[发明专利]一种小截面方形大梁及其焊接工艺

说明书

技术领域

本发明属于焊接技术，涉及一种小截面方形大梁及其焊接工艺。

背景技术

目前，在煤矿机械的洗煤选煤、房屋建造、桥梁、起重设备等行业中，小截面方形大梁结构设计被大量采用，其稳定性、可靠性及作业时的工作效率至关重要。

大梁结构设计通常采用焊接结构设计。焊缝内外分布，工作状态中往往承受瞬间冲击及交变载荷，受力复杂，从而对产品的焊接质量要求很高。目前，国内通常采用的焊接方法为手工CO2气体保护焊。当涉及的大梁截面小时，焊接操作空间狭窄，手工焊接质量保证难度大。由于焊接质量问题经常造成大梁的失效、断裂。

为了解决现有手工焊接在施焊空间小时，存在的焊接质量低，有必要研发一种自动焊接方式，解决结构设计带来的施焊空间小，焊接质量保证困难的问题，为小截面方形大梁设计结构的广泛应用提供了可靠的保证。

发明内容

本发明是为了解决现有手工焊接在施焊空间小时，存在的焊接质量低的问题，而提供了一种小截面方形大梁及其焊接工艺。

一种小截面方形大梁，由四块宽度200-220mm，长度≤10m的梁板组对形成箱形内腔，内腔内设有加强筋板，梁板两端焊接有法兰，其中梁板之间、梁板与法兰之间均为内外角焊缝。

一种小截面方形大梁的焊接工艺方法，包括以下步骤：

首先在焊前将待焊部位清理干净，装焊引弧板、收弧板，采用自动焊接小车实施焊接，焊接时采用内腔、外露焊缝交替施焊顺序，先焊内腔打底焊焊缝，背面严格清根后，再焊外露焊缝打底焊缝，之后依次焊接内腔、外露焊缝，在施焊过程中采用分段退焊法控制大梁的焊接变形，焊接时自动焊接小车焊接速度为0.1～5m/min，焊接完成后采用振动时效去应力处理。

所述的焊接电流120~300A、电弧电压22~33V、送丝速度1~15m/min，焊接过程中使用混合气体80%Ar+20%CO₂。

所述的焊接电流250~280A、电弧电压27~31V、送丝速度1~15m/min，焊接过程中使用混合气体80%Ar+20%CO₂。

本发明小截面方形大梁，横截面积小、纵向长度长、支撑薄弱及焊接量大的箱形结构，焊接工艺方法主要解决小截面方形大梁的断裂、焊缝开裂及在交变载荷的长期作用下产生的低应力脆断等问题。运用本发明的焊接工艺方法既能保证小截面方形大梁焊接质量（焊接接头Ⅰ级，GB/T3323—2005或GB/T11345—1989）、把焊接变形控制在允许的范围内，又能提高小截面方形大梁的抗扭、抗剪切能力，从而保证了大梁的稳定性及可靠性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图中：1-梁板、2-加强筋板。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步说明。

如图1所示的一种小截面方形大梁，由四块宽度220mm，长度10m的梁板1组对形成箱形内腔，内腔内设有加强筋板2，梁板1两端焊接有法兰，其中梁板之间、梁板与法兰之间均为内外角焊缝。

焊接时，包括以下步骤：

1.焊前将焊缝两侧30mm区域内的油污、脏物、氧化皮等清理干净；

2.装焊引弧板、收弧板；

3.使用自动焊接小车进行内腔船形焊打底焊接，从引弧板开始焊接到收弧板收弧，焊缝高度5~6mm，焊接时，按对角顺序，依次焊接；其中焊丝直径φ1.2；焊接电流250~260A；电弧电压27~29V；气体流量15~20L/min；焊接速度450mm/min；

4.使用角向砂轮机依次对焊缝背面清根，清理掉未熔透的部分，使待焊部分平整、光滑、无杂质，然后使用自动焊接小车，采用分段退焊法，依次对焊缝进行打底焊接，焊接时，按对角顺序，依次焊接，焊缝高度5~6mm；其中焊丝直径φ1.2；焊接电流260~270A；电弧电压28~30V；气体流量15~20L/min；焊接速度440mm/min；

5. 使用自动焊接小车进行内腔船形焊接至工艺要求的焊缝高度，从引弧板开始焊接到收弧板收弧，焊缝高度每层5~6mm，焊接时，按对角顺序，依次焊接；其中焊丝直径φ1.2；焊接电流270~280A；电弧电压29~31V；气体流量15~20L/min；焊接速度430mm/min；