CN1548263A - 异型棒钢气体保护焊接方法及夹具 - Google Patents

异型棒钢气体保护焊接方法及夹具 Download PDF

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Abstract

一种异型棒钢气体保护焊接方法，其焊接工序包括清洁异型棒钢的焊接部位、焊接等步骤，其特征是在两侧的异型棒钢的焊接部位装上夹具，通过夹具调整异型棒钢的焊接间隙和同心度，安装与异型棒钢同规格的连接件，使用气体电弧焊接机和焊丝焊接焊缝，焊接结束后经自然冷却卸下夹具即可。本发明和现有技术比较具有如下优点：施工方便，效率高，能满足不同规格异型棒钢的对焊要求，焊接质量好，焊接处的强度优于母材的强度，焊接后焊缝可以弯曲90°，具有技术灵活性，施工不受焊接场地和异型棒钢规格和焊接状态的限制，设备容量小通用性强，节省能源。

Description

异型棒钢气体保护焊接方法及夹具
技术领域
本发明属于一种焊接工艺，特别是一种异型棒钢气体保护焊接方法及夹具。
背景技术
在建筑行业异型棒钢的焊接主要采用如下几种方法：机械连接法，电渣法，对接焊法，气体压接法和搭接焊法。其中，机械连接法主要用于直径在25mm以上的异型棒钢焊接，而25mm以上规格的异型棒钢采用其它方法则无法焊接，这种焊接方法价格昂贵；电渣法主要用于剪力墙、立柱方面的施工，它局限于25mm以下的垂直异型棒钢焊接，而不能用于水平的异型棒钢焊接；对接焊法主要用于25mm以下异型棒钢的水平焊接，存在的不足是：如电流产生波动则焊不上，影响焊接质量；气体压接法主要用于直径在25mm以下的异型棒钢焊接，焊接时需要预热，焊接后还要进行打磨处理，其焊接处的强度低于母材的强度；搭接焊法由于存在着不能抗弯和焊接效率低等问题，目前正面临淘汰。上述各种焊接方法还存在着空间小不能施工、配筋结束不能施工、钢筋两端固定后中间部分不能焊接等缺点。
发明内容
本发明的目的是提供一种异型棒钢气体保护焊接方法及夹具，施工方便，效率高，能满足不同规格异型棒钢的对焊要求，焊接质量好，焊接处的强度优于母材的强度，焊接后可以弯曲，具有技术灵活性，施工不受焊接场地和异型棒钢焊接状态的限制，节省能源。
本发明的目的是通过如下技术方案实现的：焊接的工序包括清洁异型棒钢的焊接部位、焊接等步骤，其特征是：在两侧的异型棒钢的焊接部位装上夹具，通过夹具调整异型棒钢的焊接间隙和同心，安装与异型棒钢同规格的连接件，使用气体电弧焊接机及焊丝焊接作业，焊接结束后经自然冷却卸下夹具即可。
在上述焊接操作工序过程中，先用焊丝焊接连接件底部的异型棒钢焊缝，然后依次从底部至外部将焊料重叠，最后焊料要堆高超过异型棒钢直径。
上述的连接件为半园弧型，其中间设置有向外膨出的弧沟。
上述的连接件为半园弧型，其中间设置有向外膨出的弧沟，在连接件本体的弧沟端面上设置定位凸台。
上述的连接件为半园弧型，在轴向端面上设置定位凹槽。
上述的连接件为凹槽形状、角钢型形状。
本发明提供的夹具包括有夹钳，其特征是在滑架一端固定联接固定夹钳，滑架的另一端滑槽内组装滑动夹钳，滑动夹钳联接在可拧进拧出的调整螺杆上，在两个夹钳上拧装有定位顶丝。
在滑架上联接支架，在支架上安装调整螺丝，调整螺丝拧装在滑动夹钳上。
本发明和现有技术比较具有如下优点：施工方便，效率高，能满足不同规格异型棒钢的对焊要求，焊接质量好，焊接处的强度优于母材的强度，焊接后焊缝可以弯曲90°，具有技术灵活性，施工不受焊接场地和异型棒钢规格和焊接状态的限制，设备容量小通用性强，节省能源。
附图说明
图1-图6是本发明的焊接步骤示意图。
图7-图12是焊丝在焊接间隙中堆叠焊料的过程示意图。
图13是夹具结构示意图。
图14是固定夹钳部分结构示意图。
图15是滑动夹钳部分结构示意图。
图16是气体电弧焊焊丝焊接焊缝的状态图。
图17是异型棒钢在焊接处组装连接件示意图。
图18-图22是各种形状连接件的结构示意图。
图23是焊接部位硬度测试结果示意图。
图24是焊接部位拉伸测试结果示意图。
具体实施方式
见图1-图6，焊接步骤如下：
1、将异型棒钢1、9焊接部位的端面及周边的锈蚀、油渍、水泥浆等除去；
2、将一端的异型棒钢1装上夹具的固定夹钳8，通过顶丝7将其固定(见图1)，将另一端的异型棒钢装9装上夹具的滑动夹钳6，通过顶丝7将其固定，并通过拧动调整螺杆3调整焊缝间隙(见图2)，通过调整螺丝5调整同心度(见图3)。
3、在异型棒钢的焊接部位位于夹具内侧固定安装连接件11(见图4、图17)。
4、使用二氧化碳气体电弧焊接机及焊丝15焊接焊缝(见图5、图16)，先通过横摆焊丝15将左右异型棒钢的焊缝充分熔化，焊接连接件11底部的异型棒钢焊缝(见图7)，然后依次从底部开始连续焊接二层、三层……，至外部将焊料12重叠(见图8-图11)，最后焊料12堆高超过异型棒钢直径(见图12)。
5、焊接作业完成后经自然冷却卸下夹具(见图6)。
见图1、13-15，夹具结构如下：在滑架4一端固定联接固定夹钳8，固定夹钳8上拧装定位顶丝7，滑架4的另一端设有滑槽2，滑槽2内组装滑动夹钳6，滑动夹钳6上拧装定位顶丝7。滑动夹钳6转动联接在可拧进拧出的调整螺杆3上，调整螺杆3拧装在滑架4端部的固定螺母13上，在调整螺杆3的外端装有摇柄10。摇动摇柄10使调整螺杆3带动滑动夹钳6在滑槽2内滑动。在滑架4上联接支架14，在支架14上安装调整螺丝5，调整螺丝5拧装在滑动夹钳6上，拧动调整螺丝5可微调滑动夹钳6内的异型棒钢9与固定夹钳8内的异型棒钢1同心度。
连接件11可采用如下几种结构：见图18，连接件11为板材加工的半园弧形，其中间设置有向外膨出的弧沟16，弧沟16的内侧宽度和深度分别为6-10毫米和3-5毫米。见图19，连接件在上述结构的基础上，于连接件本体的弧沟端面上设置定位凸台17，定位凸台17的宽度为10-20毫米。见图20，连接件为板材加工的半园弧形，在连接件本体的半园弧端面上设置有定位槽18，定位槽18的宽度为10-20毫米。见图21、22，连接件本体的截面可采用凹槽形状或角钢形状。
本发明异型棒钢焊接的维氏硬度及拉伸强度机械性能检测结果见图23，图24。在图23中，圆点的检测点为表面2毫米以上，小方块的检测点为表面2毫米以下。

Claims (7)

1、一种异型棒钢气体保护焊接方法，其焊接工序包括清洁异型棒钢的焊接部位、焊接等步骤，其特征是：在两侧的异型棒钢的焊接部位装上夹具，通过夹具调整异型棒钢的焊接间隙和同心度，安装与异型棒钢同规格的连接件，使用气体电弧焊接机和焊丝焊接焊缝，焊接结束后经自然冷却卸下夹具即可。
2、根据权利要求1所述的焊接方法，其特征是：在焊接焊缝工序中，先用焊丝焊接连接件底部的异型棒钢焊缝，然后依次从底部至外部将焊料重叠，最后焊料要堆高超过异型棒钢直径。
3、一种连接件，其特征是：连接件为半园弧型，其中间设置有向外膨出的弧沟。
4、根据权利要求3所述的一种连接件，其特征是：在弧沟端面上设置定位凸台。
5、一种连接件，其特征是：连接件为半园弧型，半园弧端面上设置有定位槽。
6、一种夹具，它包括有夹钳，其特征是：在滑架一端固定联接固定夹钳，滑架的另一端滑槽内组装滑动夹钳，滑动夹钳联接在可拧进拧出的调整螺杆上，在两个夹钳上拧装有定位顶丝。
7、根据权利要求6所述的夹具，其特征是：在滑架上联接支架，在支架上安装调整螺丝，调整螺丝拧装在滑动夹钳上。
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