CN112025030B - 一种厚板埋件与大直径钢筋焊接坡口的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明的厚板埋件与大直径钢筋焊接坡口的施工方法属于厚板埋件与大直径钢筋焊接领域，本发明通过在钢板上钻通直通孔后，将定位工装安放在直通孔的上部，并且保证定位工装的边缘部分支承在钢板上，然后采用火焰切割的方式沿切割边线切割得到焊接坡口结构，有效提高焊接坡口质量，而且施工速率是锪孔的数倍。本发明的坡口制作方法可以适用于不同规格钢板厚板埋件大直径钢筋焊接坡口开制，适用范围更广。传统的钻床制孔加钻床锪孔的方式制作坡口，其加工能力取决于钻床的最大可使用钻口的直径。而本发明加工能力取决于火焰切割的最大板厚。

Description

一种厚板埋件与大直径钢筋焊接坡口的施工方法

技术领域

本发明属于厚板埋件与大直径钢筋焊接领域，具体为一种厚板埋件与大直径钢筋焊接坡口的施工方法。

背景技术

在钢结构柱脚施工时，埋件设计要求钢板与钢筋的焊接采用穿孔塞焊进行加工，并对穿孔塞焊的焊接坡口进行了明确的要求。当钢筋直径为34mm时，此时钢筋直径+工件焊接间隙+坡口宽度共计94mm，采用与小直径钢筋塞焊坡口加工方式已经不能满足焊接要求。如果采用钻床先开制出40mm的直通孔后，再使用机械加工锪孔方式进行焊接坡口的加工，加工出的效果如图1所示。此种方式由于钢筋与孔壁之间的距离过小，二氧化碳气体保护焊焊枪无法伸入到间隙当中，会造成无法使用二氧化碳气体保护焊进行焊接，从而造成焊接效率下降，焊接质量也无法得到保证。

发明内容

本发明的目的在于提供一种厚板埋件与大直径钢筋焊接坡口的施工方法，以解决先开制出40mm直径的直通孔后，再采用锪孔的方式制作焊接坡口存在钢筋与孔壁之间的距离过小，二氧化碳气体保护焊焊枪无法伸入到间隙当中，会造成无法使用二氧化碳气体保护焊进行焊接，从而造成焊接效率下降，焊接质量也无法得到保证的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种厚板埋件与大直径钢筋焊接坡口的施工方法，包括以下步骤：

步骤一、零件数控下料：下料得到所需要的钢板并检测，使钢板符合图纸需要，并达到国家标准的强制要求；

步骤二、直通孔的制作：按照钢结构制作详图中钢筋的位置在钢板上制作直通孔；

步骤三、制作定位工装：定位工装放样制图，在定位工装上预留火焰切割空间，将火焰切割过程影响定位工装的区域进行挖空处理；

步骤四、切割边线划线：在已经完成制孔的钢板上划出坡口的切割边线，使切割边线与直通孔之间形成切割区域；

步骤五、定位工装就位：将定位工装安放在直通孔的上部并且定位工装的边缘支承在钢板上；

步骤六、坡口切割：火焰切割机沿切割边线进行切割；

步骤七、切割完毕后，将火焰切割机退到下一切割位置；

步骤八、取出定位工装，清除废料，并处理切割缺陷。

优选地，所述定位工装包括呈圆柱形的基座和一体连接在基座顶部的支撑板，所述支撑板与基座同轴设置，所述基座刚好插入直通孔中，所述支撑板的边缘支承在钢板上，所述定位工装上还开设有沿其外壁向中心轴方向延伸的夹持孔。

优选地，所述支撑板的顶部中心位置开设有中心杆定位孔。

优选地，所述钢筋的直径为25-60mm，所述直通孔的直径比钢筋的直径大6mm，所述钢板的厚度为50-100mm，坡口角为30°-45°。

优选地，所述步骤六中火焰切割机的切割速度逐渐增大，并且切割速度为160-380mm/min，切割时间为30s。

优选地，所述步骤六中采用CG2-600型半自动割圆机氧气乙炔进行切割。

优选地，所述步骤六中，在火焰切割机切割之前，将火焰切割机的中心杆放在定位工装的顶部中心位置，调整火焰切割机使割嘴处于合适的切割高度、角度和半径。

优选地，在调整好火焰切割机后，并在切割之前先调整预热火焰，对钢板的切割区域进行预热。

优选地，所述步骤八中，采用尖嘴钳伸入夹持孔中，将定位工装取出。

与现有技术相比，本发明的特点和有益效果为：

（1）本发明通过在钢板上钻通40mm的直通孔后，将定位工装安放在直通孔的上部，并且保证定位工装的边缘部分支承在钢板上，然后采用火焰切割的方式沿切割边线切割得到焊接坡口结构，有效提高焊接坡口质量，而且施工速率是锪孔的数倍。

（2）本发明的坡口制作方法可以适用于不同规格钢板厚板埋件大直径钢筋焊接坡口开制，适用范围更广。

（3）传统的钻床制孔加钻床锪孔的方式制作坡口，其加工能力取决于钻床的最大可使用钻口的直径。而本发明加工能力取决于火焰切割的最大板厚。本发明可以适用于厚度为50-100mm的钢板与直径为25-60mm的钢筋的焊接坡口的制作。坡口角度为30°-45°。

附图说明

图1为现有技术中采用锪孔加工的坡口示意图。

图2为本发明的厚板埋件与大直径钢筋焊接大样图。

图3为坡口加工示意图。

图4为定位工装俯视示意图。

图5为定位工装主视示意图。

图6为定位工装侧视示意图。

图7为工艺流程示意图。

附图标注：1-直通孔、2-钢筋、3-定位工装、31-基座、32-支撑板、33-中心杆定位孔、34-夹持孔、4-钢板、5-切割边线、6-中心杆、7-割嘴、8-切割区域、9-半径杆。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创新特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步说明。

在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明提供一种厚板埋件与大直径钢筋焊接坡口的施工方法，工艺流程图如图7所示，具体包括以下步骤：

步骤一、零件数控下料：按照钢结构施工详图使用对应材质、规格钢板，将钢板在数控切割机上切割，下料得到所需要的钢板4并检测，使钢板4符合图纸需要，并达到国家标准的强制要求。钢板4的厚度为50-100mm。

步骤二、直通孔1的制作：钢板4下料成功后，按照钢结构制作详图如图2所示中钢筋2的位置在钢板4上制作直通孔1。可以适用摇臂钻床或平面数控钻床制作直通孔1。需要说明的是，图中的具体数值只是示例性的，并不用于限制本发明的保护范围。本发明中钢筋2的直径可以为25-60mm，直通孔1的直径比钢筋2的直径大6mm。

步骤三、制作定位工装3：定位工装3放样制图，必须考虑火焰切割在切割边缘时，火焰会切坏定位工装3，导致定位工装3无法反复使用，因此需要在定位工装3上预留火焰切割空间，确保不会切割到定位工装3。根据模拟火焰切割过程，将火焰切割过程影响定位工装3的区域进行挖空处理。如图4-6所示，定位工装3包括呈圆柱形的基座31和一体连接在基座31顶部的支撑板32，支撑板32与基座31同轴设置，基座31刚好插入直通孔1中，支撑板32的边缘支承在钢板4上。由于切割完毕后定位工装3受切割火焰高温的影响将会变得很烫，需要使用其他工具取出，定位工装3上开设有沿其外壁向中心轴方向延伸的夹持孔34，方便使用工具将定位工装3取出。由于单边部分挖空不能满足实际需要，可以对称双边对称挖空。当然不仅限于对称双边对称挖空，其余形式的挖空，只要是能够满足方便定位工装3取出的效果均属于本发明保护的范围，例如相邻的夹持孔34之间的夹角为120°。支撑板32的顶部中心位置开设有中心杆定位孔33，中心杆定位孔33与火焰切割机的中心杆6适配。定位工装3使用45#钢进行制作。

步骤四、切割边线5划线：在已经完成制孔的钢板4上划出坡口的切割边线5，使切割边线5与直通孔1之间形成切割区域8，以保证火焰切割时不会出现坡口过大或过小。坡口角为30°-45°。

步骤五、定位工装3就位：将定位工装3安放在直通孔1的上部并且定位工装3的边缘支承在钢板4上。因定位工装3为专门加工，不会出现因定位工装3在切割过程中偏移产生而超过允许误差。

步骤六、坡口切割：火焰切割机接通气源、电源，将火焰切割机搬到钢板4上。在火焰切割机切割之前，将火焰切割机的中心杆6放在定位工装3的中心杆定位孔33内，调整火焰切割机使割嘴7处于合适的切割高度、角度和半径。在调整好火焰切割机后，打开预热氧和燃气，点燃火焰，调整预热火焰使预热火焰处于中性焰状态，并在切割之前先调整预热火焰，对钢板4的切割区域8进行预热。打开切割氧阀门，火焰切割机沿切割边线5进行切割。可以选用CG1-30/100型半自动切割机或CG2型系列半自动割圆机，切割气体与割嘴选用根据各单位情况决定，一般为氧气-乙炔、氧气-丙烷。优选为采用CG2-600型半自动割圆机氧气乙炔进行切割。如图3所示，切割时，手动以合适的速度调整割圆机的半径杆9使割嘴7移动至切割边线5位置。然后开启割圆电动马达，使割圆机离合处于闭合状态，使割嘴7开始起割。调整割圆机速度旋钮控制切割速度，使起割速度保持在合适范围。火焰切割机的切割速度逐渐增大至切割工艺要求速度，并且切割速度为160-380mm/min，切割时间为30s。

步骤七、切割完毕后，升高火焰切割机的中心杆6，将火焰切割机退到下一切割位置。

步骤八、取出定位工装3，清除废料，并处理切割缺陷。具体为采用尖嘴钳伸入夹持孔34中，将定位工装3取出。定位工装3取出后使用圆钢制作的钩子将切割下来的废料清除，用钢丝刷将氧化铁刷干净。

切割完成后，检查坡口角度、坡口开后的大小以及坡口外观。本发明中质检人员按照验收规范要求进行验收，此方法开制出来的的焊接坡口合格。

以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种厚板埋件与大直径钢筋焊接坡口的施工方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一、零件数控下料：下料得到所需要的钢板（4）并检测，使钢板（4）符合图纸需要，并达到国家标准的强制要求；

步骤二、直通孔（1）的制作：按照钢结构制作详图中钢筋（2）的位置在钢板（4）上制作直通孔（1）；

步骤三、制作定位工装（3）：定位工装（3）放样制图，在定位工装（3）上预留火焰切割空间，将火焰切割过程影响定位工装（3）的区域进行挖空处理；所述定位工装（3）包括呈圆柱形的基座（31）和一体连接在基座（31）顶部的支撑板（32），所述支撑板（32）与基座（31）同轴设置，所述基座（31）刚好插入直通孔（1）中，所述支撑板（32）的边缘支承在钢板（4）上，所述定位工装（3）上还开设有沿其外壁向中心轴方向延伸的夹持孔（34）；所述支撑板（32）的顶部中心位置开设有中心杆定位孔（33）；

步骤四、切割边线（5）划线：在已经完成制孔的钢板（4）上划出坡口的切割边线（5），使切割边线（5）与直通孔（1）之间形成切割区域（8）；

步骤五、定位工装（3）就位：将定位工装（3）安放在直通孔（1）的上部并且定位工装（3）的边缘支承在钢板（4）上；

步骤六、坡口切割：火焰切割机沿切割边线（5）进行切割；在火焰切割机切割之前，将火焰切割机的中心杆（6）放在定位工装（3）的顶部中心位置，调整火焰切割机使割嘴（7）处于合适的切割高度、角度和半径；

步骤七、切割完毕后，将火焰切割机退到下一切割位置；

步骤八、取出定位工装（3），清除废料，并处理切割缺陷。

2.根据权利要求1所述的厚板埋件与大直径钢筋焊接坡口的施工方法，其特征在于：所述钢筋（2）的直径为25-60mm，所述直通孔（1）的直径比钢筋（2）的直径大6mm，所述钢板（4）的厚度为50-100mm，坡口角为30°-45°。

3.根据权利要求1所述的厚板埋件与大直径钢筋焊接坡口的施工方法，其特征在于：所述步骤六中火焰切割机的切割速度逐渐增大，并且切割速度为160-380mm/min，切割时间为30s。

4.根据权利要求3所述的厚板埋件与大直径钢筋焊接坡口的施工方法，其特征在于：所述步骤六中采用CG2-600型半自动割圆机氧气乙炔进行切割。

5.根据权利要求1所述的厚板埋件与大直径钢筋焊接坡口的施工方法，其特征在于：在调整好火焰切割机后，并在切割之前先调整预热火焰，对钢板（4）的切割区域（8）进行预热。

6.根据权利要求1所述的厚板埋件与大直径钢筋焊接坡口的施工方法，其特征在于：所述步骤八中，采用尖嘴钳伸入夹持孔（34）中，将定位工装（3）取出。

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