CN111549898A - 一种钢结构及其焊接工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种钢结构，包括腹板、与腹板焊接的四个翼缘板、两侧端分别焊接在腹板与翼缘板上的肋板、焊接在翼缘板上的两个侧板、焊接在腹板上的多个焊柱和与侧板螺栓连接的吊耳；四个翼缘板对称焊接在腹板的两侧；肋板用于连接腹板与翼缘板；多个焊柱对称分布在腹板的两端；吊耳与侧板的连接点至少为两个，吊耳上设有孔，用于吊装钩挂。翼缘板与腹板的焊接采用电阻焊；肋板与腹板、翼缘板的焊接方式采用气体保护电弧焊；侧板与腹板的焊接方式采用管状焊丝电弧焊；焊柱与腹板的焊接采用钎焊。本发明解决了钢结构吊装时反复焊接和切割吊耳的问题，降低了钢结构吊装前后对钢结构的损伤，还解决了传统的钢结构的焊接点强度不够的问题。

Description

一种钢结构及其焊接工艺
技术领域
本发明涉及钢结构生产制造领域，尤其是涉及一种钢结构及其焊接工艺。
背景技术
钢结构是由钢制材料组成的结构，在工程施工的过程中，常需要制作各种各样的钢结构，在钢结构的生产制作的过程中，常需要在钢结构上焊接吊耳，吊装完成后，需要将吊耳再进行割掉，但这个过程中易对钢结构的表面造成损伤，不利于钢结构的使用，并且传统的钢结构焊接时通常使用手工焊或者熔焊，从而导致钢结构在一些特定的场合其焊接点的强度不够。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的第一目的是提供一种钢结构，其解决了钢结构吊装时反复焊接和切割吊耳的问题，降低了钢结构吊装前后对钢结构的损伤。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种钢结构，包括腹板、与腹板焊接的四个翼缘板、两侧端分别焊接在腹板与翼缘板上的肋板、焊接在翼缘板上的两个侧板、焊接在腹板上的多个焊柱和与侧板螺栓连接的吊耳；
四个所述翼缘板对称焊接在腹板的两侧；
所述肋板用于连接所述腹板与所述翼缘板；
多个所述焊柱对称分布在所述腹板的两端；
所述吊耳与所述侧板的连接点至少为两个，所述吊耳上设有孔，用于吊装钩挂。
通过采用上述技术方案，通过使吊耳与侧板螺栓连接，从而在钢结构进行吊装时，可以通过使用螺栓将吊耳固定在侧板上，在钢结构吊装完成后，再将吊耳拆卸下来，从而保证钢结构的使用，避免了反复焊接和切割吊耳对钢结构的损伤。
本发明进一步设置为：所述吊耳与所述侧板上穿插有螺杆，所述螺杆上连接有锁紧螺母，所述螺杆上还连接有预紧螺母。
通过采用上述技术方案，通过在螺杆与螺母的连接基础上，再在螺杆上旋拧一个预紧螺母，从而增加了吊耳与侧板连接的稳定性，同时也提高了钢结构吊装的安全性。
本发明进一步设置为：所述腹板上设有连接板，所述腹板上设有插块，所述连接板上设有插板，所述插板位于所述插块内，且插板与插块通过螺栓固定连接，所述连接板上同样设有用于与吊耳进行螺栓连接的孔。
通过采用上述技术方案，若要对钢结构进行不同位置的吊装时，可将连接板安装在腹板上，然后再在连接板上安装上吊耳，从而对钢结构进行不同位置的吊装，满足钢结构的安装需求。
针对现有技术存在的不足，本发明的第二目的是提供一种钢结构的焊接工艺，解决了传统的钢结构的焊接点强度不够的问题。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种钢结构焊接工艺，包括下列步骤：
翼缘板与腹板的焊接采用电阻焊；
肋板与腹板、翼缘板的焊接方式采用气体保护电弧焊；
侧板与腹板的焊接方式采用管状焊丝电弧焊；
焊柱与腹板的焊接采用钎焊。
通过采用上述技术方案，使得钢结构上的不同的板之间的焊接方式不同，从而保证了钢结构上的不同的焊接点的强度不同，从而能够满足钢结构在使用的过程中不同位置所需的强度不同的问题，同时也提高了钢结构的使用寿命。
本发明进一步设置为：翼缘板与腹板焊接前，先对翼缘板与腹板的焊接处进行打磨处理，然后翼缘板与腹板进行焊接时，电流控制在180A-220A之间。
通过采用上述技术方案，电阻焊接前，先对翼缘板与腹板进行打磨，并将焊接所使用的电流控制在180A-220A之间，利用高电流将翼缘板与腹板的连接端进行加热升温，当翼缘板与腹板的连接端被加热至塑性状态时，翼缘板与腹板在轴向力的作用下连接成为一体，该焊接工艺比手工焊的连接性更强，提高了翼缘板与腹板连接端的墙强度。
本发明进一步设置为：肋板与腹板、翼缘板焊接时采用熔化极气体保护电弧焊，且肋板与腹板、翼缘板焊接前，先对肋板、腹板、翼缘板的焊接部位进行预热5-8分钟，并将预热温度控制200℃-240℃之间。
通过采用上述技术方案，肋板是为了提高翼缘板与腹板的连接强度的，气体保护电弧焊前先对翼缘板、腹板与肋板进行预加热，从而便于肋板与翼缘板、肋板与腹板的焊接，且便于肋板与翼缘板、肋板与腹板焊接点的冷却。
本发明进一步设置为：侧板与腹板焊接前，先对侧板与腹板的焊接部位进行预热3-5分钟，且预热温度控制220℃-250℃之间；侧板与腹板焊接时，焊接所使用的电流控制在150A-180A之间。
通过采用上述技术方案，侧板的使用需求根据其使用性，但在侧板上装上吊耳时，侧板同样承受了整个钢结构的重量，从而需要保证侧板与腹板的焊接强度，而管状焊丝电弧焊不仅便于操作，同时还能保证侧板与腹板的连接强度。
本发明进一步设置为：焊柱与腹板钎焊时所采用的材料为金属铜。
通过采用上述技术方案，金属铜的熔点比钢板的熔点要低，且铜与钢板焊接后，焊点的强度较高，能够满足焊柱与腹板的使用强度。
综上所述，本发明的有益技术效果为：
1.通过使吊耳与侧板螺栓连接，从而在钢结构进行吊装时，可以通过使用螺栓将吊耳固定在侧板上，在钢结构吊装完成后，再将吊耳拆卸下来，从而保证钢结构的使用，避免了反复焊接和切割吊耳对钢结构的损伤。
2.钢结构上的不同的板之间的焊接方式不同，从而保证了钢结构上的不同的焊接点的强度不同，从而能够满足钢结构在使用的过程中不同位置所需的强度不同的问题，同时也提高了钢结构的使用寿命。
附图说明
图1是本发明实施例的一轴测图。
图2是图1中A部分的放大示意图。
图中，11、腹板；111、主腹板；112、辅腹板；12、翼缘板；13、肋板；14、侧板；15、焊柱；16、吊耳；161、螺杆；162、锁紧螺母；163、预紧螺母；17、连接板。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
参照图1，为本发明实施例公开的一种钢结构，包括腹板11、四个翼缘板12、多个肋板13、两个侧板14、多个焊柱15和设在侧板14上的四个吊耳16。
参照图1和图2，腹板11包括主腹板111和四个辅腹板112，主腹板111采用一整块钢板、无焊接，主腹板111与辅腹板112均采用45钢。四个翼缘板12呈两两分布在主腹板111的两个最大端面的两侧，翼缘板12焊接在主腹板111上，且四个翼缘板12关于主腹板111所在的面对称，翼缘板12垂直于主腹板111，且翼缘板12顺着主腹板111的长度方向进行焊接，进而翼缘板12与主腹板111的焊接线与主腹板111的侧边平行。关于主腹板111对称的两个翼缘板12可为一组，两组翼缘板关于主腹板11的中轴线对称。
辅腹板112焊接在翼缘板12上，辅腹板112平行于主腹板111，且辅腹板112焊接在翼缘板12上远离主腹板111的一端。
肋板13的一端面焊接在主腹板111上、一端面焊接在翼缘板12上，多个肋板13在主腹板111与翼缘板12之间均匀的分布，肋板13分为主肋板和边缘肋板，主肋板的另一侧端焊接在辅腹板112上，边缘肋板位于主肋板的两侧，边缘肋板仅对主腹板111与翼缘板12形成连接。
两个侧板14对称焊接在主腹板111的两个侧端面上，且侧板14的长边与主腹板111的长边平行。吊耳16与侧板14通过螺栓连接，侧板14上开设有多个孔，吊耳16上设有两个连接孔和一个吊装孔，吊耳16的连接孔与侧板14上的孔内穿设有螺杆161，螺杆161上螺纹连接有锁紧螺母162和预紧螺母163。螺杆161穿过侧板14与吊耳16后，先旋拧上锁紧螺母162，然后在旋拧上预紧螺母163。
焊柱15焊接在主腹板111上，且多个焊柱15均匀的分布在主腹板111的两个较大端面上。
辅腹板112上设有连接板17，辅腹板112上设有插块，插块内留有槽，连接板17上设有插板，插板插入到插块上的槽内，然后插板与插块使用螺杆与螺母进行固定。连接板17上同样设有多个孔，该孔可用于吊耳16与连接板17连接，实现从不同的工位对钢结构进行吊装。
本发明还公开了一种钢结构焊接工艺，其包括下列步骤：
翼缘板与腹板的焊接采用电阻焊；
肋板与腹板、翼缘板的焊接方式采用气体保护电弧焊；
侧板与腹板的焊接方式采用管状焊丝电弧焊；
焊柱与腹板的焊接采用钎焊。
其中钢结构焊接时，翼缘板12与主腹板111的焊接、翼缘板12与辅腹板112的焊接、肋板13与主腹板111的焊接、肋板13与翼缘板12的焊接、肋板13与辅腹板112的焊接、侧板14与主腹板111的焊接及焊柱15与主腹板111的焊接并无先后顺序，其焊接顺序可是多种多样的，在其他实施例中，可对焊接顺序进行适当的调整。
翼缘板12与主腹板111的焊接及翼缘板12与辅腹板112的焊接在焊接前，需要对翼缘板12、主腹板111及辅腹板112上需要进行焊接的部位进行打磨处理，将需要进行焊接的部位表面的氧化物去除掉，并将需要焊接的部位打磨至光滑，然后再对翼缘板12与主腹板111、翼缘板12与辅腹板112进行焊接，由于翼缘板12与主腹板111、翼缘板12与辅腹板112的焊接使用电阻焊，焊接时，将翼缘板12、主腹板111和辅腹板112置于密闭空间内，且该密闭空间的压强控制在0.5Mpa-0.6Mpa之间，并将焊接电流控制在180A-220A之间，然厚持续对翼缘板12与主腹板111、翼缘板12与辅腹板112进行焊接。
在对肋板13与主腹板111、肋板13与辅腹板112及部分肋板13与辅腹板112的焊接时，同样先对需要焊接的部分进行打磨，去除表面的氧化物即可，然后对肋板13、主腹板111、辅腹板112、翼缘板12上需要焊接的部位进行预热5-8分钟，预热温度控制在200℃-240℃之间，在预热完成后，随即对预热完成部位进行焊接，然后依次对多个肋板13进行气体保护电弧焊。
侧板14与主腹板111焊接前，同样先对侧板14与主腹板111需要焊接的部位进行打磨处理，去除掉表面的氧化物即可，对侧板14与主腹板111进行预热3-5分钟，但侧板14与主腹板111的预热温度相对较高，侧板14与主腹板111的预热温度控制在220℃-250℃之间，然后对侧板14与主腹板111进行管状焊丝电弧焊，并辅以保护气体，保护气体主要为二氧化碳，在对侧板14与主腹板111进行焊接时，将焊接电流控制在150A-180A之间。
焊柱15与主腹板111进行焊接时，同样先对焊柱15及主腹板111上需要焊接的部位进行打磨，去除表面氧化物即可。然后对焊柱15与主腹板111进行钎焊，在对焊柱15与主腹板111进行钎焊时所采用的材料为金属铜粉末，并将钎焊温度控制在1200℃-1300℃之间。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种钢结构，其特征在于：包括腹板（11）、与腹板（11）焊接的四个翼缘板（12）、两侧端分别焊接在腹板（11）与翼缘板（12）上的肋板（13）、焊接在翼缘板（12）上的两个侧板（14）、焊接在腹板（11）上的多个焊柱（15）和与侧板（14）螺栓连接的吊耳（16）；
四个所述翼缘板（12）对称焊接在腹板（11）的两侧；
所述肋板（13）用于连接所述腹板（11）与所述翼缘板（12）；
多个所述焊柱（15）对称分布在所述腹板（11）的两端；
所述吊耳（16）与所述侧板（14）的连接点至少为两个，所述吊耳（16）上设有孔，用于吊装钩挂。
2.根据权利要求1所述的一种钢结构，其特征在于：所述吊耳（16）与所述侧板（14）上穿插有螺杆（161），所述螺杆（161）上连接有锁紧螺母（162），所述螺杆（161）上还连接有预紧螺母（163）。
3.根据权利要求1所述的一种钢结构，其特征在于：所述腹板（11）上设有连接板（17），所述腹板（11）上设有插块，所述连接板（17）上设有插板，所述插板位于所述插块内，且插板与插块通过螺栓固定连接，所述连接板（17）上同样设有用于与吊耳进行螺栓连接的孔。
4.一种钢结构焊接工艺，其特征在于，包括下列步骤：
翼缘板与腹板的焊接采用电阻焊；
肋板与腹板、翼缘板的焊接方式采用气体保护电弧焊；
侧板与腹板的焊接方式采用管状焊丝电弧焊；
焊柱与腹板的焊接采用钎焊。
5.根据权利要求4所述的一种钢结构焊接工艺，其特征在于：翼缘板与腹板焊接前，先对翼缘板与腹板的焊接处进行打磨处理，然后翼缘板与腹板进行焊接时，电流控制在180A-220A之间。
6.根据权利要求4所述的一种钢结构焊接工艺，其特征在于：肋板与腹板、翼缘板焊接时采用熔化极气体保护电弧焊，且肋板与腹板、翼缘板焊接前，先对肋板、腹板、翼缘板的焊接部位进行预热5-8分钟，并将预热温度控制200℃-240℃之间。
7.根据权利要求4所述的一种钢结构焊接工艺，其特征在于：侧板与腹板焊接前，先对侧板与腹板的焊接部位进行预热3-5分钟，且预热温度控制220℃-250℃之间；侧板与腹板焊接时，焊接所使用的电流控制在150A-180A之间。
8.根据权利要求4所述的一种钢结构焊接工艺，其特征在于：焊柱与腹板钎焊时所采用的材料为金属铜。
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