，图4，图5，图6，图7，本发明的桥梁支座滑动板总成中镜面薄板的焊接方法，包括以下步骤：
A.下料
采用剪床剪切下料得到多向支座滑动板总成用的镜面薄板1，或者采用剪床剪切下料后，将与滑动板2上凹型槽4对应的一边压制成直角形，得到横向和纵向支座滑动板总成用的镜面薄板1。用锉刀对镜面薄板1的周边进行锉边去毛刺，再用油石精磨镜面薄板1的周边；
B.划线及定位
在滑动板2上划线，对线放置镜面薄板1，采用钨极氩弧焊枪，不填充焊丝，将镜面薄板1点焊固定在滑动板2上；
C.防变形处理
用金属压条3靠近焊缝压在镜面薄板1上平面的周边上，并在镜面薄板1的上方堆压沙袋；
对于横向和纵向支座的滑动板2，还应在凹型槽4两侧壁的镜面薄板1表面间隔的依次垫上红钢纸板和钢垫板6，然后在凹型槽4内相对的红钢纸板和钢垫板6之间顶接双头螺栓；
D.焊接
滑动板2及镜面薄板1平置，采用钨极氩弧焊，焊接回路采用直流反接，不填充焊丝，焊接过程中进行分段对称平焊焊接，直至焊接完成全部焊缝。
所述的步骤C中，用金属压条3压住镜面薄板1后，检查金属压条3与镜面薄板1的接触情况，并在其间隙部位插入厚度为0.02-0.08毫米的薄铜片。
所述的步骤C中，镜面薄板1上堆压沙袋的压强为250-350公斤/平方米。
所述的步骤B和步骤D中，钨极氩弧焊的工艺参数为：氩气纯度为99.99％，氩气体流量：16～18升/分钟，焊接电流：45-50A，电弧电压：18～20V，焊接速度：10～15厘米/分钟，焊接顺序：分段对称倒退跳焊。
所述的步骤D中，焊接时每段焊缝长度为30-80毫米，焊完一段焊缝后用压缩空气风冷焊缝至30℃以下，然后焊接下一段焊缝。
参见图6，图7，将本发明方法应用于横向和纵向支座的滑动板总成中的镜面薄板焊接，所用的镜面薄板1为镜面不锈钢薄板，对滑动板2采用数控火焰切割下料，并用铣床或车床加工其平面，滑动板2上凹型槽4深度为40厘米。镜面不锈钢薄板采用L-6X2500型剪床剪切下料，镜面不锈钢薄板的折边采用3.7-3.1MX1200KN型折边机折边，装配前对滑动板2进行喷丸处理，在滑动板2上划线，再将剪切好的镜面不锈钢薄板按划线平置于滑动板2上，采用钨极氩弧焊枪，不填充焊丝，将镜面薄板1点焊固定在滑动板2上，焊点长度5～10毫米，间距80—150毫米。
凹型槽4内压接的工装为红钢纸板和钢垫板6，以及双头螺栓5，当凹型槽4长度为3米时，应准备1×40×120毫米的红钢纸板20块，20×40×120毫米的钢垫板20块，M10的双头螺栓5各60个。将镜面不锈钢薄板压制成直角形后装配在凹型槽4的两边，再在其凹型槽4的两内侧壁表面上对应的依次装上红钢纸板和钢垫板6、并均匀地顶接上双头螺栓5，用内径千分尺测量凹型槽4的宽度，拧动双头螺栓5上的螺母来调整凹型槽4内空距离并定位，使用的红钢纸板和垫板6、以及双头螺栓5的数量应根据凹型槽4的长度而定，在长度方向长能均匀地压住即可。凹型槽4内的镜面不锈钢薄板是点焊连接方式，焊接完成后再取下工装。这样能很好的保证凹型槽的内开档尺寸，有效防止焊接变形。
至于凹型槽4外部的上平面应采用金属压条3靠近焊缝压在镜面薄板上平面的周边上，金属压条3距离焊缝5-10毫米即可。金属压条3采用铁制压条，其宽度约60毫米，厚度为25毫米，其长度尺寸略短于镜面不锈钢薄板的长、宽尺寸。在金属压条3与镜面不锈钢薄板的间隙处可插入0.02-0.08毫米的薄铜片，垫好后将沙袋堆压在整个镜面不锈钢薄板的上方，沙袋的压强为250-350公斤/平方米，沙袋也可以压在金属压条3上，然后进行镜面不锈钢薄板上平面焊缝的焊接。
所述的防变形处理完毕后，对其焊缝部位进行的焊接是不填充焊丝的钨极氩弧间断焊。焊接参数如下：钨极氩弧焊的工艺参数为：氩气纯度为99.99％，氩气体流量：16～18升/分钟，焊接电流：45-50A，电弧电压：18～20V，焊接速度：10～15厘米/分钟，焊接顺序：分段对称倒退跳焊，焊缝长度40—50毫米，并控制层间温度，以点温计测温，焊完一段焊缝后用压缩空气风冷焊缝至30℃以下，然后焊接下一段焊缝。焊接完成后，经检测，镜面不锈钢薄板与滑动板的接触面之间间隙小于0.2毫米，焊后镜面不锈钢薄板平面度小于0.2毫米，焊缝高度小于2毫米，不锈钢薄板的镜面无损伤。
采用本发明方法，薄板镜面破坏、焊缝超高、焊接变形，即镜面薄板与基体滑动板之间的间隙超过规定值等质量事故大大减少，使镜面薄板的焊接报废率降低到了2％以下，由于减少了很多返工时间，工期能得到有效的保证。
Claims (1)
1.桥梁支座滑动板总成中镜面薄板的焊接方法，其特征在于：包括以下步骤：
A.下料
采用剪床剪切下料得到多向支座滑动板总成用镜面薄板，或者采用剪床剪切下料后，将与滑动板上凹型槽对应的一边压制成直角形，得到横向和纵向支座滑动板总成用镜面薄板，用锉刀对镜面薄板的周边进行锉边去毛刺，再用油石精磨镜面薄板的周边；
B.划线及定位
在滑动板上划线，对线放置镜面薄板，采用钨极氩弧焊枪，不填充焊丝，将镜面薄板点焊固定在滑动板上；
C.防变形处理
用金属压条靠近焊缝压在镜面薄板上平面的周边上，并在镜面薄板的上方堆压沙袋；用金属压条压住镜面薄板后，检查金属压条与镜面薄板的接触情况，并在其间隙部位插入厚度为0.02-0.08毫米的薄铜片；镜面薄板上堆压沙袋的压强为250-350公斤/平方米；
对于横向和纵向支座的滑动板，还应在凹型槽两侧壁的镜面薄板表面间隔的依次垫上红钢纸板和钢垫板，然后在凹型槽内相对的红钢纸板和钢垫板之间顶接双头螺栓；
D.焊接
滑动板及镜面薄板平置，采用钨极氩弧焊，钨极氩弧焊的工艺参数为：氩气纯度为99.99％，氩气体流量：16～18升/分钟，焊接电流：45-50A，电弧电压：18～20V，焊接速度：10～15厘米/分钟，焊接顺序：分段对称倒退跳焊，焊接回路采用直流反接，不填充焊丝，焊接过程中进行分段对称平焊焊接，焊接时每段焊缝长度为30-80毫米，焊完一段焊缝后用压缩空气风冷焊缝至30℃以下，然后焊接下一段焊缝，直至焊接完成全部焊缝。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: WUHAN HI-RUN ENGINEERING + EQUIPMENT CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: WUHAN MARINE MACHINERY PLANT CO., LTD. Effective date: 20140402 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20140402 Address after: 430084 Hubei Province, Wuhan City Qingshan District Wu Street No. nine Patentee after: WUHAN HIRUN ENGINEERING EQUIPMENT Co.,Ltd. Address before: 430084 Hubei Province, Wuhan City Qingshan District Wu Street No. nine Patentee before: Wuhan Marine Machinery Plant Co.,Ltd. |
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20220211 Address after: No.88, Binhe North Road, hi tech Zone, Luoyang City, Henan Province Patentee after: LUOYANG SUNRUI SPECIAL EQUIPMENT Co.,Ltd. Address before: 430084 No. nine Wu Dong Street, Qingshan District, Hubei, Wuhan Patentee before: WUHAN HIRUN ENGINEERING EQUIPMENT Co.,Ltd. |
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: No.88, Binhe North Road, hi tech Zone, Luoyang City, Henan Province Patentee after: CSSC Shuangrui (Luoyang) special equipment Co.,Ltd. Address before: No.88, Binhe North Road, hi tech Zone, Luoyang City, Henan Province Patentee before: LUOYANG SUNRUI SPECIAL EQUIPMENT Co.,Ltd. |
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |