CN111571072A - 一种箱型细长梁的焊接精度控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种箱型细长梁的焊接精度控制方法，包括：得到第一面板、第二面板、第一腹板、第二腹板、第一端头封板和第二端头封板；对第一面板两侧用L形马板配合钢楔进行刚性固定；定位第一腹板，对第一面板和第一腹板的连接处进行焊接；用多块肘板与第一腹板垂直连接；定位第二腹板，对第二腹板和第一面板的连接处以及肘板和第二腹板的连接处进行焊接；将装配好的第一面板、第一腹板和第二腹板的构件反扣于第二面板上，对第一腹板和第二腹板分别与第二面板的连接处进行焊接；将第一端头封板和第二端头封板焊接于两端，之后对箱形细长梁进行直线度检查和水平度检查。有效控制精度，解决箱型细长梁焊接变形问题。

Description

一种箱型细长梁的焊接精度控制方法

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，尤其涉及箱型细长梁的焊接精度控制方法。

背景技术

箱型细长梁因结构刚性问题，在焊接过程中受热输入量、焊接工艺以及火工背烧影响，极易发生焊接变形、火工收缩变形，导致箱型细长梁焊接完工精度较差，达不到产品完工精度要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种箱型细长梁的焊接精度控制方法，有效控制精度，解决箱型细长梁焊接变形问题。

实现上述目的的技术方案是：

一种箱型细长梁的焊接精度控制方法，箱型细长梁包括第一面板、第二面板、第一腹板、第二腹板、第一端头封板和第二端头封板，焊接精度控制方法包括：

步骤S1，用数控切割机切割材料得到第一面板、第二面板、第一腹板、第二腹板、第一端头封板和第二端头封板；

步骤S2，第一面板放于三角形预埋铁上，并进行水平调整；将L型马板焊于三角形预埋铁上，对第一面板两侧用L形马板配合钢楔进行刚性固定；

步骤S3，定位第一腹板，第一面板和第一腹板的端差为±2mm，对第一面板和第一腹板的连接处进行焊接；

步骤S4，用多块肘板与第一腹板垂直连接，对肘板和第一腹板的连接处进行焊接；

步骤S5，定位第二腹板，对第二腹板和第一面板的连接处以及肘板和第二腹板的连接处进行焊接；

步骤S6，检查第一面板、第一腹板以及第二腹板的直线度，并检查第一腹板和第二腹板的垂直度，若超差进行火工矫正；

步骤S7，第二面板放于三角形预埋铁上，并进行水平调整；将L型马板焊于三角形预埋铁上，对第二面板两侧用L形马板配合钢楔进行刚性固定；将装配好的第一面板、第一腹板和第二腹板的构件反扣于第二面板上，对第一腹板和第二腹板分别与第二面板的连接处进行焊接；

步骤S8，将第一端头封板和第二端头封板焊接于两端，之后对箱形细长梁进行直线度检查和水平度检查。

优选的，步骤S1中，第一面板、第二面板、第一腹板和第二腹板切割尺寸长、宽±2mm控制，对角线±3mm控制；第一面板、第二面板、第一腹板和第二腹板切直线度允许偏差±2mm，若偏差超出±2mm，进行火工矫正。

优选的，步骤S3、步骤S5和步骤S7中，第一面板和第一腹板、第二腹板和第一面板、第一腹板和第二面板、第二腹板和第二面板焊接时，从中间部位开始，使用双数焊工左右对称退焊，并采用多层多道焊接，电流不超过250A。

优选的，步骤S7中，第一面板和第二面板之间的端面重合度±1mm控制。

优选的，步骤S8中，箱形细长梁直线度每2000mm不超过±1mm偏差，整体±4mm偏差；

箱形细长梁直线度水平度每6m不超过±3mm偏差，总误差不超过±12mm。

本发明的有益效果是：本发明通过有效的步骤设计，控制焊接精度，解决箱型细长梁焊接变形问题。具有实用性强、操作简便、焊接变形小等优点。

附图说明

图1是本发明的箱型细长梁的焊接精度控制方法的流程图；

图2是火工矫正示意图；

图3是箱形细长梁面板、腹板定位焊接示意图；

图4是箱形细长梁腹板焊接示意图；

图5是箱形细长梁肘板定位示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

请参阅图1，本发明的箱型细长梁的焊接精度控制方法，箱型细长梁包括第一面板、第二面板、第一腹板、第二腹板、第一端头封板和第二端头封板，焊接精度控制方法包括：

步骤S1，用数控切割机切割材料得到第一面板、第二面板、第一腹板、第二腹板、第一端头封板和第二端头封板。由于箱形梁面板和腹板均为细长条形，因此必须对其主尺寸和直线度严格控制。第一面板、第二面板、第一腹板和第二腹板切割尺寸长、宽±2mm控制，对角线±3mm控制。为达到此要求，在切割前必须对数控切割机进行检查，确保切割尺寸准确。箱第一面板、第二面板、第一腹板和第二腹板切直线度允许偏差±2mm，若偏差超出±2mm，进行火工矫正。火工矫正方法如图2所示(图中实线为火工前，虚线为火工后，三角表示加热位置和方法)。火工矫正后，需复检直线度，直至满足要求为止。

步骤S2，如图3所示，第一面板100放于三角形预埋铁上，并进行水平调整；将L型马板焊于三角形预埋铁上，对第一面板100两侧用L形马板配合钢楔进行刚性固定。

步骤S3，如图3所示，定位第一腹板200，第一面板100和第一腹板200的端差为±2mm，对第一面板100和第一腹板200的连接处进行焊接。

步骤S4，如图4、5，用多块肘板300与第一腹板200垂直连接，支撑加强，保证腹板垂直度,对肘板300和第一腹板200的连接处进行焊接；由于箱型细长梁在仅两端头各有一块封板，建造时无法保证对整根梁的刚性支撑。因此，要安装并加设内部加强的肘板300，肘板300定位焊接时要注意其垂直度控制。

步骤S5，如图4、5，定位第二腹板400，对第二腹板400和第一面板100的连接处以及肘板300和第二腹板400的连接处进行焊接；注意第一面板100和第一腹板200、第二腹板400的端差(±2mm)控制。第一面板100和第一腹板200、第二腹板400焊接时应从中间部位开始，使用双数焊工左右对称退焊，并注意要多层多道焊接(电流不超过250A)，防止焊接变形。

步骤S6，检查第一面板、第一腹板以及第二腹板的直线度，并检查第一腹板和第二腹板的垂直度，若超差进行火工矫正；

步骤S7，第二面板放于三角形预埋铁上，并进行水平调整；将L型马板焊于三角形预埋铁上，对第二面板两侧用L形马板配合钢楔进行刚性固定；将装配好的第一面板、第一腹板和第二腹板的构件反扣于第二面板上，对第一腹板和第二腹板分别与第二面板的连接处进行焊接；第一面板和第二面板之间的端面重合度±1mm控制。第一腹板和第二面板、第二腹板和第二面板焊接时，从中间部位开始，使用双数焊工左右对称退焊，并采用多层多道焊接，电流不超过250A。

步骤S8，将第一端头封板和第二端头封板焊接于两端，之后对箱形细长梁进行直线度检查和水平度检查。箱形细长梁直线度每2000mm不超过±1mm偏差，整体±4mm偏差；箱形细长梁直线度水平度每6m不超过±3mm偏差，总误差不超过±12mm。

以CJ系列钻井平台防喷器吊梁焊接为例。CJ系列防喷器吊梁总长11615mm，箱形梁面板宽355mm，板厚40mm；箱形梁腹板高425mm，板厚20mm，另外需要说明的是，防喷器吊梁在设计时内部仅靠近端部有一块加强肘板，属于典型的细长条型箱形梁结构。在建造过程中，要进行大量的火工背烧作业，整体对精度要求较高，具体要求如下：

(1)单侧轨道底部面板水平度每6m不超过±3mm，总误差不超过±6mm；

(2)单侧轨道直线度每2000mm±1mm(总长误差不超过±4mm)；

(3)两轨道间高度偏差要求：±5mm；

(4)两轨道间宽度偏差要求：±5mm。

前期该防喷器吊梁焊接主要有以下问题：

由于切割机精度问题及零部件运输过程中的变形，导致防喷器吊梁面板来料直线度普遍偏差5-8mm，但在装配时又不对其直线度进行校正，由此造成防喷器吊梁直线度不良，内部焊接应力较大。另外，由于防喷器吊梁内部仅有一档支撑加强，而焊接时焊工又从一端直接焊到另一端，直接加剧了整个防喷器吊梁的直线度偏差，焊接完成后整个吊梁直线度普遍偏差15-25mm，远远超出了精度控制要求。为了改善防喷器吊梁直线度，现场采用了大量火工作业进行矫正，而且为了使矫正效果最大化，在火工矫正时普遍采用水冷作业，由此导致整个防喷器吊梁收缩严重，普遍偏短20mm左右。一系列不适宜的装配焊接及火工方法，给防喷器吊梁的建造带来了一系列问题，有必要研究其标准化建造方法，促进其标准作业。

针对此CJ系列钻井平台防喷器吊梁建造，采用上述方法进行操作，获得良好的焊接精度控制。

以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。

Claims (5)

1.一种箱型细长梁的焊接精度控制方法，箱型细长梁包括第一面板、第二面板、第一腹板、第二腹板、第一端头封板和第二端头封板，其特征在于，焊接精度控制方法包括：

步骤S1，用数控切割机切割材料得到第一面板、第二面板、第一腹板、第二腹板、第一端头封板和第二端头封板；

步骤S2，第一面板放于三角形预埋铁上，并进行水平调整；将L型马板焊于三角形预埋铁上，对第一面板两侧用L形马板配合钢楔进行刚性固定；

步骤S3，定位第一腹板，第一面板和第一腹板的端差为±2mm，对第一面板和第一腹板的连接处进行焊接；

步骤S4，用多块肘板与第一腹板垂直连接，对肘板和第一腹板的连接处进行焊接；

步骤S5，定位第二腹板，对第二腹板和第一面板的连接处以及肘板和第二腹板的连接处进行焊接；

步骤S6，检查第一面板、第一腹板以及第二腹板的直线度，并检查第一腹板和第二腹板的垂直度，若超差进行火工矫正；

步骤S7，第二面板放于三角形预埋铁上，并进行水平调整；将L型马板焊于三角形预埋铁上，对第二面板两侧用L形马板配合钢楔进行刚性固定；将装配好的第一面板、第一腹板和第二腹板的构件反扣于第二面板上，对第一腹板和第二腹板分别与第二面板的连接处进行焊接；

步骤S8，将第一端头封板和第二端头封板焊接于两端，之后对箱形细长梁进行直线度检查和水平度检查。

2.根据权利要求1所述的一种箱型细长梁的焊接精度控制方法，其特征在于，步骤S1中，第一面板、第二面板、第一腹板和第二腹板切割尺寸长、宽±2mm控制，对角线±3mm控制；第一面板、第二面板、第一腹板和第二腹板切直线度允许偏差±2mm，若偏差超出±2mm，进行火工矫正。

3.根据权利要求1所述的一种箱型细长梁的焊接精度控制方法，其特征在于，步骤S3、步骤S5和步骤S7中，第一面板和第一腹板、第二腹板和第一面板、第一腹板和第二面板、第二腹板和第二面板焊接时，从中间部位开始，使用双数焊工左右对称退焊，并采用多层多道焊接，电流不超过250A。

4.根据权利要求1所述的一种箱型细长梁的焊接精度控制方法，其特征在于，步骤S7中，第一面板和第二面板之间的端面重合度±1mm控制。

5.根据权利要求1所述的一种箱型细长梁的焊接精度控制方法，其特征在于，步骤S8中，箱形细长梁直线度每2000mm不超过±1mm偏差，整体±4mm偏差；

箱形细长梁直线度水平度每6m不超过±3mm偏差，总误差不超过±12mm。

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