(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 111940955 A(43)申请公布日 2020.11.17
(21)申请号 202010819940.9(22)申请日 2020.08.14
(71)申请人 武汉市人防工程专用设备有限责任
公司
地址 430000 湖北省武汉市蔡甸区蔡甸街
汉阳大街2066号(72)发明人 徐小伟 魏勇
(74)专利代理机构 武汉国越知识产权代理事务
所(特殊普通合伙) 42232
代理人 张熔舟(51)Int.Cl.
B23K 37/00(2006.01)
权利要求书2页 说明书5页
CN 111940955 A(54)发明名称
一种大型钢结构焊接平台的校正方法(57)摘要
本发明公开了一种大型钢结构焊接平台的校正方法，涉及钢结构焊接技术领域，为解决现有大型钢结构焊接平台在出现焊接变形后，如不及时矫正容易影响正常切割下料的问题。步骤1：以H型钢搭设成的薄钢板火焰矫正的胎架为基台，胎架上表面平整，以承载需要矫正的钢板；步骤2:优化板缝布置：将构件分为若干小部件与构件分段，将焊接变形分散在各个部件上，使各部件焊缝的布置与构件分段截面中性轴对称或接近截面中性轴；对每一条主要焊缝，选择焊脚尺寸为6mm‑8mm，焊缝为2000mm以内，避免焊缝过分集中和交叉布置，采用宽而长的钢板，减少焊缝数量；步骤3：先装配后焊接，在无装配应力强制下进行构件装配；在焊接前，通过胎夹具夹紧对构件进行固定。
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权 利 要 求 书
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1.一种大型钢结构焊接平台的校正方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：以H型钢搭设成的薄钢板火焰矫正的胎架为基台，胎架上表面平整，以承载需要矫正的钢板；
步骤2:优化板缝布置：将构件分为若干小部件与构件分段，将焊接变形分散在各个部件上，使各部件焊缝的布置与构件分段截面中性轴对称或接近截面中性轴；对每一条主要焊缝，选择焊脚尺寸为6mm-8mm，焊缝为2000mm以内，避免焊缝过分集中和交叉布置，采用宽而长的钢板，减少焊缝数量；
步骤3：先装配后焊接，在无装配应力强制下进行构件装配；在焊接前，通过胎夹具夹紧对构件进行固定，增加构件刚性，减少焊接变形；
步骤4：将钢板设备部件放置到槽钢搭设成的薄钢板火焰矫正基台上表面固定好；步骤5：将槽钢放到与钢板边缘齐平的位置；步骤6：用若干个楔子配合若干个钢板卡子以400mm间距均匀，将槽钢的一侧翼缘板与钢板边缘对齐，并将楔子打入钢板缺口夹紧固定槽钢与钢板；
步骤7：固定好后对焊接区域用丙酮溶液进行彻底清洗并吹干；步骤8：焊接时变形的控制：采用氩气+CO2混合气体保护电弧焊进行焊接，选择焊接参数，CO2的流量为10L/min-25L/min，焊接电流的大小取决于送丝速度，送丝速度为18m/h-36m/h，焊接电流为160A-200A，降低电弧电压，增大焊接速度及电流密度，将直流反极性改为直流正极性，采用断续焊；先焊短焊缝后焊长焊缝，采取分段退焊，由内向外依次进行；
步骤9：焊接后变形的矫正：采用火焰矫正法矫正钢结构。
2.根据权利要求1所述的一种大型钢结构焊接平台的校正方法，其特征在于：所述步骤9中采用火焰矫正法矫正钢结构具体为：
步骤9-1：对焊接结构中产生弯曲变形的部位进行至少一次第一加热矫正，第一加热矫正的加热方式为三角形加热或者带状加热；
步骤9-2：按照焊接结构的总长度，规划加热矫正位置以及矫正点数，进行分段同时加热矫正，控制火焰加热的温度，操作过程中，采用边加热边喷水冷却的方法；
步骤9-3：第二加热矫正的矫正方式为上下错开矫正，第二加热矫正处理过程中的加热矫正次数为至少一次；
步骤9-4：钢结构变形部位收缩矫正平整，焊接钢结构矫正完毕。3.根据权利要求2所述的一种大型钢结构焊接平台的校正方法，其特征在于：所述步骤9-2中火焰加热温度具体为火焰加热温度控制在700℃-900℃，每个调修点的加热时间控制在7s-10s。
4.根据权利要求2所述的一种大型钢结构焊接平台的校正方法，其特征在于：所述步骤9-2中规划加热矫正位置以及矫正点数具体为：在调修样板焊缝上划定加热调修点区域，加热调修点直径控制在10mm-15mm，加热调修点的间距控制在20mm-50mm，将烤枪的调修火焰长度控制在50mm-60mm，用调修火焰的尖端对焊缝上划定的加热区域进行点加热。
5.根据权利要求1所述的一种大型钢结构焊接平台的校正方法，其特征在于：所述步骤8中焊接速度为18m/h-36m/h，氩气的纯度大于99.99％，压力为0.2-0.4MPa。
6.根据权利要求2所述的一种大型钢结构焊接平台的校正方法，其特征在于：所述步骤9-1中第一加热矫正完成后，产生弯曲变形的部位的挠度在16-20mm之间。
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权 利 要 求 书
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7.根据权利要求2所述的一种大型钢结构焊接平台的校正方法，其特征在于：所述步骤9-3中第二加热矫正处理过程完成后，焊接结构的挠度值为16～20mm，旁弯度为2～3mm，扭曲度为2～3mm。
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说 明 书
一种大型钢结构焊接平台的校正方法
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技术领域
[0001]本发明涉及钢结构焊接技术领域，具体为一种大型钢结构焊接平台的校正方法。背景技术[0002]钢结构建筑已是当今社会主要建筑类型之一，应用广泛。因此钢构件的制作则尤为重要，直接影响钢结构的质量，现如今大型钢构件如大型龙骨等多采用焊接方式组成，焊接虽然快速高效但应用中会出现以下问题：1)焊接后由于高温作用在焊缝附近形成热影响区，钢材受热区在自然冷却后会产生相应程度的变形使钢结构形状发生变化，使需要配合安装使用的钢结构不能完成配合安装；2)钢结构变形较大时会使焊缝开裂，且焊接结构具有连续性，局部裂缝一经产生便很容易扩展到整体，修复费工。H型钢是目前钢结构建筑中主要应用的钢材，目前生产的H型钢规格齐全，特别是较大规格的H型钢冷却时易产生侧弯，定尺分切后，钢材受冷却应力影响造成的侧弯不易消除，为保证钢材的加工精度，需要对钢材进行矫正。
[0003]现有大型钢结构焊接平台在出现焊接变形后，如不及时矫正容易影响正常切割下料；因此，不满足现有的需求，对此我们提出了一种大型钢结构焊接平台的校正方法。发明内容
[0004]本发明的目的在于提供一种大型钢结构焊接平台的校正方法，以解决上述背景技术中提出的现有大型钢结构焊接平台在出现焊接变形后，如不及时矫正容易影响正常切割下料的问题。
[0005]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种大型钢结构焊接平台的校正方法，包括以下步骤：[0006]步骤1：以H型钢搭设成的薄钢板火焰矫正的胎架为基台，胎架上表面平整，以承载需要矫正的钢板；
[0007]步骤2:优化板缝布置：将构件分为若干小部件与构件分段，将焊接变形分散在各个部件上，使各部件焊缝的布置与构件分段截面中性轴对称或接近截面中性轴；对每一条主要焊缝，选择焊脚尺寸为6mm-8mm，焊缝为2000mm以内，避免焊缝过分集中和交叉布置，采用宽而长的钢板，减少焊缝数量；[0008]步骤3：先装配后焊接，在无装配应力强制下进行构件装配；在焊接前，通过胎夹具夹紧对构件进行固定，增加构件刚性，减少焊接变形；[0009]步骤4：将钢板设备部件放置到槽钢搭设成的薄钢板火焰矫正基台上表面固定好；[0010]步骤5：将槽钢放到与钢板边缘齐平的位置；[0011]步骤6：用若干个楔子配合若干个钢板卡子以400mm间距均匀，将槽钢的一侧翼缘板与钢板边缘对齐，并将楔子打入钢板缺口夹紧固定槽钢与钢板；[0012]步骤7：固定好后对焊接区域用丙酮溶液进行彻底清洗并吹干；[0013]步骤8：焊接时变形的控制：采用氩气+CO2混合气体保护电弧焊进行焊接，选择焊
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接参数，CO2的流量为10L/min-25L/min，焊接电流的大小取决于送丝速度，送丝速度为18m/h-36m/h，焊接电流为160A-200A，降低电弧电压，增大焊接速度及电流密度，将直流反极性改为直流正极性，采用断续焊；先焊短焊缝后焊长焊缝，采取分段退焊，由内向外依次进行；[0014]步骤9：焊接后变形的矫正：采用火焰矫正法矫正钢结构。[0015]优选的，所述步骤9中采用火焰矫正法矫正钢结构具体为：[0016]步骤9-1：对焊接结构中产生弯曲变形的部位进行至少一次第一加热矫正，第一加热矫正的加热方式为三角形加热或者带状加热；[0017]步骤9-2：按照焊接结构的总长度，规划加热矫正位置以及矫正点数，进行分段同时加热矫正，控制火焰加热的温度，操作过程中，采用边加热边喷水冷却的方法；[0018]步骤9-3：第二加热矫正的矫正方式为上下错开矫正，第二加热矫正处理过程中的加热矫正次数为至少一次；[0019]步骤9-4：钢结构变形部位收缩矫正平整，焊接钢结构矫正完毕。[0020]优选的，所述步骤9-2中火焰加热温度具体为火焰加热温度控制在700℃-900℃，每个调修点的加热时间控制在7s-10s。[0021]优选的，所述步骤9-2中规划加热矫正位置以及矫正点数具体为：在调修样板焊缝上划定加热调修点区域，加热调修点直径控制在10mm-15mm，加热调修点的间距控制在20mm-50mm，将烤枪的调修火焰长度控制在50mm-60mm，用调修火焰的尖端对焊缝上划定的加热区域进行点加热。[0022]优选的，所述步骤8中焊接速度为18m/h-36m/h，氩气的纯度大于99.99％，压力为0.2-0.4MPa。
[0023]优选的，所述步骤9-1中第一加热矫正完成后，产生弯曲变形的部位的挠度在16-20mm之间。
[0024]优选的，所述步骤9-3中第二加热矫正处理过程完成后，焊接结构的挠度值为16～20mm，旁弯度为2～3mm，扭曲度为2～3mm。[0025]与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0026]本发明通过在焊接前对钢结构进行有效的固定和板缝布置，减少和降低焊接变形，快速解决焊接变形问题，通过设定合理的调修火焰参数，显著地释放钢结构的焊接残余应力，矫正焊接变形，提高火焰调修成功率，避免传统机械调修存在的二次变形问题，并采用边加热边喷水冷却的方法，提高工作效率，相对其他矫正方法实际节省矫正一半时间，且加热点及加热范围大大缩减，实施方便快捷，能够实现对较大型的H型钢进行校正操作，保证了产品质量和精度。
具体实施方式
[0027]下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。[0028]实施例1
[0029]一种大型钢结构焊接平台的校正方法，包括以下步骤：[0030]步骤1：以H型钢搭设成的薄钢板火焰矫正的胎架为基台，胎架上表面平整，以承载需要矫正的钢板；
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步骤2:优化板缝布置：将构件分为若干小部件与构件分段，将焊接变形分散在各
个部件上，使各部件焊缝的布置与构件分段截面中性轴对称或接近截面中性轴；对每一条主要焊缝，选择焊脚尺寸为6mm-8mm，焊缝为2000mm以内，避免焊缝过分集中和交叉布置，采用宽而长的钢板，减少焊缝数量；[0032]步骤3：先装配后焊接，在无装配应力强制下进行构件装配；在焊接前，通过胎夹具夹紧对构件进行固定，增加构件刚性，减少焊接变形；[0033]步骤4：将钢板设备部件放置到槽钢搭设成的薄钢板火焰矫正基台上表面固定好；[0034]步骤5：将槽钢放到与钢板边缘齐平的位置；[0035]步骤6：用若干个楔子配合若干个钢板卡子以400mm间距均匀，将槽钢的一侧翼缘板与钢板边缘对齐，并将楔子打入钢板缺口夹紧固定槽钢与钢板；[0036]步骤7：固定好后对焊接区域用丙酮溶液进行彻底清洗并吹干；[0037]步骤8：焊接时变形的控制：采用氩气+CO2混合气体保护电弧焊进行焊接，选择焊接参数，CO2的流量为10L/min-25L/min，焊接电流的大小取决于送丝速度，送丝速度为18m/h-36m/h，焊接电流为160A-200A，降低电弧电压，增大焊接速度及电流密度，将直流反极性改为直流正极性，采用断续焊；先焊短焊缝后焊长焊缝，采取分段退焊，由内向外依次进行；[0038]步骤9：焊接后变形的矫正：采用火焰矫正法矫正钢结构。[0039]进一步，步骤9中采用火焰矫正法矫正钢结构具体为：[0040]步骤9-1：对焊接结构中产生弯曲变形的部位进行至少一次第一加热矫正，第一加热矫正的加热方式为三角形加热或者带状加热；[0041]步骤9-2：按照焊接结构的总长度，规划加热矫正位置以及矫正点数，进行分段同时加热矫正，控制火焰加热的温度，操作过程中，采用边加热边喷水冷却的方法；[0042]步骤9-3：第二加热矫正的矫正方式为上下错开矫正，第二加热矫正处理过程中的加热矫正次数为至少一次；[0043]步骤9-4：钢结构变形部位收缩矫正平整，焊接钢结构矫正完毕。[0044]进一步，步骤9-2中火焰加热温度具体为火焰加热温度控制在700℃-900℃，每个调修点的加热时间控制在7s-10s。[0045]进一步，步骤9-2中规划加热矫正位置以及矫正点数具体为：在调修样板焊缝上划定加热调修点区域，加热调修点直径控制在10mm-15mm，加热调修点的间距控制在20mm-50mm，将烤枪的调修火焰长度控制在50mm-60mm，用调修火焰的尖端对焊缝上划定的加热区域进行点加热。[0046]进一步，步骤8中焊接速度为18m/h-36m/h，氩气的纯度大于99.99％，压力为0.2-0.4MPa。
[0047]进一步，步骤9-1中第一加热矫正完成后，产生弯曲变形的部位的挠度在16-20mm之间。
[0048]进一步，步骤9-3中第二加热矫正处理过程完成后，焊接结构的挠度值为16～20mm，旁弯度为2～3mm，扭曲度为2～3mm。[0049]实施例2
[0050]一种大型钢结构焊接平台的校正方法，包括以下步骤：[0051]步骤1：以H型钢搭设成的薄钢板火焰矫正的胎架为基台，胎架上表面平整，以承载
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需要矫正的钢板；
[0052]步骤2:优化板缝布置：将构件分为若干小部件与构件分段，将焊接变形分散在各个部件上，使各部件焊缝的布置与构件分段截面中性轴对称或接近截面中性轴；对每一条主要焊缝，选择焊脚尺寸为6mm-8mm，焊缝为2000mm以内，避免焊缝过分集中和交叉布置，采用宽而长的钢板，减少焊缝数量；[0053]步骤3：先装配后焊接，在无装配应力强制下进行构件装配；在焊接前，通过胎夹具夹紧对构件进行固定，增加构件刚性，减少焊接变形；[0054]步骤4：将钢板设备部件放置到槽钢搭设成的薄钢板火焰矫正基台上表面固定好；[0055]步骤5：将槽钢放到与钢板边缘齐平的位置；[0056]步骤6：用若干个楔子配合若干个钢板卡子以400mm间距均匀，将槽钢的一侧翼缘板与钢板边缘对齐，并将楔子打入钢板缺口夹紧固定槽钢与钢板；[0057]步骤7：固定好后对焊接区域用丙酮溶液进行彻底清洗并吹干；[0058]步骤8：焊接时变形的控制：采用氩气+CO2混合气体保护电弧焊进行焊接，选择焊接参数，CO2的流量为10L/min-25L/min，焊接电流的大小取决于送丝速度，送丝速度为18m/h-36m/h，焊接电流为160A-200A，降低电弧电压，增大焊接速度及电流密度，将直流反极性改为直流正极性，采用断续焊；先焊短焊缝后焊长焊缝，采取分段退焊，由内向外依次进行；[0059]步骤9：焊接后变形的矫正：采用火焰矫正法矫正钢结构。[0060]进一步，步骤9中采用火焰矫正法矫正钢结构具体为：[0061]步骤9-1：对焊接结构中产生弯曲变形的部位进行至少一次第一加热矫正，第一加热矫正的加热方式为三角形加热或者带状加热；[0062]步骤9-2：按照焊接结构的总长度，规划加热矫正位置以及矫正点数，进行分段同时加热矫正，控制火焰加热的温度，操作过程中，采用边加热边喷水冷却的方法；[0063]步骤9-3：第二加热矫正的矫正方式为上下错开矫正，第二加热矫正处理过程中的加热矫正次数为至少一次；[0064]步骤9-4：钢结构变形部位收缩矫正平整，焊接钢结构矫正完毕。[0065]进一步，步骤9-2中火焰加热温度具体为火焰加热温度控制在700℃-900℃，每个调修点的加热时间控制在7s-10s。[0066]进一步，步骤9-2中规划加热矫正位置以及矫正点数具体为：在调修样板焊缝上划定加热调修点区域，加热调修点直径控制在10mm-15mm，加热调修点的间距控制在20mm-48mm，将烤枪的调修火焰长度控制在50mm-60mm，用调修火焰的尖端对焊缝上划定的加热区域进行点加热。[0067]进一步，步骤8中焊接速度为18m/h-36m/h，氩气的纯度大于99.99％，压力为0.2-0.4MPa。
[0068]进一步，步骤9-1中第一加热矫正完成后，产生弯曲变形的部位的挠度在16-20mm之间。
[0069]进一步，步骤9-3中第二加热矫正处理过程完成后，焊接结构的挠度值为16～20mm，旁弯度为2～3mm，扭曲度为2～3mm；[0070]进一步，步骤9-1中，对产生弯曲变形的部位进行第一加热矫正处理之前，还包括：标识焊接结构中产生弯曲变形的部位；
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进一步，步骤9-3中，对焊接结构中产生扭曲变形的部位进行第二加热矫正处理过
程之前，还包括：标识焊接结构中产生扭转变形的部位；[0072]进一步，步骤9-2中调修火焰为氧乙炔火焰。[0073]对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
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