CN107414260B - 组合衬垫及其自动装贴顶紧机构与焊接工艺 - Google Patents

组合衬垫及其自动装贴顶紧机构与焊接工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种组合衬垫，用于对桥面板单元与U形肋的纵缝正面施焊时，使所述纵缝背面成形，包括：软衬垫，其用于与所述纵缝的背面紧贴；硬衬垫，其用于与所述软衬垫远离所述纵缝的面紧贴；其中，在对所述纵缝的正面施焊时，所述软衬垫部分熔化，所述硬衬垫不熔化。本发明还公开了用于组合衬垫的自动装贴顶紧机构及用于组合衬垫的焊接工艺。本发明的组合衬垫解决了低熔点材料和高熔点材料混合制造的难题，降低了衬垫成本，本发明的自动装贴顶紧机构解决了细长狭窄的U肋型腔内无法人工安装衬垫的难题，本发明的焊接工艺解决了传统桥面板U肋焊接容易焊穿或达不到设计熔深的难题。

Description

组合衬垫及其自动装贴顶紧机构与焊接工艺
技术领域
本发明涉及桥面板单元U形肋的纵缝焊接。更具体地说，本发明涉及一种用于纵缝单面焊双面成形的组合衬垫及其自动装贴顶紧机构与焊接工艺。
背景技术
正交异性板桥梁凭借其质量轻、跨度大的优势在国内外广泛应用，但是桥面板单元U肋的焊接一直以来都存在一个难以克服的疲劳裂纹隐患。目前国内外大多数桥梁钢结构上的U形肋角焊缝的设计都是考虑外侧施焊，熔深要求能达到70～80％，然后要达到此要求，需对生产过程中的装配和焊接工艺进行严格控制，现有焊接方法在焊接过程中，因焊缝背面没有防护措施非常容易产生焊穿或达不到设计熔深以及其它各种焊接缺陷，质量无法保证，导致桥梁普遍低龄化和养护成本高。经过大量试验论证，U肋纵缝接头实现全熔透焊接能够极大提高抗疲劳性能。为此，亟需设计一种适应细长狭窄的U肋型腔的衬垫、装置及焊接工艺，以实现单面焊双面成形的全熔透焊接，进而解决桥梁疲劳裂纹这一世界难题。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种组合衬垫，其包括软衬垫和硬衬垫，软衬垫在焊接时熔化，硬衬垫耐高温，可反复使用，解决了低熔点材料和高熔点材料混合制造的难题，并节约了原料，降低了衬垫成本。
本发明的一个目的是提供一种组合衬垫的自动装贴顶紧机构，其用于在桥面板单元和U形肋组成的腔室内顶紧、装贴软衬垫，解决了细长狭窄的U肋型腔内无法人工安装衬垫的难题。
本发明的一个目的是提供一种组合衬垫的焊接工艺，其利用自动装贴顶紧机构在细长狭窄的U肋型腔内将软衬垫顶紧、装贴在纵缝背面，利用移动焊接装置对纵缝正面施焊，并使得纵缝正面的施焊过程与纵缝背面的软衬垫装贴过程同步，解决了传统桥面板U肋焊接容易焊穿或达不到设计熔深的难题，从而改善了U肋纵缝接头焊缝的抗疲劳性能。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种组合衬垫，用于对桥面板单元与U形肋的纵缝正面施焊时，使所述纵缝背面成形，包括：
软衬垫，其用于与所述纵缝的背面紧贴；
硬衬垫，其用于与所述软衬垫远离所述纵缝的面紧贴；
其中，在对所述纵缝的正面施焊时，所述软衬垫部分熔化，所述硬衬垫不熔化。
优选的是，所述的组合衬垫，所述软衬垫包括玻璃纤维布管和填充在所述玻璃纤维布管内的药粉，所述药粉由以下重量百分比的原料组成：MgO：25％～40％、CaO：5％～15％、CaF2：3％～10％、MnO：0％～10％、Al2O3：2％～15％、ZrO2：5％～10％、TiO2：0％～20％、SiO2：15％～30％、SiFe：0％～3％、MnFe：0％～8％、Fe粉：10％～20％；所述硬衬垫的材质包括合金、陶瓷或紫铜块。
本发明还提供了一种的组合衬垫的自动装贴顶紧机构，包括：
车体，其底部设置有移动轮，所述车体可在桥面板单元与所述U形肋围成的腔室内沿着纵缝的延伸方向移动；
顶紧杆，其可伸缩，所述顶紧杆的一端固定在所述车体上，所述顶紧杆的另一端与硬衬垫固定，以通过硬衬垫将软衬垫顶紧在纵缝背面；
若干定位杆，其均可伸缩，所述定位杆的一端固定在所述车体上，所述定位杆的另一端设有一滚珠，所述定位杆的另一端以可伸长至抵紧U形肋的内壁的方式设置。
优选的是，所述的自动装贴顶紧机构，还包括：
步进电机，其用于驱动所述移动轮；
优选的是，所述的自动装贴顶紧机构，还包括：
绕盘，其可旋转地设置在所述车体上，所述绕盘上绕设有软衬垫。
本发明还提供了一种组合衬垫的焊接工艺，包括：
步骤一、将桥面板单元放置在胎架上，并将U形肋定位在桥面板单元上，将硬衬垫固定在顶紧杆的另一端，然后将车体放置在U形肋与桥面板单元组成的腔室内；
步骤二、用连接杆将车体与移动焊接装置连接，使软衬垫穿过腔室，并覆盖在纵缝背面，然后将软衬垫的两端固定，调节顶紧杆使硬衬垫将软衬垫顶紧在纵缝背面，并调节定位杆使定位杆的另一端抵紧U形肋的内壁，然后用移动焊接装置沿着纵缝正面移动施焊，以使得硬衬垫在移动中将对应位置的软衬垫顶紧在纵缝背面；
其中，所述车体底部设置有移动轮，所述车体可在桥面板单元与所述U形肋围成的腔室内沿着纵缝的延伸方向移动；
所述顶紧杆可伸缩，所述顶紧杆的一端固定在所述车体上，所述顶紧杆的另一端与硬衬垫固定，以通过硬衬垫将软衬垫顶紧在纵缝背面；
所述定位杆可伸缩，所述定位杆的一端固定在所述车体上，所述定位杆的另一端设有一滚珠，所述定位杆的另一端以可伸长至抵紧U形肋的内壁的方式设置；
所述硬衬垫呈长条块状，所述硬衬垫的一个面与所述软衬垫紧贴，所述硬衬垫与该面相对的另一面与所述顶紧杆另一端固定；或者，所述顶紧杆的另一端固定有一固定板，所述固定板表面间隔可旋转设置有两个齿轮，所述两个齿轮通过一链条传动，所述硬衬垫包括多个块体单元，所述多个块体单元间隔设置在所述链条上，对于每个块体单元，其一个面用于与所述软衬垫紧贴，与该面相对的另一面与所述链条固定。
本发明还提供了一种组合衬垫的焊接工艺，包括：
步骤1、将桥面板单元放置在胎架上，并将U形肋定位在桥面板单元上，将硬衬垫固定在顶紧杆的另一端，然后将车体放置在U形肋与桥面板单元组成的腔室内；
步骤2、用连接杆将车体与移动焊接装置连接，使绕盘上的软衬垫端头穿过腔室固定在U形肋的一端，调节顶紧杆使硬衬垫将软衬垫顶紧在纵缝背面，并调节定位杆使定位杆的另一端抵紧U形肋的内壁，然后用移动焊接装置沿着纵缝正面移动施焊，以使得绕盘释放软衬垫，并在移动中被硬衬垫顶紧在纵缝背面；
其中，所述车体底部设置有移动轮，所述车体可在桥面板单元与所述U形肋围成的腔室内沿着纵缝的延伸方向移动；
所述顶紧杆可伸缩，所述顶紧杆的一端固定在所述车体上，所述顶紧杆的另一端与硬衬垫固定，以通过硬衬垫将软衬垫顶紧在纵缝背面；
所述定位杆可伸缩，所述定位杆的一端固定在所述车体上，所述定位杆的另一端设有一滚珠，所述定位杆的另一端以可伸长至抵紧U形肋的内壁的方式设置；
所述绕盘可旋转地设置在所述车体上，所述绕盘上绕设有软衬垫。
所述硬衬垫呈长条块状，所述硬衬垫的一个面与所述软衬垫紧贴，所述硬衬垫与该面相对的另一面与所述顶紧杆另一端固定；或者所述顶紧杆的另一端固定有一固定板，所述固定板表面间隔可旋转设置有两个齿轮，所述两个齿轮通过一链条传动，所述硬衬垫包括多个块体单元，所述多个块体单元间隔设置在所述链条上，对于每个块体单元，其一个面用于与所述软衬垫紧贴，与该面相对的另一面与所述链条固定。
本发明还提供了一种组合衬垫的焊接工艺，包括：
步骤A、将桥面板单元放置在胎架的移动台上，并将U形肋定位在桥面板单元上，将硬衬垫固定在顶紧杆的另一端，然后将车体放置在U形肋与桥面板单元组成的腔室内；
步骤B、用连接杆将车体与胎架的固定座连接，使软衬垫穿过腔室，并覆盖在纵缝背面，然后将软衬垫的两端固定，调节顶紧杆使硬衬垫将软衬垫顶紧在纵缝背面，并调节定位杆使定位杆的另一端抵紧U形肋的内壁，然后用焊接装置在纵缝正面施焊，并使得胎架的移动台沿着纵缝的延伸方向移动，以使得硬衬垫在移动中将对应位置的软衬垫顶紧在纵缝背面；
其中，所述车体底部设置有移动轮，所述车体可在桥面板单元与所述U形肋围成的腔室内沿着纵缝的延伸方向移动；
所述顶紧杆可伸缩，所述顶紧杆的一端固定在所述车体上，所述顶紧杆的另一端与硬衬垫固定，以通过硬衬垫将软衬垫顶紧在纵缝背面；
所述定位杆可伸缩，所述定位杆的一端固定在所述车体上，所述定位杆的另一端设有一滚珠，所述定位杆的另一端以可伸长至抵紧U形肋的内壁的方式设置；
所述硬衬垫呈长条块状，所述硬衬垫的一个面与所述软衬垫紧贴，所述硬衬垫与该面相对的另一面与所述顶紧杆另一端固定；或者，所述顶紧杆的另一端固定有一固定板，所述固定板表面间隔可旋转设置有两个齿轮，所述两个齿轮通过一链条传动，所述硬衬垫包括多个块体单元，所述多个块体单元间隔设置在所述链条上，对于每个块体单元，其一个面用于与所述软衬垫紧贴，与该面相对的另一面与所述链条固定。
本发明还提供了一种组合衬垫的焊接工艺，包括：
步骤X、将桥面板单元放置在胎架上，并将U形肋定位在桥面板单元上，将硬衬垫固定在顶紧杆的另一端，然后将车体放置在U形肋与桥面板单元组成的腔室内；
步骤Y、使软衬垫穿过腔室，并覆盖在纵缝背面，然后将软衬垫的两端固定，调节顶紧杆使硬衬垫将软衬垫顶紧在纵缝背面，并调节定位杆使定位杆的另一端抵紧U形肋的内壁，然后用移动焊接装置沿着纵缝正面移动施焊，并使车体以相同的速度和方向移动，以使得硬衬垫在移动中将对应位置的软衬垫顶紧在纵缝背面；
其中，所述车体底部设置有移动轮，所述车体可在桥面板单元与所述U形肋围成的腔室内沿着纵缝的延伸方向移动；
所述顶紧杆可伸缩，所述顶紧杆的一端固定在所述车体上，所述顶紧杆的另一端与硬衬垫固定，以通过硬衬垫将软衬垫顶紧在纵缝背面；
所述定位杆可伸缩，所述定位杆的一端固定在所述车体上，所述定位杆的另一端设有一滚珠，所述定位杆的另一端以可伸长至抵紧U形肋的内壁的方式设置；
所述移动轮由步进电机驱动；
所述硬衬垫呈长条块状，所述硬衬垫的一个面与所述软衬垫紧贴，所述硬衬垫与该面相对的另一面与所述顶紧杆另一端固定；或者，所述顶紧杆的另一端固定有一固定板，所述固定板表面间隔可旋转设置有两个齿轮，所述两个齿轮通过一链条传动，所述硬衬垫包括多个块体单元，所述多个块体单元间隔设置在所述链条上，对于每个块体单元，其一个面用于与所述软衬垫紧贴，与该面相对的另一面与所述链条固定。
本发明还提供了一种组合衬垫的焊接工艺，包括：
步骤x、将桥面板单元放置在胎架上，并将U形肋定位在桥面板单元上，将硬衬垫固定在顶紧杆的另一端，然后将车体放置在U形肋与桥面板单元组成的腔室内；
步骤y、使绕盘上的软衬垫端头穿过腔室固定在U形肋的一端，调节顶紧杆使硬衬垫将软衬垫顶紧在纵缝背面，并调节定位杆使定位杆的另一端抵紧U形肋的内壁，然后用移动焊接装置沿着纵缝正面移动施焊，并使车体以相同的速度和方向移动，以使得绕盘释放软衬垫，并在移动中被硬衬垫顶紧在纵缝背面；
其中，所述车体底部设置有移动轮，所述车体可在桥面板单元与所述U形肋围成的腔室内沿着纵缝的延伸方向移动；
所述顶紧杆可伸缩，所述顶紧杆的一端固定在所述车体上，所述顶紧杆的另一端与硬衬垫固定，以通过硬衬垫将软衬垫顶紧在纵缝背面；
所述定位杆可伸缩，所述定位杆的一端固定在所述车体上，所述定位杆的另一端设有一滚珠，所述定位杆的另一端以可伸长至抵紧U形肋的内壁的方式设置；
所述绕盘可旋转地设置在所述车体上，所述绕盘上绕设有软衬垫；
所述移动轮由步进电机驱动；
所述硬衬垫呈长条块状，所述硬衬垫的一个面与所述软衬垫紧贴，所述硬衬垫与该面相对的另一面与所述顶紧杆另一端固定；或者，所述顶紧杆的另一端固定有一固定板，所述固定板表面间隔可旋转设置有两个齿轮，所述两个齿轮通过一链条传动，所述硬衬垫包括多个块体单元，所述多个块体单元间隔设置在所述链条上，对于每个块体单元，其一个面用于与所述软衬垫紧贴，与该面相对的另一面与所述链条固定。
优选的是，所述的组合衬垫的焊接工艺，所述移动焊接装置采用双电源双丝埋弧焊对纵缝正面施焊，前丝和后丝的焊接电压分别为30V和35V，前丝和后丝的焊接电流分别为400A和250A。
本发明至少包括以下有益效果：
1、本发明利用软衬垫和硬衬垫组合能够达到单面焊双面成形全熔透焊接，同时正反面焊缝都能良好成型，改善了U形肋纵缝接头焊缝抗疲劳性能，延长了钢结构的使用年限，并且软衬垫在焊接时熔化，硬衬垫耐高温，在焊接时不熔化，可反复使用，节约了原料，降低了衬垫成本。
2、本发明利用自动装贴顶紧机构在桥面板单元和U形肋组成的腔室内顶紧、装贴软衬垫，解决了细长狭窄的U肋型腔内无法人工安装衬垫的难题。
3、本发明的组合衬垫配合自动装贴顶紧机构与双电源双丝埋弧焊匹配，焊接作业性能极佳，电弧稳定，脱渣性良好，成形美观，经过超声波探伤检测，焊缝金属内无裂纹、气孔、夹杂等缺陷。
4、本发明的自动装贴顶紧机构实现了在细长狭窄的U肋型腔内装贴焊接衬垫，并且自动化程度高，装贴效果稳定可靠。
5、本发明的自动装贴顶紧机构及组合衬垫配合双电源双丝埋弧焊对桥面板单元和U形肋连接焊缝，实现100％全熔透，焊缝焊趾平滑光顺，成形美观合理，焊缝性能优良，使U形肋纵缝接头具有良好的抗疲劳性能，大大延长了桥梁等同类结构的使用年限，具有很高的应用价值。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明一个实施例中自动装贴顶紧机构结构示意图；
图2为本发明一个实施例中自动装贴顶紧机构结构示意图；
图3为本发明一个实施例中自动装贴顶紧机构结构示意图；
图4为本发明一个实施例中履带式硬衬垫的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
本发明提供了一种组合衬垫，用于对桥面板单元与U形肋的纵缝正面施焊时，使所述纵缝背面成形，包括：
软衬垫，其用于与所述纵缝的背面紧贴；
硬衬垫，其用于与所述软衬垫远离所述纵缝的面紧贴；
其中，在对所述纵缝的正面施焊时，所述软衬垫部分熔化，所述硬衬垫不熔化。
在上述技术方案中，正交异性板钢桥由多个桥面板单元拼接而成，而每个桥面板单元需要和若干U形肋焊接，桥面板单元和U形肋之间必然形成一细长狭窄的腔室，桥面板单元和U形肋结合的部位形成纵缝，本发明中，纵缝位于腔室外部的一面称为纵缝正面，位于腔室外部的一面成为纵缝背面。正交异性板钢桥疲劳裂纹是桥梁寿命低龄化的重要因素，其产生的原因一般是桥面板单元与U形肋的纵缝焊接缺陷，而纵缝焊接缺陷的一般原因是施工中只在桥面板单元和U形肋的纵缝正面施焊，使得纵缝背面预留裂纹。解决该纵缝焊接缺陷的一个办法是实现纵缝的单面焊双面成形的全熔透焊接，而单面焊双面成形全熔透焊接需要在纵缝背面装贴衬垫，但是效果好的衬垫不仅需要包括熔点低的造渣材料进行保护，还包括耐高温的材料进行支撑作用，控制焊缝的几何尺寸，这时就产生了一系列问题，如熔点低的材料和耐高温材料无法混合加工，熔点低的材料熔化后，耐高温的材料也必须丢弃。
本技术方案将上述的加工难和原料浪费的问题均予以了解决，即分别制造熔点低的软衬垫和耐高温的硬衬垫，然后组合起来使用，软衬垫紧贴纵缝背面，硬衬垫支撑软衬垫，在纵缝正面焊接时，软衬垫部分熔化造渣，保护焊缝，而硬衬垫不熔化，并以后重复使用。优选的，这里耐高温是指耐1500℃的高温。因此，本技术方案不仅解决了加工难的问题，还节约了成本。
在另一种技术方案中，所述的组合衬垫，所述软衬垫包括玻璃纤维布管和填充在所述玻璃纤维布管内的药粉，所述药粉由以下重量百分比的原料组成：MgO：25％～40％、CaO：5％～15％、CaF2：3％～10％、MnO：0％～10％、Al2O3：2％～15％、ZrO2：5％～10％、TiO2：0％～20％、SiO2：15％～30％、SiFe：0％～3％、MnFe：0％～8％、Fe粉：10％～20％；所述硬衬垫的材质包括合金、陶瓷或紫铜块。这里提供了软衬垫的结构和药粉的一种优选组分，MgO的主要作用是造渣，能提高焊剂的碱度、焊渣的熔点，能够净化焊接金属；CaO的主要作用是造渣，能提高焊剂的碱度、加厚焊渣，与S、P的结合能力强，随渣排出，降低焊缝金属中的S、P含量；CaF2的作用是稀释焊渣，增加焊剂的碱度，降低焊渣熔点，有效降低焊缝扩散氢的含量；MnO的主要作用是造渣，增加焊缝的熔点，使焊缝变得更光滑，有效去除气孔(加入可以代替部分SiO2，降低焊剂的氧化性)；ZrO2的主要作用是增加焊缝的熔点，使焊缝表面光滑，提高脱渣性能；TiO2的主要作用是造渣，能提高熔敷金属流动性，降低熔渣高温粘度，能提高焊接的工艺性能；SiO2的主要作用是造渣，能提高焊渣的粘度，降低焊剂的碱度；Fe粉在焊接过程中部分被熔化填充到焊缝中，提高焊接的熔敷效率，达到高效焊接，加入量过少，熔敷效率较低，达不到要求，加入量过多，则焊接工艺性变差，同时部分Fe氧化起到脱氧作用；MnFe和SiFe的作用主要是脱氧，能更有效地排除焊接时的氧，抗气孔能力强，能提高焊缝金属的力学性能。总之，通过对各种矿物及合金元素的合理添加有效的改善了焊缝成形，提高了焊缝物理及化学性能。还提供了硬衬垫的优选材质，保证硬衬垫能够耐1500摄氏度的高温。
本发明还提供了一种的组合衬垫的自动装贴顶紧机构，如图1-4所示，包括：
车体1，其底部设置有移动轮2，所述车体1可在桥面板单元9与所述U形肋8围成的腔室内沿着纵缝的延伸方向移动；
顶紧杆6，其可伸缩，所述顶紧杆6的一端固定在所述车体1上，所述顶紧杆6的另一端与硬衬垫3固定，以通过硬衬垫3将软衬垫4顶紧在纵缝背面；
若干定位杆5，其均可伸缩，所述定位杆5的一端固定在所述车体1上，所述定位杆5的另一端设有一滚珠，所述定位杆5的另一端以可伸长至抵紧U形肋8的内壁的方式设置。
在上述技术方案中，U形肋8的截面尺寸为底宽×高为300毫米×280毫米，U形肋8的长度则多为14米以上，可以看出U形肋8与桥面板单元9形成的腔室既细长且狭窄，这给纵缝背面装贴衬垫带来了两个问题：一是细长狭窄的空间无法人工装贴顶紧衬垫；二是无法在焊接过程中同步对衬垫顶紧，使得衬垫无法承受焊接电弧的冲击力。本技术方案提供了一种自动装贴顶紧机构，绕线盘将软衬垫4绕设在绕线盘上，车体1可在细长狭窄的空间内纵向移动，车体1上具有顶紧杆6，顶紧杆6的自由端安装有硬衬垫3，硬衬垫3将软衬垫4顶紧在纵缝背面。顶紧杆6可用气缸伸缩杆或其它伸缩杆，只要能将软衬垫4顶紧即可。在纵缝正面移动焊接时，利用人工或电力驱动的方式推动小车沿着纵缝同步移动，将绕线盘上的软衬垫4持续牵引至腔室内部，将软衬垫4实时顶紧在纵缝正面实时施焊的位置，因此本技术方案的自动装贴顶紧机构能够牵引、顶紧软衬垫4，解决了上述两个问题。
定位杆5使得本顶紧机构能够适应较多尺寸的U形肋8或尺寸在纵向方向上不均一的U形肋8。定位杆5的一端固定在车体1上，自由端设有一可旋转的滚珠，定位杆5可伸缩，这样，在车体1在细长狭窄的空间内移动时，使得定位杆5的自由端顶触在U形肋8的内壁上，依靠滚珠在U形肋8的内壁上滚动，提高硬衬垫3对软衬垫4的顶压力度。当U形肋8的尺寸变化时，可调节定位杆5的长度，使得本顶紧机构在各位置均能将软衬垫4顶紧在纵缝背面。
在另一种技术方案中，所述的自动装贴顶紧机构，还包括：
步进电机，其用于驱动所述移动轮2。用步进电机驱动移动轮2，使车体1也具有移动能力，使车体1和移动焊接装置可以同步移动，在移动中顶紧与正面焊接位置相对应位置的软衬垫4。
在另一种技术方案中，所述的自动装贴顶紧机构，如图3所示，还包括：
绕盘7，其可旋转地设置在所述车体1上，所述绕盘7上绕设有软衬垫4。绕盘7用于缠绕软衬垫4，使得车体1在移动中能够释放软衬垫4，以便被硬衬垫3顶紧。
本发明还提供了一种组合衬垫的焊接工艺，其用连接杆将车体与移动焊接装置连接，使得两者可以同步移动，并预先将软衬垫覆盖在纵缝背面，移动焊接装置在纵缝正面焊接，车体将与实时焊接位置相对应位置的软衬垫顶紧在纵缝背面，具体包括：
步骤一、将桥面板单元放置在胎架上，并将U形肋定位在桥面板单元上，将硬衬垫固定在顶紧杆的另一端，然后将车体放置在U形肋与桥面板单元组成的腔室内；
步骤二、用连接杆将车体与移动焊接装置连接，使软衬垫穿过腔室，并覆盖在纵缝背面，然后将软衬垫的两端固定，调节顶紧杆使硬衬垫将软衬垫顶紧在纵缝背面，并调节定位杆使定位杆的另一端抵紧U形肋的内壁，然后用移动焊接装置沿着纵缝正面移动施焊，以使得硬衬垫在移动中将对应位置的软衬垫顶紧在纵缝背面；
其中，所述车体底部设置有移动轮，所述车体可在桥面板单元与所述U形肋围成的腔室内沿着纵缝的延伸方向移动；
所述顶紧杆可伸缩，所述顶紧杆的一端固定在所述车体上，所述顶紧杆的另一端与硬衬垫固定，以通过硬衬垫将软衬垫顶紧在纵缝背面；
所述定位杆可伸缩，所述定位杆的一端固定在所述车体上，所述定位杆的另一端设有一滚珠，所述定位杆的另一端以可伸长至抵紧U形肋的内壁的方式设置；
所述硬衬垫呈长条块状，所述硬衬垫的一个面与所述软衬垫紧贴，所述硬衬垫与该面相对的另一面与所述顶紧杆另一端固定；或者，如图4所示，所述顶紧杆的另一端固定有一固定板61，所述固定板61表面间隔可旋转设置有两个齿轮，所述两个齿轮通过一链条62传动，所述硬衬垫包括多个块体单元63，所述多个块体单元63间隔设置在所述链条上，对于每个块体单元，其一个面用于与所述软衬垫紧贴，与该面相对的另一面与所述链条62固定。
本发明还提供了一种组合衬垫的焊接工艺，其用连接杆将车体与移动焊接装置连接，使得两者可以同步移动，并预先将软衬垫绕设在车体的绕盘上，移动焊接装置在纵缝正面焊接，车体在移动中释放软衬垫，并且硬衬垫将与实时焊接位置相对应位置的软衬垫顶紧在纵缝背面，包括：
步骤1、将桥面板单元放置在胎架上，并将U形肋定位在桥面板单元上，将硬衬垫固定在顶紧杆的另一端，然后将车体放置在U形肋与桥面板单元组成的腔室内；
步骤2、用连接杆将车体与移动焊接装置连接，使绕盘上的软衬垫端头穿过腔室固定在U形肋的一端，调节顶紧杆使硬衬垫将软衬垫顶紧在纵缝背面，并调节定位杆使定位杆的另一端抵紧U形肋的内壁，然后用移动焊接装置沿着纵缝正面移动施焊，以使得绕盘释放软衬垫，并在移动中被硬衬垫顶紧在纵缝背面；
其中，所述车体底部设置有移动轮，所述车体可在桥面板单元与所述U形肋围成的腔室内沿着纵缝的延伸方向移动；
所述顶紧杆可伸缩，所述顶紧杆的一端固定在所述车体上，所述顶紧杆的另一端与硬衬垫固定，以通过硬衬垫将软衬垫顶紧在纵缝背面；
所述定位杆可伸缩，所述定位杆的一端固定在所述车体上，所述定位杆的另一端设有一滚珠，所述定位杆的另一端以可伸长至抵紧U形肋的内壁的方式设置；
所述绕盘可旋转地设置在所述车体上，所述绕盘上绕设有软衬垫。
所述硬衬垫呈长条块状，所述硬衬垫的一个面与所述软衬垫紧贴，所述硬衬垫与该面相对的另一面与所述顶紧杆另一端固定；或者所述顶紧杆的另一端固定有一固定板，所述固定板表面间隔可旋转设置有两个齿轮，所述两个齿轮通过一链条传动，所述硬衬垫包括多个块体单元，所述多个块体单元间隔设置在所述链条上，对于每个块体单元，其一个面用于与所述软衬垫紧贴，与该面相对的另一面与所述链条固定。
本发明还提供了一种组合衬垫的焊接工艺，其用连接杆将车体与胎架的固定座连接，使得胎架的移动台与车体可以相对运动，并预先将软衬垫覆盖在纵缝背面，焊接装置在纵缝正面焊接，车体将与实时焊接位置相对应位置的软衬垫顶紧在纵缝背面，具体包括：
步骤A、将桥面板单元放置在胎架的移动台上，并将U形肋定位在桥面板单元上，将硬衬垫固定在顶紧杆的另一端，然后将车体放置在U形肋与桥面板单元组成的腔室内；
步骤B、用连接杆将车体与胎架的固定座连接，使软衬垫穿过腔室，并覆盖在纵缝背面，然后将软衬垫的两端固定，调节顶紧杆使硬衬垫将软衬垫顶紧在纵缝背面，并调节定位杆使定位杆的另一端抵紧U形肋的内壁，然后用焊接装置在纵缝正面施焊，并使得胎架的移动台沿着纵缝的延伸方向移动，以使得硬衬垫在移动中将对应位置的软衬垫顶紧在纵缝背面；
其中，所述车体底部设置有移动轮，所述车体可在桥面板单元与所述U形肋围成的腔室内沿着纵缝的延伸方向移动；
所述顶紧杆可伸缩，所述顶紧杆的一端固定在所述车体上，所述顶紧杆的另一端与硬衬垫固定，以通过硬衬垫将软衬垫顶紧在纵缝背面；
所述定位杆可伸缩，所述定位杆的一端固定在所述车体上，所述定位杆的另一端设有一滚珠，所述定位杆的另一端以可伸长至抵紧U形肋的内壁的方式设置；
所述硬衬垫呈长条块状，所述硬衬垫的一个面与所述软衬垫紧贴，所述硬衬垫与该面相对的另一面与所述顶紧杆另一端固定；或者，所述顶紧杆的另一端固定有一固定板，所述固定板表面间隔可旋转设置有两个齿轮，所述两个齿轮通过一链条传动，所述硬衬垫包括多个块体单元，所述多个块体单元间隔设置在所述链条上，对于每个块体单元，其一个面用于与所述软衬垫紧贴，与该面相对的另一面与所述链条固定。
本发明还提供了一种组合衬垫的焊接工艺，移动焊接装置和车体具有相同的运动速度和运动方向，并预先将软衬垫覆盖在纵缝背面，移动焊接装置在纵缝正面焊接，车体将与实时焊接位置相对应位置的软衬垫顶紧在纵缝背面，具体包括：
步骤X、将桥面板单元放置在胎架上，并将U形肋定位在桥面板单元上，将硬衬垫固定在顶紧杆的另一端，然后将车体放置在U形肋与桥面板单元组成的腔室内；
步骤Y、使软衬垫穿过腔室，并覆盖在纵缝背面，然后将软衬垫的两端固定，调节顶紧杆使硬衬垫将软衬垫顶紧在纵缝背面，并调节定位杆使定位杆的另一端抵紧U形肋的内壁，然后用移动焊接装置沿着纵缝正面移动施焊，并使车体以相同的速度和方向移动，以使得硬衬垫在移动中将对应位置的软衬垫顶紧在纵缝背面；
其中，所述车体底部设置有移动轮，所述车体可在桥面板单元与所述U形肋围成的腔室内沿着纵缝的延伸方向移动；
所述顶紧杆可伸缩，所述顶紧杆的一端固定在所述车体上，所述顶紧杆的另一端与硬衬垫固定，以通过硬衬垫将软衬垫顶紧在纵缝背面；
所述定位杆可伸缩，所述定位杆的一端固定在所述车体上，所述定位杆的另一端设有一滚珠，所述定位杆的另一端以可伸长至抵紧U形肋的内壁的方式设置；
所述移动轮由步进电机驱动；
所述硬衬垫呈长条块状，所述硬衬垫的一个面与所述软衬垫紧贴，所述硬衬垫与该面相对的另一面与所述顶紧杆另一端固定；或者，所述顶紧杆的另一端固定有一固定板，所述固定板表面间隔可旋转设置有两个齿轮，所述两个齿轮通过一链条传动，所述硬衬垫包括多个块体单元，所述多个块体单元间隔设置在所述链条上，对于每个块体单元，其一个面用于与所述软衬垫紧贴，与该面相对的另一面与所述链条固定。
本发明还提供了一种组合衬垫的焊接工艺，移动焊接装置和车体具有相同的运动速度和运动方向，并预先将软衬垫绕设在绕盘上，移动焊接装置在纵缝正面焊接，绕盘释放软衬垫，硬衬垫将与实时焊接位置相对应位置的软衬垫顶紧在纵缝背面，包括：
步骤x、将桥面板单元放置在胎架上，并将U形肋定位在桥面板单元上，将硬衬垫固定在顶紧杆的另一端，然后将车体放置在U形肋与桥面板单元组成的腔室内；
步骤y、使绕盘上的软衬垫端头穿过腔室固定在U形肋的一端，调节顶紧杆使硬衬垫将软衬垫顶紧在纵缝背面，并调节定位杆使定位杆的另一端抵紧U形肋的内壁，然后用移动焊接装置沿着纵缝正面移动施焊，并使车体以相同的速度和方向移动，以使得绕盘释放软衬垫，并在移动中被硬衬垫顶紧在纵缝背面；
其中，所述车体底部设置有移动轮，所述车体可在桥面板单元与所述U形肋围成的腔室内沿着纵缝的延伸方向移动；
所述顶紧杆可伸缩，所述顶紧杆的一端固定在所述车体上，所述顶紧杆的另一端与硬衬垫固定，以通过硬衬垫将软衬垫顶紧在纵缝背面；
所述定位杆可伸缩，所述定位杆的一端固定在所述车体上，所述定位杆的另一端设有一滚珠，所述定位杆的另一端以可伸长至抵紧U形肋的内壁的方式设置；
所述绕盘可旋转地设置在所述车体上，所述绕盘上绕设有软衬垫；
所述移动轮由步进电机驱动；
所述硬衬垫呈长条块状，所述硬衬垫的一个面与所述软衬垫紧贴，所述硬衬垫与该面相对的另一面与所述顶紧杆另一端固定；或者，所述顶紧杆的另一端固定有一固定板，所述固定板表面间隔可旋转设置有两个齿轮，所述两个齿轮通过一链条传动，所述硬衬垫包括多个块体单元，所述多个块体单元间隔设置在所述链条上，对于每个块体单元，其一个面用于与所述软衬垫紧贴，与该面相对的另一面与所述链条固定。
在另一种技术方案中，所述的组合衬垫的焊接工艺，所述移动焊接装置采用双电源双丝埋弧焊对纵缝正面施焊，前丝和后丝的焊接电压分别为30V和35V，前丝和后丝的焊接电流分别为400A和250A。这里提供了优选的焊接参数，前丝电流偏大电压相对较小以击穿熔化焊缝根部钝边和定位焊点，后丝用以填充盖面。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (9)

1.一种组合衬垫，用于对桥面板单元与U形肋的纵缝正面施焊时，使所述纵缝背面成形，其特征在于，包括：
软衬垫，其用于与所述纵缝的背面紧贴；
硬衬垫，其用于与所述软衬垫远离所述纵缝的面紧贴；
其中，在对所述纵缝的正面施焊时，所述软衬垫部分熔化，所述硬衬垫不熔化；
所述软衬垫包括玻璃纤维布管和填充在所述玻璃纤维布管内的药粉，所述药粉由以下重量百分比的原料组成：MgO：25％～40％、CaO：5％～15％、CaF2：3％～10％、MnO：0％～10％、Al2O3：2％～15％、ZrO2：5％～10％、TiO2：0％～20％、SiO2：15％～30％、SiFe：0％～3％、MnFe：0％～8％、Fe粉：10％～20％；所述硬衬垫的材质包括合金、陶瓷或紫铜块。
2.一种如权利要求1所述的组合衬垫的自动装贴顶紧机构，其特征在于，包括：
车体，其底部设置有移动轮，所述车体可在桥面板单元与所述U形肋围成的腔室内沿着纵缝的延伸方向移动；
顶紧杆，其可伸缩，所述顶紧杆的一端固定在所述车体上，所述顶紧杆的另一端与硬衬垫固定，以通过硬衬垫将软衬垫顶紧在纵缝背面；
若干定位杆，其均可伸缩，所述定位杆的一端固定在所述车体上，所述定位杆的另一端设有一滚珠，所述定位杆的另一端以可伸长至抵紧U形肋的内壁的方式设置。
3.如权利要求2所述的自动装贴顶紧机构，其特征在于，还包括：
步进电机，其用于驱动所述移动轮。
4.如权利要求2所述的自动装贴顶紧机构，其特征在于，还包括：
绕盘，其可旋转地设置在所述车体上，所述绕盘上绕设有软衬垫。
5.一种使用如权利要求1所述的组合衬垫的焊接工艺，其特征在于，包括：
步骤一、将桥面板单元放置在胎架上，并将U形肋定位在桥面板单元上，将硬衬垫固定在顶紧杆的另一端，然后将车体放置在U形肋与桥面板单元组成的腔室内；
步骤二、用连接杆将车体与移动焊接装置连接，使软衬垫穿过腔室，并覆盖在纵缝背面，然后将软衬垫的两端固定，调节顶紧杆使硬衬垫将软衬垫顶紧在纵缝背面，并调节定位杆使定位杆的另一端抵紧U形肋的内壁，然后用移动焊接装置沿着纵缝正面移动施焊，以使得硬衬垫在移动中将对应位置的软衬垫顶紧在纵缝背面；
其中，所述车体底部设置有移动轮，所述车体可在桥面板单元与所述U形肋围成的腔室内沿着纵缝的延伸方向移动；
所述顶紧杆可伸缩，所述顶紧杆的一端固定在所述车体上，所述顶紧杆的另一端与硬衬垫固定，以通过硬衬垫将软衬垫顶紧在纵缝背面；
所述定位杆可伸缩，所述定位杆的一端固定在所述车体上，所述定位杆的另一端设有一滚珠，所述定位杆的另一端以可伸长至抵紧U形肋的内壁的方式设置；
所述硬衬垫呈长条块状，所述硬衬垫的一个面与所述软衬垫紧贴，所述硬衬垫与该面相对的另一面与所述顶紧杆另一端固定；或者，所述顶紧杆的另一端固定有一固定板，所述固定板表面间隔可旋转设置有两个齿轮，所述两个齿轮通过一链条传动，所述硬衬垫包括多个块体单元，所述多个块体单元间隔设置在所述链条上，对于每个块体单元，其一个面用于与所述软衬垫紧贴，与该面相对的另一面与所述链条固定。
6.一种使用如权利要求1所述的组合衬垫的焊接工艺，其特征在于，包括：
步骤1、将桥面板单元放置在胎架上，并将U形肋定位在桥面板单元上，将硬衬垫固定在顶紧杆的另一端，然后将车体放置在U形肋与桥面板单元组成的腔室内；
步骤2、用连接杆将车体与移动焊接装置连接，使绕盘上的软衬垫端头穿过腔室固定在U形肋的一端，调节顶紧杆使硬衬垫将软衬垫顶紧在纵缝背面，并调节定位杆使定位杆的另一端抵紧U形肋的内壁，然后用移动焊接装置沿着纵缝正面移动施焊，以使得绕盘释放软衬垫，并在移动中被硬衬垫顶紧在纵缝背面；
其中，所述车体底部设置有移动轮，所述车体可在桥面板单元与所述U形肋围成的腔室内沿着纵缝的延伸方向移动；
所述顶紧杆可伸缩，所述顶紧杆的一端固定在所述车体上，所述顶紧杆的另一端与硬衬垫固定，以通过硬衬垫将软衬垫顶紧在纵缝背面；
所述定位杆可伸缩，所述定位杆的一端固定在所述车体上，所述定位杆的另一端设有一滚珠，所述定位杆的另一端以可伸长至抵紧U形肋的内壁的方式设置；
所述绕盘可旋转地设置在所述车体上，所述绕盘上绕设有软衬垫；
所述硬衬垫呈长条块状，所述硬衬垫的一个面与所述软衬垫紧贴，所述硬衬垫与该面相对的另一面与所述顶紧杆另一端固定；或者所述顶紧杆的另一端固定有一固定板，所述固定板表面间隔可旋转设置有两个齿轮，所述两个齿轮通过一链条传动，所述硬衬垫包括多个块体单元，所述多个块体单元间隔设置在所述链条上，对于每个块体单元，其一个面用于与所述软衬垫紧贴，与该面相对的另一面与所述链条固定。
7.一种使用如权利要求1所述的组合衬垫的焊接工艺，其特征在于，包括：
步骤A、将桥面板单元放置在胎架的移动台上，并将U形肋定位在桥面板单元上，将硬衬垫固定在顶紧杆的另一端，然后将车体放置在U形肋与桥面板单元组成的腔室内；
步骤B、用连接杆将车体与胎架的固定座连接，使软衬垫穿过腔室，并覆盖在纵缝背面，然后将软衬垫的两端固定，调节顶紧杆使硬衬垫将软衬垫顶紧在纵缝背面，并调节定位杆使定位杆的另一端抵紧U形肋的内壁，然后用焊接装置在纵缝正面施焊，并使得胎架的移动台沿着纵缝的延伸方向移动，以使得硬衬垫在移动中将对应位置的软衬垫顶紧在纵缝背面；
其中，所述车体底部设置有移动轮，所述车体可在桥面板单元与所述U形肋围成的腔室内沿着纵缝的延伸方向移动；
所述顶紧杆可伸缩，所述顶紧杆的一端固定在所述车体上，所述顶紧杆的另一端与硬衬垫固定，以通过硬衬垫将软衬垫顶紧在纵缝背面；
所述定位杆可伸缩，所述定位杆的一端固定在所述车体上，所述定位杆的另一端设有一滚珠，所述定位杆的另一端以可伸长至抵紧U形肋的内壁的方式设置；
所述硬衬垫呈长条块状，所述硬衬垫的一个面与所述软衬垫紧贴，所述硬衬垫与该面相对的另一面与所述顶紧杆另一端固定；或者，所述顶紧杆的另一端固定有一固定板，所述固定板表面间隔可旋转设置有两个齿轮，所述两个齿轮通过一链条传动，所述硬衬垫包括多个块体单元，所述多个块体单元间隔设置在所述链条上，对于每个块体单元，其一个面用于与所述软衬垫紧贴，与该面相对的另一面与所述链条固定。
8.一种使用如权利要求1所述的组合衬垫的焊接工艺，其特征在于，包括：
步骤X、将桥面板单元放置在胎架上，并将U形肋定位在桥面板单元上，将硬衬垫固定在顶紧杆的另一端，然后将车体放置在U形肋与桥面板单元组成的腔室内；
步骤Y、使软衬垫穿过腔室，并覆盖在纵缝背面，然后将软衬垫的两端固定，调节顶紧杆使硬衬垫将软衬垫顶紧在纵缝背面，并调节定位杆使定位杆的另一端抵紧U形肋的内壁，然后用移动焊接装置沿着纵缝正面移动施焊，并使车体以相同的速度和方向移动，以使得硬衬垫在移动中将对应位置的软衬垫顶紧在纵缝背面；
其中，所述车体底部设置有移动轮，所述车体可在桥面板单元与所述U形肋围成的腔室内沿着纵缝的延伸方向移动；
所述顶紧杆可伸缩，所述顶紧杆的一端固定在所述车体上，所述顶紧杆的另一端与硬衬垫固定，以通过硬衬垫将软衬垫顶紧在纵缝背面；
所述定位杆可伸缩，所述定位杆的一端固定在所述车体上，所述定位杆的另一端设有一滚珠，所述定位杆的另一端以可伸长至抵紧U形肋的内壁的方式设置；
所述移动轮由步进电机驱动；
所述硬衬垫呈长条块状，所述硬衬垫的一个面与所述软衬垫紧贴，所述硬衬垫与该面相对的另一面与所述顶紧杆另一端固定；或者，所述顶紧杆的另一端固定有一固定板，所述固定板表面间隔可旋转设置有两个齿轮，所述两个齿轮通过一链条传动，所述硬衬垫包括多个块体单元，所述多个块体单元间隔设置在所述链条上，对于每个块体单元，其一个面用于与所述软衬垫紧贴，与该面相对的另一面与所述链条固定。
9.一种使用如权利要求1所述的组合衬垫的焊接工艺，其特征在于，包括：
步骤x、将桥面板单元放置在胎架上，并将U形肋定位在桥面板单元上，将硬衬垫固定在顶紧杆的另一端，然后将车体放置在U形肋与桥面板单元组成的腔室内；
步骤y、使绕盘上的软衬垫端头穿过腔室固定在U形肋的一端，调节顶紧杆使硬衬垫将软衬垫顶紧在纵缝背面，并调节定位杆使定位杆的另一端抵紧U形肋的内壁，然后用移动焊接装置沿着纵缝正面移动施焊，并使车体以相同的速度和方向移动，以使得绕盘释放软衬垫，并在移动中被硬衬垫顶紧在纵缝背面；
其中，所述车体底部设置有移动轮，所述车体可在桥面板单元与所述U形肋围成的腔室内沿着纵缝的延伸方向移动；
所述顶紧杆可伸缩，所述顶紧杆的一端固定在所述车体上，所述顶紧杆的另一端与硬衬垫固定，以通过硬衬垫将软衬垫顶紧在纵缝背面；
所述定位杆可伸缩，所述定位杆的一端固定在所述车体上，所述定位杆的另一端设有一滚珠，所述定位杆的另一端以可伸长至抵紧U形肋的内壁的方式设置；
所述绕盘可旋转地设置在所述车体上，所述绕盘上绕设有软衬垫；
所述移动轮由步进电机驱动；
所述硬衬垫呈长条块状，所述硬衬垫的一个面与所述软衬垫紧贴，所述硬衬垫与该面相对的另一面与所述顶紧杆另一端固定；或者，所述顶紧杆的另一端固定有一固定板，所述固定板表面间隔可旋转设置有两个齿轮，所述两个齿轮通过一链条传动，所述硬衬垫包括多个块体单元，所述多个块体单元间隔设置在所述链条上，对于每个块体单元，其一个面用于与所述软衬垫紧贴，与该面相对的另一面与所述链条固定。
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