本發(fā)明涉及鋼結(jié)構(gòu)件焊接工藝領(lǐng)域，尤其是一種圓柱形鋼結(jié)構(gòu)件焊接方法。

背景技術(shù)：

1、大型圓柱形鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件，如鋼管樁、橋梁空心鋼管拱、大型管桁架、冶金系統(tǒng)構(gòu)件等，在制造和安裝中，會(huì)涉及圓管構(gòu)件的對(duì)接焊接。焊接完成后，需要通過無損檢測(cè)，進(jìn)而確定焊縫合格。如果檢測(cè)有缺陷，需要刨開焊縫進(jìn)行返工，進(jìn)而造成焊接輔材、焊接能源、人工、工期等多方面的損失。常見的單面焊雙面成形焊接工藝主要為陶瓷襯墊焊，這類方法有以下主要缺點(diǎn)：一、陶瓷襯墊本身導(dǎo)致的焊接成本大幅增加；二、陶瓷襯墊對(duì)熔覆金屬不具有附著性，熔池內(nèi)熔覆金屬容易滑落，尤其是在橫焊、立焊、仰焊等焊位時(shí)尤其明顯；三、陶瓷襯墊采用粘膠附著在母材表面，焊接受熱后陶瓷襯墊本身粘膠容易脫落，尤其是平焊位，受熱后在熔池重力作用下襯墊更容易脫落，對(duì)焊接過程產(chǎn)生不利影響；陶瓷襯墊對(duì)母材裝配的焊縫間隙的大小有確定的要求，間隙不均勻的情況對(duì)焊接合格率有較大影響，對(duì)較大的間隙則無法焊接；四、現(xiàn)場(chǎng)拼裝鋼管節(jié)段時(shí)，需要進(jìn)到管內(nèi)粘貼陶瓷襯墊，操作繁瑣。

2、以公告號(hào)cn108687428a，名稱為“單面焊雙面成型角焊埋弧焊方法”的專利為例，涉及了一種常見的焊接工藝。在圓柱形鋼結(jié)構(gòu)件對(duì)接時(shí)，采用陶瓷襯墊的單面焊雙面成型工藝。但在焊接過程中，陶瓷襯墊粘膠容易脫落，對(duì)焊接進(jìn)度和質(zhì)量造成很大影響。在圓柱形鋼構(gòu)件裝配、安裝焊接過程中，同一個(gè)對(duì)接口將可能涉及橫焊、立焊、仰焊等焊位的對(duì)接焊縫，這些焊縫使用陶瓷襯墊，對(duì)熔覆金屬?zèng)]有附著力，且焊位隨著形狀變化，對(duì)焊接技藝要求高，增大了焊接難度。尤其是對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)的對(duì)接，需要到管內(nèi)進(jìn)行陶瓷襯墊的粘貼安裝，不利于提高施工效率，且箱內(nèi)作業(yè)存在施工安全隱患。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種適宜于待焊接的第一鋼構(gòu)件和第二鋼構(gòu)件之間間隙較大情況下焊縫焊接的圓柱形鋼結(jié)構(gòu)件焊接方法。

2、本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：圓柱形鋼結(jié)構(gòu)件焊接方法，包括襯墊板，包括如下步驟：

3、a、按照bim模型數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)圖紙要求，檢查構(gòu)件尺寸以及第一鋼構(gòu)件和第二鋼構(gòu)件之間的焊縫間隙和鈍邊尺寸，進(jìn)行坡口面預(yù)處理；

4、b、制作襯墊板，所述襯墊板采用與第一鋼構(gòu)件和第二鋼構(gòu)件相同材質(zhì)，襯墊板按照尺寸下料切割后，清理襯墊板的氧化物和毛刺；

5、c、將襯墊定位裝置的連接桿一端的磁托設(shè)置于第一鋼構(gòu)件和第二鋼構(gòu)件所構(gòu)成的整體與所述襯墊板之間，磁托通過磁性件吸附于第一鋼構(gòu)件和第二鋼構(gòu)件底部，襯墊板頂面緊貼磁托，襯墊板頂面與第一鋼構(gòu)件和第二鋼構(gòu)件底部之間的間隙為2～3mm；

6、d、將襯墊板與第一鋼構(gòu)件和第二鋼構(gòu)件之間通過角焊縫點(diǎn)焊固定，隨后拔出襯墊定位裝置；

7、e、對(duì)焊縫焊位區(qū)域進(jìn)行吹掃清潔，隨后完成剩余的焊接工藝。

8、進(jìn)一步的是，步驟a中，當(dāng)構(gòu)件為卷制焊接鋼管時(shí)，對(duì)卷制焊接鋼管進(jìn)行圓度檢查和矯正，對(duì)鋼管管壁增加環(huán)形加勁肋。

9、進(jìn)一步的是，步驟b中，襯墊板采用鋼結(jié)構(gòu)件的邊角余料進(jìn)行加工，采用激光切割進(jìn)行下料。

10、進(jìn)一步的是，步驟b中，襯墊板的尺寸參數(shù)如下：

11、厚度t：5≤t≤t/2，單位mm，t為對(duì)接鋼管的壁厚；

12、襯墊板卷制理論半徑r’：r’＝r-t-2，單位mm，r為當(dāng)前鋼管外壁半徑，t為對(duì)接鋼管的壁厚，所述襯墊板半徑允許偏差[-5％,0)；

13、襯墊板的弧長(zhǎng)a：πr/3≤a≤(180°-arccos(((r-r-2)2+(r+3)2-r2)/(2*(r-r-2)*(r+3))))*2/360°*2πr，且a＝πr/n，單位mm，r為當(dāng)前鋼管外壁半徑，r為襯墊板外側(cè)半徑，n為正整數(shù)；

14、襯墊板的高度h：h＝δmax+20且30≤h≤50，單位mm，δmax為焊縫間隙最大值。

15、進(jìn)一步的是，襯墊定位裝置包括連接桿，所述連接桿一端設(shè)置有磁托，磁托上固定設(shè)置有磁性件，磁托的厚度等于襯墊板與鋼結(jié)構(gòu)件之間的間隙大小，連接桿的另一端設(shè)置有手柄。

16、進(jìn)一步的是，磁托包括固定邊和定位邊，固定邊和定位邊之間互相垂直構(gòu)成l形，磁托的固定邊固定設(shè)置于連接桿一端的端頭，磁性件設(shè)置于磁托的定位邊上，磁托的定位邊的厚度等于襯墊板與鋼結(jié)構(gòu)件之間的間隙大小。

17、進(jìn)一步的是，所述磁性件為釹鐵硼永磁片。

18、進(jìn)一步的是，連接桿為折彎的結(jié)構(gòu)，手柄軸線的延伸方向與磁托的定位邊的延伸方向平行。

19、本發(fā)明的有益效果是：一、不使用成本較高的陶瓷襯墊，而采用基本無用的鋼板余廢料制作，屬于余廢料的再利用，從而降低了焊接成本。二、襯墊板自身不會(huì)脫落，且熔敷金屬有很好的附著力，易于焊接，降低了各種焊位情況下的焊接難度。三、對(duì)焊縫間隙尺寸精度要求較低，對(duì)于曲線結(jié)構(gòu)、管桁架結(jié)果等復(fù)雜情況下裝配間隙難以完全均勻一致的情況，具有很好的適應(yīng)性，因此具有比陶瓷襯墊更高且穩(wěn)定的焊接合格率，降低了返工率，從而降低了返工造成的加工成本、焊接輔材成本、人工成本、工期影響，還減少了返工造成的安全風(fēng)險(xiǎn)增加，減少了焊接煙塵造成的環(huán)境污染。四、減少了箱內(nèi)焊接，避免了不利作業(yè)環(huán)境，同時(shí)避免了箱內(nèi)焊接窒息等安全風(fēng)險(xiǎn)。五、現(xiàn)場(chǎng)鋼管構(gòu)件對(duì)接拼裝時(shí)，無需進(jìn)到管內(nèi)粘貼陶瓷襯墊，焊接便利。本發(fā)明尤其適用于圓柱形鋼結(jié)構(gòu)件焊接間隙較大的焊接工藝場(chǎng)合。

技術(shù)特征：

1.圓柱形鋼結(jié)構(gòu)件焊接方法，包括襯墊板(3)，其特征在于，包括如下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的圓柱形鋼結(jié)構(gòu)件焊接方法，其特征在于：步驟a中，當(dāng)構(gòu)件為卷制焊接鋼管時(shí)，對(duì)卷制焊接鋼管進(jìn)行圓度檢查和矯正，對(duì)鋼管管壁增加環(huán)形加勁肋。

3.如權(quán)利要求1所述的圓柱形鋼結(jié)構(gòu)件焊接方法，其特征在于：步驟b中，襯墊板(3)采用鋼結(jié)構(gòu)件的邊角余料進(jìn)行加工，采用激光切割進(jìn)行下料。

4.如權(quán)利要求2所述的圓柱形鋼結(jié)構(gòu)件焊接方法，其特征在于：步驟b中，襯墊板(3)的尺寸參數(shù)如下：

5.如權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的圓柱形鋼結(jié)構(gòu)件焊接方法，其特征在于：襯墊定位裝置(4)包括連接桿(42)，所述連接桿(42)一端設(shè)置有磁托(44)，磁托(44)上固定設(shè)置有磁性件，磁托(44)的厚度等于襯墊板(3)與鋼結(jié)構(gòu)件之間的間隙(d)大小，連接桿(42)的另一端設(shè)置有手柄(41)。

6.如權(quán)利要求5所述的圓柱形鋼結(jié)構(gòu)件焊接方法，其特征在于：磁托(44)包括固定邊和定位邊，固定邊和定位邊之間互相垂直構(gòu)成l形，磁托(44)的固定邊固定設(shè)置于連接桿(42)一端的端頭，磁性件設(shè)置于磁托(44)的定位邊上，磁托(44)的定位邊的厚度等于襯墊板(3)與鋼結(jié)構(gòu)件之間的間隙(d)大小。

7.如權(quán)利要求6所述的圓柱形鋼結(jié)構(gòu)件焊接方法，其特征在于：所述磁性件為釹鐵硼永磁片(45)。

8.如權(quán)利要求6所述的圓柱形鋼結(jié)構(gòu)件焊接方法，其特征在于：連接桿(42)為折彎的結(jié)構(gòu)，手柄(41)軸線的延伸方向與磁托(44)的定位邊的延伸方向平行。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及鋼結(jié)構(gòu)件焊接工藝領(lǐng)域，尤其是一種適宜于間隙較大情況下焊縫焊接的圓柱形鋼結(jié)構(gòu)件焊接方法，包括襯墊板，包括如下步驟：a、檢查構(gòu)件尺寸以及第一鋼構(gòu)件和第二鋼構(gòu)件之間的焊縫間隙和鈍邊尺寸；b、制作襯墊板；c、將襯墊定位裝置的連接桿一端的磁托設(shè)置于第一鋼構(gòu)件和第二鋼構(gòu)件所構(gòu)成的整體與所述襯墊板之間，磁托通過磁性件吸附于第一鋼構(gòu)件和第二鋼構(gòu)件底部；d、將襯墊板與第一鋼構(gòu)件和第二鋼構(gòu)件之間通過角焊縫點(diǎn)焊固定，隨后拔出襯墊定位裝置；e、對(duì)焊縫焊位區(qū)域進(jìn)行吹掃清潔，隨后完成剩余的焊接工藝。本發(fā)明尤其適用于圓柱形鋼結(jié)構(gòu)件焊接間隙較大的焊接工藝場(chǎng)合。

技術(shù)研發(fā)人員：劉承權(quán),李仁全,雷斌,張瑜,陳敏,劉昌文,王碧輝,曠吉俊
受保護(hù)的技術(shù)使用者：十九冶成都建設(shè)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19