一种焊接飘带状厚板箱型结构的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于焊接技术，尤其是一种用于厚板飘带状箱形结构的一级焊接拼接方法。
【背景技术】
[0002]箱形截面是在钢结构尤其是受弯构件中广泛使用的一种截面形式，当今大型公共建筑如剧场、商场、体育馆等采用了越来越多造型新颖跨度较大的飘带状厚板箱形结构。此类结构使用钢板厚度可达50_，焊缝的金属填充量大，构件约束应力大，焊接应力集中，构件的角变形，扭曲变形，局部或整体变形的控制难度大。如图1a所示，传统对接焊缝技术采用双坡口形式，需要从钢板的两面分别进行施焊。
[0003]对于箱形截面，工人和机械很难进入截面内部进行施焊，难以保证对接焊缝的全熔透，焊接质量不可靠。
【发明内容】
[0004]发明目的:提供一种焊接飘带状厚板箱型结构的方法，以解决现有技术存在的上述问题。
[0005]技术方案:一种焊接飘带状厚板箱型结构的方法，包括如下步骤:
步骤S1、放样与下料:
511、下料尺寸比图纸实际尺寸少8?10mm，腹板两侧打35~40度的坡口，切割后清除熔渣；
512、组立前应先在腹板两侧点焊垫板,垫板伸出每边腹板4?5mm,之后组立翼缘板；
513、组立时翼缘板与腹板应保持90度，用90度三角钢板加固，并在组立过程中随时自检；箱型梁截面高度h和箱型梁截面宽度b的允许偏差分别为+2 mm和± I mm ;
步骤S2、零件组装；
步骤S3、焊接:
531、用气保焊打底一遍，焊层3?5mm，不得有夹渣、气孔，焊瘤、弧坑裂纹；
532、采用双面埋弧自动焊，焊前加引弧板，引弧板长度不能低于160mm，每道每层焊缝焊4?5mm，焊3?4遍，焊接过程中应防止焊接变形，每道焊缝不能一次焊完，要对称焊接；焊后翻身清根出白后再焊，校正后焊缝需100%超声波探伤，合格后进行下道工序；
步骤S4、焊接后检测与热矫正:加热温度为600?800°C，且同一部位加热矫正不得超过两次，火烤后自然冷却，矫正至去除变形为止。
[0006]在进一步的实施例中，所述步骤S2具体包括:
521、根据工程制作要求，腹板打相应拼接坡口，铲除氧化皮，补平磨光；肋板双面打相应坡口，坡口打好后在地样上检验，校正变形情况；
522、对隔层衬板做胎膜拼装，满足尺寸和对角线要求；
523、上下翼板按几何尺寸打坡口，并在卷板机上卷弯； S24、在腹板上号线，装横向隔层板和纵向加强肋。保证两块腹板的起始点，并保证对角线避免翼板无法安装，加设焊接垫板，焊接垫板并作为翼板的定位板。
[0007]有益效果:本发明充分考虑构件焊接中的变形；在装配时采用合理的装配顺序；通过采取合理的焊缝形式，多次焊接，对称焊接，加用后垫等措施，减小了焊接产生的变形误差和残余应力；采用单面坡口形式，在一侧施焊，能够保证焊缝的全熔透。
【附图说明】
[0008]图1a和图1b分别为现有对接焊缝坡口示意图和本发明单坡口焊缝示意图。
[0009]图2a至图2h分别为拼接过程中各状态的示意图。
[0010]图3为焊缝位置及焊接顺序示意图。
【具体实施方式】
[0011]在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
[0012]为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的步骤，以便阐释本发明。显然，本发明的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。
[0013]应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。
[0014]本发明的飘带状厚板箱形结构单边焊全熔透一级焊缝拼接技术，具体实施过程按如下:1.放样与下料，2.零件组装，3.焊接，4.焊接后检测与热矫正。
[0015]放样与下料:全部零件在放样下料前，在XSTEEL软件中1:1建模，并进行等比例出图，然后放样，放样时要把零件焊缝的收缩余量、零件的装配顺序和尺寸进行工艺分析，对零件的切角大小和角度以及几何尺寸一一复核，以保证整段构件的装配质量和几何尺寸。各零件采用数控下料机下料，严格控制下料误差在2 mm以内。
[0016]零件组装:
I)根据该工程制作要求腹板打相应坡口拼接，铲除氧化皮，偏大缺陷补平磨光。肋板双面打相应坡口，坡口打好后在地样上检验，校正变形情况令误差小于2 IM。
[0017]2)对隔层衬板做胎膜拼装，满足尺寸和对角线要求。
[0018]3)上下翼板按几何尺寸打坡口，并在卷板机上卷弯。
[0019]4)在腹板上号线，装横向隔层板和纵向加强肋。保证两块腹板的起始点，并保证对角线避免翼板无法安装。加设焊接垫板，焊接垫板并作为翼板的定位板。
[0020]5)进行焊接及预拼装。
[0021]6)组装要求:a)钢板切割前应清除母材表面油污、铁锈和潮气，切割后气割表面应光滑无裂纹、熔渣和飞溅物。b)切割后应去除切割熔渣，火焰切割后须自检零件尺寸，然后标上零件所属的构件号、零件号，再由质检员专检各项指标，合格后方能进入下一道工序。c)下料尺寸比图纸实际尺寸少8?10mm，腹板两侧打坡口 35度。切割后应清除熔渣。d)组立前应先在腹板两侧点焊4mm*40mm的垫板,垫板伸出每边腹板4?5mm,之后组立翼缘板。e)组立时翼缘板与腹板应保持90度，用90度三角钢板加固，并在组立过程中随时自检。f)箱型梁装焊公差要求如下:
项目允许偏差(mm)
箱型梁截面高度h+2 mm
箱型梁截面宽度b±1 mm
箱型梁截面垂直度13/200，且氺3臟
焊接:
I)飘带截面全面为曲形箱梁，箱梁隔板采用溶嘴电渣焊，所有箱梁的焊接必须在工厂的平整平台上进行，箱梁的四条主焊缝采用自动埋弧焊机焊接。焊接顺序先焊接焊缝1，焊到焊缝坡口深度的1/3时停止焊接，翻身焊接另一面焊缝2，到坡口 1/2深度时，再翻身180°，焊接另一面，焊到差一遍盖面时停止焊接，再翻身焊接另一面。焊接顺序按照焊缝21 —焊缝24 —焊缝23 —焊缝22。
[0022]2)用气保焊打底一遍，焊层3?5mm，不得有夹渣、气孔，焊瘤、弧坑裂纹。
[0023]3)焊接均采用双面埋弧自动焊，焊前加引弧板，引弧板长度不能低于160mm，每道每层焊缝焊4?5mm，焊3?4遍，焊接过程中应防止焊接变形，每道焊缝不能一次焊完，要对称焊接。焊后翻身清根出白后再焊，校正后焊缝需100%超声波探伤，合格后才能进行下道工序。
[0024]焊接后检测与热矫正:
I)焊接完毕后，焊缝表面焊波应均匀，无气孔、夹渣、咬边等缺陷，焊缝冷却后内部用UT检测达到全熔透。
[0025]2)焊接后产生的各种变形采用火焰加热矫正，加热温度为600?800°C，加热时应注意，同一部位加热矫正不得超过两次，火烤后应采用自然冷却，不得用冷水浇，矫正至去除变形为止。
[0026]以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
【主权项】
1.一种焊接飘带状厚板箱型结构的方法，其特征在于，包括如下步骤: 步骤S1、放样与下料: .511、下料尺寸比图纸实际尺寸少8?10mm，腹板两侧打35~40度的坡口，切割后清除熔渣； .512、组立前,先在腹板两侧点焊垫板,垫板伸出每边腹板4?5mm,之后组立翼缘板； . 513、组立时，翼缘板与腹板应保持90度，用90度三角钢板加固，并在组立过程中随时自检；箱型梁截面高度(h)和箱型梁截面宽度(b)的允许偏差分别为+2 mm和±1 mm ; 步骤S2、零件组装； 步骤S3、焊接: .531、用气保焊打底一遍，焊层3?5mm，不得有夹渣、气孔，焊瘤、弧坑裂纹； .532、采用双面埋弧自动焊，焊前加引弧板，引弧板长度不能低于160mm，每道每层焊缝焊4?5mm，焊3?4遍，焊接过程中应防止焊接变形，每道焊缝不能一次焊完，要对称焊接；焊后翻身清根出白后再焊，校正后焊缝需100%超声波探伤，合格后进行下道工序； 步骤S4、焊接后检测与热矫正:加热温度为600?800°C，且同一部位加热矫正不得超过两次，火烤后自然冷却，矫正至去除变形为止。
2.如权利要求1所述的焊接飘带状厚板箱型结构的方法，其特征在于，所述步骤S2包括: .521、根据工程制作要求，腹板打相应拼接坡口，铲除氧化皮，补平磨光；肋板双面打相应坡口，坡口打好后在地样上检验，校正变形情况； .522、对隔层衬板做胎膜拼装，满足尺寸和对角线要求； .523、上下翼板按几何尺寸打坡口，并在卷板机上卷弯； .524、在腹板上号线，装横向隔层板和纵向加强肋；保证两块腹板的起始点，并保证对角线避免翼板无法安装，加设焊接垫板，焊接垫板并作为翼板的定位板。
【专利摘要】本发明公开了一种焊接飘带状厚板箱型结构的方法，包括：放样与下料，零件组装，焊接、焊接后检测与热矫正。本发明充分考虑构件焊接中的变形；在装配时采用合理的装配顺序；通过采取合理的焊缝形式，多次焊接，对称焊接，加用后垫等措施，减小了焊接产生的变形误差和残余应力；采用单面坡口形式，在一侧施焊，能够保证焊缝的全熔透。
【IPC分类】B23K33-00, B23P15-00, B23K9-18, B23K9-235, B23K9-16
【公开号】CN104625622
【申请号】CN201410776188
【发明人】陈忠荣, 曹平周, 徐进贤, 伍凯, 丁小丰, 张贺
【申请人】江苏新蓝天钢结构有限公司, 河海大学
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2014年12月15日