本發(fā)明涉及焊接，具體涉及一種箱形構(gòu)件及其焊接裝置、焊接工藝。

背景技術(shù)：

1、本部分提供的僅僅是與本公開相關(guān)的背景信息，其并不必然構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。

2、箱形構(gòu)件是鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域最常用的構(gòu)件之一，傳統(tǒng)的箱形構(gòu)件主要采用板拼工藝，由四條焊縫焊接組成。焊接工作量大、效率低，且多采用埋弧焊進(jìn)行焊接，焊接熱輸入高，焊后變形大，需耗費大量人工進(jìn)行變形矯正，工藝不經(jīng)濟(jì)，技術(shù)不環(huán)保。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服目前箱形構(gòu)件焊接工作量大的缺陷，從而提供一種箱形構(gòu)件及其焊接裝置、焊接工藝。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

3、一種箱形構(gòu)件，包括由下至上分體設(shè)置的下部槽鋼和上部槽鋼，所述下部槽鋼與上部槽鋼圍設(shè)成箱形形狀；所述下部槽鋼具有底板、第一邊板和第二邊板，所述第一邊板和第二邊板的頂端面為平面狀且位于同一高度；所述下部槽鋼具有頂板、第三邊板和第四邊板，所述第三邊板位于第一邊板的正上方，所述第四邊板位于第二邊板的正上方，所述第三邊板和第四邊板的底端分別對稱開設(shè)有由外向內(nèi)傾斜的坡口，所述第三邊板的底端平面與第一邊板之間、第四邊板的底端平面與第二邊板之間形成坡口根部間隙。

4、進(jìn)一步優(yōu)化技術(shù)方案，所述下部槽鋼和上部槽鋼之間設(shè)置有至少三道工藝隔板，以使下部槽鋼與上部槽鋼之間的坡口根部間隙保持一致。

5、進(jìn)一步優(yōu)化技術(shù)方案，所述工藝隔板的兩個豎向邊板上對稱上開設(shè)有若干對鏤空豁口，其中一對鏤空豁口的開設(shè)位置依次與兩個坡口的位置相對應(yīng)。

6、進(jìn)一步優(yōu)化技術(shù)方案，所述坡口的角度為35°～40°，所述坡口的根部間隙為0.5mm～1.5mm，所述坡口的鈍邊為4mm～6mm。

7、一種箱形構(gòu)件的焊接裝置，包括：

8、兩套地軌，分別位于箱形構(gòu)件的左右兩側(cè)；

9、兩套焊接機器人，分別滑動設(shè)在地軌的正上方并對箱形構(gòu)件進(jìn)行對稱焊接；

10、作業(yè)平臺，所述箱形構(gòu)件通過作業(yè)平臺進(jìn)行支撐。

11、進(jìn)一步優(yōu)化技術(shù)方案，所述焊接機器人為激光-電弧復(fù)合焊接機器人；

12、和/或所述作業(yè)平臺為輥道系統(tǒng)。

13、進(jìn)一步優(yōu)化技術(shù)方案，所述焊接機器人的末端設(shè)置有用于保證焊接過程位置準(zhǔn)確性的激光視覺焊縫跟蹤系統(tǒng)。

14、一種箱形構(gòu)件的焊接工藝，包括以下步驟：

15、s1.將裝備工藝隔板的下部槽鋼至于作業(yè)平臺上；

16、s2.裝配上部槽鋼，兩側(cè)工藝隔板與上部槽鋼焊接固定；

17、s3.將兩套焊接機器人移動到工件焊接起點，利用兩套焊接機器人對上部槽鋼和下部槽鋼進(jìn)行對稱焊接。

18、進(jìn)一步優(yōu)化技術(shù)方案，在步驟s3中，利用兩套激光-電弧復(fù)合焊接機器人并采用激光電弧復(fù)合橫焊工藝對上部槽鋼和下部槽鋼進(jìn)行對稱焊接：

19、調(diào)整氣保焊焊槍軸線和激光光軸至同一平面，采用激光引導(dǎo)方式，氣保焊焊槍與工件平面夾角60°～65°，激光光軸與工件平面夾角85°～90°，啟動焊接機器人完成工件打底焊接，利用激光視覺焊縫跟蹤系統(tǒng)確保焊接過程位置準(zhǔn)確；

20、啟動機器人完成工件填充焊接，至坡口填滿。

21、進(jìn)一步優(yōu)化技術(shù)方案，所述打底焊接采用大功率激光，以實現(xiàn)深穿透及單面焊雙面成型；所述打底焊接的打底參數(shù)為：激光功率6.5～7.5w，電弧電流160～180a，離焦量-1～-2mm，光絲間距1～2mm，焊接速度800～1200mm·min-1；

22、所述填充焊接采用小激光功率，以引導(dǎo)電弧實現(xiàn)穩(wěn)定填充；所述填充焊接的填充參數(shù)為：激光功率2.5～3.5w，電弧電流200～250a，離焦量-1～-2mm，光絲間距1～2mm，焊接速度1000～1500mm·min-1。

23、本發(fā)明技術(shù)方案，具有如下優(yōu)點：

24、1.本發(fā)明提供的一種箱形構(gòu)件，由兩組分體的熱軋槽鋼拼焊而成，在上部槽鋼兩側(cè)開設(shè)坡口，加工流程簡單、制作周期短。

25、下部槽鋼與上部槽鋼相接觸的位置設(shè)置為坡口狀，進(jìn)而使焊縫數(shù)量由原來的四條減少為兩條，焊接工作量降低了50％以上，焊接效率得到了提高。

26、上部槽鋼設(shè)置的兩個坡口對稱布置，進(jìn)而使焊接裝置能夠?qū)ο湫螛?gòu)件進(jìn)行對稱焊接，使焊后箱形構(gòu)件無需變形矯正，減少了火焰矯正工序，經(jīng)濟(jì)環(huán)保，加快了箱形構(gòu)件的生產(chǎn)效率。

27、2.本發(fā)明提供的一種箱形構(gòu)件，采用加裝工藝隔板的方式，一方面控制間隙的一致性，另一方面控制焊接變形。

28、3.本發(fā)明提供的一種箱形構(gòu)件的焊接裝置，采用激光-電弧復(fù)合焊接，焊接熱輸入僅為埋弧焊的1/4左右，通過兩套焊接機器人同步沿地軌移動的方式，實現(xiàn)對箱形構(gòu)件的兩側(cè)對稱焊接，使焊后箱形構(gòu)件無需火焰矯正，焊接效率高且綠色低碳。

29、4.本發(fā)明提供的一種箱形構(gòu)件的焊接裝置，作業(yè)平臺為輥道系統(tǒng)，設(shè)置的輥道系統(tǒng)能夠?qū)ο湫螛?gòu)件進(jìn)行傳輸。當(dāng)箱形構(gòu)件傳輸至焊接機器人的位置時，輥道系統(tǒng)停止傳輸，此時的焊接機器人可對箱形構(gòu)件進(jìn)行移動焊接，焊接過程更加智能化。箱形構(gòu)件焊接完成后，自動從輥道系統(tǒng)流入下道工序。

30、5.本發(fā)明提供的一種箱形構(gòu)件激光-mag復(fù)合焊接工藝，焊接熱輸入降低了78.6％，同時對箱形構(gòu)件兩側(cè)對稱焊接，并采用工藝隔板防變形措施，焊后箱形構(gòu)件無需變形矯正，和傳統(tǒng)工藝相比加工效率大大提高。并且低碳高效，同時便于采用機器人智能焊接，提高自動化水平。

技術(shù)特征：

1.一種箱形構(gòu)件，其特征在于，包括由下至上分體設(shè)置的下部槽鋼(12)和上部槽鋼(11)，所述下部槽鋼(12)與上部槽鋼(11)圍設(shè)成箱形形狀；所述下部槽鋼(12)具有底板、第一邊板和第二邊板，所述第一邊板和第二邊板的頂端面為平面狀且位于同一高度；所述下部槽鋼(12)具有頂板、第三邊板和第四邊板，所述第三邊板位于第一邊板的正上方，所述第四邊板位于第二邊板的正上方，所述第三邊板和第四邊板的底端分別對稱開設(shè)有由外向內(nèi)傾斜的坡口(13)，所述第三邊板的底端平面與第一邊板之間、第四邊板的底端平面與第二邊板之間形成坡口根部間隙。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的箱形構(gòu)件，其特征在于，所述下部槽鋼(12)和上部槽鋼(11)之間設(shè)置有至少三道工藝隔板(2)，以使下部槽鋼(12)與上部槽鋼(11)之間的坡口根部間隙保持一致。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的箱形構(gòu)件，其特征在于，所述工藝隔板(2)的兩個豎向邊板上對稱上開設(shè)有若干對鏤空豁口(21)，其中一對鏤空豁口(21)的開設(shè)位置依次與兩個坡口(13)的位置相對應(yīng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的箱形構(gòu)件，其特征在于，所述坡口(13)的角度為35°～40°，所述坡口(13)的根部間隙為0.5mm～1.5mm，所述坡口(13)的鈍邊為4mm～6mm。

5.一種箱形構(gòu)件的焊接裝置，其特征在于，所述裝置是對權(quán)利要求1-4中任一項所述的箱形構(gòu)件進(jìn)行焊接，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的箱形構(gòu)件的焊接裝置，其特征在于，所述焊接機器人為激光-電弧復(fù)合焊接機器人；

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的箱形構(gòu)件的焊接裝置，其特征在于，所述焊接機器人的末端設(shè)置有用于保證焊接過程位置準(zhǔn)確性的激光視覺焊縫跟蹤系統(tǒng)。

8.一種箱形構(gòu)件的焊接工藝，其特征在于，所述工藝為權(quán)利要求1-4中任一項所述的箱形構(gòu)件的焊接工藝，包括以下步驟：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的箱形構(gòu)件的焊接工藝，其特征在于，在步驟s3中，利用兩套激光-電弧復(fù)合焊接機器人并采用激光電弧復(fù)合橫焊工藝對上部槽鋼(11)和下部槽鋼(12)進(jìn)行對稱焊接：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的箱形構(gòu)件的焊接工藝，其特征在于，所述打底焊接采用大功率激光，以實現(xiàn)深穿透及單面焊雙面成型；所述打底焊接的打底參數(shù)為：激光功率6.5～7.5w，電弧電流160～180a，離焦量-1～-2mm，光絲間距1～2mm，焊接速度800～1200mm·min-1；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種箱形構(gòu)件及其焊接裝置、焊接工藝，所述箱形構(gòu)件的焊接工藝包括以下步驟：將裝備工藝隔板的下部槽鋼至于作業(yè)平臺上；裝配上部槽鋼，兩側(cè)工藝隔板與上部槽鋼焊接固定；將兩套焊接機器人移動到工件焊接起點，利用兩套激光?電弧復(fù)合焊接機器人并采用激光電弧復(fù)合橫焊工藝對上部槽鋼和下部槽鋼進(jìn)行對稱焊接。本發(fā)明下部槽鋼與上部槽鋼相接觸的位置設(shè)置為坡口狀，進(jìn)而使焊縫數(shù)量由原來的四條減少為兩條，焊接工作量降低了50％以上，焊接效率得到了提高。本發(fā)明采用激光電弧復(fù)合橫焊工藝，焊接熱輸入大大降低，同時對箱形構(gòu)件兩側(cè)對稱焊接，并采用工藝隔板防變形措施，焊后箱形構(gòu)件無需變形矯正，和傳統(tǒng)工藝相比加工效率大大提高。

技術(shù)研發(fā)人員：陳振明,楊高陽
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中建鋼構(gòu)股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/9