CN113701594A - 一种填角焊缝焊脚测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种填角焊缝焊脚测量方法，包括如下步骤：使用焊脚尺测量留有缓焊段的填角焊缝，所述焊脚尺的主尺与焊件相抵，得出使用所述焊脚尺测量的第一偏差长度；测量填角焊缝的焊脚尺寸，所述主尺与所述填角焊缝的焊脚相抵，得出焊脚尺寸测量值；焊脚尺寸实际值为所述焊脚尺寸测量值增加或减少所述第一偏差长度。本发明提供的填角焊缝焊脚测量方法通过采用简易焊脚尺，通过测量以及计算，可以直接测量或间接测量得出垂直或者互不垂直的焊接结构的填角焊缝的焊脚尺寸，能准确掌握现场实际焊脚尺寸，有利于实现焊脚尺寸控制，减少焊接变形和焊脚消耗。

Description

一种填角焊缝焊脚测量方法

技术领域

本发明属于船舶建造技术领域，具体涉及一种填角焊缝焊脚测量方法。

背景技术

在客滚船、邮轮等大型船舶建造过程中，需要进行庞大数量的焊接，其中包括了薄板结构填角焊接。在实际生产建造过程中，在原设计时垂直的结构由于结构安装误差、薄板焊接变形等原因会导致结构不垂直，此时就会影响填角焊缝的焊接焊脚尺寸。如果实际焊接的焊脚尺寸没有达到设计标准，就会影响到船舶薄板结构的建造安全，如船舶重量、重心控制等，甚至会影响到船舶在航行过程中的振动等，因此在船舶建造过程中，需要严格控制焊脚尺寸。

因此，在船舶建造过程中需要对填角焊缝焊脚进行测量，目前填角焊缝焊脚测量主要依靠的是简易焊脚尺，其测量值仅适用于垂直结构的填角焊缝焊脚的准确测量，但由于目前没有更适用的测量工具和方法来准确测量，只能使用原有的简易焊脚尺进行测量，从而导致测量的焊脚与实际焊脚尺寸出现偏差，主要表现为在倾斜角度大的一侧偏大，倾斜角度小一侧偏小，不利于现场焊脚控制、焊接变形和焊材用量控制。

在中国发明专利CN108519035A中，公开了一种U肋与顶底板焊脚尺寸大小及检测装置及方法，其公开了用于测量焊脚尺寸的检测装置，即是焊脚尺，同时公开了应用该检测装置的检测方法，该检测方法公开了焊脚尺寸读数比实际焊脚尺寸多一个增值Δ，只要确定Δ值就能间接确定焊脚尺寸。但该方法是针对U肋和顶底板的，即U肋的倾斜角度α是固定且已知的，因此在测量Δ值非常容易。对于互不垂直结构填角焊缝的焊脚尺寸检测，其焊接结构的角度可能是任意角度，发明专利CN108519035A中的检测方法没办法在不确定倾斜角度α的情况下检测出焊脚尺寸。

因此，需要提供一种适用于简易焊脚尺、针对任意倾斜结构的填角焊缝焊脚测量方法。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种针对任意倾斜结构的填角焊缝焊脚测量方法。

本发明提供一种填角焊缝焊脚测量方法，其包括如下步骤：

使用焊脚尺测量留有缓焊段的填角焊缝，所述焊脚尺的主尺与焊件相抵，得出使用所述焊脚尺测量的第一偏差长度；

测量填角焊缝的焊脚尺寸，所述主尺与所述填角焊缝的焊脚相抵，得出焊脚尺寸测量值；

焊脚尺寸实际值为所述焊脚尺寸测量值增加或减少所述第一偏差长度；

或

使用焊脚尺测量未留有缓焊段的填角焊缝，所述焊脚尺的主尺与焊件相抵，得出所述焊脚尺的高度尺和主尺之间的第一触点高度以及所述高度尺的第一测量数值；

根据所述第一触点高度和所述第一测量数值得出所述焊件的倾斜角度θ的正切值为tanθ＝第一测量数值/第一触点高度；

测量填角焊缝的焊脚尺寸，所述主尺与所述填角焊缝的焊脚相抵，得出焊脚尺寸测量值以及第二触点高度；

根据所述焊件的倾斜角度θ的正切值以及所述第二触点高度，得出第二偏差长度为第二触点高度*tanθ；

焊脚尺寸实际值为所述焊脚尺寸测量值增加或减少所述第二偏差长度。

优选地，所述焊脚尺寸包括焊脚上口尺寸和焊脚下口尺寸，焊脚上口尺寸实际值等于所述焊脚上口尺寸测量值增加或减少偏差长度，焊脚下口尺寸实际值等于所述焊脚下口尺寸测量值增加或减少偏差长度。

进一步地，焊脚上口尺寸实际值与焊脚上口尺寸测量值的偏差长度等于焊脚下口尺寸实际值与焊脚下口尺寸测量值的偏差长度。

优选地，在所述焊件倾斜角θ大于90°一侧测量焊脚尺寸时，焊脚尺寸实际值为所述焊脚尺寸测量值减少所述第一偏差长度或所述第二偏差长度；在所述焊件倾斜角θ小于90°一侧测量焊脚尺寸时，焊脚尺寸实际值为所述焊脚尺寸测量值增加所述第一偏差长度或所述第二偏差长度。

进一步地，所述焊件倾斜角θ大于90°一侧的焊脚尺寸的偏差长度等于所述焊件倾斜角θ小于90°一侧的焊脚尺寸的偏差长度。

优选地，焊脚尺寸实际值设为K，所述焊脚尺寸测量值设为K’，所述第一偏差长度设为λ，对于测量留有缓焊段的填角焊缝的焊脚尺寸，则K＝K’±λ。

进一步地，设所述第一触点高度为b，所述第一测量数值为a，所述第二触点高度为c，所述第二偏差长度为c*(a/b)，对于测量未留有缓焊段的填角焊缝的焊脚尺寸，则K＝K’±c*(a/b)。

更进一步地，所述第一触点高度b和所述第二触点高度c为所述焊脚尺的外形尺寸固定值，设c/b为γ，则K＝K’±γa，γ为常数。

优选地，所述焊脚尺的主尺包括刻度端和支撑端，测量填角焊缝的焊脚尺寸时，所述刻度端与所述焊件或所述填角焊缝的焊脚相抵。

进一步地，所述第一触点高度为所述刻度端与所述焊件的触点和所述高度尺与所述焊件的触点之间的竖直高度，所述第二触点高度为所述高度尺与所述焊件的触点和所述刻度端与所述焊脚之间的竖直高度。

本发明提供的填角焊缝焊脚测量方法通过采用简易焊脚尺，通过测量以及计算，可以直接测量或间接测量得出互不垂直的焊接结构的填角焊缝的焊脚尺寸，能准确掌握现场实际焊脚尺寸，有利于实现焊脚尺寸控制，减少焊接变形和焊脚消耗。

附图说明

通过附图中所示的本发明优选实施例更具体说明，本发明上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本的主旨。

图1为本发明实施例提供的填角焊缝焊脚测量方法的焊脚尺测量示意图1；

图2为本发明实施例提供的填角焊缝焊脚测量方法的焊脚尺测量示意图2；

图3为本发明实施例提供的填角焊缝焊脚测量方法的焊脚尺测量示意图3；

图4为图3中焊件倾斜角的示意图；

图5为本发明实施例提供的填角焊缝焊脚测量方法的焊脚尺的尺寸示意图；

图6为本发明实施例提供的填角焊缝焊脚测量方法的焊脚尺测量示意图4；

图7为本发明实施例提供的填角焊缝焊脚测量方法的焊脚尺测量示意图5；

图8为本发明实施例提供的填角焊缝焊脚测量方法的焊脚尺测量示意图6；

图9为本发明实施例提供的填角焊缝焊脚测量方法的步骤流程图1；

图10为本发明实施例提供的填角焊缝焊脚测量方法的步骤流程图2。

图中：焊件1；焊接平面2；主尺3；高度尺4；焊脚5；刻度端6；支撑端7。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本进行更全面的描述。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“安装”、“一端”、“另一端”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参考图1-图10，本发明实施例提供一种填角焊缝焊脚测量方法，其包括如下步骤：

S11：使用焊脚尺测量留有缓焊段的填角焊缝，焊脚尺的主尺与焊件相抵，得出使用焊脚尺测量的第一偏差长度；所谓缓焊段即是在焊接过程中，在焊件上留有一段暂未焊接的区域，如图1所示，焊脚尺的主尺与焊接平面贴合，同时主尺的一端抵靠在焊件上，滑动焊脚尺的高度尺，使其也抵靠在焊件上，此时高度尺的读数数值就是第一偏差长度，也就是焊件倾斜后导致高度尺相对于主尺的偏差；

S12：测量填角焊缝的焊脚尺寸，主尺与填角焊缝的焊脚相抵，得出焊脚尺寸测量值；如图2所示，在得出缓焊段的第一偏差长度后，使用焊脚尺测量已经完成填角焊缝的焊脚尺寸，焊脚尺的主尺的一端抵靠在焊脚上，滑动焊脚尺的高度尺，使其也抵靠在焊件上，此时高度尺的读数数值就是焊脚尺寸测量值；

S13：焊脚尺寸实际值为焊脚尺寸测量值增加或减少第一偏差长度；

或

S21：使用焊脚尺测量未留有缓焊段的填角焊缝，焊脚尺的主尺与焊件相抵，得出焊脚尺的高度尺和主尺之间的第一触点高度以及高度尺的第一测量数值；所谓未留有缓焊段即是焊接已经完成，填角焊缝处均已是焊脚，此时无法直接测量焊件倾斜的第一偏差长度；如图3所示，主尺包括刻度端和支撑端，将刻度端抵靠在焊件上，滑动高度尺使其也抵靠在焊件上，读出高度尺的读数数值，即是第一测量数值；如图4和图5所示，刻度端以及高度尺分别与焊接的两个触点之间的高度为第一触点高度；

S22：根据第一触点高度和第一测量数值得出焊件的倾斜角度θ的正切值为tanθ＝第一测量数值/第一触点高度，如图4所示；

S23：测量填角焊缝的焊脚尺寸，焊脚尺的主尺与填角焊缝的焊脚相抵，得出焊脚尺寸测量值以及第二触点高度，如图5和图6所示；

S24：根据焊件的倾斜角度θ的正切值以及第二触点高度，得出第二偏差长度为第二触点高度*tanθ；

S25：焊脚尺寸实际值为焊脚尺寸测量值增加或减少第二偏差长度。

如图6和图7所示，在优选实施例中，焊脚尺寸包括焊脚上口尺寸和焊脚下口尺寸，焊脚上口尺寸实际值等于焊脚上口尺寸测量值增加或减少偏差长度，焊脚下口尺寸实际值等于焊脚下口尺寸测量值增加或减少偏差长度。测量焊脚上口尺寸时，主尺的刻度端贴合焊件，高度尺支撑在焊接平面上，同时调整主尺的位置使其抵靠在焊脚上，此时高度尺上的读数即是焊脚上口尺寸测量值；测量焊脚下口尺寸时，主尺的刻度端贴合焊接平面，同时调整主尺的位置使其抵靠在焊脚上，滑动高度尺使其抵靠在焊件上，此时高度尺上的读数即是焊脚上口尺寸测量值。

进一步地，焊脚上口尺寸实际值与焊脚上口尺寸测量值的偏差长度等于焊脚下口尺寸实际值与焊脚下口尺寸测量值的偏差长度。即是在实际测量的过程中，焊脚上口尺寸和焊脚下口尺寸的偏差长度一致，则可以通过测量一次偏差长度就确定焊脚上口尺寸和焊脚下口尺寸的偏差长度。

请参考图1-图8，在优选实施例中，在焊件倾斜角θ大于90°一侧测量焊脚尺寸时，焊脚尺寸实际值为焊脚尺寸测量值减少第一偏差长度或第二偏差长度；在焊件倾斜角θ小于90°一侧测量焊脚尺寸时，焊脚尺寸实际值为焊脚尺寸测量值增加第一偏差长度或第二偏差长度。因为当薄板结构因安装或焊接变形导致不垂直时，使用简易焊脚尺测量填角焊缝的测量焊脚与实际焊脚有偏差，具体为在倾斜角大于90°一侧测量焊脚大于实际焊脚，倾斜角小于90°一侧测量焊脚小于实际焊脚。

进一步地，焊件倾斜角θ大于90°一侧的焊脚尺寸的偏差长度等于焊件倾斜角θ小于90°一侧的焊脚尺寸的偏差长度。即是在实际测量的过程中，焊件两侧的偏差长度一致，则可以通过测量一次偏差长度就确定焊件两侧的偏差长度。

请参考图1-图8，在优选实施例中，焊脚尺寸实际值设为K，焊脚尺寸测量值设为K’，第一偏差长度设为λ，对于测量留有缓焊段的填角焊缝的焊脚尺寸，则K＝K’±λ。即对于焊件倾斜角θ大于90°一侧的焊脚尺寸为：K＝K’-λ；对于焊件倾斜角θ小于90°一侧的焊脚尺寸为：K＝K’+λ。

在优选实施例中，设第一触点高度为b，第一测量数值为a，第二触点高度为c，第二偏差长度为c*(a/b)，对于测量未留有缓焊段的填角焊缝的焊脚尺寸，则K＝K’±c*(a/b)。即对于焊件倾斜角θ大于90°一侧的焊脚尺寸为：K＝K’-c*(a/b)；对于焊件倾斜角θ小于90°一侧的焊脚尺寸为：K＝K’+c*(a/b)。

进一步地，如图5所示，第一触点高度b和第二触点高度c为焊脚尺的外形尺寸固定值，设c/b为γ，则K＝K’±γa，γ为常数。即对于焊件倾斜角θ大于90°一侧的焊脚尺寸为：K＝K’-γa；对于焊件倾斜角θ小于90°一侧的焊脚尺寸为：K＝K’+γa。

在建造焊接现场，可以将焊脚计算公式和常数数值输入到电脑或计算器中，在对不同焊件、不同区域的地方进行焊脚尺寸测量，都可以通过仅测量两个数值并将其输入到电脑或计算器中，就可以快速得出实际的焊脚尺寸，大大节省了人力并提高了测量的准确度。

在优选实施例中，焊脚尺的主尺包括刻度端和支撑端，测量填角焊缝的焊脚尺寸时，刻度端与焊件或填角焊缝的焊脚相抵。如图3-图6所示，第一触点高度为刻度端与焊件的触点和高度尺与焊件的触点之间的竖直高度，第二触点高度为高度尺与焊件的触点和刻度端与焊脚之间的竖直高度。

本发明提供的填角焊缝焊脚测量方法通过采用简易焊脚尺，通过测量以及计算，可以直接测量或间接测量得出互不垂直的焊接结构的填角焊缝的焊脚尺寸，能准确掌握现场实际焊脚尺寸，有利于实现焊脚尺寸控制，减少焊接变形和焊脚消耗。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“优选实施例”、“再一实施例”、“其他实施例”或“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种填角焊缝焊脚测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

使用焊脚尺测量留有缓焊段的填角焊缝，所述焊脚尺的主尺与焊件相抵，得出使用所述焊脚尺测量的第一偏差长度；

测量填角焊缝的焊脚尺寸，所述主尺与所述填角焊缝的焊脚相抵，得出焊脚尺寸测量值；

焊脚尺寸实际值为所述焊脚尺寸测量值增加或减少所述第一偏差长度；

或

使用焊脚尺测量未留有缓焊段的填角焊缝，所述焊脚尺的主尺与焊件相抵，得出所述焊脚尺的高度尺和主尺之间的第一触点高度以及所述高度尺的第一测量数值；

根据所述第一触点高度和所述第一测量数值得出所述焊件的倾斜角度θ的正切值为tanθ＝第一测量数值/第一触点高度；

测量填角焊缝的焊脚尺寸，所述主尺与所述填角焊缝的焊脚相抵，得出焊脚尺寸测量值以及第二触点高度；

根据所述焊件的倾斜角度θ的正切值以及所述第二触点高度，得出第二偏差长度为第二触点高度*tanθ；

焊脚尺寸实际值为所述焊脚尺寸测量值增加或减少所述第二偏差长度。

2.如权利要求1所述的填角焊缝焊脚测量方法，其特征在于，所述焊脚尺寸包括焊脚上口尺寸和焊脚下口尺寸，焊脚上口尺寸实际值等于所述焊脚上口尺寸测量值增加或减少偏差长度，焊脚下口尺寸实际值等于所述焊脚下口尺寸测量值增加或减少偏差长度。

3.如权利要求2所述的填角焊缝焊脚测量方法，其特征在于，焊脚上口尺寸实际值与焊脚上口尺寸测量值的偏差长度等于焊脚下口尺寸实际值与焊脚下口尺寸测量值的偏差长度。

4.如权利要求1所述的填角焊缝焊脚测量方法，其特征在于，在所述焊件倾斜角θ大于90°一侧测量焊脚尺寸时，焊脚尺寸实际值为所述焊脚尺寸测量值减少所述第一偏差长度或所述第二偏差长度；在所述焊件倾斜角θ小于90°一侧测量焊脚尺寸时，焊脚尺寸实际值为所述焊脚尺寸测量值增加所述第一偏差长度或所述第二偏差长度。

5.如权利要求4所述的填角焊缝焊脚测量方法，其特征在于，所述焊件倾斜角θ大于90°一侧的焊脚尺寸的偏差长度等于所述焊件倾斜角θ小于90°一侧的焊脚尺寸的偏差长度。

6.如权利要求1所述的填角焊缝焊脚测量方法，其特征在于，焊脚尺寸实际值设为K，所述焊脚尺寸测量值设为K’，所述第一偏差长度设为λ，对于测量留有缓焊段的填角焊缝的焊脚尺寸，则K＝K’±λ。

7.如权利要求6所述的填角焊缝焊脚测量方法，其特征在于，设所述第一触点高度为b，所述第一测量数值为a，所述第二触点高度为c，所述第二偏差长度为c*(a/b)，对于测量未留有缓焊段的填角焊缝的焊脚尺寸，则K＝K’±c*(a/b)。

8.如权利要求7所述的填角焊缝焊脚测量方法，其特征在于，所述第一触点高度b和所述第二触点高度c为所述焊脚尺的外形尺寸固定值，设c/b为γ，则K＝K’±γa，γ为常数。

9.如权利要求1所述的填角焊缝焊脚测量方法，其特征在于，所述焊脚尺的主尺包括刻度端和支撑端，测量填角焊缝的焊脚尺寸时，所述刻度端与所述焊件或所述填角焊缝的焊脚相抵。

10.如权利要求9所述的填角焊缝焊脚测量方法，其特征在于，所述第一触点高度为所述刻度端与所述焊件的触点和所述高度尺与所述焊件的触点之间的竖直高度，所述第二触点高度为所述高度尺与所述焊件的触点和所述刻度端与所述焊脚之间的竖直高度。

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