CN104625622B - 一种焊接飘带状厚板箱型结构的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种焊接飘带状厚板箱型结构的方法，包括：放样与下料，零件组装，焊接、焊接后检测与热矫正。本发明充分考虑构件焊接中的变形；在装配时采用合理的装配顺序；通过采取合理的焊缝形式，多次焊接，对称焊接，加用后垫等措施，减小了焊接产生的变形误差和残余应力；采用单面坡口形式，在一侧施焊，能够保证焊缝的全熔透。

Description

一种焊接飘带状厚板箱型结构的方法

技术领域

本发明属于焊接技术，尤其是一种用于厚板飘带状箱形结构的一级焊接拼接。

背景技术

箱形截面是在钢结构尤其是受弯构件中广泛使用的一种截面形式，当今大型公共建筑如剧场、商场、体育馆等采用了越来越多造型新颖跨度较大的飘带状厚板箱形结构。此类结构使用钢板厚度可达50mm，焊缝的金属填充量大，构件约束应力大，焊接应力集中，构件的角变形，扭曲变形，局部或整体变形的控制难度大。如图1a所示，传统对接焊缝技术采用双坡口形式，需要从钢板的两面分别进行施焊。

对于箱形截面，工人和机械很难进入截面内部进行施焊，难以保证对接焊缝的全熔透，焊接质量不可靠。

发明内容

发明目的：提供一种焊接飘带状厚板箱型结构的方法，以解决现有技术存在的上述问题。

技术方案：一种焊接飘带状厚板箱型结构的方法，包括如下步骤：

步骤S1、放样与下料：

全部零件在放样下料前，在XSTEEL软件中1：1建模，并进行等比例出图，然后放样；放样时要把零件焊缝的收缩余量、零件的装配顺序和尺寸进行工艺分析，对零件的切角大小和角度以及几何尺寸一一复核，以保证整段构件的装配质量和几何尺寸；各零件采用数控下料机下料，严格控制下料误差在2㎜以内；

步骤S2、零件组装；

1)根据工程制作要求在腹板打相应坡口拼接，铲除氧化皮，偏大缺陷补平磨光；肋板双面打相应坡口，坡口打好后在地样上检验，校正变形情况，令误差小于2㎜；

2)对横向隔层板做胎膜拼装，满足尺寸和对角线要求；

3)上下翼板按几何尺寸打坡口，并在卷板机上卷弯；

4)在腹板上号线，装横向隔层板和肋板；保证两块腹板的起始点，并保证对角线避免翼板无法安装；加设焊接垫板，焊接垫板并作为翼板的定位板；

组装要求：钢板切割前应清除母材表面油污、铁锈和潮气，切割后气割表面应光滑无裂纹、熔渣和飞溅物；切割后应去除切割熔渣，火焰切割后须自检零件尺寸，然后标上零件所属的构件号、零件号，再由质检员专检各项指标，合格后方能进入下一道工序；下料尺寸比图纸实际尺寸少8～10mm，腹板两侧打坡口35度，切割后应清除熔渣；

组立前应先在腹板两侧点焊4mm×40mm的垫板，垫板伸出每边腹板4～5mm，之后组立翼板；

组立时翼板与腹板应保持90度，用90度三角钢板加固，并在组立过程中随时自检；箱型梁截面高度h和箱型梁截面宽度b的允许偏差分别为+2mm和±1mm；

步骤S3、焊接：

S31、用气保焊打底一遍，焊层3～5mm，不得有夹渣、气孔、焊瘤和弧坑裂纹；

S32、采用双面埋弧自动焊，焊前加引弧板，引弧板长度不能低于160mm，每道每层焊缝焊4～5mm，焊3～4遍，焊接过程中应防止焊接变形，每道焊缝不能一次焊完，要对称焊接；焊后翻身清根出白后再焊，校正后焊缝需100％超声波探伤，合格后进行下道工序；

焊接完毕后，焊缝表面焊波应均匀，无气孔、夹渣和咬边，焊缝冷却后内部用UT检测达到全熔透；

步骤S4、焊接后检测与热矫正：加热温度为600～800℃，且同一部位加热矫正不得超过两次，火烤后自然冷却，矫正至去除变形为止。

有益效果：本发明充分考虑构件焊接中的变形；在装配时采用合理的装配顺序；通过采取合理的焊缝形式，多次焊接，对称焊接，加用后垫等措施，减小了焊接产生的变形误差和残余应力；采用单面坡口形式，在一侧施焊，能够保证焊缝的全熔透。

附图说明

图1a和图1b分别为现有对接焊缝坡口示意图和本发明单坡口焊缝示意图。

图2a至图2h分别为拼接过程中各状态的示意图。

图3为焊缝位置及焊接顺序示意图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的步骤，以便阐释本发明。显然，本发明的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。

本发明的飘带状厚板箱形结构单边焊全熔透一级焊缝拼接技术，具体实施过程按如下：1.放样与下料，2.零件组装，3.焊接，4.焊接后检测与热矫正。

放样与下料：全部零件在放样下料前，在XSTEEL软件中1：1建模，并进行等比例出图，然后放样，放样时要把零件焊缝的收缩余量、零件的装配顺序和尺寸进行工艺分析，对零件的切角大小和角度以及几何尺寸一一复核，以保证整段构件的装配质量和几何尺寸。各零件采用数控下料机下料，严格控制下料误差在2㎜以内。

零件组装：

1)根据该工程制作要求腹板打相应坡口拼接，铲除氧化皮，偏大缺陷补平磨光。肋板双面打相应坡口，坡口打好后在地样上检验，校正变形情况令误差小于2㎜。

2)对隔层衬板做胎膜拼装，满足尺寸和对角线要求。

3)上下翼板按几何尺寸打坡口，并在卷板机上卷弯。

4)在腹板上号线，装横向隔层板和纵向加强肋。保证两块腹板的起始点，并保证对角线避免翼板无法安装。加设焊接垫板，焊接垫板并作为翼板的定位板。

5)进行焊接及预拼装。

6)组装要求：a)钢板切割前应清除母材表面油污、铁锈和潮气，切割后气割表面应光滑无裂纹、熔渣和飞溅物。b)切割后应去除切割熔渣，火焰切割后须自检零件尺寸，然后标上零件所属的构件号、零件号，再由质检员专检各项指标，合格后方能进入下一道工序。c)下料尺寸比图纸实际尺寸少8～10mm,腹板两侧打坡口35度。切割后应清除熔渣。d)组立前应先在腹板两侧点焊4mm*40mm的垫板，垫板伸出每边腹板4～5mm，之后组立翼缘板。e)组立时翼缘板与腹板应保持90度，用90度三角钢板加固，并在组立过程中随时自检。f)箱型梁装焊公差要求如下：

焊接：

1)飘带截面全面为曲形箱梁，箱梁隔板采用溶嘴电渣焊，所有箱梁的焊接必须在工厂的平整平台上进行，箱梁的四条主焊缝采用自动埋弧焊机焊接。焊接顺序先焊接焊缝1，焊到焊缝坡口深度的1/3时停止焊接，翻身焊接另一面焊缝，到坡口1/2深度时，再翻身180°，焊接另一面，焊到差一遍盖面时停止焊接，再翻身焊接另一面。焊接顺序按照焊缝21→焊缝24→焊缝23→焊缝22。

2)用气保焊打底一遍，焊层3～5mm，不得有夹渣、气孔，焊瘤、弧坑裂纹。

3)焊接均采用双面埋弧自动焊，焊前加引弧板，引弧板长度不能低于160mm，每道每层焊缝焊4～5mm，焊3～4遍，焊接过程中应防止焊接变形，每道焊缝不能一次焊完，要对称焊接。焊后翻身清根出白后再焊，校正后焊缝需100％超声波探伤，合格后才能进行下道工序。

焊接后检测与热矫正：

1)焊接完毕后，焊缝表面焊波应均匀，无气孔、夹渣、咬边等缺陷，焊缝冷却后内部用UT检测达到全熔透。

2)焊接后产生的各种变形采用火焰加热矫正，加热温度为600～800℃，加热时应注意，同一部位加热矫正不得超过两次，火烤后应采用自然冷却，不得用冷水浇，矫正至去除变形为止。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (1)

1.一种焊接飘带状厚板箱型结构的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1、放样与下料：

全部零件在放样下料前，在XSTEEL软件中1：1建模，并进行等比例出图，然后放样；放样时要把零件焊缝的收缩余量、零件的装配顺序和尺寸进行工艺分析，对零件的切角大小和角度以及几何尺寸一一复核，以保证整段构件的装配质量和几何尺寸；各零件采用数控下料机下料，严格控制下料误差在2㎜以内；

步骤S2、零件组装；

1) 根据工程制作要求在腹板打相应坡口拼接，铲除氧化皮，偏大缺陷补平磨光；肋板双面打相应坡口，坡口打好后在地样上检验，校正变形情况，令误差小于2㎜；

2) 对横向隔层板做胎膜拼装，满足尺寸和对角线要求；

3) 上下翼板按几何尺寸打坡口，并在卷板机上卷弯；

4) 在腹板上号线，装横向隔层板和肋板；保证两块腹板的起始点，并保证对角线避免翼板无法安装；加设焊接垫板，焊接垫板并作为翼板的定位板；

组装要求：钢板切割前应清除母材表面油污、铁锈和潮气，切割后气割表面应光滑无裂纹、熔渣和飞溅物；切割后应去除切割熔渣，火焰切割后须自检零件尺寸，然后标上零件所属的构件号、零件号，再由质检员专检各项指标，合格后方能进入下一道工序；下料尺寸比图纸实际尺寸少8～10mm，腹板两侧打坡口35度，切割后应清除熔渣；

组立前应先在腹板两侧点焊4mm×40mm的垫板，垫板伸出每边腹板4～5mm，之后组立翼板；

组立时翼板与腹板应保持90度，用90度三角钢板加固，并在组立过程中随时自检；箱型梁截面高度h和箱型梁截面宽度b的允许偏差分别为+2mm和±1mm；

步骤S3、焊接：

S31、用气保焊打底一遍，焊层3～5mm，不得有夹渣、气孔、焊瘤和弧坑裂纹；

S32、采用双面埋弧自动焊，焊前加引弧板，引弧板长度不能低于160mm，每道每层焊缝焊4～5mm，焊3～4遍，焊接过程中应防止焊接变形，每道焊缝不能一次焊完，要对称焊接；焊后翻身清根出白后再焊，校正后焊缝需100%超声波探伤，合格后进行下道工序；

焊接完毕后，焊缝表面焊波应均匀，无气孔、夹渣和咬边，焊缝冷却后内部用UT检测达到全熔透；

步骤S4、焊接后检测与热矫正：加热温度为600～800℃，且同一部位加热矫正不得超过两次，火烤后自然冷却，矫正至去除变形为止。