CN104759744B - 俯仰式钢桥铰点制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种俯仰式钢桥铰点制造方法，所述方法包括以下步骤：S1、加工俯仰式钢桥的各个部件，设计并加工各部件之间对接坡口的形状；S2、组装铰点组件并进行预热，将铰点组件吊装翻身放置于滚轮架上；S3、搭制好焊接工装，准备开始焊接；S4、对铰点组件通过多次翻身焊接，完成铰点组件的制作。本发明俯仰式钢桥铰点制造方法通过预热、焊接及保温等一系列步骤制作铰点组件，有效控制了铰点组件的制造精度，加强了铰点组件的稳固性，所述方法可以在焊接过程中有效地控制铰点组件的变形。

Description

俯仰式钢桥铰点制造方法
技术领域
本发明涉及钢桥铰点制造领域，特别涉及一种俯仰式钢桥铰点制造方法。
背景技术
在钢桥领域，对钢桥铰点的制造方式一直是重中之重。例如，比利时安特卫普钢桥长99m，宽21m，高22m，重约1650吨，为俯仰式钢桥，通过铰点的旋转来实现钢桥的俯仰动作，因此其铰点的位置显得尤为重要。
通常铰点组件由C460铸钢、C35锻钢、S355NL钢板等特殊材料组合而成，重约50吨。铸钢与S355NL圆筒体为对接焊缝，厚度为125mm。C35锻钢与S355NL圆筒体为角接焊接，焊接厚度为100mm，均为厚板焊接。此组件外形不规则，C460铸钢焊接为国内首次，如何规避焊接裂纹的出现以及精度控制是制作铰点组件的关键之处。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中钢桥铰点的制作较难规避焊接裂纹，且精度控制较差的缺陷，提供一种俯仰式钢桥铰点制造方法。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种俯仰式钢桥铰点制造方法，其特点在于，所述方法包括以下步骤：
S1、加工俯仰式钢桥的各个部件，设计并加工各部件之间对接坡口的形状；
S2、组装铰点组件并进行预热，将铰点组件吊装翻身放置于滚轮架上；
S3、搭制好焊接工装，准备开始焊接；
S4、对铰点组件通过多次翻身焊接，完成铰点组件的制作。
较佳地，所述步骤S1中所述俯仰式钢桥包括铸钢件、圆筒体和锻件，所述铸钢件、所述圆筒体和所述锻件的外形尺寸均由机加工而成。
较佳地，所述步骤S1中所述圆筒体由125mm厚板制成，所述铸钢件与所述圆筒体对接错边，卷圆时将所述圆筒体的椭圆度控制在小于等于4mm。
较佳地，所述铸钢件和所述圆筒体对接坡口设置为U型坡口。
较佳地，所述锻件与所述圆筒体的角接焊缝采用K型坡口，所述锻件的外直径比所述圆筒体的内直径小4mm。
较佳地，所述步骤S2中还包括以下步骤：将所述铸钢件放置于水平胎架上，调整好水平，吊装所述圆筒体与所述铸钢件装配，调整其0°、90°、180°及270°线对齐。
较佳地，所述步骤S2中还包括以下步骤：采用电加热板对对接缝进行预热，预热温度为150℃，开始打底焊，采用二氧化碳气体保护焊。
较佳地，所述保护焊采用的焊丝的直径为1.4mm，焊接电流为240-280A，焊接电压26-30V，焊接速度240-300mm/min。
较佳地，所述步骤S3中还包括以下步骤：使用电加热板进行预热，预热温度为150℃，使用埋弧焊机焊接对接缝，焊后温度250℃保温4小时。
较佳地，所述步骤S4中还包括以下步骤：将铰点组件吊装翻身，使所述锻件与所述圆筒体角接焊缝处于平焊位置，采用电加热板预热对接缝，预热温度为70℃，采用二氧化碳气体保护焊。
本发明的积极进步效果在于：本发明俯仰式钢桥铰点制造方法通过预热、焊接及保温等一系列步骤制作铰点组件，有效控制了铰点组件的制造精度，加强了铰点组件的稳固性，所述方法可以在焊接过程中有效地控制铰点组件的变形。
附图说明
本发明上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：
图1为本发明俯仰式钢桥铰点制造方法中铰点组件的结构示意图。
图2为本发明俯仰式钢桥铰点制造方法中铰点组件焊接工装的侧视图。
图3为本发明俯仰式钢桥铰点制造方法中铰点组件焊接工装的主视图。
图4为本发明俯仰式钢桥铰点制造方法中铸钢与圆筒体对接坡口的示意图。
图5为本发明俯仰式钢桥铰点制造方法中锻件与圆筒体的装配示意图。
图6为本发明俯仰式钢桥铰点制造方法中铸钢与圆筒体的装配示意图。
图7为图6中A部分的放大图。
图8为本发明俯仰式钢桥铰点制造方法中铰点组件吊装翻身放置于滚轮架上的示意图一。
图9为本发明俯仰式钢桥铰点制造方法中铰点组件吊装翻身放置于滚轮架上的示意图一。
具体实施方式
为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
本发明公开了一种俯仰式钢桥铰点制造方法，所述方法包括以下步骤：
步骤一、加工俯仰式钢桥的各个部件，设计并加工各部件之间对接坡口的形状。
图1为本发明俯仰式钢桥铰点制造方法中铰点组件的结构示意图。如图1所示，所述俯仰式钢桥包括铸钢件10、圆筒体20和锻件30。铸钢件10、圆筒体20和锻件30的外形尺寸均由机加工而成，圆筒体20由125mm厚板制成，铸钢件10与圆筒体20对接错边，卷圆时将圆筒体20的椭圆度控制在小于等于4mm。
针对铸钢件10与圆筒体20的异形厚板结构特性，设计制造了一套专用焊接工装。图2为本发明俯仰式钢桥铰点制造方法中铰点组件焊接工装的侧视图。图3为本发明俯仰式钢桥铰点制造方法中铰点组件焊接工装的主视图。如图2和图3所示，焊接工装40包含水平挡轮(包括上水平挡轮41和下水平挡轮43)、焊接平台42、滚轮架44和电加热板支架45等组件，实现了铸钢件10和圆筒体20对接缝的自动焊接，有效提高焊缝质量和焊接效率。
焊接工装40中设置的电加热支架45采用电加热进行预热，为铸钢焊接预热以及后热保温提供了有效保障。水平挡轮(包括上水平挡轮41和下水平挡轮43)有效控制了铰点组件在滚轮架44上旋转过程中的窜动，避免了在焊接过程中焊道走偏。焊接平台42为焊机的布置和焊工操作提供便利，而滚轮架44为构件的旋转提供动力。
步骤二、组装铰点组件并进行预热，将铰点组件吊装翻身放置于滚轮架上。
图4为本发明俯仰式钢桥铰点制造方法中铸钢与圆筒体对接坡口的示意图。如图4所示，铸钢件10优选为C460钢，圆筒体20优选为125mm厚板的S355NL钢。铸钢件10与圆筒体20对接缝采用U型坡口，由机加工而成，这样大大减少了焊接填充量。铸钢件10的外形尺寸由机加工而成，为控制125mm厚板圆筒体20与铸钢件10对接错边，卷圆时要求椭圆度控制于4mm以内。圆筒体20端口在长度方向上留有余量，余量采用机加工的形式去除，保证了与铸钢件10对接端口的平面度。
图5为本发明俯仰式钢桥铰点制造方法中锻件与圆筒体的装配示意图。图6为本发明俯仰式钢桥铰点制造方法中铸钢与圆筒体的装配示意图。图7为图6中A部分的放大图。
如图5至图7所示，采用电加热板对对接缝进行预热，预热温度150℃，打底焊采用二氧化碳气体保护焊，焊丝采用GFL-71Ni，直径为1.4mm。焊接电流为240～280A，焊接电压为26～30V，焊接速度为240～300mm/min，打底厚度约为10mm，并对打底焊进行磁粉检测。填充焊道和盖面焊采用埋弧自动焊焊接，采用进口的伊萨埋弧焊丝OK Autrod 12.32，直径为4.0mm)和焊剂OK Flux 10.62。焊接电流为545～700A，焊接电压为30～33V，焊接速度为495～584mm/min，最高层间温度230℃，焊后后热250℃保温4小时。
锻件30的外形尺寸由机加工而成。锻件30与圆筒体20角接焊缝采用K型坡口，平焊位置，采用电加热板对对接缝进行预热，预热温度70℃，采用二氧化碳气体保护焊，二氧化碳气体纯度99.9％。焊丝采用GFL-71Ni，直径为1.4mm，焊接电流为260～300A，焊接电压为24～26V，焊接速度为270～350mm/min，最高层间温度200℃。
锻件30的外直径比圆筒体20的内径小4mm，保证其顺利装配。提前将锻件30装配到位加强了铰点组件的稳固性，在焊接过程中可有效控制铰点组件的变形。
将铸钢件10放置于水平胎架上，调整好水平，吊装圆筒体20与铸钢件10装配，调整其0°、90°、180°及270°线对齐，确保铰点组件相对位置方向准确。
此外，再采用电加热板对对接缝进行预热，预热温度约150℃，开始打底焊，采用二氧化碳气体保护焊，焊丝采用GFL-71Ni，直径为1.4mm)，焊接电流为240～280A，焊接电压为26～30V，焊接速度240～300mm/min。打底厚度11约为10mm，并对打底焊进行磁粉检测。
步骤三、搭制好焊接工装，准备开始焊接。
图8为本发明俯仰式钢桥铰点制造方法中铰点组件吊装翻身放置于滚轮架上的示意图一。图9为本发明俯仰式钢桥铰点制造方法中铰点组件吊装翻身放置于滚轮架上的示意图一。
如图8和图9所示，将铰点组件吊装翻身放置于摆放好的滚轮架上，搭制好焊接工装40，准备开始焊接。
使用电加热板进行预热，预热温度约150℃，达到要求温度后，使用埋弧焊机对其对接缝进行焊接。采用进口的伊萨埋弧焊丝OK Autrod 12.32，其直径为4.0mm。焊剂采用OKFlux 10.62，焊接电流为545～700A，焊接电压为30～33V，焊接速度为495～584mm/min。最高层间温度230℃，焊后后热250℃保温4小时。
步骤四、对铰点组件通过多次翻身焊接，完成铰点组件的制作。
将铰点组件吊装翻身，使锻件30与圆筒体20角接焊缝处于平焊位置，采用电加热板对对接缝进行预热。预热温度为70℃，采用二氧化碳气体保护焊，二氧化碳气体纯度为99.9％。焊丝采用GFL-71Ni，其直径为1.4mm，焊接电流为260～300A，焊接电压为24～26V，焊接速度为270～350mm/min，最高层间温度200℃。采用多次翻身进行焊接，有效控制180mm厚的锻件30的平整度，使锻件30与铸钢件10之间的距离控制在图纸公差要求范围内。
根据上述本发明俯仰式钢桥铰点制造方法描述，完成了四个铰点组件的制作，与圆筒体20的对接缝均通过了超声波探伤以及D向扫探，可以有效地控制铰点组件的制造精度。
综上所述，本发明俯仰式钢桥铰点制造方法通过预热、焊接及保温等一系列步骤制作铰点组件，有效控制了铰点组件的制造精度，加强了铰点组件的稳固性，所述方法可以在焊接过程中有效地控制铰点组件的变形。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种俯仰式钢桥铰点制造方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1、加工俯仰式钢桥铰点的各个组件，包括铸钢件、圆筒体和锻件，各组件分别由C460铸钢、S355NL钢板和C35锻钢材料制作而成，各组件的外形尺寸均由机加工而成，所述铸钢件和圆筒体之间为对接焊缝，所述锻件与圆筒体之间为角接焊接；
S2、组装铰点组件并进行预热，将铰点组件吊装翻身放置于滚轮架上；
S3、搭制好焊接工装，准备开始焊接所述铸钢件与圆筒体对接焊接，采用电加热板对对接缝进行预热，预热温度150℃，打底焊采用二氧化碳气体保护焊，焊丝采用GFL-71Ni，直径为1.4mm，焊接电流为240～280A，焊接电压为26～30V，焊接速度为240～300mm/min，打底厚度为10mm，并对打底焊进行磁粉检测，填充焊道和盖面焊采用埋弧自动焊焊接，采用伊萨埋弧焊丝OK Autrod 12.32，直径为4.0mm和焊剂OK Flux 10.62，焊接电流为545～700A，焊接电压为30～33V，焊接速度为495～584mm/min，最高层间温度230℃，焊后后热250℃保温4小时；
S4、将铰点组件吊装翻身，使所述锻件与所述圆筒体角接焊缝处于平焊位置，采用电加热板对对接缝进行预热，预热温度70℃，采用二氧化碳气体保护焊，二氧化碳气体纯度99.9％，焊丝采用GFL-71Ni，直径为1.4mm，焊接电流为260～300A，焊接电压为24～26V，焊接速度为270～350mm/min，最高层间温度200℃，对铰点组件通过多次翻身焊接，完成铰点组件的制作。
2.如权利要求1所述的俯仰式钢桥铰点制造方法，其特征在于，所述步骤S1中所述圆筒体由125mm厚板制成，所述铸钢件与所述圆筒体对接错边，卷圆时将所述圆筒体的椭圆度控制在小于等于4mm。
3.如权利要求1所述的俯仰式钢桥铰点制造方法，其特征在于，所述铸钢件和所述圆筒体对接坡口设置为U型坡口。
4.如权利要求1所述的俯仰式钢桥铰点制造方法，其特征在于，所述锻件与所述圆筒体的角接焊缝采用K型坡口，所述锻件的外直径比所述圆筒体的内直径小4mm。
5.如权利要求1所述的俯仰式钢桥铰点制造方法，其特征在于，所述步骤S2中还包括以下步骤：将所述铸钢件放置于水平胎架上，调整好水平，吊装所述圆筒体与所述铸钢件装配，调整其0°、90°、180°及270°线对齐。
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