在河南学习焊接方法

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焊接结构的梁或柱,其结构还是比较简单,接头形式主要有翼板和腹板本身的拼板对接,以及相互之间的“T”形角接或L形的角接。埋弧自动焊CO2气体保护焊焊条电弧焊,是结构焊接最常用、最普遍的焊接方法。如加强筋板和隔板的焊接,一般均采用焊条电弧焊和CO2气体保护方法,长的横角焊还可用CO2自动气体保护;对于翼板腹板本身及相互之间的焊接,可根据板厚、接头的坡口形式、焊接位置、生产效率、作业环境、变形的控制及生产批量等因素综合考虑。除极特殊焊接位置,如操作人员进不去,结构又要求有足够的刚性和抗扭能力,这就要求采用其他焊接方法了,如熔嘴电渣焊方法,后面将介绍熔嘴电渣焊原理。

(1)拼板对接接头

根据设计要求、腹板和翼板的长度需拼接加长、而形成对接接头,对接接头是要求全焊透的焊缝,焊后要做无损探伤检查。对接焊缝长度(拼接长度)小于mm时,采用焊条电弧焊或CO2气体保护为宜。如焊缝长度大于mm时,采用埋弧自动焊较好(焊接时要用引弧板和收弧板)。

无论采用哪种焊接方法,首先从X形坡口深的一边开始焊接。若采用焊条电弧焊或CO2半自动气体保护焊,板厚小于30mm时,可将正面全部焊完再焊背面,翻身后清根焊接,直至焊完。当板厚大于30mm时,还是先焊X形坡口较深的一侧,只焊2/3的深度,翻身清根焊背面,直至背面焊完,再次翻身,焊接正面焊缝时留下的那1/3的盖面焊缝。若采用埋弧自动焊,其焊接顺序基本与上述相同。只有在板大于40mm时,正面焊缝可分两次焊接。这样的焊接方法,虽然构件多次翻身,但对控制焊接变形有利,使变形降到最小程度。

(2)工字形梁、箱形梁的T形角接

T形角接一般采用埋弧自动焊,生产效率高。根据焊件放的

位置不同,可将埋弧自动焊分为船形埋弧自动焊和水平位置埋弧自动焊两种方法。

1)船形位置埋弧自动角焊。船形焊时,将构件置于可调的胎架上,使其倾斜45°左右,焊丝垂直角焊缝,使焊缝熔池始终处于水平位置。船形焊的优点是可采用大电流、焊接效率较高,熔透深度大,但也要注意烧穿(装配间隙应大于1.5mm)又能保证较好的焊缝成形和等边的焊角尺寸。对于开坡口的角接接头和大焊角尺寸的角焊缝一般采用多层焊。其缺点是(对生产批量小来说)焊接大型梁、柱时,要配置船形焊的专用胎架和配套焊机轨道架(长度)。一根梁或柱的四条纵向角焊缝,每次只能焊一条,四条焊缝全部焊完,构件需要翻三次身才行;如果板厚达到预热强度,或低合金高强度钢焊前还需预热(翻一次身要重新预热一次),延长了一根梁(或柱)的焊接周期。

2)水平位置埋弧自动角焊。水平位置埋弧自动角焊,是将构件水平放置在搁架上,使角焊缝处于水平位置(以腹板为基面)的一种焊接方法。

焊接时,小车和轨道都可放在工件上(腹板上),无论是工字形梁和柱,还是箱形梁和柱,两条纵向角焊缝,都可同时进行对称焊接,水平角焊缝的尺寸,可通过调节焊丝与焊件的角度来实现。

从上面两种焊法中可以看到,T形角接接头水平位置埋弧自动角焊焊法,不需要船形胎架和焊机轨道架,降低成本,工作场地小,只翻一次身,四条角焊缝即可完成,再有就是易于控制焊接变形。

3)箱形柱的L形角接。方形箱形柱的四周壁板(即腹板与翼板)组装成四条L形角接头,为防止焊接变形,就必须组成一个刚性较大的构件才能进行焊接。因箱内空间很小,无法进行焊接,无论是要求部分焊透还是全焊透,其坡口都得向外开。单V坡口开在腹板上,焊接时,由于焊缝的收缩应力,在翼板厚度方向受到很大的抗应力,可能会引起层状撕裂现象,板越厚(大于36mm),产生撕裂机会就越多。反过来单V坡口开在翼板上焊接时,焊后不易产生层状撕裂现象,由于焊条电弧焊和埋弧自动焊选择的角度(焊条或焊丝与坡口间)会造成偏熔现象,降低结构强度,所以,在实际生产中,将腹板和翼板开成单V坡口,然后组装成V形坡口进行焊接,防止了层状撕裂,又可保证焊接质量和可操作性(焊条电弧焊、CO2气体保护焊、埋弧自动焊均可采用)。

箱形钢柱L形角焊缝主要是采用埋弧自动焊方法,大型钢柱可采用双丝埋弧自动焊。焊缝两端必须安装与焊件同等厚度的引弧板和收弧板。焊接规范要求必须根据钢材的性能正确选定焊接线能量,采用多层多道焊方法。对须预热的钢材,必须控制层间温度。

(3)箱形钢柱筋板和壁板的T形角接

每根箱形钢柱连接若干根梁,为了保证钢柱有足够的刚性和抗扭能力,在柱与梁相连接部位,以及两根梁之间的中间部位,箱形柱内设置了筋板(隔板),它与壁板、腹板和翼板形成T形角接头,焊后连成一体。筋板与两块翼板和一块腹板的焊接可在组装成形后,以焊条电弧或CO2气体保护焊完成。当另一块腹板装上去后,与筋板之间形成的T形角接头已形成封闭结构

此处的角接头只能用熔嘴电渣焊来完成。下面说明一下熔嘴电渣焊焊接筋板与壁板之间的T角接头的原理和过程。

筋板要做窄些(在筋板厚度20~30mm时),与装上去的壁板距离为25mm左右,同时在筋板端头两侧装上钢衬板。壁板装上后,自然形成空腔,空腔的大小根据筋板厚度而定。在空腔顶部和底部的翼板上各钻一小孔,以便焊接时放入熔嘴。在空腔底部安装引弧装置,顶端安装引出器。

引弧装置是由紫铜加工成的,中心有一个锥体圆孔,小头d筋板厚度+4mm,大头D=(1.25~1.6)d。安装引弧装置前,先在锥体内撒放15mm碎铁丝(或f1mm×1mm的切断的焊丝)以便引弧顺利。为避免产生明弧,并尽快进入电渣焊过程,又在上面撒放了15mm助焊剂。

引弧装置可用油泵或千斤顶固定在焊缝的底部,一定对准空腔中心,贴紧底部。

引出器是一个带有圆孔的紫铜水冷却装置,用翼板固定在焊缝的上方,并保证引弧装置、引出器和空腔中心同在一条直线上。

所谓熔嘴就是一根管焊条,在管(10mm)外面涂有4mm厚的药皮,其作用是向熔嘴内导入由送丝机构送来的焊丝,并与熔嘴一起熔化成焊缝金属,即形成焊缝。

引弧前,对引弧部位的焊件金属预热到℃左右,引弧装置预热70~90℃,然后引弧焊接。




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