CN108672900A - 一种u形肋角焊缝组焊一体化焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种U形肋角焊缝组焊一体化焊接方法，定位压紧装置对U形肋进行定位压紧，内侧角焊缝焊接装置和外侧角焊缝焊接装置对U形肋内侧角焊缝和外侧角焊缝进行错位施焊，再通过焊接工艺的精确管理，实现U形肋内外侧角焊缝同时连续定位施焊，无需对U形肋进行组装定位焊，可高效实现U形肋角焊缝的熔透焊接，提高U形肋角焊缝的疲劳强度；生产效率高，具有良好的经济效益。
Description
技术领域
本发明属于钢板面桥焊接技术领域，尤其是一种U形肋角焊缝组焊一体化焊接方法以及便于实现该方法的组焊一体化设备。
背景技术
正交异性钢桥面板主要由U形肋和桥面板构成，两者之间采用角焊缝连接，通常为坡口部分熔透角焊缝，采用CO2气体保护焊外侧单面焊接，熔透深度要求达到U形肋厚度的80%。由于角焊缝焊根的应力集中、焊接缺陷等因素影响，U形肋角焊缝的疲劳性能较差，是钢箱梁产生疲劳裂纹最多的部位。
近年来人们从材料、结构、工艺等角度对U形肋角焊缝的疲劳性能开展研究，其中U形肋角焊缝的熔透焊接是重要的一个方向，但由于U形肋较薄，U形肋内侧空间小，U形肋角焊缝对焊接工艺的稳定性要求高，实施起来很困难。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种U形肋角焊缝组焊一体化焊接方法以及便于实现该方法的组焊一体化设备，能够对U形肋角焊缝内外侧同时施焊，便于实现U形肋角焊缝的熔透焊接。
本发明提供一种U形肋角焊缝组焊一体化焊接方法，包括以下步骤：
步骤1：将桥面板/桥底板放置到焊接平台上，将U形肋按照组装定位线放置到桥面板/桥底板上；
步骤2：使用定位压紧装置对U形肋进行内部定位和外部压紧；
步骤3：外侧角焊缝焊枪调整好角度后从外侧对准U形肋外侧角焊缝坡口根部，内侧角焊缝焊枪调整好角度后伸入U形肋内侧对准U形肋内侧角焊缝；
步骤4：外侧焊枪先开始施焊第一道焊接，焊接50~100mm后，内侧焊枪开始施焊，然后内、外侧焊枪同时施焊，保持相同的焊接速度；
步骤5：U形肋外侧角焊缝与内侧角焊缝同时施焊完成后，将板单元转移到反变形翻转胎架上，卡固定位并预制反变形，将胎型翻转38度后采用U形肋板单元自动化焊接系统进入U形肋外侧角焊缝第二道焊接。
优选的，U形肋外侧角焊缝第一道焊接，坡口根部打底焊道，焊接方法为80%Ar+20%CO2的富氩气体保护焊，焊接材料为直径1.2mm的ER50-6焊丝，焊接位置为平角位，焊接规范参数为电流220～280A,电压28～34V，焊接速度40～60cm/min。
优选的，U形肋内侧角焊缝焊接方法为80%Ar+20%CO2的富氩气体保护焊，焊接材料为直径1.2mm的ER50-6焊丝，焊接位置为平角位，采用具有深熔功能的焊接电源，焊接规范参数为电流240～300A,电压28～32V，焊接速度40～60cm/min，得到焊脚尺寸6mm的角焊缝。
优选的，U形肋外侧角焊缝第二道焊接，采用药芯焊丝CO2气体保护焊进行船位焊接，焊接规范参数为电流320～360A，电压32～36V，焊接速度30～50cm/min。
本发明的有益效果：实现U形肋角焊缝组装焊接一体化，无需对U形肋进行组装定位焊，完成U形肋内、外侧角焊缝双面熔透焊接，疲劳性能好，生产效率高，具有良好的经济效益。
附图说明
图1是U形肋在桥面板/桥底板上的安装位置示意图；
图2是焊接作业时的定位压紧装置和U形肋内、外侧焊枪的相对位置示意图；
图3是外侧焊接点和内侧焊接点错开距离示意图；
图4是内、外侧角焊缝示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种U形肋角焊缝组焊一体化焊接方法，包括以下步骤：
1.U形肋坡口加工、压型:将钢板赶平后用数控切割机按照U形肋展开后的尺寸下料（预留一定加工余量），钢板两侧铣边加工坡口，坡口角度45°～55°，镦边1～3mm，然后在折弯机上压制成型;
2.在U形肋角焊缝对应位置划线，将待焊接区域及两侧30mm范围内的铁锈、油污、氧化皮等打磨干净，漏出金属光泽；
3.将桥面板放置到焊接平台上，将U形肋按照组装定位线放置到桥面板上，如图1所示；
4.沿轨道将定位压紧装置、内侧角焊缝焊接装置、外侧角焊缝焊接装置移动至板单元端部，内角焊缝焊接臂伸入U形肋内侧；
5.使用定位压紧装置对U形肋进行内部定位和外部压紧，调整好外侧焊枪501的角度，将外侧焊枪501对准U形肋外侧角焊缝坡口根部；调整好内侧焊枪401的角度，将内侧焊枪401对准U形肋内侧角焊缝位置，如图2所示；
6.外侧焊枪501先开始施焊第一道焊接，焊接50~100mm后，内侧焊枪401开始施焊，如图3所示，然后内、外侧焊枪同时施焊，保持相同的焊接速度；
7.U形肋外侧角焊缝与内侧角焊缝同时施焊完成后，将板单元转移到反变形翻转胎架上，卡固定位并预制反变形，将胎型翻转38度后采用U形肋板单元自动化焊接系统进入U形肋外侧角焊缝第二道焊接，如图4所示；
8.焊接过程通过烟尘净化系统对焊接烟尘的回收；
9.在内侧角焊缝焊接过程中，启动视频监控系统410对内侧焊缝外观质量的录像和影像存储。
具体的，U形肋外侧角焊缝第一道焊接，坡口根部打底焊道，焊接方法为80%Ar+20%CO2的富氩气体保护焊，焊接材料为直径1.2mm的ER50-6焊丝，焊接位置为平角位，焊接规范参数为电流220～280A,电压28～34V，焊接速度40～60cm/min。
U形肋内侧角焊缝焊接方法为80%Ar+20%CO2的富氩气体保护焊，焊接材料为直径1.2mm的ER50-6焊丝，焊接位置为平角位，采用具有深熔功能的焊接电源，焊接规范参数为电流240～300A,电压28～32V，焊接速度40～60cm/min，得到焊脚尺寸6mm的角焊缝。
U形肋外侧角焊缝第二道焊接，采用药芯焊丝CO2气体保护焊进行船位焊接，焊接规范参数为电流320～360A，电压32～36V，焊接速度30～50cm/min。
通过对内侧角焊缝的焊接，改善U形肋内部焊缝形状，避免焊根部位应力集中对U形肋疲劳性能的不利影响，提高焊根部位强度，增加刚度；采用具有深熔功能的焊接电源，利用内侧角焊缝的封底作用，调整内侧角焊缝规范参数，加大熔透深度，避免只外侧焊接容易出现焊漏的现象，内外角焊缝同时施焊实现角焊缝熔透焊接，消除焊根应力集中对U形肋疲劳性能的不利影响；外侧焊接点和内侧焊接点错开50-100mm，可以更好得实现内、外角焊缝的同时焊接，避免内、外侧同时焊接一个部位带来的不变；外侧角焊缝采用两道焊接，第一道平位焊接保证坡口根部熔合，第二道船位焊接保证焊缝外观成型，改善外侧焊趾处的形状，提高其疲劳性能。
定位压紧装置用于固定U形肋的位置并将其与桥面板/桥底板压紧在一起，内侧角焊缝焊接装置伸入U形肋内部实施内侧角焊缝的焊接，与此同时，U形肋外侧角焊缝焊接装置对U形肋外侧角焊缝实施焊接，外侧焊接点和内侧焊接点错开一定距离，协同工作，实现U形肋内外侧角焊缝同时连续定位施焊，无需对U形肋进行组装定位焊，可高效实现U形肋角焊缝的熔透焊接，提高U形肋角焊缝的疲劳强度。通过多套定位压紧机构和内、外侧角焊缝焊接装置的并联组合，实现对一块桥面板/桥底板单元上多条U形肋的同时组装焊接，生产效率高，具有良好的经济效益。
所述定位压紧装置如图2所示，主要由压紧架301、压紧杆、压紧轮302和液压缸组成，所述压紧架301固定安装于所述外侧角焊缝焊接装置上，所述液压缸固定安装于所述压紧架301上，所述压紧杆与所述液压缸的活塞杆连接，所述压紧杆两侧安装所述压紧轮302。液压缸驱动压紧杆下压，进而使得压紧轮从外侧压紧U形肋。
最后，还需要注意的是，以上列举仅是本发明一个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种U形肋角焊缝组焊一体化焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：将桥面板/桥底板放置到焊接平台上，将U形肋按照组装定位线放置到桥面板/桥底板上；
步骤2：使用定位压紧装置对U形肋进行内部定位和外部压紧；
步骤3：外侧角焊缝焊枪调整好角度后从外侧对准U形肋外侧角焊缝坡口根部，内侧角焊缝焊枪调整好角度后伸入U形肋内侧对准U形肋内侧角焊缝；
步骤4：外侧焊枪先开始施焊第一道焊接，焊接50~100mm后，内侧焊枪开始施焊，然后内、外侧焊枪同时施焊，保持相同的焊接速度；
步骤5：U形肋外侧角焊缝与内侧角焊缝同时施焊完成后，将板单元转移到反变形翻转胎架上，卡固定位并预制反变形，将胎型翻转38度后采用U形肋板单元自动化焊接系统进入U形肋外侧角焊缝第二道焊接。
2.根据权利要求1所述的U形肋角焊缝组焊一体化焊接方法，其特征在于，U形肋外侧角焊缝第一道焊接，坡口根部打底焊道，焊接方法为80%Ar+20%CO2的富氩气体保护焊，焊接材料为直径1.2mm的ER50-6焊丝，焊接位置为平角位，焊接规范参数为电流220～280A,电压28～34V，焊接速度40～60cm/min。
3.根据权利要求1所述的U形肋角焊缝组焊一体化焊接方法，其特征在于,U形肋内侧角焊缝焊接方法为80%Ar+20%CO2的富氩气体保护焊，焊接材料为直径1.2mm的ER50-6焊丝，焊接位置为平角位，采用具有深熔功能的焊接电源，焊接规范参数为电流240～300A,电压28～32V，焊接速度40～60cm/min，得到焊脚尺寸6mm的角焊缝。
4.根据权利要求1所述的U形肋角焊缝组焊一体化焊接方法，U形肋外侧角焊缝第二道焊接，采用药芯焊丝CO2气体保护焊进行船位焊接，焊接规范参数为电流320～360A，电压32～36V，焊接速度30～50cm/min。
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