CN105834626A - 一种立对接焊缝衬垫支架及焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种立对接焊缝衬垫支架及焊接方法，其中，立对接焊缝衬垫支架包括若干铰链连接的支架模组，每个支架模组包括支架本体，支架本体的两端分别设置一个电磁铁，在支架本体靠近焊缝的一侧并沿焊缝长度方向开设有衬垫槽，衬垫槽的宽度大于焊缝的宽度，在衬垫槽内设置衬垫。通过将若干个支架模组利用铰链连接，并在每个支架模组的支架本体的两端均设置电磁铁，可以在进行临边立对接焊作业时，操作者在非临边侧将此支架放入到临边侧对应焊缝位置，然后通电使支架模组通过电磁铁紧密的固定在焊缝处，进一步使衬垫稳固的设置在焊缝处，此时从非临边侧对此焊缝进行焊接，也能有效保证焊接质量，降低了操作难度，提高了操作效率。

Description

一种立对接焊缝衬垫支架及焊接方法

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，尤其涉及一种立对接焊缝衬垫支架，以及利用该立对接焊缝衬垫支架进行焊接的焊接方法。

背景技术

在船舶及钢结构生产过程中存在较多的临边立对接焊作业。这些临边立对接焊作业在施工时由于临边侧无法上人施工，往往要耗费较大施工时间及成本。

针对临边立对接焊缝，现有技术主要通过将施工人员送至临边侧的方法达到焊缝两侧都能施工的目的。具体的操作方法有：搭设脚手架施工，使用吊机吊人施工，使用高空工作车上人施工。而上述操作方法主要存在的问题有：(1)搭设脚手架时间长，临边脚手架搭设、拆除难度大，且为搭设临边脚手架通常需要在结构临边侧焊接临时工装，增加了焊接、拆除及重涂装时间及成本；(2)使用吊机吊人及使用高空工作车上人施工都是使用起重设备使人接近施工位置，都会占用起重设备，增加成本和起重设备协调管理难度。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种立对接焊缝衬垫支架，其不需要搭设脚手架和起重机的配合也可有效实现临边对接焊作业，降低了施工成本和时间。

本发明的另一个目的还在于提供一种焊接方法，其可配合立对接焊缝衬垫支架实现单面焊，降低了焊接难度，提高了焊接效率。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，提供一种立对接焊缝衬垫支架，包括若干沿焊缝长度方向间隔设置的支架模组，相邻所述支架模组之间通过铰链连接，每个所述支架模组包括支架本体，所述支架本体的两端并位于所述焊缝的两侧分别设置一个电磁铁，在所述支架本体靠近所述焊缝的一侧并沿所述焊缝长度方向开设有衬垫槽，所述衬垫槽的宽度大于所述焊缝的宽度，在所述衬垫槽内设置衬垫。

作为立对接焊缝衬垫支架的一种优选方案，末端设置的所述支架模组上设置有牵引部，所述牵引部连接有牵引绳。

通过将设置在整个支架的末端的支架模组连接牵引绳，可以更加便于操作者在非临边侧将整个支架放入到临边侧，且在焊接结束后也可通过此牵引绳更加方便的对支架进行回收，简化了操作步骤，降低了操作难度。

作为立对接焊缝衬垫支架的一种优选方案，若干个铰接的所述支架模组的总长度大于所述焊缝的长度。

为了保证焊接的质量，整个支架的长度(即若干个铰接的支架模组的总长度)不能小于焊缝的长度。

作为立对接焊缝衬垫支架的一种优选方案，所述支架本体具有沿所述焊缝长度方向设置的第一端和第二端，其中，在所述第一端设置至少两个呈间隔的与所述铰链配合的铰链孔，在所述第二端对应所述铰链孔的位置设置所述铰链。

作为立对接焊缝衬垫支架的一种优选方案，所述支架本体的所述第一端具有第一倾斜面，所述第二端具有第二倾斜面，相邻两个所述支架模组的所述第一倾斜面与所述第二倾斜面之间形成让位槽，所述让位槽的开口朝向远离所述焊缝的一侧。

通过设置两倾斜面，并利用相邻的两倾斜面形成的开口朝向远离焊缝的一侧的让位槽，可以使支架在安装或者回收时，相邻的支架模组不干扰。

作为立对接焊缝衬垫支架的一种优选方案，沿所述焊缝的长度方向，所述衬垫的长度大于所述支架本体的长度，且，相邻两个所述衬垫之间的间隙不大于1mm。

通过将相邻两个衬垫之间的间隙设置为不大于1mm，可以有效防止焊缝在焊接时，焊剂通过两衬垫之间的间隙进入到支架模组内，保证焊缝的焊接质量，且也可延长整个支架的使用寿命。

作为立对接焊缝衬垫支架的一种优选方案，所述衬垫为陶瓷衬垫。

作为立对接焊缝衬垫支架的一种优选方案，所述衬垫可拆卸的设置在所述衬垫槽内。

通过将衬垫可拆卸的设置在衬垫槽内，可便于衬垫的安装和更换。

作为立对接焊缝衬垫支架的一种优选方案，所述电磁铁靠近所述焊缝的一侧面与所述支架本体靠近所述焊缝的一侧面齐平。

通过将电磁铁与支架本体两者靠近焊缝的一侧面设置为齐平状态，可以使整个支架更加贴合的固定在待焊接钢板上。

另一方面，还提供一种焊接方法，使用如上所述的立对接焊缝衬垫支架，包括如下步骤：

步骤S100、在待焊接钢板的非临边侧开设单面V型坡口；

步骤S200、将立对接焊缝衬垫支架的始端点焊在位于所述待焊接钢板的顶部；

步骤S300、牵引所述立对接焊缝衬垫支架的末端将其放入到待焊接钢板的临边侧，调整位置，使所述立对接焊缝衬垫支架的衬垫槽正对所述V型坡口的底部，对电磁铁通电，使所述立对接焊缝衬垫支架固定在所述待焊接钢板的临边侧；

步骤S400、在非临边侧对所述待焊接钢板进行焊接；

步骤S500、对所述电磁铁断电，牵引所述立对接焊缝衬垫支架的末端并回收所述立对接焊缝衬垫支架。

本发明的有益效果：本发明提供的立对接焊缝衬垫支架通过将若干个支架模组利用铰链连接，并在每个支架模组的支架本体的两端均设置电磁铁，可以在进行临边立对接焊作业时，操作者在非临边侧将此支架放入到临边侧对应焊缝位置，然后通电使支架模组通过电磁铁紧密的固定在焊缝处，进一步使衬垫稳固的设置在焊缝处，此时从非临边侧对此焊缝进行焊接，也能有效保证焊接质量，降低了操作难度，提高了操作效率。

附图说明

图1为本发明实施例所述的立对接焊缝衬垫支架的结构示意图。

图2为本发明实施例所述的立对接焊缝衬垫支架的支架模组的结构示意图。

图3为图2的A-A剖视示意图。

图4为本发明实施例所述的立对接焊缝衬垫支架的使用状态图。

图5为图4的B-B剖视示意图。

图1至5中：

1、支架模组；11、支架本体；111、第一倾斜面；112、第二倾斜面；12、电磁铁；13、衬垫槽；14、衬垫；15、铰链孔；16、让位槽；2、铰链；3、牵引绳；4、焊缝；5、待焊接钢板；51、临边侧；52、非临边侧；6、上人平台。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1至5所示，本发明实施例提供的立对接焊缝衬垫支架，包括若干沿焊缝4长度方向间隔设置的支架模组1，相邻所述支架模组1之间通过铰链2连接，每个所述支架模组1包括支架本体11，所述支架本体11的两端并位于所述焊缝4的两侧分别设置一个电磁铁12，在所述支架本体11靠近所述焊缝4的一侧并沿所述焊缝4长度方向开设有衬垫槽13，所述衬垫槽13的宽度大于所述焊缝4的宽度，在所述衬垫槽13内设置衬垫14。通过将若干个支架模组1利用铰链2连接，并在每个支架模组1的支架本体11的两端均设置电磁铁12，可以在进行临边立对接焊作业时，操作者在待焊接钢板5的非临边侧52将此支架放入到临边侧51对应焊缝4位置，然后通电使支架模组1通过电磁铁12紧密的固定在焊缝4处，进一步使衬垫14稳固的设置在焊缝4处，此时从非临边侧52对此焊缝4进行焊接，也能有效保证焊接质量，降低了操作难度，提高了操作效率。

具体的，在本实施例中，支架包括依次铰接的三十一个支架模组1，支架模组1的数量不限于上述数量，其主要是根据焊缝4的长度来设定。

在本发明的一个优选的实施例中，末端设置的所述支架模组1上设置有牵引部，所述牵引部连接有牵引绳3。通过将设置在整个支架的末端的支架模组1连接牵引绳3，可以更加便于操作者在非临边侧52将整个支架放入到临边侧51，且在焊接结束后也可通过此牵引绳3更加方便的对支架进行回收，简化了操作步骤，降低了操作难度。

牵引部的设置位置不限于在整个支架的末端的支架模组1上，还可以根据需要设置在支架的中部的支架模组1上，牵引部主要是用于连接牵引绳3和支架，方便支架的安装、回收以及位置的调整。

若干个铰接的所述支架模组1的总长度大于所述焊缝4的长度。为了保证焊接的质量，整个支架的长度(即若干个铰接的支架模组1的总长度)不能小于焊缝4的长度。

具体的，所述支架本体11具有沿所述焊缝4长度方向设置的第一端和第二端，其中，在所述第一端设置至少两个呈间隔的与所述铰链2配合的铰链孔15，在所述第二端对应所述铰链孔15的位置设置所述铰链2。

在本发明的一个优选的实施例中，所述支架本体11的所述第一端具有第一倾斜面111，所述第二端具有第二倾斜面112，相邻两个所述支架模组1的所述第一倾斜面111与所述第二倾斜面112之间形成让位槽16，所述让位槽16的开口朝向远离所述焊缝4的一侧。通过设置两倾斜面，并利用相邻的两倾斜面形成的开口朝向远离焊缝4的一侧的让位槽16，可以使支架在安装或者回收时，相邻的支架模组1不干扰。

在本发明的另一个优选的实施例中，沿所述焊缝4的长度方向，所述衬垫14的长度大于所述支架本体11的长度，且，相邻两个所述衬垫14之间的间隙不大于1mm。通过将相邻两个衬垫14之间的间隙设置为不大于1mm，可以有效防止焊缝4在焊接时，焊剂通过两衬垫14之间的间隙进入到支架模组1内，保证焊缝4的焊接质量，且也可延长整个支架的使用寿命。

在本实施例中，所述衬垫14为陶瓷衬垫，所述衬垫14可拆卸的设置在所述衬垫槽13内。通过将衬垫14可拆卸的设置在衬垫槽13内，可便于衬垫14的安装和更换。具体的，可以利用螺栓将衬垫14固定在衬垫槽13内，也可以采用粘胶剂将衬垫14粘贴在衬垫槽13内，或者采用卡接组件将衬垫14卡接在衬垫槽13内。

所述电磁铁12靠近所述焊缝4的一侧面与所述支架本体11靠近所述焊缝4的一侧面齐平。通过将电磁铁12与支架本体11两者靠近焊缝4的一侧面设置为齐平状态，可以使整个支架更加贴合的固定在待焊接钢板5上。

本发明的实施例还提供了一种焊接方法，使用如上所述的立对接焊缝衬垫支架，包括如下步骤：

步骤S100、在待焊接钢板5的非临边侧52开设单面V型坡口；

步骤S200、将立对接焊缝衬垫支架的始端点焊在位于所述待焊接钢板5的顶部；

步骤S300、牵引所述立对接焊缝衬垫支架的末端将其放入到待焊接钢板5的临边侧51，调整位置，使所述立对接焊缝衬垫支架的衬垫槽13正对所述V型坡口的底部，对电磁铁12通电，使所述立对接焊缝衬垫支架固定在所述待焊接钢板5的临边侧51；

步骤S400、在非临边侧52对所述待焊接钢板5进行焊接；

步骤S500、对所述电磁铁12断电，牵引所述立对接焊缝衬垫支架的末端并回收所述立对接焊缝衬垫支架。

具体的，在待焊接钢板5开完V型坡口后，将立对接焊缝衬垫支架的首端点焊在待焊接钢板5顶部设置的上人平台6上，然后通过牵引绳3将支架的末端缓慢的由待焊接钢板5的顶部放入临边侧51，调整支架的位置，使每个支架模组1的衬垫槽13正对V型坡口的底部，即衬垫14正对V型坡口，然后对电磁铁12通电，使支架固定在调整后的位置，焊接工在非临边侧52对待焊接钢板5进行焊接，焊接完成后，对电磁铁12断电，利用牵引绳3将支架回收即可。

本发明的立对接焊缝衬垫支架的有益效果：

(1)降低脚手架搭设成本，减少施工配合时间；

假设待焊接立对接焊缝长度为5m，脚手架搭设层数为3层，每层脚手架面积3㎡，供需搭设脚手架为9㎡，若搭设英标脚手架，脚手架单价约200元/㎡，该立对接焊缝的脚手架配合成本约1800元，搭设该脚手架的时间约为6小时；

(2)减少起重设备配合成本；

假设待焊接立对接焊缝长度为5m且位置很高，难以使用高空作业车完成临边施工，必须使用高空吊机吊人进行施工。综合考虑吊机准备，施工作业，吊钩拆除等作业时间，共需约1小时。32t高空门座起重机单位使用成本约5000元/小时，该立对接焊缝的其中配合成本约5000元。

使用本发明所述的立对接焊缝衬垫支架配合进行立对接焊作业，由于可以长时间多次使用，且使用过程简便、迅速，可有效减少施工的必需配合时间，一定程度上提高了施工效率，且该设备可由焊接人员独立使用，不需要其他工种人员配合，减少了施工管理协调工作。

于本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理，在本发明所公开的技术范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员所容易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种立对接焊缝衬垫支架，其特征在于，包括若干沿焊缝长度方向间隔设置的支架模组，相邻所述支架模组之间通过铰链连接，每个所述支架模组包括支架本体，所述支架本体的两端并位于所述焊缝的两侧分别设置一个电磁铁，在所述支架本体靠近所述焊缝的一侧并沿所述焊缝长度方向开设有衬垫槽，所述衬垫槽的宽度大于所述焊缝的宽度，在所述衬垫槽内设置衬垫。

2.根据权利要求1所述的立对接焊缝衬垫支架，其特征在于，末端设置的所述支架模组上设置有牵引部，所述牵引部连接有牵引绳。

3.根据权利要求1所述的立对接焊缝衬垫支架，其特征在于，若干个铰接的所述支架模组的总长度大于所述焊缝的长度。

4.根据权利要求1所述的立对接焊缝衬垫支架，其特征在于，所述支架本体具有沿所述焊缝长度方向设置的第一端和第二端，其中，在所述第一端设置至少两个呈间隔的与所述铰链配合的铰链孔，在所述第二端对应所述铰链孔的位置设置所述铰链。

5.根据权利要求4所述的立对接焊缝衬垫支架，其特征在于，所述支架本体的所述第一端具有第一倾斜面，所述第二端具有第二倾斜面，相邻两个所述支架模组的所述第一倾斜面与所述第二倾斜面之间形成让位槽，所述让位槽的开口朝向远离所述焊缝的一侧。

6.根据权利要求1所述的立对接焊缝衬垫支架，其特征在于，沿所述焊缝的长度方向，所述衬垫的长度大于所述支架本体的长度，且，相邻两个所述衬垫之间的间隙不大于1mm。

7.根据权利要求1至6任一项所述的立对接焊缝衬垫支架，其特征在于，所述衬垫为陶瓷衬垫。

8.根据权利要求1至6任一项所述的立对接焊缝衬垫支架，其特征在于，所述衬垫可拆卸的设置在所述衬垫槽内。

9.根据权利要求1至6任一项所述的立对接焊缝衬垫支架，其特征在于，所述电磁铁靠近所述焊缝的一侧面与所述支架本体靠近所述焊缝的一侧面齐平。

10.一种焊接方法，使用如权利要求1至9任一项所述的立对接焊缝衬垫支架，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S100、在待焊接钢板的非临边侧开设单面V型坡口；

步骤S200、将立对接焊缝衬垫支架的始端点焊在位于所述待焊接钢板的顶部；

步骤S300、牵引所述立对接焊缝衬垫支架的末端将其放入到待焊接钢板的临边侧，调整位置，使所述立对接焊缝衬垫支架的衬垫槽正对所述V型坡口的底部，对电磁铁通电，使所述立对接焊缝衬垫支架固定在所述待焊接钢板的临边侧；

步骤S400、在非临边侧对所述待焊接钢板进行焊接；

步骤S500、对所述电磁铁断电，牵引所述立对接焊缝衬垫支架的末端并回收所述立对接焊缝衬垫支架。