[发明专利]一种钢管组合柱的焊接角变形控制工装

说明书

本发明公开了钢结构制造领域内的一种钢管组合柱的焊接角变形控制工装，包括船形支架、下螺栓拉紧器和上螺栓拉紧器，两根钢管组合柱肢背相对地设置在船形支架上，钢管组合柱横截面呈L型，由一个横截面为长方形的第一钢管、一个横截面为正方形的第二钢管和连接第一钢管和第二钢管的两块平行的连接钢板组成，船形支架上表面呈L型，下螺栓拉紧器截面呈U型，U型两上端分别与两根钢管组合柱的第一钢管下端外侧固定连接，U型底部设有螺栓伸缩调节装置，上螺栓拉紧器截面呈倒U型，倒U型两下端设有螺栓旋进压紧杆，螺栓旋进压紧杆内端与两根钢管组合柱的第二钢管外端相抵。本发明的工装能够有效控制钢管组合柱焊接变形、保证焊接质量。

技术领域

本发明涉及钢结构制造领域，尤其是涉及一种钢管组合柱的焊接角变形控制工装。

背景技术

目前装配式建筑中常常采用矩形管组合异形柱，目的是将柱子嵌入在墙体中，特别这样可以扩大住房的实用面积。由于L 形截面的组合柱属于中和轴不对称结构，普通对称焊工艺不能控制变形，而且焊接变形后矫正非常因难，火焰矫正还会伤及钢材的金相组织，破坏构件的力学性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够控制焊接变形、保证焊接质量的钢管组合柱的焊接角变形控制工装。

本发明的目的是这样实现的：一种钢管组合柱的焊接角变形控制工装，包括船形支架、下螺栓拉紧器和上螺栓拉紧器，两根钢管组合柱肢背相对地设置在船形支架上，钢管组合柱横截面呈L型，由一个横截面为长方形的第一钢管、一个横截面为正方形的第二钢管和连接第一钢管和第二钢管的两块平行的连接钢板组成，船形支架上表面呈L型，包括用于支撑第一钢管的第一支撑面和垂直于第一支撑面的第二支撑面，第二支撑面表面固定有支撑柱，支撑柱与相邻的钢管组合柱的连接钢板外侧垂直相抵，下螺栓拉紧器截面呈U型，U型两上端分别与两根钢管组合柱的第一钢管下端外侧固定连接，U型底部设有螺栓伸缩调节装置，上螺栓拉紧器截面呈倒U型，倒U型两下端设有螺栓旋进压紧杆，螺栓旋进压紧杆内端与两根钢管组合柱的第二钢管外端相抵。

本发明的钢管组合柱的焊接角变形控制工装用于钢管组合柱焊接，下螺栓拉紧器在钢管组合柱下方产生弯曲压应力，上螺栓拉紧器在钢管组合柱上方产生弯曲拉应力，钢管组合柱在受拉区焊接，螺栓拉紧器的外力削弱了热膨胀的受阻程度，塑性区压缩变形减小，冷却后残余变形自然也小。相反，在受压区焊接，外力加强了金属热膨胀的受阻程度，焊接塑性变形加大，冷却后残余变形也大，即在热膨胀阶段，受拉区应力互相抵消一部分，减小了达到屈服极限的焊接变形。因此，本发明的钢管组合柱的焊接角变形控制工装能够有效控制焊接变形、保证焊接质量。

作为本发明的进一步改进，下螺栓拉紧器包括对称设置的左部和右部，左部和右部通过螺栓伸缩调节装置连接，螺栓伸缩调节装置左右两端设有螺纹孔，左部和右部截面呈L型，L型一端与第一钢管下端外侧固定连接，L型另一端伸入螺纹孔中并与之螺纹连接。该下螺栓拉紧器结构简单，制造方便，且简化了钢管组合柱的连接难度。

作为本发明的进一步改进，螺栓伸缩调节装置前后两端开口，便于通过开口调节两根第一钢管的间距。

作为本发明的进一步改进，两根钢管组合柱之间设有垫铁块，垫铁块设置在第一钢管与连接钢板连接位置以及第二钢管与连接钢板连接位置。通过垫铁块使得两根钢管组合柱之间存在间隙，防止在对位于外侧的钢管组合柱某一位置进行焊接时对位于内侧的另一根钢管组合柱的相邻位置造成干扰。

作为本发明的进一步改进，下螺栓拉紧器和上螺栓拉紧器至少为三组，分别设置在钢管组合柱的两端及中部，以便在焊接过程中对钢管组合柱施加足够的力以抗衡焊接变形。

作为本发明的进一步改进，船形支架采用框架结构，有槽钢焊接而成，采用框架结构，可以降低工装材料成本，也便于制造，同时方便在第一支撑面中形成空槽以容置下螺栓拉紧器。

附图说明

图1为本发明的钢管组合柱的焊接角变形控制工装的示意图。