本發(fā)明涉及鋼結構件焊接工藝領域，尤其是一種鋼板對接焊縫的焊接方法。

背景技術：

1、大型鋼結構構件，如鋼管樁、橋梁空心鋼管拱、大型管桁架、冶金系統(tǒng)構件等，在制造和安裝中，會涉及圓管構件的對接焊接。焊接完成后，需要通過無損檢測，進而確定焊縫合格。如果檢測有缺陷，需要刨開焊縫進行返工，進而造成焊接輔材、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：一、陶瓷襯墊本身導致的焊接成本大幅增加；二、陶瓷襯墊對熔覆金屬不具有附著性，熔池內熔覆金屬容易滑落，尤其是在橫焊、立焊、仰焊等焊位時尤其明顯；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，對焊接過程產生不利影響；陶瓷襯墊對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焊接合格率有較大影響，對較大的間隙則無法焊接；四、現(xiàn)場拼裝鋼管節(jié)段時，需要進到館管內粘貼陶瓷襯墊，操作繁瑣。

2、以公告號cn114346383a，名稱為“一種埋弧焊單面焊雙面成型工藝”的專利為例，涉及了一種常見的焊接工藝。其方案包括對管道母材焊縫進行預處理，隨后開槽和焊接等步驟。但在母材焊縫進行預處理之后的焊接過程中，同一個對接口將可能涉及橫焊、立焊、仰焊等焊位的對接焊縫，這些焊縫只要使用陶瓷襯墊，就會出現(xiàn)對熔覆金屬沒有附著力的缺陷，且焊位隨著形狀變化，對焊接技藝要求高，增大了焊接難度。尤其是對于現(xiàn)場安裝時的對接，需要到管內進行陶瓷襯墊的粘貼安裝，不利于提高施工效率，且箱內作業(yè)存在施工安全隱患。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種適宜于待焊接的第一鋼構件和第二鋼構件之間間隙較大情況下焊縫焊接的鋼板對接焊縫的焊接方法。

2、本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：鋼板對接焊縫的焊接方法，包括襯墊定位裝置，包括如下步驟：

3、a、按照bim模型數據及設計圖紙要求，檢查構件尺寸以及第一鋼構件和第二鋼構件之間的焊縫間隙和鈍邊尺寸，進行坡口面預處理；

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

5、c、所述襯墊定位裝置包括連接桿，所述連接桿形狀為u型，所述連接桿的兩個自由端處均設置有磁托，磁托上固定設置有磁性件，磁托的厚度等于襯墊板與鋼結構件之間的間隙大小，兩個磁托中心點之間的間距小于襯墊板的長度，u型的連接桿的中間段的折彎處設置有手柄；

6、將襯墊定位裝置的連接桿的兩個磁托設置于襯墊板和第一鋼構件和第二鋼構件之間，兩個磁托通過磁性件吸附于第一鋼構件和第二鋼構件底部，襯墊板頂面緊貼磁托，襯墊板頂面與第一鋼構件和第二鋼構件底部之間的間隙為2～3mm；

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

8、e、對焊縫焊位區(qū)域進行吹掃清潔，隨后完成剩余的焊接工藝。

9、進一步的是，步驟a中，當第一鋼構件和第二鋼構件焊接后不能進行變形矯正時，或者第一鋼構件和第二鋼構件是曲面零件時，安裝反變形卡具將第一鋼構件和第二鋼構件卡位定型，防止焊接熱應力造成第一鋼構件和第二鋼構件變形。

10、進一步的是，步驟b中，襯墊板采用鋼結構件的邊角余料進行加工，采用激光切割進行下料。

11、進一步的是，步驟b中，襯墊板的尺寸參數如下：

12、襯墊板的厚度t：5≤t≤tmin/2，單位mm，tmin為第一鋼構件和第二鋼構件兩者中厚度較小構件的厚度值；

13、襯墊板的長度a：300≤a≤2sqrt((rmin+1)2-rmin2))，單位mm，rmin為當前曲面焊縫線形的最大曲率的半徑值；

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、進一步的是，步驟c中，兩個磁托中心點之間的間距等于襯墊板的長度的三分之一。

16、進一步的是，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成l形，磁托的固定邊固定設置于連接桿一端的端頭，磁性件設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構件之間的間隙大小。

17、進一步的是，磁性件為釹鐵硼永磁片。

18、進一步的是，連接桿為折彎的結構，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、對焊縫間隙尺寸精度要求較低，對于曲線結構、管桁架結果等復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險增加，減少了焊接煙塵造成的環(huán)境污染。四、減少了箱內焊接，避免了不利作業(yè)環(huán)境，同時避免了箱內焊接窒息等安全風險。五、現(xiàn)場鋼箱橋梁對接拼裝時，無需進到箱內或箱底粘貼陶瓷襯墊，焊接便利。本發(fā)明尤其適用于鋼箱橋梁的鋼結構件焊接間隙較大的焊接工藝場合。

技術特征：

1.鋼板對接焊縫的焊接方法，包括襯墊定位裝置(4)，其特征在于，包括如下步驟：

2.如權利要求1所述的鋼板對接焊縫的焊接方法，其特征在于：步驟a中，當第一鋼構件(1)和第二鋼構件(2)焊接后不能進行變形矯正時，或者第一鋼構件(1)和第二鋼構件(2)是曲面零件時，安裝反變形卡具將第一鋼構件(1)和第二鋼構件(2)卡位定型，防止焊接熱應力造成第一鋼構件(1)和第二鋼構件(2)變形。

3.如權利要求1所述的鋼板對接焊縫的焊接方法，其特征在于：步驟b中，襯墊板(3)采用鋼結構件的邊角余料進行加工，采用激光切割進行下料。

4.如權利要求1所述的鋼板對接焊縫的焊接方法，其特征在于：步驟b中，襯墊板(3)的尺寸參數如下：

5.如權利要求1所述的鋼板對接焊縫的焊接方法，其特征在于：步驟c中，兩個磁托(44)中心點之間的間距等于襯墊板(3)的長度的三分之一。

6.如權利要求1至5任意一項所述的鋼板對接焊縫的焊接方法，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成l形，磁托(44)的固定邊固定設置于連接桿(42)一端的端頭，磁性件設置于磁托(44)的定位邊上，磁托(44)的定位邊的厚度等于襯墊板(3)與鋼結構件之間的間隙(d)大小。

7.如權利要求6所述的鋼板對接焊縫的焊接方法，其特征在于：所述磁性件為釹鐵硼永磁片(45)。

8.如權利要求6所述的鋼板對接焊縫的焊接方法，其特征在于：連接桿(42)為折彎的結構，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。

技術總結
本發(fā)明涉及鋼結構件焊接工藝領域，尤其是一種適宜于待焊接的第一鋼構件和第二鋼構件之間間隙較大情況下焊縫焊接的鋼板對接焊縫的焊接方法，包括襯墊定位裝置，包括如下步驟：a、檢查構件尺寸以及第一鋼構件和第二鋼構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的兩個磁托設置于襯墊板和第一鋼構件和第二鋼構件之間，兩個磁托通過磁性件吸附于第一鋼構件和第二鋼構件底部；d、將襯墊板與第一鋼構件和第二鋼構件之間通過角焊縫點焊固定，隨后拔出襯墊定位裝置；e、對焊縫焊位區(qū)域進行吹掃清潔，隨后完成剩余的焊接工藝。本發(fā)明尤其適用于鋼箱橋梁的鋼結構件焊接間隙較大的焊接工藝場合。

技術研發(fā)人員：劉承權,李仁全,雷斌,張雷,宋雪梅,陳敏,劉昌文,王碧輝,王楷
受保護的技術使用者：十九冶成都建設有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/19