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图10 防止隔板焊接变形撑杆示意
对于隔板间距较窄部位,为便于气保焊操作,应在组装时坡口朝外;当隔板又比较密集时,采用先装中间两块隔板,焊好后探伤合格才可从中间向两边依次退着装焊。须保证隔板与腹板的焊接质量,探伤合格后方可盖板。 4.6 装上翼缘板
组装前清理U形口部的所有杂物,将上翼缘板下端开坡口处对齐,与两腹板压紧,需要注意的是一定要使得上翼缘板与隔板上边靠严(之前应用角尺测平面度以调节隔板上端的工艺垫块在同一水平面上),若留下间隙会使电渣焊接时铁水泄漏从而影响电渣焊质量,最后盖上翼缘板,见图11。
图11 盖上翼缘板
4.7 焊接箱型柱自身纵向焊缝
将坡口点焊固定,在组装好的箱体两端加设引熄弧板。然后焊接箱型柱自身4条纵向焊缝,焊接前须在焊缝围和焊缝外侧面处单边30 mm围清除氧化皮、铁锈、油污等。先用气体保护焊焊接全焊透坡口处,当焊透部分的焊缝与部分焊透的根部齐平时再纵向埋弧自动焊,主角焊缝同向对称焊接,以减少扭曲变形,焊接顺序见图12。
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图12 箱型梁主焊缝焊接顺序 注:焊接顺序1→2→3→4。
5 箱型柱焊接
5.1 箱型柱的埋弧自动焊
若焊接坡口填充量较大,如单面全部焊接完会引起箱体变形时,可采用先焊1、2焊缝,焊缝深度达到填充量的一半时,翻过来焊3、4焊缝,待全部焊满后再翻过来将1、2焊缝焊满。这样可使构件受热均匀,抵消焊接变形,一旦发生扭曲变形,矫正变形很困难,因此采用合理的焊接顺序对减少焊接变形至关重要。 5.2 电渣焊
按照翼缘板两侧事先打好的样冲点划线,定出钻孔位置,翻身180°同样划线将电渣焊焊接位置钻孔,清理孔无杂物。然后移至电渣焊设备处进行电渣焊,两侧槽口应用两台焊机同时焊接。采用丝极电渣焊,根据GB 50661—2011《钢结构焊接规》参数为:焊接电流380~400 A,焊接电压45~48 V。丝极电渣焊焊接时应注意事项为: 1)电渣焊的夹板隔板组装前必须经过三边刨平处理;
2)为了防止电渣焊气孔发生,一定要在隔板组装前对电渣焊部位以及焊缝两侧各30 mm的围对油、锈和污物进行处理;
3)丝极电渣焊采用电渣弧压反馈自动调节系统,彻底解决了电渣焊接中间断弧问题; 4)焊接工艺参数符合焊接工艺评定要求。 5.3 箱型梁焊接变形的控制
箱型柱隔板的焊接采用热影响区比较小的CO2气体保护焊,按相同的焊接规参数进行焊接,以有效减少焊接变形。
箱型梁生产线同一隔板采用两台电渣焊机同时施焊,两台电渣焊机的工艺参数基本保持一致,通过合理的工艺参数控制,焊接成型后不会产生过大变形。
埋弧自动焊的坡口焊缝焊接收缩比较大,在坡口方向必须加大4 mm,由于埋弧自动焊接采用两台埋弧自动焊同时对称施焊,不会产生过大扭曲变形。通过评定合格焊接工艺参数和合理的焊接顺序进行控制。
通过合理的焊接顺序控制箱型柱的焊接变形。主要的焊接顺序和焊接原则为:先焊短焊缝、后焊长焊缝;先焊中间焊缝、后焊周边焊缝,先焊主要受力焊缝、后焊次要受力焊缝。
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6 箱型柱的铣端
在箱型柱全部焊接、矫正完毕后,将钢柱放在平台上,用划线检验样杆放线,划线的容包括:4个面的中心线,上、下铣切或切割线和100 mm检验线,划线经过检验合格后送机加工铣头。
7 总结
通过对箱型柱从下料、组装、焊接到端铣等制作全过程的研究,总结了成熟的箱型柱制作和焊接的全过程,可供生产同类箱型构件制作时参考。
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