CN114799419B - Co2气体保护焊粗焊丝全熔透打底、填充焊接工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了CO2气体保护焊粗焊丝全熔透打底、填充焊接工艺，包括如下步骤：构件准备、焊前准备和焊道焊接。根据腹板的厚度t在其长度方向两侧切割出坡口；在腹板待全熔透的位置加装两块垫板，在腹板一侧加装与垫板垂直的翼板，使坡口、垫板以及翼板之间形成焊道。选择保护套配件，设定焊接参数。将焊丝安装到所选的保护套配件上，在焊道内采用月牙式焊接法依序进行打底、填充。当在板厚≥30mm的箱型构件中，使用Ф1.4mm的实芯焊丝，因焊丝直径较大，其焊丝熔敷相对量也就相应地更快，因总体焊丝填充量不变，则焊接时间也就相对地降低，而当焊接时间相同时，该焊接工艺一次填充量相对于传统使用Ф1.2mm的实芯焊丝较多，既能保证焊接质量，又能提高焊接效率。
Description
技术领域
本发明涉及钢结构焊接工艺技术领域，尤其涉及CO2气体保护焊粗焊丝全熔透打底、填充焊接工艺。
背景技术
目前CO2气体保护焊在钢构件焊接中使用的焊丝直径主要有：Ф0.8mm、Φ1.0mm、Φ1.2mm等规格的细焊丝，而CO2气体保护焊传统工艺主要采用Φ 1.2mm的实芯焊丝进行打底、填充，长期以来未有新的工艺突破或改进，小直径的气保焊焊丝存在焊丝直径小、一次填充量少、焊接效率低下的问题，影响着钢结构整体加工工期的进度，故研究气保焊中、粗焊丝在钢构件中的高效焊接工艺也是迫在眉睫，以适应钢构的焊接需要。
发明内容
为解决了现有技术中的小直径的气保焊焊丝存在焊丝直径小、一次填充量少、焊接效率低下的技术问题，本发明提供CO2气体保护焊粗焊丝全熔透打底、填充焊接工艺。
本发明采用以下技术方案实现：CO2气体保护焊粗焊丝全熔透打底、填充焊接工艺，包括如下步骤：
S1、构件准备，根据腹板的厚度t在其长度方向两侧切割出坡口；
在腹板待全熔透的位置加装两块垫板，使两块垫板分别与两道坡口平行，且位于坡口反面的腹板上，突出至腹板长度方向两侧的外部；
在腹板一侧加装与垫板垂直的翼板，以组立出箱型柱构件中的槽形柱肢，使坡口、垫板以及翼板之间形成焊道；
S2、焊前准备，选择保护套配件，设定焊接参数；
S3、焊道焊接，将焊丝安装到所选的保护套配件上，基于所设定的焊接参数，在焊道内采用月牙式焊接法依序进行打底、填充。
作为上述方案的进一步改进，在所述的步骤S1中，当坡口在被切割出后，去除坡口表面及位于坡口两侧腹板表面的杂质，并进行打磨；去除焊丝表面的杂质。
作为上述方案的进一步改进，在所述的步骤S1中，在垫板与腹板搭接的内侧采用定位焊的方式对垫板进行固定。
作为上述方案的进一步改进，在所述的步骤S2中，在焊接前，对焊道的根部进行清理。
作为上述方案的进一步改进，在所述的步骤S2中，当箱型构件的板厚t≥ 40mm，应在焊前对焊道中的坡口表面进行预热，使焊道的道间温度升至预设范围；
其中，当焊道长度大于2m时，采用分段预热、分段打底，预热温度为75-85℃，分段长度为1.5-2.0m。
作为上述方案的更进一步改进，在所述的步骤S2中，在焊前，应保持焊道的道间温度在预设范围内，并采用红外测温仪进行检测；
若焊道的道间温度超过预设范围时，应使焊道自然冷却回至所述预设范围，再继续对焊道内进行焊接；
若焊道的焊接过程存在中断现象，则箱型构件需采用自然冷却的方式降至室温；当继续对焊道进行焊接时，需重新将焊道预热至预设范围，再继续对焊道内进行焊接。
作为上述方案的进一步改进，在所述的步骤S2中，当选择保护套配件时：
当箱型构件的35mm＜板厚t＜60mm，先采用500A变径保护套配件进行多遍打底，再更换500A保护套配件进行填充；
当箱型构件的板厚t≥60mm，采用350A变径保护套配件进行多遍打底，采用500A变径保护套配件进行多遍中部填充，采用500A保护套配件进行上部填充。
作为上述方案的进一步改进，在所述的步骤S2中，基于箱型构件的板厚t 设定焊接参数，焊接参数包括焊道焊接时所采用的电流、电压以及焊接速度。
作为上述方案的进一步改进，在所述的步骤S3中，在焊道焊接时，记录焊道内所焊出每道焊缝的焊缝质量外观，且记录每道焊缝所包含的各焊接层的焊缝高度，使各焊接层的焊缝高度为3-4mm。
作为上述方案的进一步改进，所述焊丝选用Φ1.4mm的实芯焊丝，该焊丝适用于箱型柱肢板厚t≥30mm的全熔透焊缝的打底、填充。
本发明的有益效果为：
1、本发明的CO2气体保护焊粗焊丝全熔透打底、填充焊接工艺，当在板厚≥30mm的箱型构件中，使用Ф1.4mm的实芯焊丝，因焊丝直径较大，其焊丝熔敷相对量也就相应地更快，因总体焊丝填充量不变，则焊接时间也就相对地降低，而当焊接时间相同时，该焊接工艺一次填充量相对于传统使用Ф1.2mm 的实芯焊丝较多，既能保证焊接质量，又能提高焊接效率。
2、本发明的CO2气体保护焊粗焊丝全熔透打底、填充焊接工艺，由于厚板重型钢构，其全熔透要求较多，要达到相应的熔深，其电流通常较大，而直径Ф1.2mm焊丝的电流适用上限已经超过了实际要求的电流，焊丝无法满足，但Ф1.4mm实芯焊丝的电流可以达到400A，适用电流范围更广。
3、本发明的CO2气体保护焊粗焊丝全熔透打底、填充焊接工艺，根据板厚试验结果，不同板厚因全熔透坡口形式及大小的不同，坡口深度、宽度及焊枪的摆角要求，可配套不同的焊枪变径保护套配件，以实现最佳的填充效果。
附图说明
图1为本发明实施例1提供的CO2气体保护焊粗焊丝全熔透打底、填充焊接工艺的流程示意图；
图2为本焊接工艺步骤S1中对应厚度不同得箱型构件所制作出的板材坡口形式的结构示意图；
图3为本焊接工艺步骤S1中在腹板全熔透位置加装垫板的示意图；
图4为本焊接工艺步骤S1中腹板、垫板、翼板组立后的结构示意图；
图5为本焊接工艺步骤S2中焊道在打底前预先清理坡口根部的结构示意图；
图6为本焊接工艺步骤S2中三种保护套配件的结构示意图；
图7为本焊接工艺步骤S2中采用500A保护套配件进行模拟实验的结构示意图；
图8为本焊接工艺步骤S2中采用500A变径保护套配件、500A保护套配件进行模拟实验的结构示意图；
图9为本焊接工艺步骤S2中采用350A变径保护套配件、500A变径保护套配件、500A保护套配件进行模拟实验的结构示意图；
图10为本焊接工艺步骤S2中基于箱型构件板厚t＝80mm时，采用各保护套配件分别焊接作业时坡口开口角模拟的结构示意图；
图11为本焊接工艺步骤S2中基于箱型构件板厚t＝50mm时，采用各保护套配件分别焊接作业时坡口开口角模拟的结构示意图；
图12为本焊接工艺步骤S3中使用保护套配件和焊丝采用月牙式焊接法进行焊接作业的示意图；
图13为本焊接工艺在满足全熔透坡口效果的前提下，可实现的最小坡口间距的坡口示意图；
图14为本发明实施例3提供的CO2气体保护焊粗焊丝全熔透打底、填充焊接工艺的步骤S1中所采用的划线装置的结构示意图；
图15为图14中划线装置处于另一状态下的剖面结构示意图；
图16为图14中划线器通过定位机构安装在基座上的剖面结构示意图；
图17为图16中局部的结构示意图，去除了划线器；
图18为图15中辅助轮组的剖面结构示意图；
图19为图15中第一筒体的正视示意图。
主要符号说明：
1、腹板；2、坡口；3、中心线；4、翼板；5、垫板；6、焊道；7、根部； 9、盖面层；10、焊丝；11、350A变径保护套配件；12、500A保护套配件；13、 500A变径保护套配件；14、箱型构件；15、槽形柱肢；16、填充层的填充减少量；17、横臂；18、划线器；19、基座；20、环体；21、插槽；22、夹板；23、承压块；24、内螺纹；25、外螺纹；26、第一连杆；27、滑块；28、第二连杆； 29、第一筒体；30、第二筒体；31、第三筒体；32、轮体；33、导向压板；34、空腔；35、通槽；36、第二限位块；37、第一限位块；38、丝杆。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
CO2气体保护焊粗焊丝全熔透打底、填充焊接工艺所采用的焊接设备及焊材如下：
1、焊接设备：奥太逆变式CO2气体保护焊机，NBC-630
2、焊材：ER50-6，Φ1.4mm焊丝，批号141121
3、保护气体：99.7％CO2
4、构件：以箱型构件为例。
本实施例中的气体保护焊粗焊的焊丝(10)选用Φ1.4mm的实芯焊丝，该焊丝(10)适用于箱型柱肢(14)板厚t≥30mm的全熔透焊缝的打底、填充。Φ1.4mm的实芯焊丝可直接使用Φ1.2mm的焊枪，通过调整送丝顺畅，焊丝外露15-25mm。因Φ1.4mm的实芯焊丝高效的焊接效率的应用前景，以推进其在钢构中的广泛应用。
请结合图1，CO2气体保护焊粗焊丝全熔透打底、填充焊接工艺，包括如下步骤：
S1、构件准备
根据腹板1的厚度t在其长度方向两侧切割出坡口2。在本实施例中，箱型构件14的坡口2形式根据实际制作经验，根据不同板厚t对应的箱型构件14，其坡口2角度及尺寸按照如图2进行半自动切割。
由上述图2可知，当箱型构件14的板厚t＝30mm时，仅在腹板1的长度方向上切割出坡口2，此时坡口2所呈的截面呈半V型结构(如图4)。而当箱型构件14的板厚t＞30mm时，不仅在腹板1的长度方向上切割出坡口2，也在翼板4上的对应位置切割出与腹板1上坡口2镜像对称的坡口2，则此时坡口2 所呈的截面呈完整的V型结构。
在步骤S1中，当坡口2在被切割出后，去除坡口2表面及位于坡口2两侧 50mm范围内的腹板1表面的杂质，并采用磨光机进行打磨，使坡面2表面以及坡口两侧50mm范围内的腹板1表面光泽、平整、露出金属光泽。该处的杂质包括附着在坡口2表面或者腹板1表面的氧化皮、锈蚀、油污、水等。去除焊丝10表面的杂质，焊丝10表面的杂质为附着在焊丝10表面的油污和锈蚀，应清除干净。
请结合图3，基于腹板1的中心线3，在每块腹板1待全熔透的位置加装两块垫板5，使两块垫板5分别与两道坡口2平行，且位于坡口2反面的腹板1 上，突出至腹板1长度方向两侧的外部。腹板3的中心线与腹板3长度方向平行，且位于腹板3宽度方向的中间位置。
在步骤S1中，垫板5位于坡口2所在腹板1面的反面，在垫板5与腹板1 搭接的内侧采用定位焊的方式对垫板5进行固定，
请结合图4，按照箱型构件14组立过程的U型组立方式，在腹板1一侧加装与垫板5垂直的翼板4，以组立出箱型柱构件14中的槽形柱肢15，使坡口2、垫板5以及翼板4之间的组立间隙形成焊道6。
S2、焊前准备
请结合图5，在焊接前，对焊道6的根部7进行清理，避免杂质对焊道6 后续打底质量的影响。
在步骤S2中，当箱型构件14的板厚t＜40mm，可在清根后直接对焊道6 进行焊接作业。但当箱型构件14的板厚t≥40mm，为避免焊丝10熔融后与箱型构件14的板材接触导致急速冷却产生冷裂纹，应在焊前首先对焊道6中的坡口2表面进行预热，使焊道6的道间温度(层间温度)升至预设范围，焊道的预热温度和道间温度可照如下表1：
表1为焊道6预热温度、道间温度的参照表
其中，当焊道6长度大于2m时，采用分段预热、分段打底，预热温度为 75-85℃，分段长度为1.5-2.0m。本实施例对于长度大于2m的焊道，预热温度优选为80℃左右。
需要注意的是，在焊前，应保持焊道5的道间温度在预设范围内，并采用红外测温仪进行检测。
若焊道5的道间温度超过所述预设范围时，应使焊道5自然冷却回至预设范围，再继续对焊道5内进行焊接。
若焊道5的焊接过程存在中断现象，则箱型构件14需采用自然冷却的方式降至室温。当继续对焊道5进行焊接时，需重新将焊道5预热至预设范围，再继续对焊道5内进行焊接。
请结合图6，在步骤S2中，当选择保护套配件时，由于工厂制作因坡口间隙、厚板深度较深的问题，涉及到的变径保护套配件如下：350A变径保护套配件11(φ14*100mm)、500A保护套配件12(φ18*84mm)、500A变径保护套配件13(φ24*84mm)。
箱型构件14采用常规保护套配件500A按工艺要求坡口2较大，打底、填充时焊丝10伸出长度较长，最长可达到30mm，如为了保证焊缝全融透，其坡口角度需放大从而加大了焊丝10的填充量。
本实施例中焊道6焊接时所选择的保护套配件，可经过CAD模拟试验结果来确定。CAD模拟试验内容包括：试验过程中同一人、同一设备施焊，焊机电流、电压及气体流量不变。本次焊接共完成三种型号的保护套配件进行打底、填充试验跟踪(如图6)。箱型构件14的板厚、坡口2以保护套配件的尺寸为基准，分别进行CAD模拟，共计分为3组，第1组箱型构件14的板厚t≤35mm，选用t＝30mm。第二组箱型构件14的板厚为35mm＜t＜60mm，选用t＝50mm，第三组箱型构件14的板厚为t≥60mm，选用t＝80mm，具体实验结果如下：
请结合图7，对于第一组箱型构件14的板厚t＝30mm，采用500A保护套配件12直接打底、填充。
请结合图8，对于第二组箱型构件14的板厚t＝50mm，采用500A变径保护套配件13打底，500A保护套配件12填充，其中先使用500A变径保护套配件13打底3遍，再更换500A保护套配件12进行填充。
请结合图9，对于第三组箱型构件14的板厚t＝80mm，采用350A变径保护套配件11打底，500A变径保护套配件13填充，500A保护套配件12填充，其中先使用350A变径保护套配件11打底3遍，再更换500A变径保护套配件 13进行中部填充3遍，接着再更换500A保护套配件12进行上部填充。
通过实验，对使用不同型号的保护套配件进行焊道6焊接时，对比如下图 10和图11，可分析出各型号保护套配件的优缺点：
1、350A变径保护套配件11在使用过程中
优点：打底时因底部空间小，枪嘴可伸入并可以保证焊缝成形效果较好；
缺点：在中部填充和上部填充时因二氧化碳出气量减少，保护效果减弱，焊缝成形效果差，易产生气孔，且在焊接过程中每条焊缝长度大于1米时，枪咀容易造成飞溅堵塞。
2、500A变径保护套配件13在使用过程中
优点：对于35mm＜板厚t＜60mm的箱型构件板材，保护套在打底和中部填充时焊缝成形好；
缺点：对于35mm＜板厚t＜60mm的箱型构件板材，上部填充时效果差，气体不能形成好的保护，焊缝易产生气孔；
3、500A保护套配件12在使用过程中
优点:可以完成整个填充过程，在焊接过程中气体保护充足，空间合理，焊缝成形好，效率高；
缺点：对板厚t＞35mm的箱型构件板材在不加大坡口2角度时，无法深入焊道6底部进行打底。
基于上述实验结果与分析进行保护套配件的选择，具体如下：
当箱型构件14的板厚t≤35mm，全程选用500A保护套配件12进行打底、填充；
当箱型构件14的35mm＜板厚t＜60mm，先采用500A变径保护套配件13 进行3遍打底，再更换500A保护套配件12进行填充。
当箱型构件14的板厚t≥60mm，采用350A变径保护套配件11进行3遍打底，采用500A变径保护套配件13进行3遍中部填充，采用500A保护套配件12进行上部填充。
在步骤S2中，当设定焊接设备的焊接参数时，基于箱型构件14的板厚t 设定焊接参数，焊接参数包括焊道6焊接时所采用的电流、电压以及焊接速度等，具体焊接参数如下表2所示：
表2为采用Ф1.4mm实芯焊丝的气保焊焊接工艺参数
S3、焊道焊接，将焊丝10安装到所选的保护套配件上，基于所设定的焊接参数，在焊道6内采用月牙式焊接法依序进行打底、填充(如图12)。
在所步骤S3中进行焊道6焊接时，需进行多层多道焊，记录焊道6内所焊出每道焊缝的焊缝质量外观，且记录每道焊缝所包含的各焊接层的焊缝高度，使各焊接层的焊缝高度为3-4mm，请参考下表3：
表3为各焊接层的焊缝高度参数
实施例2
本实施例2为实施例1焊接工艺的效益分析，具体如下表4和表5：
表4为1.4mm与Φ1.2mm实芯焊丝对构件加工的对比分析
表5为Φ1.4mm实芯焊丝选用可变径保护套配件的效益提升
由表4和表5可知，通过对Φ1.4mm实芯焊丝试验应用，经构件制作的对比分析结果可以看出，Φ1.4mm实芯焊丝全熔透焊缝的探伤合格率稳中有升，焊接质量得以保证，同时焊接效率明显提高。
综上，根据焊丝的使用效果可以看出，在一定条件下，选择使用1.4mm的实芯焊丝要比1.2mm的实芯焊丝及以上的细焊丝更具技术优势，原因如下：
1、在板厚t≥30mm的箱型构件14中，使用Ф1.4mm的实芯焊丝，既能保证焊接质量，又能提高焊接效率。因1.4mm的实芯焊丝直径较大，其焊丝熔敷相对量也就相应地更快，因总体焊丝填充量不变，则焊接时间也就相对地降低。
2、因厚板重型钢构，其全熔透要求较多，要达到相应的熔深，其电流通常较大。而直径Ф1.2mm的实芯焊丝的电流适用上限已经超过了实际要求的电流，焊丝无法满足，但Ф1.4mm的实芯焊丝的电流可以达到400A，适用电流范围更广。
3、全熔透坡口形式和大小根据试验推导，在满足全熔透坡口效果的前提下，可实现的最小坡口间距坡口如图13所示。
4、根据箱型构件14不同板厚t的试验结果，不同板厚t因全熔透坡口形式及大小的不同，坡口深度、宽度及焊枪的摆角要求，可配套不同的焊枪变径保护套配件，以实现最佳的填充效果，同比1.2mm的实芯焊丝的使用对比，其电流、电压、焊接速度等参数要相对更高、更快，具体参考参数见上表2。
实施例3
本实施例3为实施例1的区别在于，本实施例中采用划线装置在实施例1 焊接方法步骤S1中的腹板1完成中心线的划线作业。
请结合图14至19，划线装置包括基座19、划线器18和定位机构，基座 19底部开设有可供划线器18插置的插槽21，定位机构设置于基座19上，定位机构包括相对设置在插槽21内的两个夹板22、传动组件以及驱动组件，两个夹板22之间形成用于夹持固定划线器18的夹持空间。传动组件设置于基座19 内部，驱动组件设置在基座19外侧，驱动组件作用于传动组件，调节两个夹板 22之间的夹距，方便实现对划线器18的快速拆装。
传动组件包括两根第一连杆26、两个滑块27以及两个承压块23，两个第一连杆26相近端均伸入插槽21分别连接在两个夹板22的相离侧上，以带动两个夹板22运动同步，两个承压块23分别设置在两个第一连杆26的相离端上，且分别位于基座19相应两侧的外部。在基座19的两侧开设有两道滑槽(未标示)，两道滑槽与插槽21连通。两个滑块27分别活动设置于两个滑槽内，并可在相应滑槽中移动。两个滑块27分别套接固定在两个第一连杆26外侧。
当承压块23受压时，承压块23可通过第一连杆26带动滑块27和夹板22 朝着基座19中心方向移动，以将划线器18夹持固定住。
在本实施例中第一连杆26外侧套设有第一弹簧(未标示)，第一弹簧两端分别连接在滑块27靠近插槽21的一侧和滑槽的相应槽壁上。当承压块23未受压时，第一弹簧可帮助滑块27、承压块23、第一连杆26以及夹板22回复至初始位置。
驱动组件包括套设于基座19外侧的环体20，环体20内周侧上半部分布设有内螺纹24，下半部分作为与承压块23挤压配合的施压区域。基座19外侧布设有外螺纹25。当环体20的施压区域未挤压承压块23时，外螺纹25与内螺纹24相互错位并位于内螺纹24的下方，且与施压区域位置相对应。
本实施例中，当先将环体20下移，使环体20上的内螺纹24与基座19上的外螺纹25接触，再旋转环体20使内螺纹24与外螺纹25螺纹作用实现环体 20的旋转下沉，当环体20的施压区域触压承压块23时，会带动承压块23朝向插槽21方向移动。
本实施例中，通过划线装置中的定位机构来固定划线器18，并引导划线装置在腹板1长度方向移动，以在腹板1上划出中心线，同时还可便捷实现划线器18在基座19上的拆装，方便划线器18的维护及更换，安全可靠。
本实施例中划线装置还包括移动机构，移动机构包括横臂17、两个第二连杆28、两组辅助轮组和调距组件。横臂17设置于基座19顶部，两个第二连杆 28相对设置于横臂17上，且与划线器18平行，可沿横臂17沿伸方向上移动。两个第二连杆28分别位于划线器18两侧。两组辅助轮组分别设置于两个第二连杆28底部，以与第二连杆28运动同步。调距组件均设置于横臂17上，用于调节两个第二连杆28之间的距离。
辅助轮组包括同轴设置在第二连杆28底部的第一筒体29，且第一筒体29 可相对第二连杆28转动。第一筒体29外周侧自上而下依次套接有第二筒体30 和第三筒体31，第二筒体30与第一筒体29转动同步，第三筒体31与第一筒体29转动同步，且第三筒体31可在第一筒体29的轴向上相对移动。
第二筒体30的外侧自上而下依次套接固定有导向压板33和轮体32，则该导向压板33和轮体32与第二筒体30运动同步。第三筒体31的外侧自上而下依次套接固定轮体32和导向压板33，则该固定轮体32和导向压板33与第三筒体31运动同步。两个导向压板33之间形成用于对腹板1长度方向两侧进行限位的限位空间，使两个轮体32可稳定地与腹板1长度方向的侧壁滚动接触。本实施例中导向压板33表面经过光滑处理。
在本实施例中第一筒体29内具有轴向延伸的空腔34，在第一筒体29的外侧相对开设有两道轴向延伸且连通空腔34的通槽35。第三筒体31内周侧径向设置有第二限位块36，第二限位块36贯穿空腔34，且两端穿过两个通槽35 后分别固定在第三筒体31内周侧的两端，以与第三筒体31运动同步。第二限位块36顶部与空腔34腔壁顶部之间设置有伸缩杆以及套设在伸缩杆(未标示) 外侧的第二弹簧(未标示)。
本实施例中，当辅助轮组接触腹板1侧壁时，会在位于下方的导向压板33 导向作用下，先带动位于第三筒体31上的轮体32、第二限位块36向下移动(伸缩杆和第二弹簧拉升形变)，以使腹板1侧壁完全进入两个导向压板33形成的限位空间内，上下两个导向压板33可将腹板1上下两面滑动压紧，使腹板1 侧壁与两个轮体32间可稳定地滚动接触，以方便对划线器18后续进行划线移动。
调距组件包括两个第一限位块37和丝杆38，横臂17顶部开设有限位槽(未标示)，两个第一限位块37设置于限位槽内，并可在限位槽中移动。两个第一限位块37底部分别与两个第二连杆28顶部固定连接，丝杆38活动插设在限位槽中，两个第一限位块37均螺纹套设在丝杆38上，当丝杆38转动，两个第一限位块37运动同步，但方向相反。
本实施例中，丝杆38在其轴向两侧的外表面分布的螺纹旋向相反，两个第一限位块37上开设有与相应螺纹旋向适配的螺孔(图未示)，因此当丝杆38 转动并在限位槽的限位作用下，可带动两个第一限位块37相互靠近或者相互分离，方便在划线前将辅助轮组在腹板1两侧上的安装。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.CO2气体保护焊粗焊丝全熔透打底、填充焊接工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1、构件准备，根据腹板的厚度t在其长度方向两侧切割出坡口；
在腹板待全熔透的位置加装两块垫板，使两块垫板分别与两道坡口平行，且位于坡口反面的腹板上，突出至腹板长度方向两侧的外部；
在腹板一侧加装与垫板垂直的翼板，以组立出箱型柱构件中的槽形柱肢，使坡口、垫板以及翼板之间形成焊道；
S2、焊前准备，选择保护套配件，设定焊接参数；
S3、焊道焊接，将焊丝安装到所选的保护套配件上，基于所设定的焊接参数，在焊道内采用月牙式焊接法依序进行打底、填充；
其中，采用划线装置在步骤S1中的腹板完成中心线的划线作业；
所述划线装置包括基座、划线器和定位机构，基座底部开设有可供划线器插置的插槽，定位机构设置于基座上；
定位机构包括相对设置在插槽内的两个夹板、传动组件以及驱动组件，两个夹板之间形成用于夹持固定划线器的夹持空间；传动组件设置于基座内部，驱动组件设置在基座外侧，驱动组件作用于传动组件，调节两个夹板之间的夹距；
传动组件包括两根第一连杆、两个滑块以及两个承压块，两个第一连杆相近端均伸入插槽分别连接在两个夹板的相离侧上，以带动两个夹板运动同步，两个承压块分别设置在两个第一连杆的相离端上，且分别位于基座相应两侧的外部；
在基座的两侧开设有两道滑槽，两道滑槽与插槽连通；两个滑块分别活动设置于两个滑槽内，并可在相应滑槽中移动；两个滑块分别套接固定在两个第一连杆外侧；当承压块受压时，承压块通过第一连杆带动滑块和夹板朝着基座中心方向移动，以将划线器夹持固定住；
第一连杆外侧套设有第一弹簧，第一弹簧两端分别连接在滑块靠近插槽的一侧和滑槽的相应槽壁上；
驱动组件包括套设于基座外侧的环体，环体内周侧上半部分布设有内螺纹，下半部分作为与承压块挤压配合的施压区域；基座外侧布设有外螺纹；当环体的施压区域未挤压承压块时，外螺纹与内螺纹相互错位并位于内螺纹的下方，且与施压区域位置相对应；
划线装置还包括移动机构，移动机构包括横臂、两个第二连杆、两组辅助轮组和调距组件；横臂设置于基座顶部，两个第二连杆相对设置于横臂上，且与划线器平行，可沿横臂沿伸方向上移动；两个第二连杆分别位于划线器两侧；两组辅助轮组分别设置于两个第二连杆底部，以与第二连杆运动同步；调距组件均设置于横臂上，用于调节两个第二连杆之间的距离；
辅助轮组包括同轴设置在第二连杆底部的第一筒体，且第一筒体可相对第二连杆转动；第一筒体外周侧自上而下依次套接有第二筒体和第三筒体，第二筒体与第一筒体转动同步，第三筒体与第一筒体转动同步，且第三筒体可在第一筒体的轴向上相对移动；
第二筒体的外侧自上而下依次套接固定有导向压板和轮体，则该导向压板和轮体与第二筒体运动同步；第三筒体的外侧自上而下依次套接固定轮体和导向压板，则该固定轮体和导向压板与第三筒体运动同步；两个导向压板之间形成用于对腹板长度方向两侧进行限位的限位空间，使两个轮体可稳定地与腹板长度方向的侧壁滚动接触；
第一筒体内具有轴向延伸的空腔，在第一筒体的外侧相对开设有两道轴向延伸且连通空腔的通槽；第三筒体内周侧径向设置有第二限位块，第二限位块贯穿空腔，且两端穿过两个通槽后分别固定在第三筒体内周侧的两端，以与第三筒体运动同步；第二限位块顶部与空腔腔壁顶部之间设置有伸缩杆以及套设在伸缩杆外侧的第二弹簧；
调距组件包括两个第一限位块和丝杆，横臂顶部开设有限位槽，两个第一限位块设置于限位槽内，并可在限位槽中移动；两个第一限位块底部分别与两个第二连杆顶部固定连接，丝杆活动插设在限位槽中，两个第一限位块均螺纹套设在丝杆上，当丝杆转动，两个第一限位块同步反向运动；
所述丝杆在其轴向两侧的外表面分布的螺纹旋向相反，两个第一限位块上开设有与相应螺纹旋向适配的螺孔。
2.如权利要求1所述的CO2气体保护焊粗焊丝全熔透打底、填充焊接工艺，其特征在于，在所述的步骤S1中，当坡口在被切割出后，去除坡口表面及位于坡口两侧腹板表面的杂质，并进行打磨；去除焊丝表面的杂质。
3.如权利要求1所述的CO2气体保护焊粗焊丝全熔透打底、填充焊接工艺，其特征在于，在所述的步骤S1中，在垫板与腹板搭接的内侧采用定位焊的方式对垫板进行固定。
4.如权利要求1所述的CO2气体保护焊粗焊丝全熔透打底、填充焊接工艺，其特征在于，在所述的步骤S2中，在焊接前，对焊道的根部进行清理。
5.如权利要求1所述的CO2气体保护焊粗焊丝全熔透打底、填充焊接工艺，其特征在于，在所述的步骤S2中，当箱型构件的板厚t≥40mm，应在焊前对焊道中的坡口表面进行预热，使焊道的道间温度升至预设范围；
其中，当焊道长度大于2m时，采用分段预热、分段打底，预热温度为75-85℃，分段长度为1.5-2.0m。
6.如权利要求5所述的CO2气体保护焊粗焊丝全熔透打底、填充焊接工艺，其特征在于，在所述的步骤S2中，在焊前，应保持焊道的道间温度在预设范围内，并采用红外测温仪进行检测；
若焊道的道间温度超过预设范围时，应使焊道自然冷却回至所述预设范围，再继续对焊道内进行焊接；
若焊道的焊接过程存在中断现象，则箱型构件需采用自然冷却的方式降至室温；当继续对焊道进行焊接时，需重新将焊道预热至预设范围，再继续对焊道内进行焊接。
7.如权利要求1所述的CO2气体保护焊粗焊丝全熔透打底、填充焊接工艺，其特征在于，在所述的步骤S2中，当选择保护套配件时：
当箱型构件的35mm＜板厚t＜60mm，先采用500A变径保护套配件进行多遍打底，再更换500A保护套配件进行填充；
当箱型构件的板厚t≥60mm，采用350A变径保护套配件进行多遍打底，采用500A变径保护套配件进行多遍中部填充，采用500A保护套配件进行上部填充。
8.如权利要求1所述的CO2气体保护焊粗焊丝全熔透打底、填充焊接工艺，其特征在于，在所述的步骤S2中，基于箱型构件的板厚t设定焊接参数，焊接参数包括焊道焊接时所采用的电流、电压以及焊接速度。
9.如权利要求1所述的CO2气体保护焊粗焊丝全熔透打底、填充焊接工艺，其特征在于，在所述的步骤S3中，在焊道焊接时，记录焊道内所焊出每道焊缝的焊缝质量外观，且记录每道焊缝所包含的各焊接层的焊缝高度，使各焊接层的焊缝高度为3-4mm。
10.如权利要求1所述的CO2气体保护焊粗焊丝全熔透打底、填充焊接工艺，其特征在于，所述焊丝选用Φ1.4mm的实芯焊丝，该焊丝适用于箱型柱肢板厚t≥30mm的全熔透焊缝的打底、填充。
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