CN104759815A - 钢桥u肋板单元船型焊胎架及焊接方法 - Google Patents

钢桥u肋板单元船型焊胎架及焊接方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种钢桥U肋板单元船型焊胎架及焊接方法，所述焊胎架包括胎架平台、旋转支座和至少两根立柱，所述胎架平台与所述旋转支座转动连接，两根所述立柱分别位于所述胎架平台的两侧，所述胎架平台的两端分别与相邻的所述立柱连接。本发明还提供了一种焊接方法，其用于焊接如上所述的钢桥U肋板单元船型焊胎架。本发明所述钢桥U肋板单元船型焊胎架根据U肋板单元结构的特性以及U肋焊缝熔深要求，设计专用的船型焊胎架，将U肋焊缝由横焊转化为平焊焊接。所述焊接方法通过制造桥面板单元船型焊胎架，将U肋焊缝由横焊转化为平焊焊接，使用CO2自动焊接小车对U肋焊缝进行焊接。这种焊接方法的焊接效率高，且焊缝成型好。

Description

钢桥U肋板单元船型焊胎架及焊接方法
技术领域
本发明涉及船舶焊接领域，特别涉及一种钢桥U肋板单元船型焊胎架及焊接方法。
背景技术
胎架是为方便机械设备装配与焊接的一种专用工艺装备。通常不同的设备采用不同的工艺，胎架的形式也不同。特别是船体用的胎架是船体分段装配与焊接的一种专用工艺装备，其工作面与分段外形相贴合，其作用在于使分段的装配、焊接工作具有良好的条件。常用的胎架结构形式一般由型钢焊接而成。
例如，比利时闸门项目，对于俯仰式钢桥上U肋焊缝，根据设计图纸以及欧洲EN1090标准要求，与桥面板焊缝根部未熔透区域要求小于等于1mm，焊喉要求大于等于U肋板厚。这种利用传统横焊技术，经过焊接试验无法达到图纸的标准要求。
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U肋板焊接采用传统横焊技术无法达到要求的缺陷，提供一种钢桥U肋板单元船型焊胎架及焊接技术。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：
一种钢桥U肋板单元船型焊胎架，其特点在于，其包括胎架平台、旋转支座和至少两根立柱，所述胎架平台与所述旋转支座转动连接，两根所述立柱分别位于所述胎架平台的两侧，所述胎架平台的两端分别与相邻的所述立柱连接。
较佳地，所述胎架平台相对所述旋转支座旋转达到水平、顺时针旋转45°或逆时针旋转45°。
较佳地，所述胎架平台的两侧分别设计有安全护栏。
较佳地，所述胎架平台的上表面的两侧设有C型夹。
较佳地，所述胎架平台的宽度方向呈弧形。
较佳地，所述胎架平台的两端分别通过销轴与所述立柱连接。
本发明提供了一种焊接方法，其特点在于，所述焊接方法用于焊接如上所述的钢桥U肋板单元船型焊胎架，所述焊接方法包括以下步骤：
S1、将所述胎架平台调整至水平状态，将所述胎架平台的两侧通过销轴与所述立柱连接；
S2、对U肋板进行铣边并加工坡口，使用折边机折制U肋板；
S3、使用U肋定位工装将折制合格的U肋板装配至桥面板上，控制U肋板与桥面板之间的装配间隙，进行定位焊接；
S4、将所述胎架平台保持水平状态，将装配好的桥面板单元吊装至所述胎架平台上，所述桥面板单元与所述胎架平台之间使用C型夹固定牢固；
S5、拆除所述胎架平台与所述立柱的销轴，旋转所述胎架平台，使所述桥面板单元处于船型焊状态，利用销轴使所述胎架平台与地面吊耳连接固定，稳固所述胎架平台；
S6、预热所述U肋板，对所述U肋板焊缝进行焊接；
S7、所述U肋板的一侧焊缝达到要求后，拆除所述胎架平台与地面吊耳之间的连接销轴，将胎架平台旋转90°，完成U肋板的一侧焊缝的焊接。
较佳地，所述步骤S3中所述装配间隙控制在0-0.5mm。
较佳地，所述步骤S3中所述定位焊接采用CO2气体保护焊，焊丝的直径为1.6mm，焊接电流为245-262A，焊接电压为24-25V，焊接速度为150-179mm/min。
较佳地，所述步骤S6中所述焊接采用CO2气体焊接，焊丝的直径为1.6mm，焊接电流为220-240A，焊接电压24-25V，焊接速度327-384mm/min。
本发明的积极进步效果在于：
本发明钢桥U肋板单元船型焊胎架及焊接方法，所述钢桥U肋板单元船型焊胎架根据U肋板单元结构的特性以及U肋焊缝熔深要求，设计专用的船型焊胎架，将U肋焊缝由横焊转化为平焊焊接。
所述焊接方法通过制造桥面板单元船型焊胎架，将U肋焊缝由横焊转化为平焊焊接，使用CO2自动焊接小车对U肋焊缝进行焊接。这种焊接方法的焊接效率高，且焊缝成型好。
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为本发明钢桥U肋板单元船型焊胎架中胎架平台的俯视图。
图2为本发明钢桥U肋板单元船型焊胎架的结构示意图。
图3为图2中A部分的放大图。
图4为图3中沿A1-A1线剖开的剖视图。
图5为本发明焊接方法中将U肋板与桥面板的装配示意图。
图6为图5中B部分的放大图。
图7为本发明焊接方法中将桥面板单元装配至船型焊胎架上的示意图。
图8为图7中E部分的放大图。
图9为本发明焊接方法中将桥面板单元旋转至船型焊状态的示意图。
图10为图9中F部分的放大图。
图11为图10中沿H-H线剖开的剖视图。
图12为本发明焊接方法中采用多台CO2自动焊接小车焊接U肋板的示意图。
图13为图12中I部分的放大图。
图14为本发明焊接方法中U肋板焊缝的示意图。
图15为图14中L部分的放大图。
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。
图1为本发明钢桥U肋板单元船型焊胎架中胎架平台的俯视图。图2为本发明钢桥U肋板单元船型焊胎架的结构示意图。图3为图2中A部分的放大图。图4为图3中沿A1-A1线剖开的剖视图。
如图1至图4所示，本发明公开了一种钢桥U肋板单元船型焊胎架，其包括胎架平台10、旋转支座20和至少两根立柱30。其中，胎架平台10与旋转支座20转动连接，两根立柱30分别位于胎架平台10的两侧，将胎架平台10的两端分别与相邻的立柱30连接。
胎架平台10可以绕着旋转支座20旋转，例如胎架平台10相对旋转支座20旋转达到水平、顺时针旋转45°或逆时针旋转45°三个状态，以此满足桥面板单元装配、U肋两侧焊缝均能够焊接的效果。
另外，在胎架平台10的两侧分别设计有安全护栏40，方便施工人员系挂安全带。胎架平台10的上表面的两侧设有C型夹70(如图8所示)，起到了桥面板单元与胎架平台之间固定连接作用，并使桥面板单元产生适量的反变形。
特别地，将胎架平台10的宽度方向设置呈弧形，可有效控制U肋板单元焊后的变形。胎架平台10的两端分别通过销轴12与立柱30连接。
进一步地，还可以在船型焊胎架平台10的两侧设计有旋转用吊耳11，通过分别与在地面上预埋的吊耳或两侧立柱上的吊耳销轴相联，来实现船型焊胎架的工作状态。
本发明还提供了一种焊接方法，其主要用于焊接如上所述的钢桥U肋板单元船型焊胎架，所述焊接方法包括以下步骤：
步骤一、将所述胎架平台调整至水平状态，将所述胎架平台的两侧通过销轴与所述立柱连接。
步骤二、对U肋板进行铣边并加工坡口，使用折边机折制U肋板。将坡口钝边控制在0-1mm，折制U肋板时需要严格控制扭曲度以及外形尺寸。
步骤三、使用U肋定位工装将折制合格的U肋板装配至桥面板上，控制U肋板与桥面板之间的装配间隙，进行定位焊接。
图5为本发明焊接方法中将U肋板与桥面板的装配示意图。图6为图5中B部分的放大图。
U肋板50通过定位工装51装配至桥面板60上，其与桥面板60装配时严格控制装配间隙，优选地将装配间隙C控制在0-0.5mm，坡口钝边C1控制在0-1mm，坡口与桥面板60之间的夹角D为50°。U肋板50在达到要求后使用CO2自动保护焊将U肋定位焊固定在桥面板60上。
此处，优选地焊丝采用SQJ50MX，其直径为1.6mm，焊接电流为245-262A，焊接电压为24-25V，焊接速度为150-179mm/min，而且将最高层间温度保持在90℃左右。
图7为本发明焊接方法中将桥面板单元装配至船型焊胎架上的示意图。图8为图7中E部分的放大图。
步骤四、如图7和图8所示，将胎架平台10保持水平状态，将装配好的桥面板单元吊装至胎架平台10上，所述桥面板单元与胎架平台10之间使用C型夹70固定牢固。
图9为本发明焊接方法中将桥面板单元旋转至船型焊状态的示意图。图10为图9中F部分的放大图。图11为图10中沿H-H线剖开的剖视图
步骤五、如图9至图11所示，拆除胎架平台10与立柱30的销轴，旋转胎架平台10，使所述桥面板单元处于船型焊状态，利用销轴12使胎架平台10与地面吊耳连接固定，以稳固胎架平台10。
图12为本发明焊接方法中采用多台CO2自动焊接小车焊接U肋板的示意图。图13为图12中I部分的放大图。
步骤六、如图12和图13所示，预热所述U肋板，对所述U肋板焊缝进行焊接。将胎架平台10顺时针旋转一角度G，角度G优选为45°。对准备焊接的U肋板焊缝预热至30℃，采用多台CO2自动焊接小车80对U肋焊缝进行焊接，焊丝采用SQJ50MA，直径为1.6mm，焊接电流为220-240A，焊接电压为24-25V，焊接速度为327-384mm/min，最高层间温度为80℃。
图14为本发明焊接方法中U肋板焊缝的示意图。图15为图14中L部分的放大图。
步骤七、如图14和图15所示，在U肋板50的一侧焊缝达到要求后，拆除所述胎架平台与地面吊耳之间的连接销轴，将胎架平台10旋转90°，完成U肋板50的一侧焊缝的焊接。未熔透L1的厚度小于等于1mm，焊喉L2的厚度大于等于U肋板50。
根据上述步骤，采用同样方法使用销轴固定胎架平台，以同样方法焊接U肋板的另外一侧焊缝。
综上所述，本发明钢桥U肋板单元船型焊胎架及焊接方法，所述钢桥U肋板单元船型焊胎架根据U肋板单元结构的特性以及U肋焊缝熔深要求，设计专用的船型焊胎架，将U肋焊缝由横焊转化为平焊焊接。所述焊接方法通过制造桥面板单元船型焊胎架，将U肋焊缝由横焊转化为平焊焊接，使用CO2自动焊接小车对U肋焊缝进行焊接。这种焊接方法的焊接效率高，且焊缝成型好。
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 (10)

1.一种钢桥U肋板单元船型焊胎架，其特征在于，其包括胎架平台、旋转支座和至少两根立柱，所述胎架平台与所述旋转支座转动连接，两根所述立柱分别位于所述胎架平台的两侧，所述胎架平台的两端分别与相邻的所述立柱连接。
2.如权利要求1所述的钢桥U肋板单元船型焊胎架，其特征在于，所述胎架平台相对所述旋转支座旋转达到水平、顺时针旋转45°或逆时针旋转45°。
3.如权利要求1所述的钢桥U肋板单元船型焊胎架，其特征在于，所述胎架平台的两侧分别设计有安全护栏。
4.如权利要求1所述的钢桥U肋板单元船型焊胎架，其特征在于，所述胎架平台的上表面的两侧设有C型夹。
5.如权利要求1所述的钢桥U肋板单元船型焊胎架，其特征在于，所述胎架平台的宽度方向呈弧形。
6.如权利要求1-5任意一项所述的钢桥U肋板单元船型焊胎架，其特征在于，所述胎架平台的两端分别通过销轴与所述立柱连接。
7.一种焊接方法，其特征在于，所述焊接方法用于焊接如权利要求1-6任意一项所述的钢桥U肋板单元船型焊胎架，所述焊接方法包括以下步骤：
S1、将所述胎架平台调整至水平状态，将所述胎架平台的两侧通过销轴与所述立柱连接；
S2、对U肋板进行铣边并加工坡口，使用折边机折制U肋板；
S3、使用U肋定位工装将折制合格的U肋板装配至桥面板上，控制U肋板与桥面板之间的装配间隙，进行定位焊接；
S4、将所述胎架平台保持水平状态，将装配好的桥面板单元吊装至所述胎架平台上，所述桥面板单元与所述胎架平台之间使用C型夹固定牢固；
S5、拆除所述胎架平台与所述立柱的销轴，旋转所述胎架平台，使所述桥面板单元处于船型焊状态，利用销轴使所述胎架平台与地面吊耳连接固定，稳固所述胎架平台；
S6、预热所述U肋板，对所述U肋板焊缝进行焊接；
S7、所述U肋板的一侧焊缝达到要求后，拆除所述胎架平台与地面吊耳之间的连接销轴，将胎架平台旋转90°，完成U肋板的一侧焊缝的焊接。
8.如权利要求7所述的焊接方法，其特征在于，所述步骤S3中所述装配间隙控制在0-0.5mm。
9.如权利要求7所述的焊接方法，其特征在于，所述步骤S3中所述定位焊接采用CO2气体保护焊，焊丝的直径为1.6mm，焊接电流为245-262A，焊接电压为24-25V，焊接速度为150-179mm/min。
10.如权利要求7所述的焊接方法，其特征在于，所述步骤S6中所述焊接采用CO2气体焊接，焊丝的直径为1.6mm，焊接电流为220-240A，焊接电压24-25V，焊接速度327-384mm/min。
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