CN105798479A - 一种h型钢不限长、连续化生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种H型钢不限长、连续化生产方法，包括下料、拼装、焊接、矫正、制孔、打磨、刷漆、检验和储存等步骤。相比于传统焊接生产方法，该方法通过设置一系列M字型支架，在其上间断或连续放置H型钢，两侧同时焊接，一次可焊接多达数十根H型钢。由于采用了特别设计的双悬臂焊接装置，使得该方法自动化程度高，焊接质量好，产品质量稳定，并且H型钢长度不受限制可依据客户需求定制，只需下料时调整尺寸。

Description

一种H型钢不限长、连续化生产方法

技术领域

本发明涉及钢结构生产技术领域，具体涉及一种H型钢不限长、连续化生产方法。

背景技术

H型钢各个部位均以直角排布，其断面形状与英文字母“H”相似而得名，其具有抗弯能力强、施工简单、节约成本、重量轻等优点，是一种新型经济型断面钢材，广泛应用于桥梁、船舶、起重运输机械、设备基础、支架、基础桩、厂房、锅炉生产等领域。

现有的H型钢通常采用热轧法和焊接法生产，其中热轧法所需设备复杂、投资较大，采用该方法生产出的H型钢尺寸固定（一般为12m），超过一定长度后需要将多段H型钢焊接起来使用，这样的话既增加了成本同时也降低了整根H型钢的强度。传统的焊接法多由工人手工操作，自动化程度低、焊接质量难以保证，对于较长的H型钢往往无法生产出合格的产品，并且焊接完成后需要移走制作好的H型钢产品才能进行下一批焊接操作，等待时间较长。

发明内容

本发明针对现有H型钢生产设备复杂、效率低、长度受限不能连续化生产等问题，提供一种H型钢不限长、连续化生产方法，本发明的技术方案如下。

一种H型钢不限长、连续化生产方法，包括以下步骤：（1）下料：将钢板表面清理干净，按照设计的尺寸进行气切割得翼缘板和腹板，割缝宽度留量3.8mm，割件表面距焰芯尖端6.5mm；（2）拼装：将翼缘板和腹板放入组立机对中、压紧，接着通过点焊机每隔500mm进行间断焊，焊接长度为100mm；（3）焊接：将拼装好的H型钢放在布置好的M字形支架组上，伺服电机带动双悬臂焊接机沿轨道直线运动，同时对至少两个H型钢连续进行焊接；（4）矫正：分别采用机械矫正和火焰加热矫正的方法对焊接好的H型钢进行矫正，使用翼缘矫正机进行机械校正时分多次反复矫正，每次矫正量为4mm；使用线状加热的方式进行火焰矫正时，火焰宽度为钢板厚度的0.8-1.0倍，加热温度为730℃，之后使其自然冷却；（5）制孔、打磨、刷漆、检验；（6）储存：堆放场地先铺一层细沙石，再铺设高度200mm以上的枕木，将检验合格的H型钢沿同一方向堆放好。

按照上述方案，步骤（1）下料时先沿钢板短边进行切割，再沿翼板和腹板的两条长边同时切割以防止产生旁弯。

按照上述方案，步骤（3）中M字形支架组包括两个相隔一定距离的M字形支架，所述M字型支架中间倾斜部分相互垂直，M字形支架组中间设置有用于检修、固定的步道，支架组的数量至少为3个，每组之间的前后间距为2-5m。

优选的，步骤（1）中按25m长度下料，步骤（3）中将2条拼装好的H型钢放在M字形支架组左右支架上，所述支架组前后相距5m，共6组。

优选的，步骤（1）中按12m长度下料，步骤（3）中将6条拼装好的H型钢放在M字形支架组左右支架上，所述支架组前后相距4m，共12组，同一侧的相邻两条H型钢之间空出50mm的间隙。

优选的，步骤（1）中按6m长度下料，步骤（3）中将12条拼装好的H型钢放在M字形支架组左右支架上，所述支架组前后相距2m，共24组，同一侧的相邻两条H型钢之间空出20mm的间隙。

本发明提供的H型钢不限长、连续化生产方法具有以下有益效果：（1）效率高，一次可同时焊接两条以上的长H型钢，M字形支架上间断放置H型钢时可一次焊接多达数十根；（2）所有工艺参数经过反复试验优化后取最佳值并形成了固定的标准，保证了焊接质量的稳定性和产品质量的可靠度；（3）自动化程度高，焊接质量好，产品质量稳定；（4）H型钢长度不受限制可依据客户需求定制，只需下料时调整尺寸；（5）相比传统H型钢生产方法能缩短20%左右的时间，生产人员数量可减少至3名左右。

附图说明

图1为本发明H型钢连续焊接设备示意图。

图2为本发明所使用的焊接设备M字形支架组示意图。

具体实施方式

为使本领域普通技术人员充分理解本发明的技术方案和有益效果，下面结合附图和具体实施例进行进一步说明。

本发明提供的不限长、连续化生产H型钢方法大致包括先切割出共计3块翼缘板和腹板，然后在焊接装置上同时对至少两个H型钢连续进行焊接，最后进行后处理。所使用的焊接装置如图1-2所示。

该装置包括支架组1、导轨2、门梁3、数控式双悬臂焊机4、加强柱5、步道6。其中，导轨2位于支架组1两侧，门梁3通过立柱与导轨2相连并可沿其滑动，固定在门梁3横臂上的数控式双悬臂焊机4位于支架组上方并可沿其排列方向移动。所述支架组1沿导轨2等间距排列，其数量依据H型钢的长度而定（视情况而定，至少为3组，每组之间的间距为2-5m）。每个支架组1包括两个间隔一定距离、相对设置的M字形支架，所述M字形支架中间倾斜部分（V字形部分）相互垂直以便于放置H型钢，为提高M字型支架的强度在承重一侧还设置有加强柱5。在每个支架组1之间还设置有步道6，既起到连接固定M字形支架组1的作用又方便工人操作巡查。数控式双悬臂焊机属于现有技术，该焊接装置的其他结构、电机布置连接方式可参考现有的其他自动焊接机。采用该装置可大大提高焊接效率，并且H型钢的长度不受限制可个性化定制，变化灵活，不会出现长度不够需要两根H型钢焊接使用或长度超了需要切割使用的情况。

实施例一。

一种H型钢不限长、连续化生产方法，具体包括以下步骤：

（1）下料。下料前应将钢板上的铁锈、油污清除干净，以保证切割质量。钢板下料宜采用多头切割机同时下料，以防止产生马刀弯，先沿钢板短边进行切割，再沿翼板和腹板的两条长边同时切割以防止产生旁弯。按照25m长度进行气切割得翼缘板和腹板，气切割时割缝宽度留量3.8mm，割件表面距焰芯尖端6.5mm。切割下来的钢料还需要开坡口以便后续的焊接，割缝处的流渣都要清除干净。

（2）拼装。拼装分两步，第一步组成“⊥”形，第二步组成“工”形。首先将翼缘板放入组立机中由两侧辊道使之对中，再放入腹板由翻转装置和辊道将其立放并对中，通过上下辊使翼板和腹板之间压紧（视情况可能要采取垫板等特殊措施），接着通过点焊机每隔500mm进行间断焊，焊接长度为100mm。

（3）焊接。将两条拼装好的H型钢（长25m）分别放在M字形支架组左右支架上（支架组前后相距5m，共6组）。伺服电机带动数控式双悬臂焊机沿轨道直线运动，同时对两个H型钢进行连续焊接。

（4）矫正。H型钢焊接后容易产生挠曲变形导致翼缘板与腹板不垂直，因此还需要进行机械矫正和火焰加热矫正。使用翼缘矫正机进行机械校正时分多次反复矫正，每次矫正量4mm为宜；使用线状加热的方式进行火焰矫正时，火焰宽度为钢板厚度的0.8-1.0倍，加热温度为730℃，之后使其自然冷却。

（5）矫正好的H型钢依据用途可能需要制孔，之后经表面打磨、喷涂防锈漆、检验后即得合格产品。

（6）批量生产出来的H型钢对储存场地也有一定要求。堆放场地先铺一层细沙石以防止雨水将泥土沾到构件上，再铺设高度200mm以上的枕木，将检验合格的H型钢沿同一方向堆放好。

实施例二。

一种H型钢不限长、连续化生产方法，具体包括以下步骤：

（1）下料。下料前应将钢板上的铁锈、油污清除干净，以保证切割质量。钢板下料宜采用多头切割机同时下料，以防止产生马刀弯，先沿钢板短边进行切割，再沿翼板和腹板的两条长边同时切割以防止产生旁弯。按照12m长度进行气切割得翼缘板和腹板，气切割时割缝宽度留量3.8mm，割件表面距焰芯尖端6.5mm。切割下来的钢料还需要开坡口以便后续的焊接，割缝处的流渣都要清除干净。

（2）拼装。拼装分两步，第一步组成“⊥”形，第二步组成“工”形。首先将翼缘板放入组立机中由两侧辊道使之对中，再放入腹板由翻转装置和辊道将其立放并对中，通过上下辊使翼板和腹板之间压紧（视情况可能要采取垫板等特殊措施），接着通过点焊机每隔500mm进行间断焊，焊接长度为100mm。

（3）焊接。将六条拼装好的H型钢（长12m）放在M字形支架组左右支架上（支架组前后相距4m，共12组），同一侧的相邻两条H型钢之间空出50mm的间隙。伺服电机带动数控式双悬臂焊机沿轨道直线运动，同时对六个H型钢进行焊接。前面焊接完的H型钢经过检验后翻面或倒置等待其他部位的焊接。

（4）矫正。使用翼缘矫正机进行机械校正时分多次反复矫正，每次矫正量4mm；使用线状加热的方式进行火焰矫正时，火焰宽度为钢板厚度的0.8-1.0倍，加热温度为730℃，之后使其自然冷却。

（5）矫正好的H型钢依据用途可能需要制孔，之后经表面打磨、喷涂防锈漆、检验后即得合格产品。

（6）批量生产出来的H型钢对储存场地也有一定要求。堆放场地先铺一层细沙石以防止雨水将泥土沾到构件上，再铺设高度200mm以上的枕木，将检验合格的H型钢沿同一方向堆放好。

实施例三。

一种H型钢不限长、连续化生产方法，具体包括以下步骤：

（1）下料。下料前应将钢板上的铁锈、油污清除干净，以保证切割质量。钢板下料宜采用多头切割机同时下料，以防止产生马刀弯，先沿钢板短边进行切割，再沿翼板和腹板的两条长边同时切割以防止产生旁弯。按照6m长度进行气切割得翼缘板和腹板，气切割时割缝宽度留量3.8mm，割件表面距焰芯尖端6.5mm。切割下来的钢料还需要开坡口以便后续的焊接，割缝处的流渣都要清除干净。

（2）拼装。拼装分两步，第一步组成“⊥”形，第二步组成“工”形。首先将翼缘板放入组立机中由两侧辊道使之对中，再放入腹板由翻转装置和辊道将其立放并对中，通过上下辊使翼板和腹板之间压紧（视情况可能要采取垫板等特殊措施），接着通过点焊机每隔500mm进行间断焊，焊接长度为100mm。

（3）焊接。将12个拼装好的H型钢（长6m）放在M字形支架组左右两边的支架上（支架组间相距2m，共24组），同一侧的相邻两条H型钢之间空出20mm的间隙。伺服电机带动数控式双悬臂焊机沿轨道直线运动，同时对12个H型钢进行焊接。前面焊接完的H型钢经过检验后翻面或倒置等待其他部位的焊接。

（4）矫正。H型钢焊接后容易产生挠曲变形导致翼缘板与腹板不垂直，因此还需要进行机械矫正和火焰加热矫正。使用翼缘矫正机进行机械校正时分多次反复矫正，每次矫正量4mm为宜；使用线状加热的方式进行火焰矫正时，火焰宽度为钢板厚度的0.8-1.0倍，加热温度为730℃，之后使其自然冷却。

（5）矫正好的H型钢依据用途可能需要制孔，之后经表面打磨、喷涂防锈漆、检验后即得合格产品。

（6）批量生产出来的H型钢对储存场地也有一定要求。堆放场地先铺一层细沙石以防止雨水将泥土沾到构件上，再铺设高度200mm以上的枕木，将检验合格的H型钢沿同一方向堆放好。

我们经过反复试验对比，在单独或同时改变上述固定工艺参数（割缝宽度留量、割件表面距焰芯尖端距离、点焊机焊接长度和焊接间距、同一侧两条H型钢前后之间的间隙、矫正方式及参数等）均无法达到同样的焊接质量（主要是抗弯曲强度有所下降）和产品稳定性（次品率有所升高），导致企业生产成本升高。我公司在实际生产中运用本发明方法也取得了很好的效益，客户满意度高。

本发明方法整个生产过程人工干预较少，相比传统H型钢生产方法能缩短20%左右的时间，生产人员数量可减少至3名左右，并且只要场地条件允许H型钢的长度不受限制，可根据实际需求定制。经对比，采用该装置焊接的H型钢不同批次质量稳定、焊接部位强度高不易变形，抗弯曲强度提高30%。

Claims (6)

1.一种H型钢不限长、连续化生产方法，其特征在于包括以下步骤：（1）下料：将钢板表面清理干净，按照设计的尺寸进行气切割得翼缘板和腹板，割缝宽度留量3.8mm，割件表面距焰芯尖端6.5mm；（2）拼装：将翼缘板和腹板放入组立机对中、压紧，接着通过点焊机每隔500mm进行间断焊，焊接长度为100mm；（3）焊接：将拼装好的H型钢放在布置好的M字形支架组上，伺服电机带动双悬臂焊接机沿轨道直线运动，同时对至少两个H型钢连续进行焊接；（4）矫正：分别采用机械矫正和火焰加热矫正的方法对焊接好的H型钢进行矫正，使用翼缘矫正机进行机械校正时分多次反复矫正，每次矫正量为4mm；使用线状加热的方式进行火焰矫正时，火焰宽度为钢板厚度的0.8-1.0倍，加热温度为730℃，之后使其自然冷却；（5）制孔、打磨、刷漆、检验；（6）储存：堆放场地先铺一层细沙石，再铺设高度200mm以上的枕木，将检验合格的H型钢沿同一方向堆放好。

2.如权利要求1所述的一种H型钢不限长、连续化生产方法，其特征在于：步骤（1）下料时先沿钢板短边进行切割，再沿翼板和腹板的两条长边同时切割以防止产生旁弯。

3.如权利要求1所述的一种H型钢不限长、连续化生产方法，其特征在于：步骤（3）中M字形支架组包括两个相隔一定距离的M字形支架，所述M字型支架中间倾斜部分相互垂直，M字形支架组中间设置有用于检修、固定的步道，支架组的数量至少为3个，每组之间的前后间距为2-5m。

4.如权利要求1所述的一种H型钢不限长、连续化生产方法，其特征在于：步骤（1）中按25m长度下料，步骤（3）中将2条拼装好的H型钢放在M字形支架组左右支架上，所述支架组前后相距5m，共6组。

5.如权利要求1所述的一种H型钢不限长、连续化生产方法，其特征在于：步骤（1）中按12m长度下料，步骤（3）中将6条拼装好的H型钢放在M字形支架组左右支架上，所述支架组前后相距4m，共12组，同一侧的相邻两条H型钢之间空出50mm的间隙。

6.如权利要求1所述的一种H型钢不限长、连续化生产方法，其特征在于：步骤（1）中按6m长度下料，步骤（3）中将12条拼装好的H型钢放在M字形支架组左右支架上，所述支架组前后相距2m，共24组，同一侧的相邻两条H型钢之间空出20mm的间隙。