用于對(duì)接鋼管的襯墊結(jié)構(gòu)及焊接方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力行業(yè)鐵塔或鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)中焊縫類型為管對(duì)接焊縫的技術(shù)領(lǐng)域，具 體涉及一種用于對(duì)接鋼管的襯墊結(jié)構(gòu)，還涉及一種對(duì)接鋼管的焊接方法，適用于鋼管對(duì)接 帶襯墊焊接的單面焊雙面成型焊接工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 對(duì)于構(gòu)件對(duì)接焊縫有關(guān)要求，按GB50017-2003《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定"不需要 計(jì)算疲勞的構(gòu)件中，凡要求與母材等強(qiáng)的對(duì)接焊縫應(yīng)予焊透，其質(zhì)量等級(jí)當(dāng)受拉時(shí)應(yīng)不低 于二級(jí)，受壓時(shí)宜為二級(jí)"的條款規(guī)定。因此，按照GB50661-2011《鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范》中有 提供多種全焊透坡口形式和尺寸及方法，其中采取反面襯墊的單面焊雙面成型的焊接工藝 也提供了許多，但一般反面襯墊均采用鋼襯墊或陶瓷襯墊的類型。如鋼管對(duì)接構(gòu)件在焊接 生產(chǎn)過程中，當(dāng)采用鋼襯墊時(shí)，必須配有與母材材質(zhì)相同的環(huán)向鋼圈作為背面襯墊，而環(huán)向 鋼圈制作增加了板條滾圓工序，又增加了鋼材用量，并且鋼襯墊在焊接完成后，不能拆除將 永久附在構(gòu)件上影響外觀；當(dāng)采用陶瓷襯墊作為背面襯墊時(shí)，因陶瓷襯墊的鋁箔膠由于焊 接受熱后失去粘度導(dǎo)致不能重復(fù)使用，從而增加了制造成本。通過實(shí)踐摸索，發(fā)明了一種可 重復(fù)使用的襯墊結(jié)構(gòu)及焊接方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 鑒于以上所述，本發(fā)明的目的是提供一種可重復(fù)使用的用于對(duì)接鋼管的襯墊結(jié) 構(gòu)，還提供了 一種對(duì)接鋼管的焊接方法，襯墊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，焊接方法操作簡(jiǎn)便，可滿足鋼管對(duì) 接的單面焊雙面成型的全焊透焊接質(zhì)量要求。
[0004] 本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種用于對(duì)接鋼管的襯墊結(jié)構(gòu)，包括彈 簧鋼圈、陶瓷襯墊以及螺絲釘，彈簧鋼圈的周壁上間距均勻地開設(shè)有若干的連接孔，所述陶 瓷襯墊包括若干棱臺(tái)，棱臺(tái)的頂面開設(shè)有螺孔，棱臺(tái)通過所述螺絲釘穿過連接孔并且螺接 至螺孔內(nèi)與所述彈簧鋼圈固接，相鄰兩棱臺(tái)間具有間隙槽，且相鄰兩棱臺(tái)的底端相貼抵，頂 端相間隔。
[0005] 進(jìn)一步地，所述彈簧鋼圈為直條型的彈簧板條彎曲成圈而成，所述彈簧板條上等 間距地開設(shè)有所述連接孔，若干棱臺(tái)排列固接在所述彈簧板條上。
[0006] 進(jìn)一步地，所述彈簧板條上的相鄰所述連接孔的間距為0. 15-0. 25mm。
[0007] 進(jìn)一步地，所述棱臺(tái)底面上形成有內(nèi)凹圓弧，用以在鋼管對(duì)接時(shí)使得內(nèi)凹圓弧中 心線與鋼管對(duì)接間隙中心線重合。
[0008] 進(jìn)一步地，所述棱臺(tái)的頂面形成有定位槽，用以卡合彈簧板條。
[0009] 進(jìn)一步地，所述棱臺(tái)頂面置有復(fù)合膠，以供加強(qiáng)固定所述螺絲釘。
[0010] 一種應(yīng)用所述的襯墊結(jié)構(gòu)以對(duì)接鋼管的焊接方法，包括以下步驟，
[0011] 提供彈簧板條，彈簧板條的板面上等距地鉆制有連接孔；
[0012] 提供棱臺(tái)，棱臺(tái)的底面加工有內(nèi)凹圓弧，棱臺(tái)的頂面加工有螺孔；
[0013] 提供螺絲釘，螺絲釘穿過連接孔并且螺接至螺孔內(nèi)，從而將若干棱臺(tái)與固接至彈 簧板條上；
[0014] 然后將彈簧板條卷進(jìn)兩鋼管的管內(nèi)對(duì)接口處，棱臺(tái)的底面與鋼管內(nèi)壁襯托貼合， 并且調(diào)整棱臺(tái)的內(nèi)凹圓弧中心線與鋼管對(duì)接間隙中心線重合。
[0015] 進(jìn)一步地，在連接螺絲釘前先在棱臺(tái)頂面中心注入復(fù)合膠，再組裝上彈簧板條。
[0016] 進(jìn)一步地，對(duì)接鋼管的對(duì)接接頭采用機(jī)加工或熱切割方法進(jìn)行加工坡口，坡口加 工幾何尺寸分別為坡口角度為30°，鈍邊I. 0~I. 5mm，且保證鋼管端面傾斜允許偏差 P < I. 5mm〇
[0017] 進(jìn)一步地，通過組對(duì)機(jī)對(duì)兩條鋼管進(jìn)行對(duì)接裝配組對(duì)和定位焊，鋼管對(duì)接裝配間 隙保證2. 0~2. 5_，裝配時(shí)錯(cuò)邊量允許偏差S < I. 5_，裝配合格后進(jìn)行定位焊，定位焊的 焊絲在坡口內(nèi)施焊，焊點(diǎn)長(zhǎng)度為20~30mm，定位焊高度3~4mm，其間距不宜超過400mm，且 不少于3點(diǎn)。
[0018] 本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明采用所述的襯墊結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可重復(fù)使用，并 且對(duì)接鋼管的焊接方法操作簡(jiǎn)便，可滿足鋼管對(duì)接的單面焊雙面成型的全焊透焊接質(zhì)量。
【附圖說明】
[0019] 圖1為本發(fā)明較佳實(shí)施例兩鋼管對(duì)接時(shí)的立體狀態(tài)示意圖；
[0020] 圖2為圖1所示的兩鋼管對(duì)接時(shí)焊縫處的截面圖；
[0021] 圖3為圖2所示的焊縫處局部放大示意圖；
[0022] 圖4為圖1所示的用于對(duì)接鋼管的襯墊結(jié)構(gòu)的彈簧鋼圈的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023] 圖5為襯墊結(jié)構(gòu)的棱臺(tái)的一視角示意圖；
[0024] 圖6為襯墊結(jié)構(gòu)的棱臺(tái)的另一視角示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例，在不 沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合，下面將參考附圖并結(jié) 合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0026] 請(qǐng)參閱圖1，所示為兩鋼管10對(duì)位后以供焊接的狀態(tài)示意圖，兩鋼管10焊縫處套 設(shè)有一襯墊結(jié)構(gòu)20,以便于對(duì)兩鋼管10的連接端對(duì)位，進(jìn)而進(jìn)行焊接。
[0027] 請(qǐng)參閱圖2、圖3以及圖4,襯墊結(jié)構(gòu)20包括彈簧鋼圈21、陶瓷襯墊22以及螺絲釘 23。彈簧鋼圈21為直條型彈簧板條彎曲成圈而成，并且在連接處板條兩端相貼合沿半徑方 向向中心延伸有一定的長(zhǎng)度。彈簧鋼圈21的周壁上間距均勻地開設(shè)有若干的連接孔211， 以供配合螺絲釘23將陶瓷襯墊22固接至彈簧鋼圈21上。陶瓷襯墊22整體呈圓環(huán)結(jié)構(gòu)，為 若干獨(dú)立的棱臺(tái)221排列成環(huán)狀形成，且相鄰的棱臺(tái)221間具有相間隔的間隙槽222,使得 相鄰兩棱臺(tái)221底端相貼抵，頂端相間隔。本實(shí)施例中棱臺(tái)221為四邊形棱臺(tái)，間隙槽222 呈三角形槽。每一棱臺(tái)221底面尺寸較大，作為陶瓷襯墊22的外周面，用以配合對(duì)焊鋼管 10的內(nèi)周面。請(qǐng)參閱圖5，棱臺(tái)221底面上形成有內(nèi)凹圓弧2211，用以在焊接時(shí)對(duì)位且焊料 填充。棱臺(tái)221頂面尺寸較小，作為陶瓷襯墊22的內(nèi)周面，用以配合連接彈簧鋼圈21。棱 臺(tái)221頂面中心開設(shè)有螺孔，用以配合螺絲釘23將棱臺(tái)221固接至彈簧鋼圈21上。請(qǐng)參 閱圖6,棱臺(tái)221頂面形成有定位槽2212,定位槽的寬度與彈簧板條的寬度相當(dāng)，以使得棱 臺(tái)221在連接至彈簧板條時(shí)，彈簧板條卡持在棱臺(tái)221的定位槽內(nèi)，從而對(duì)彈簧板條更好地 定位。此外，陶瓷襯墊22亦可視為整體呈圓環(huán)的環(huán)體通過在內(nèi)壁上間距均勻地開設(shè)若干間 隙槽222而分離成若干獨(dú)立的棱臺(tái)221制成。
[0028] 本實(shí)施例中，襯墊結(jié)構(gòu)20的制作如下，彈簧鋼圈21在未彎曲前處于彈簧板條狀 態(tài)，彈簧板條依據(jù)對(duì)焊鋼管的直徑大小而制作長(zhǎng)度，并在其板面上鉆制用以供陶瓷襯墊22 連接所需的連接孔211 ;提供棱臺(tái)221，棱臺(tái)221外周面外形長(zhǎng)、寬尺寸分別為30X30mm， 內(nèi)周表面長(zhǎng)、寬尺寸分別為30 X 22mm，總厚度25mm，外周面的內(nèi)凹圓弧2211的弧寬、深為 14X I. 5mm，棱臺(tái)221中心的螺孔鉆制# 2. 5X 16mm的孔徑，以便螺絲釘23連接固定；彈簧 板條與棱臺(tái)221通過M3 X 15mm規(guī)格的螺絲釘23連接，且確保安裝在彈簧板條上的相鄰棱 臺(tái)221間的間距為0. 15-0. 25mm，較佳地選擇0. 2mm，間隙過大將起不到背