CN115041784A - 一种非等高球扁钢的对接焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种非等高球扁钢的对接焊接方法，包括如下步骤：S1:确定第一球扁钢和第二球扁钢的高度差，并根据高度差在第一球扁钢的腹板上进行过渡区域的选取；S2:在过渡区域中进行第一距离和第二距离的选取，根据第一距离和第二距离分别进行第一切角和与第一切角连接的第二切角的开设，并在第一切角中进行止裂孔的开设；S3:将过渡区域中的球头朝腹板方向进行压合并与第二球扁钢进行连接。本发明提供的非等高球扁钢的对接焊接方法，通过在规格较大(第一球扁钢)的球扁钢的腹板上进行两个切角(第一切角和第二切角)的开设，从而使两个不等高的球扁钢进行连接，一定程度上减少焊接工作量、施工成本和球扁钢强度损失，并提高了工作效率。

Description

一种非等高球扁钢的对接焊接方法

技术领域

本发明涉及钢结构焊接技术领域，具体涉及一种非等高球扁钢的对接焊接方法。

背景技术

目前非等高球扁钢对接焊接常规做法是，将规格较大的球扁钢在球头根部切除一个角，如图1所示(图中d表示非等高球扁钢的高度差)；后道工序采用火工加锤击的方法，将球头压下，最后采用CO2手工焊的方式进行焊接，焊接完成后，非等高球扁钢形成良好过渡。

但是将球头进行下压时，通常情况下球头下压的长度并不能全部覆盖在腹板上，必然有部分距离不能覆盖到，从而造成球扁钢端部不平齐，因此需在下料时增加端部余量，焊接人员需要根据现场施工情况对球扁钢端部进行修整，一定程度上增加了工作人员较大的工作量；同时由于球头处板厚且特别大，其根部的焊缝焊接施工较为困难，并需要施焊多道焊，焊接工作量大，焊接质量难以保证，球扁钢的球头为高应力区域，越靠近球头其受力越大，而沿着球头方向设置焊缝会导致球扁钢强度损失，影响结构性能，存在安全隐患。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种非等高球扁钢的对接焊接方法，通过在规格较大(第一球扁钢)的腹板上进行两个切角(第一切角和第二切角)的开设，从而使两个不等高的球扁钢进行连接，一定程度上减少焊接工作量、施工成本和球扁钢强度损失，并提高了工作效率。

为了实现本发明的目的，本发明提供一种非等高球扁钢的对接焊接方法，包括如下步骤：

S1:确定第一球扁钢和第二球扁钢的高度差，并根据高度差在第一球扁钢的腹板上进行过渡区域的选取；

S2:在过渡区域中进行第一距离和第二距离的选取，根据第一距离和第二距离分别进行第一切角和与第一切角连接的第二切角的开设，并在第一切角中进行止裂孔的开设；

S3:将过渡区域中的球头朝腹板方向进行压合并与第二球扁钢进行连接。

优选的，所述第一距离的长度和所述第二距离的长度相同，所述第一切角和第二切角的夹角相同。

优选的，所述步骤S2中第一距离和第二距离的选取的具体步骤为：

在腹板远离球头的一端的端部进行第一距离的选取，在第一球扁钢和第二球扁钢的腹板连接处进行第二距离的选取。

优选的，所述步骤S2中进行第一切角和第二切角的开设的具体步骤为：

根据所选取的第一距离，自所述腹板远离所述球头的一端朝所述球头方向进行第一切角的开设；

根据所选取的第二距离，自所述第一球扁钢与第二球扁钢连接的一侧朝所述第一切角方向进行第二切角的开设，且所述第二切角远离第二球扁钢的一端与第一切角连接。

优选的，所述步骤S2中进行止裂孔的开设的具体步骤为：

所开设的第一切角的端部与所述球头的根部之间设有间隙，所述止裂孔设于靠近所述球头的第一切角的端部。

优选的，所述第一切角端部和所述球头之间的间隙为1-3mm。

优选的，所述止裂孔的直径为5-20mm。

优选的，所述第一球扁钢与第二球扁钢之间的高度差和所述过渡区域之间的长度比值为(1-2)：(1-5)，所述第一距离、第二距离和所述过渡区域之间的长度比为(1-2)：(1-2)：(1-5)。

优选的，所述步骤S3中进行压合的方法为液压机压合、火工或锤击方法。

优选的，所述步骤S3的具体步骤为：

相互连接的所述第一切角和第二切角将所述腹板分隔成第一板块和第二板块，通过将与第一板块连接的球头朝所述第一板块方向进行压合，使第一板块和第二板块相互抵接，从而使第一球扁钢通过第一板块与第二球扁钢连接。

本发明的有益效果为：本发明提供的一种非等高球扁钢的对接焊接方法，通过在规格较大(第一球扁钢)的腹板上进行两个切角(第一切角和第二切角)的开设，从而使两个不等高的球扁钢进行连接，一定程度上减少焊接工作量、施工成本和球扁钢强度损失，并提高了工作效率。

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为传统的非等高球扁钢焊接方式的止裂孔开设的示意图；

图2为本发明实施例提供第一切角和第二切角开设的示意图；

图3为本发明实施例提供的第一球扁钢中第一切角和第二切角进行切割后的示意图；

图4为本发明实施例提供的非等高球扁钢(第一球扁钢和第二球扁钢)的对接示意图；

图中：1-球头、2-腹板、21-第一切角、22-第二切角、23-止裂孔、24-第一板块、3-第一球扁钢、4-第二球扁钢、5-焊缝。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

请参考图2-4，本发明实施例提供一种非等高球扁钢的对接焊接方法，包括如下步骤：

S1:确定第一球扁钢和第二球扁钢的高度差，并根据高度差在第一球扁钢的腹板上进行过渡区域的选取；

S2:在过渡区域中进行第一距离和第二距离的选取，根据第一距离和第二距离分别进行第一切角和与第一切角连接的第二切角的开设，并在第一切角中进行止裂孔的开设；

S3:将过渡区域中的球头朝腹板方向进行压合并与第二球扁钢进行连接。

请参考图2-4，本发明提供的非等高球扁钢的对接焊接方法，先对第一球扁钢和第二球扁钢的高度进行测量，并得出其高度差，根据高度差进行过渡区域的长度选择(通过高度差来对过渡区域的具体数值选择，一定程度上防止了球扁钢的材料浪费，同时本技术方案中采用的通过高度差来进行过渡区域的长度选择，也符合《钢制海船入级规范》的要求，在《钢制海船入级规范》中，过渡区域的长度不小于4d，因此采用5d来进行过渡区域的长度选择)，通过在第一球扁钢的腹板上进行第一切角和与第一切角连接的第二切角(所谓的连接指的是两个切角的空白区域进行部分重合)的开设，从而在第一切角中进行止裂孔的开设，通过止裂孔的开设来防止球扁钢在加工过程中，切角处产生裂纹或撕裂等情况，通过压合与过渡区域连接的球头使过渡区域的腹板和球头达到预设的情况，从而使第一球扁钢和第二球扁钢能够进行对接。

本发明的有益效果为：先进行第一球扁钢和第二球扁钢的高度差测量，然后进行第一球扁钢上过渡区域的选取，然后通过在较大规格(第一球扁钢)的腹板上开设第一切角和与第一切角连接的第二切角，使第一球扁钢上的过渡区域形成特定形状(指能与第二球扁钢进行连接的形状)，在进行第一球扁钢和第二球扁钢的连接，从而达到非等高球扁钢之间的对接。

同时本申请提供的非等高球扁钢的对接焊接方法，能够减少焊接工作量，提高焊接质量和焊接成型效果，减少球扁钢强度损失，提升结构的稳定性和耐久性，提高工作效率，减少施工成本，适用于当前市场上大多数球扁钢。

请参考图2，在优选实施例中，第一距离的长度和第二距离的长度相同，第一切角和第二切角的夹角相同。

在优选实施例中，第一距离和第二距离的长度为10-30mm，优选为20mm，第一切角和第二切角的夹角(指将第一距离上的两个点进行延伸，并将其中一个点与另一个点的延伸终点进行连接从而形成的夹角)为10-50°，优选为15-30°。

请参考图2-3，在优选实施例中，步骤S2中第一距离和第二距离的选取的具体步骤为：

在腹板远离球头的一端的端部进行第一距离的选取，在第一球扁钢和第二球扁钢的腹板连接处进行第二距离的选取。

在优选实施例中，从球扁钢的侧面视角来看，第一距离与第二距离相互垂直，且第一距离和第二距离的选取均远离球头设置，主要是为了不破坏球头的结构，从而保证球扁钢的结构强度。

请参考图2-3，在进一步的优选实施例中，步骤S2中进行第一切角和第二切角的开设的具体步骤为：

根据所选取的第一距离，自腹板远离球头的一端朝球头方向进行第一切角的开设；

根据所选取的第二距离，自第一球扁钢与第二球扁钢连接的一侧朝第一切角方向进行第二切角的开设，且第二切角远离第二球扁钢的一端与第一切角连接。第一切角和第二切角的开设为：以第一距离和第二距离为起点，朝球头方向进行延伸或朝第一切角的方向进行延伸，并将第一距离中其中一个点与另外一个点的延伸终点进行延伸，其中延伸的长度不超过过渡区域的长度和宽度，具体为：第一距离所延伸的长度不超过腹板的宽度，第二距离所延伸的长度不超过腹板的长度(均指过渡区域中的腹板)。

请参考图2-3，在进一步的优选实施例中，步骤S2中进行止裂孔的开设的具体步骤为：

所开设的第一切角的端部与球头的根部之间设有间隙，止裂孔设于靠近球头的第一切角的端部。止裂孔设于第一切角距离球头根部的位置，且止裂孔与球头之间设有间隙主要是为了防止在进行球头下压时，整个第一球扁钢存在变形或裂开等情况。

请参考图2-3，在优选实施例中，第一切角端部和球头之间的间隙为1-3mm。间隙优选为2mm或2.1-2.5mm。

本申请提供的非等高球扁钢的对接焊接方法还具有以下优点：

1、球扁钢下料更加准确，不存在理论上的误差，下料精度高；

2、将以前的腹板与球头的对接多道焊，改为腹板与腹板的常规同板厚对接焊，焊道次数减少，焊接难度降低，施工速度提高，施工成本降低，同时焊接质量得以保证；

3、切角(第一切角和第二切记哦啊)开设在腹板，未破坏球头结构，球扁钢强度损失少，结构性能更稳定；

本申请技术方案通过在腹板上开设第一切角和第二切角，相对于传统的对接方法，将焊缝的位置从球头处转移到腹板上，焊接难度降低，焊接质量能够得到可靠保证，焊接工作量亦大幅度减少。焊缝的转移同时也保护了球头处的完整性，球扁钢的强度没有损失，从而使相连接的非等高的球扁钢结构的性能更加稳定、耐久，同时本申请提供的非等高球扁钢的对接焊接方法，还能够实现球扁钢的球头的端部无余量下料，一定程度上减少了材料浪费，降低了整体的成本，同时还能够提高施工效率。

请参考图2-3，在进一步的优选实施例中，止裂孔的直径为5-20mm。止裂孔的直径优选为：10mm、11mm、12mm、15mm或16mm。

请参考图2-3，在优选实施例中，第一球扁钢与第二球扁钢之间的高度差和过渡区域之间的长度比值为(1-2)：(1-5)，第一距离、第二距离和过渡区域之间的长度比为(1-2)：(1-2)：(1-5)。

在优选实施例中，第一球扁钢与第二球扁钢之间的高度差和过渡区域之间的长度比值为(1:3)、(1:4)或(1:5)，第一距离、第二距离和过渡区域之间的长度比为1:1:4或1:1:5。

请参考图2-4，在优选实施例中，步骤S3中进行压合的方法为液压机压合、火工或锤击方法。通过液压机压合、火工或锤击方法将过渡区域中的球头1和第一板块24进行下压，从而将第一切角21的夹角缩减为0°，以及使第一板块24底部的斜截面与第二板块的底部保持齐平即可，从而使第一板块24和第二板块进行相互连接，在将第一球扁钢和第二球扁钢进行连接，然后采用焊接的方式将第一板块和第二板块、第一球扁钢和第二球扁钢进行焊接，焊接完成如图4中的焊缝5。

请参考图4，在优选实施例中，步骤S3的具体步骤为：

相互连接的第一切角和第二切角将腹板分隔成第一板块和第二板块，通过将与第一板块连接的球头朝第一板块24方向进行压合，使第一板块和第二板块相互抵接，从而使第一球扁钢通过第一板块与第二球扁钢连接。

在优选实施例中，第一切角和第二切角的开设主要利用HGG自动切割或者手工气割工具来进行开设，同时在进行第一板块和第二板块之间的连接、第一球扁钢和第二球扁钢的连接时主要采用CO2手工对接焊来进行焊接。

本发明的有益效果为：本发明提供了一种非等高球扁钢的对接焊接方法，通过在较大规格(第一球扁钢)的腹板上开设第一切角和与第一切角连接的第二切角，使第一球扁钢上的过渡区域形成特定形状(指能与第二球扁钢进行连接的形状)，在进行第一球扁钢和第二球扁钢的连接，从而达到非等高球扁钢之间的对接，一定程度上减少了焊接工作量，提高焊接质量和焊接成型效果，减少球扁钢强度损失，提升结构的稳定性和耐久性，提高工作效率，减少施工成本，适用于当前市场上大多数球扁钢。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种非等高球扁钢的对接焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1:确定第一球扁钢和第二球扁钢的高度差，并根据高度差在第一球扁钢的腹板上进行过渡区域的选取；

S2:在过渡区域中进行第一距离和第二距离的选取，根据第一距离和第二距离分别进行第一切角和与第一切角连接的第二切角的开设，并在第一切角中进行止裂孔的开设；

S3:将过渡区域中的球头朝腹板方向进行压合并与第二球扁钢进行连接。

2.如权利要求1所述的对接焊接方法，其特征在于，所述第一距离的长度和所述第二距离的长度相同，所述第一切角和第二切角的夹角相同。

3.如权利要求1所述的对接焊接方法，其特征在于，所述步骤S2中第一距离和第二距离的选取的具体步骤为：

在腹板远离球头的一端的端部进行第一距离的选取，在第一球扁钢和第二球扁钢的腹板连接处进行第二距离的选取。

4.如权利要求1所述的对接焊接方法，其特征在于，所述步骤S2中进行第一切角和第二切角的开设的具体步骤为：

根据所选取的第一距离，自所述腹板远离所述球头的一端朝所述球头方向进行第一切角的开设；

根据所选取的第二距离，自所述第一球扁钢与第二球扁钢连接的一侧朝所述第一切角方向进行第二切角的开设，且所述第二切角远离第二球扁钢的一端与第一切角连接。

5.如权利要求1所述的对接焊接方法，其特征在于，所述步骤S2中进行止裂孔的开设的具体步骤为：

所开设的第一切角的端部与所述球头的根部之间设有间隙，所述止裂孔设于靠近所述球头的第一切角的端部。

6.如权利要求5所述的对接焊接方法，其特征在于，所述第一切角端部和所述球头之间的间隙为1-3mm。

7.如权利要求1所述的对接焊接方法，其特征在于，所述止裂孔的直径为5-20mm。

8.如权利要求1所述的对接焊接方法，其特征在于，所述第一球扁钢与第二球扁钢之间的高度差和所述过渡区域之间的长度比值为(1-2)：(1-5)，所述第一距离、第二距离和所述过渡区域之间的长度比为(1-2)：(1-2)：(1-5)。

9.如权利要求1所述的对接焊接方法，其特征在于，所述步骤S3中进行压合的方法为液压机压合、火工或锤击方法。

10.如权利要求1所述的对接焊接方法，其特征在于，所述步骤S3的具体步骤为：

相互连接的所述第一切角和第二切角将所述腹板分隔成第一板块和第二板块，通过将与第一板块连接的球头朝所述第一板块方向进行压合，使第一板块和第二板块相互抵接，从而使第一球扁钢通过第一板块与第二球扁钢连接。

Images