CN114888470A - 一种防变形的钢结构焊接工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防变形的钢结构焊接工艺，属于钢结构焊接技术领域，一种防变形的钢结构焊接工艺，首先对T型钢构件、焊接环和锚定栓进行预处理；在工型钢构件上开孔然后将T型钢构件焊接在工型钢构件上；再在T型钢构件上安装锚定栓，使锚定栓贯穿T型钢构件和上支撑板，然后在下支撑柱上套接焊接环，然后通过顶帽向下支撑柱内插入金属柱，上支撑环与上支撑板相抵，再对金属柱进行加热；最后将下支撑柱与工型钢构件焊接固定，截断金属柱，将顶帽上端打磨光滑，可以实现在对工型钢进行焊接后，通过锚定栓对工型钢和焊接件进行固定和支撑，通过锚定栓的支撑作用让焊接结构施加的作用力不易使工型钢发生变形。
Description
技术领域
本发明涉及钢结构焊接技术领域，特别是涉及一种防变形的钢结构焊接工艺。
背景技术
钢结构是由钢制材料组成的结构，是主要的建筑结构类型之一。结构主要由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成，并采用硅烷化、纯锰磷化、水洗烘干、镀锌等除锈防锈工艺。各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接。因其自重较轻，且施工简便，广泛应用于大型厂房、场馆、超高层等领域。钢结构容易锈蚀，一般钢结构要除锈、镀锌或涂料，且要定期维护。
传统钢结构的防变形控制方法直接采用夹紧支撑固定方式，需要人工进行夹紧支撑固定操作，费时费力，极易出现失误，导致钢结构变形加快，不利于钢结构的防变形；针对这些缺陷，设计一种用于钢结构的防变形控制方法是很有必要的。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种防变形的钢结构焊接工艺，本方案可以实现在对工型钢进行焊接后，通过锚定栓对工型钢和焊接件进行固定和支撑，通过锚定栓的支撑作用让焊接结构施加的作用力不易使工型钢发生变形。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种防变形的钢结构焊接工艺，包括一种焊接钢结构，所述焊接钢结构包括工型钢构件，所述工型钢构件包括芯杆，所述芯杆的上下两端分别连接有上支撑板和底板，所述工型钢构件上焊接有多个T型钢构件，所述T型钢构件包括横板，所述横板上固定连接有竖板，所述横板上插接有两对锚定栓，所述横板和上支撑板上均开设有与锚定栓相匹配的贯穿孔，所述锚定栓包括顶帽，所述顶帽的下端固定连接有下支撑柱，所述下支撑柱的上侧设有上支撑环，所述上支撑环与顶帽滑动连接，所述下支撑柱与上支撑环之间连接有活动环，所述活动环的底端与下支撑柱滑动连接，且下支撑柱内开设有与活动相匹配的空腔，所述顶帽上开设有与空腔相通的贯穿孔，所述下支撑柱的底端与工型钢构件之间连接有焊接环，所述焊接环包括弹性金属外环，所述弹性金属外环的内壁上固定连接有与下支撑柱相匹配的内嵌环；
其焊接工艺为：
S1，首先对T型钢构件、焊接环和锚定栓进行预处理；
S2，在工型钢构件上开孔然后将T型钢构件焊接在工型钢构件上，焊接时使工型钢构件上的孔与T型钢构件匹配；
S3，再在T型钢构件上安装锚定栓，使锚定栓贯穿T型钢构件和上支撑板，然后在下支撑柱上套接焊接环，然后通过顶帽向下支撑柱内插入金属柱，液态树脂被金属柱挤压后推动上支撑环上升，使上支撑环远离下支撑柱，直至下支撑柱与底板相抵，上支撑环与上支撑板相抵，再对金属柱进行加热，加热过程中支撑柱内注入的热固性树脂受热凝固并膨胀凝固，使上支撑环与下支撑柱之间通过凝固的树脂固定；
S4，最后将下支撑柱与工型钢构件焊接固定，截断金属柱，将顶帽上端打磨光滑。
进一步的，所述T型钢构件的预处理操作为：对T型钢构件整体进行预热处理，预热温度为100摄氏度，通过对T型钢构件进行预热处理，使焊后不易产生裂纹。
进一步的，所述锚定栓的预处理流程为：通过顶帽向下支撑柱内注入热固性树脂，然后对下支撑柱整体浸泡于低温冷却液中进行冷却处理，使下支撑柱内注入的热固性树脂保持冷却状态，一方面使下支撑柱表面覆盖冷却液，另一方面使冷却液冷却收缩，且对热固性树脂进行低温保护，使热固性树脂不易受热凝固。
进一步的，所述焊接环的预处理流程为：对焊接环进行预热处理，使其内嵌环呈软化状态，其预热温度为80摄氏度，对焊接环进行加热处理，使其受热膨胀，以便与焊接环方便套入下支撑柱，且在焊接环冷却收缩后可与下支撑柱牢固卡紧。
进一步的，所述上支撑环的顶端固定连接有支撑盘，所述支撑盘的外径与焊接环的外径相匹配，通过支撑盘扩大上支撑环与工型钢构件的接触面，使上支撑环对工型钢构件进行有效支撑。
进一步的，所述工型钢构件由芯杆、上支撑板和底板构成的一体化锻造制成的工型钢。
进一步的，所述工型钢构件与T型钢构件的左右两端之间焊接有焊条，通过焊条对T型钢构件限位，辅助T型钢构件固定，使T型钢构件不易发生偏移。
进一步的，所述内嵌环的上端固定连接有多孔吸附环，所述多孔吸附环柔性多孔材料制成，通过多孔吸附环对下支撑柱上流落的冷却液进行吸收，使弹性金属外环不易接触冷却液，减少冷却液对弹性金属外环焊接过程的影响。
进一步的，所述热固树脂的固化温度为150摄氏度。
进一步的，其特征在于：所述S3步骤中的金属柱由良导热材料制成，且金属柱易切断。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本方案可以实现在对工型钢进行焊接后，通过锚定栓对工型钢和焊接件进行固定和支撑，通过锚定栓的支撑作用让焊接结构施加的作用力不易使工型钢发生变形。
(2)锚定栓的预处理流程为：通过顶帽向下支撑柱内注入热固性树脂，然后对下支撑柱整体浸泡于低温冷却液中进行冷却处理，使下支撑柱内注入的热固性树脂保持冷却状态，一方面使下支撑柱表面覆盖冷却液，另一方面使冷却液冷却收缩，且对热固性树脂进行低温保护，使热固性树脂不易受热凝固。
(3)焊接环的预处理流程为：对焊接环进行预热处理，使其内嵌环呈软化状态，其预热温度为80摄氏度，对焊接环进行加热处理，使其受热膨胀，以便与焊接环方便套入下支撑柱，且在焊接环冷却收缩后可与下支撑柱牢固卡紧。
(4)上支撑环的顶端固定连接有支撑盘，支撑盘的外径与焊接环的外径相匹配，通过支撑盘扩大上支撑环与工型钢构件的接触面，使上支撑环对工型钢构件进行有效支撑。
(5)内嵌环的上端固定连接有多孔吸附环，多孔吸附环柔性多孔材料制成，通过多孔吸附环对下支撑柱上流落的冷却液进行吸收，使弹性金属外环不易接触冷却液，减少冷却液对弹性金属外环焊接过程的影响。
附图说明
图1为本发明的钢结构立体图；
图2为图1中A处的结构示意图；
图3为图1中B处的结构示意图；
图4为本发明的正面剖视图；
图5为图4中C处的结构示意图；
图6为图4中D处的结构示意图；
图7为本发明的钢结构侧视图；
图8为本发明的焊接工艺流程图。
图中标号说明：
1工型钢构件、101芯杆、102上支撑板、103底板、2T型钢构件、201横板、202竖板、3锚定栓、301顶帽、302下支撑柱、303上支撑环、304活动环、4焊接环、401弹性金属外环、402内嵌环、5焊条。
具体实施方式
本实施例1将结合公开的附图，对技术方案进行清楚、完整地描述，使本公开实施例的目的、技术方案和有益效果更加清楚。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属技术人员所理解的常规意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“上”、“下”、“内”、“外”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
实施例1：
请参阅图1-3，一种防变形的钢结构焊接工艺，包括一种焊接钢结构，焊接钢结构包括工型钢构件1，工型钢构件1包括芯杆101，芯杆101的上下两端分别连接有上支撑板102和底板103，工型钢构件1上焊接有多个T型钢构件2，工型钢构件1由芯杆101、上支撑板102和底板103构成的一体化锻造制成的工型钢。工型钢构件1与T型钢构件2的左右两端之间焊接有焊条5，通过焊条5对T型钢构件2限位，辅助T型钢构件2固定，使T型钢构件2不易发生偏移。
T型钢构件2包括横板201，横板201上固定连接有竖板202，横板201上插接有两对锚定栓3，横板201和上支撑板102上均开设有与锚定栓3相匹配的贯穿孔，锚定栓3包括顶帽301，顶帽301的下端固定连接有下支撑柱302，下支撑柱302的上侧设有上支撑环303，上支撑环303与顶帽301滑动连接，下支撑柱302与上支撑环303之间连接有活动环304，活动环304的底端与下支撑柱302滑动连接，且下支撑柱302内开设有与活动环304相匹配的空腔，顶帽301上开设有与空腔相通的贯穿孔，上支撑环303的顶端固定连接有支撑盘，支撑盘的外径与焊接环4的外径相匹配，通过支撑盘扩大上支撑环303与工型钢构件1的接触面，使上支撑环303对工型钢构件1进行有效支撑。
下支撑柱302的底端与工型钢构件1之间连接有焊接环4，焊接环4包括弹性金属外环401，弹性金属外环401的内壁上固定连接有与下支撑柱302相匹配的内嵌环402，内嵌环402的上端固定连接有多孔吸附环403，多孔吸附环403柔性多孔材料制成，通过多孔吸附环403对下支撑柱302上流落的冷却液进行吸收，使弹性金属外环401不易接触冷却液，减少冷却液对弹性金属外环401焊接过程的影响。
其焊接工艺为：
S1，首先对T型钢构件2、焊接环4和锚定栓3进行预处理，T型钢构件2的预处理操作为：对T型钢构件2整体进行预热处理，预热温度为100摄氏度，通过对T型钢构件2进行预热处理，使焊后不易产生裂纹，锚定栓3的预处理流程为：通过顶帽301向下支撑柱302内注入热固性树脂液，热固树脂的固化温度为150摄氏度，然后对下支撑柱302整体浸泡于低温冷却液中进行冷却处理，使下支撑柱302内注入的热固性树脂保持冷却状态，一方面使下支撑柱302表面覆盖冷却液，减少焊接环4焊接过程中飞溅火花对下支撑柱302的影响，另一方面使冷却液302冷却收缩，且对热固性树脂进行低温保护，使热固性树脂不易受热凝固；
焊接环4的预处理流程为：对焊接环4进行预热处理，使其内嵌环402呈软化状态，其预热温度为80摄氏度，对焊接环4进行加热处理，使其受热膨胀，以便与焊接环4方便套入下支撑柱302，且在焊接环4冷却收缩后可与下支撑柱302牢固卡紧。
S2，在工型钢构件1上开孔然后将T型钢构件2焊接在工型钢构件1上，焊接时使工型钢构件1上的孔与T型钢构件2匹配；
S3，再在T型钢构件2上安装锚定栓3，使锚定栓3贯穿T型钢构件2和上支撑板102，然后在下支撑柱302上套接焊接环4，然后通过顶帽301向下支撑柱302内插入金属柱(金属柱由良导热材料制成，且金属柱易切断)，液态树脂被金属柱挤压后推动上支撑环303上升，使上支撑环303远离下支撑柱302，直至下支撑柱302与底板103相抵，上支撑环303与上支撑板102相抵，再对金属柱进行加热，加热过程中支撑柱302内注入的热固性树脂受热凝固并膨胀凝固，使上支撑环303与下支撑柱302之间通过凝固的树脂固定；
S4，最后将下支撑柱302与工型钢构件1焊接固定，截断金属柱，将顶帽301上端打磨光滑。
本方案可以实现在对工型钢进行焊接后，通过锚定栓3对工型钢和焊接件进行固定和支撑，通过锚定栓3的支撑作用让焊接结构施加的作用力不易使工型钢发生变形.
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揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种防变形的钢结构焊接工艺，包括一种焊接钢结构，所述焊接钢结构包括工型钢构件(1)，其特征在于：所述工型钢构件(1)包括芯杆(101)，所述芯杆(101)的上下两端分别连接有上支撑板(102)和底板(103)，所述工型钢构件(1)上焊接有多个T型钢构件(2)，所述T型钢构件(2)包括横板(201)，所述横板(201)上固定连接有竖板(202)，所述横板(201)上插接有两对锚定栓(3)，所述横板(201)和上支撑板(102)上均开设有与锚定栓(3)相匹配的贯穿孔，所述锚定栓(3)包括顶帽(301)，所述顶帽(301)的下端固定连接有下支撑柱(302)，所述下支撑柱(302)的上侧设有上支撑环(303)，所述上支撑环(303)与顶帽(301)滑动连接，所述下支撑柱(302)与上支撑环(303)之间连接有活动环(304)，所述活动环的底端与下支撑柱滑动连接，且下支撑柱内开设有与活动环相匹配的空腔，所述顶帽(301)上开设有与空腔相通的贯穿孔，所述下支撑柱(302)的底端与工型钢构件(1)之间连接有焊接环(4)，所述焊接环(4)包括弹性金属外环(401)，所述弹性金属外环(401)的内壁上固定连接有与下支撑柱(302)相匹配的内嵌环(402)；
其焊接工艺为：
S1，首先对T型钢构件(2)、焊接环(4)和锚定栓(3)进行预处理；
S2，在工型钢构件(1)上开孔然后将T型钢构件(2)焊接在工型钢构件(1)上，焊接时使工型钢构件(1)上的孔与T型钢构件(2)匹配；
S3，再在T型钢构件(2)上安装锚定栓(3)，使锚定栓(3)贯穿T型钢构件(2)和上支撑板(102)，然后在下支撑柱(302)上套接焊接环(4)，然后通过顶帽(301)向下支撑柱(302)内插入金属柱，液态树脂被金属柱挤压后推动上支撑环(303)上升，使上支撑环(303)远离下支撑柱(302)，直至下支撑柱(302)与底板(103)相抵，上支撑环(303)与上支撑板(102)相抵，再对金属柱进行加热，加热过程中支撑柱(302)内注入的热固性树脂受热凝固并膨胀凝固，使上支撑环(303)与下支撑柱(302)之间通过凝固的树脂固定；
S4，最后将下支撑柱(302)与工型钢构件(1)焊接固定，截断金属柱，将顶帽(301)上端打磨光滑。
本方案可以实现，在对工型钢进行焊接后，通过锚定栓(3)对工型钢和焊接件进行固定和支撑，通过锚定栓(3)的支撑作用让焊接结构施加的作用力不易使工型钢发生变形，且焊接时通过焊接环(4)对锚定栓(3)。
2.根据权利要求1所述的一种防变形的钢结构焊接工艺，其特征在于：所述T型钢构件(2)的预处理操作为：对T型钢构件(2)整体进行预热处理，预热温度为100摄氏度。
3.根据权利要求1所述的一种防变形的钢结构焊接工艺，其特征在于：所述锚定栓(3)的预处理流程为：通过顶帽(301)向下支撑柱(302)内注入热固性树脂，然后对下支撑柱(302)整体浸泡于低温冷却液中进行冷却处理，使下支撑柱(302)内注入的热固性树脂保持冷却状态。
4.根据权利要求1所述的一种防变形的钢结构焊接工艺，其特征在于：所述焊接环(4)的预处理流程为：对焊接环(4)进行预热处理，使其内嵌环(402)呈软化状态，其预热温度为80摄氏度。
5.根据权利要求1所述的一种防变形的钢结构焊接工艺，其特征在于：所述上支撑环(303)的顶端固定连接有支撑盘，所述支撑盘的外径与焊接环(4)的外径相匹配。
6.根据权利要求1所述的一种防变形的钢结构焊接工艺，其特征在于：所述工型钢构件(1)由芯杆(101)、上支撑板(102)和底板(103)构成的一体化锻造制成的工型钢。
7.根据权利要求1所述的一种防变形的钢结构焊接工艺，其特征在于：所述工型钢构件(1)与T型钢构件(2)的左右两端之间焊接有焊条(5)。
8.根据权利要求1所述的一种防变形的钢结构焊接工艺，其特征在于：所述内嵌环(402)的上端固定连接有多孔吸附环(403)，所述多孔吸附环(403)柔性多孔材料制成。
9.根据权利要求3所述的一种防变形的钢结构焊接工艺，其特征在于：所述热固树脂的固化温度为150摄氏度。
10.根据权利要求1所述的一种防变形的钢结构焊接工艺，其特征在于：所述S3步骤中的金属柱由良导热材料制成，且金属柱易切断。
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