CN111774759A - 上翘类顶梁预防焊接变形控制结构和方法 - Google Patents

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付燕利
刘蕴熙
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Abstract

本发明公开了一种上翘类顶梁预防焊接变形控制结构和方法，顶梁包括顶板，顶板的前端焊接有舌板，包括组装用的卡子，焊接之前将顶板与舌板用所述卡子卡住，且舌板具备与顶板焊接变形方向相反、大小相近的反变形结构。焊接之前在顶板的背面纵向固定两条长条状的固定板，并在顶板与固定板之间加入垫铁，垫铁的厚度为顶板焊接后的变形量。通过采用反变形和夹具固定法对焊件预先向焊接变形相反方向弯曲和增加构件的刚性和约束来达到控制焊接变形的目的。解决了上翘类顶梁薄顶板结构前端焊接变形的问题。

Description

上翘类顶梁预防焊接变形控制结构和方法
技术领域
本发明涉及一种煤矿用液压支架焊接技术，尤其涉及一种上翘类顶梁预防焊接变形控制结构和方法。
背景技术
在煤矿用液压支架产品中结构件占支架总体的60％-70％，而结构件中关键的工序就是焊接，焊接工序的质量直接影响产品的整体质量。在焊接生产中，控制和消除焊接变形是重点和难点之一。焊接时由于焊接热源高度集中，使焊件各部位受热不均匀，产生应力和变形。如果应力超出了材料的屈服强度，就会产生塑性变形，冷却后结构件将出现变形和残余应力。如果结构件焊后的变形超出了精度要求的允许值，就要相应进行矫正变形处理。因此在焊前采用必要的预防焊接变形的措施这一点十分重要。
现有技术一：
为控制结构件焊接变形通常在设计结构时焊缝应保持对称性，或者靠近结构的中性轴，以防止弯曲变形。在保证结构强度的前提下减小焊缝的截面尺寸，工艺会签及编审时应考虑结构分段焊接的可能性，以减小焊接收缩变形。
现有技术一的缺点：
上述方案能在一定程度上能够减少焊接变形，但是对于上翘类顶梁因其结构为主筋板前端高度较低、顶板较薄，造成结构件焊后前端变形量较后部更为严重。故上述防止变形的方法不能完全有效抑制焊接变形。
现有技术二：
生产中为了弥补焊后尺寸的缩短，往往在备料中优先考虑加、放收缩余量。焊接中选用合理的装配顺序、焊接顺序和焊接工艺参数以控制变形。
现有技术二的缺点：
上述方案能在一定程度上减少焊接变形，但是对于上翘类顶梁因其结构的特殊性仅仅依靠上述方法抑制焊接变形效果不显著。
发明内容
本发明的目的是提供一种上翘类顶梁预防焊接变形控制结构和方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明的上翘类顶梁预防焊接变形控制结构，所述顶梁包括顶板，所述顶板的前端焊接有舌板，包括组装用的卡子，焊接之前将所述顶板与舌板用所述卡子卡住，且所述舌板具备与所述顶板焊接变形方向相反、大小相近的反变形结构。
上述的上翘类顶梁预防焊接变形控制结构实施焊接变形控制的方法，包括：
根据顶梁部件结构特征及焊后变形情况分析，预先给舌板一个与焊接变形方向相反、大小相近的反变形，并在顶梁部件一次组装时用卡子固定舌板，用于抵消结构件焊后产生的变形，防止弯曲变形与角变形；
对于顶梁顶板较薄且上翘量较大结构，在顶板背后适当位置固定两条长条状的固定板，根据上翘尺寸及对部件焊接变形预判分析在顶板与固定板间加入垫铁对顶板实施预变形，并在固定板四周焊上临时点固焊缝，用于减少焊接之后产生的波浪变形并增加结构的刚性和拘束。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的上翘类顶梁预防焊接变形控制结构和方法，通过采用反变形和夹具固定法对焊件预先向焊接变形相反方向弯曲和增加构件的刚性和约束来达到控制焊接变形的目的。解决了上翘类顶梁薄顶板结构前端焊接变形的问题。
附图说明
图1a、图1b、图1c分别为本发明实施例一中的舌板及其与顶板合装及其用卡子卡住的结构示意图。
图2a、图2b分别为本发明实施例二的侧面和俯视结构示意图。
图中：
1、顶板，2、舌板，3、卡子，4、固定板，5、垫铁。
具体实施方式
下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
本发明的上翘类顶梁预防焊接变形控制结构，其较佳的具体实施方式是：
所述顶梁包括顶板，所述顶板的前端焊接有舌板，包括组装用的卡子，焊接之前将所述顶板与舌板用所述卡子卡住，且所述舌板具备与所述顶板焊接变形方向相反、大小相近的反变形结构。
焊接之前在所述顶板的背面纵向固定两条长条状的固定板，并在所述顶板与固定板之间加入垫铁，所述垫铁的厚度为所述顶板焊接后的变形量。
上述的上翘类顶梁预防焊接变形控制结构实施焊接变形控制的方法，包括：
根据顶梁部件结构特征及焊后变形情况分析，预先给舌板一个与焊接变形方向相反、大小相近的反变形，并在顶梁部件一次组装时用卡子固定舌板，用于抵消结构件焊后产生的变形，防止弯曲变形与角变形；
对于顶梁顶板较薄且上翘量较大结构，在顶板背后适当位置固定两条长条状的固定板，根据上翘尺寸及对部件焊接变形预判分析在顶板与固定板间加入垫铁对顶板实施预变形，并在固定板四周焊上临时点固焊缝，用于减少焊接之后产生的波浪变形并增加结构的刚性和拘束。
本发明的上翘类顶梁预防焊接变形控制结构和方法，通过采用反变形和夹具固定法对焊件预先向焊接变形相反方向弯曲和增加构件的刚性和约束来达到控制焊接变形的目的。解决了上翘类顶梁薄顶板结构前端焊接变形的问题。
具体实施例：
舌板反变形方法如图1所示，根据顶梁部件结构特征及焊后变形情况分析，预先给舌板一个与焊接变形方向相反、大小相近的变形，并在顶梁部件一次组装时用卡子固定舌板，用于抵消结构件焊后产生的变形，防止弯曲变形与角变形。
顶板夹具固定法如图2所示，对于顶梁顶板较薄且上翘量较大结构，在顶板背后适当位置固定两长条板，根据上翘尺寸及对部件焊接变形预判分析在顶板与固定板间加入垫铁对顶板实施预变形，并在固定板四周焊上临时点固焊缝，就可以减少焊接之后产生的波浪变形。也可利用此焊接卡具增加结构的刚性和拘束。
具体实施例方案带来的有益效果；
根据结构件焊后变形情况，利用反变形预先给焊件顶板一个方向相反、大小相近的变形以及对顶板刚性固定法以期获得抑制焊接变形的效果。
通过在中煤北京煤矿机械有限责任公司生产的液压支架产品中试应用，控制上翘类顶梁前部焊接变形效果显著，构件在焊后仅需简单修型即可满足设计图纸的技术要求和装配使用公差要求。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种上翘类顶梁预防焊接变形控制结构，所述顶梁包括顶板，所述顶板的前端焊接有舌板，其特征在于，包括组装用的卡子，焊接之前将所述顶板与舌板用所述卡子卡住，且所述舌板具备与所述顶板焊接变形方向相反、大小相近的反变形结构。
2.根据权利要求1所述的上翘类顶梁预防焊接变形控制结构，其特征在于，焊接之前在所述顶板的背面纵向固定两条长条状的固定板，并在所述顶板与固定板之间加入垫铁，所述垫铁的厚度为所述顶板焊接后的变形量。
3.一种权利要求2所述的上翘类顶梁预防焊接变形控制结构实施焊接变形控制的方法，其特征在于，包括：
根据顶梁部件结构特征及焊后变形情况分析，预先给舌板一个与焊接变形方向相反、大小相近的反变形，并在顶梁部件一次组装时用卡子固定舌板，用于抵消结构件焊后产生的变形，防止弯曲变形与角变形；
对于顶梁顶板较薄且上翘量较大结构，在顶板背后适当位置固定两条长条状的固定板，根据上翘尺寸及对部件焊接变形预判分析在顶板与固定板间加入垫铁对顶板实施预变形，并在固定板四周焊上临时点固焊缝，用于减少焊接之后产生的波浪变形并增加结构的刚性和拘束。
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