[发明专利]长宽比较大的矩形框架组合焊接结构及其焊接方法

说明书

本发明公开了一种长宽比较大的矩形框架组合焊接结构及其焊接方法，解决了长宽比较大的矩形钢板框架焊接容易变形和焊缝探伤困难的问题。在电子束真空焊接室内，将长条形前侧板（1）、长条形后侧板（2）、矩形左侧板（3）、矩形右侧板（4）和四个结构完全相同的衔接方形立柱（8）组成矩形框架；在衔接方形立柱前侧面内侧焊接平面（15）与矩形左侧板后侧面内侧焊接平面（7）之间进行手工坡口氩弧焊，形成第一手工坡口氩弧焊角焊缝（20），在立柱后内侧水平面（18）与长条形后侧板（2）的内侧面之间进行手工坡口氩弧焊，形成第二手工坡口氩弧焊角焊缝（11）；从而最大程度地克服了薄壁框架体的焊接应力的传导。

技术领域

本发明涉及一种由钢板焊接而成的箱体，特别涉及一种由长宽比较大钢板焊接而成的矩形框架的分步组合焊接结构及其焊接方法。

背景技术

有些产品的壳体为矩形箱体结构，该矩形箱体由矩形框架与顶板、底板结合而成，其中的矩形框架是由两块长方形钢板与两块方形钢板拼接后焊接而成的，拼接焊接一般是采用手工坡口焊的形式进行的，先在两钢板的拼接处加工出V型焊接坡口来，然后用氩弧焊机在坡口处进行堆焊，焊接过程中，在堆焊处，会输入大量的热量，该热量通过薄壁钢板传导会使钢板发生变形，尤其对于由薄壁钢板拼接而成长宽比大的框架，钢板发生焊接变形的现象尤其严重；为了克服该问题，焊接现场也有采用交叉分段焊接的方式来克服薄钢板的焊接变形的，但当钢板的长宽比较大时，例如：长宽比大于8:1，钢板壁厚约为7毫米时，交叉分段焊接的方式，虽然使钢板变形得到一定的控制，但仍然无法满足焊接变形量要求较高的框架类产品的生产要求；为了减少焊接热量的输入，克服长宽比大的薄型钢板的变形，也有采用真空电子束焊的焊接方案的，先加工出每块钢板的电子束焊接接口，将四块钢板拼接成矩形框架后，放入到真空室中，由于真空电子束焊接是通过操作电子束枪头，依次对四条焊缝进行真空电子束焊接，当焊接第一条焊缝时，无法保证对接焊接的两钢板很好保持90度夹角的要求，经常会发生矩形框架焊接完成后变为菱形框架的现象，导致焊接框架报废；另外，对于焊缝密封性要求较高的产品，当其焊缝焊接完成后，须对焊缝进行X射线探伤检测，若检测出气孔等缺陷时，是及时在现场进行补救，以确保产品的密封性达到设计要求，但将两钢板拼接后，采用真空电子束焊的焊接方案，完成的焊缝是与框架板内侧面处在同一直线上的，也就是说焊缝紧靠框架内侧面，焊接完成后，对焊缝进行X射线探伤检测困难；如何完成长宽比大、薄壁钢板的框架焊接工作，并保证顺利实施焊后对焊缝的X射线探伤检测，是现场急需要解决的难题。

发明内容

本发明提供了一种长宽比较大的矩形框架组合焊接结构及其焊接方法，解决了长宽比较大的矩形钢板框架焊接容易变形和焊缝探伤困难的技术问题。

本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：

一种长宽比较大的矩形框架组合焊接结构，包括长条形前侧板、长条形后侧板、矩形左侧板、矩形右侧板和四个结构完全相同的衔接方形立柱，长条形前侧板的结构与长条形后侧板的结构是完全相同的，矩形左侧板的结构与矩形右侧板的结构是完全相同的，在矩形左侧板的后侧面的右侧设置有矩形左侧板后侧面钝角止口台阶，在矩形左侧板后侧面钝角止口台阶上分别形成有矩形左侧板后侧面外侧焊接平面和矩形左侧板后侧面内侧焊接平面，在衔接方形立柱的横截面上分别设置有立柱右后直角止口台阶、立柱左前直角止口台阶和立柱梯形台阶，在立柱右后直角止口台阶上分别形成有立柱后侧面的左侧焊接平面和立柱后侧面的左侧端内侧面搭接面，在立柱左前直角止口台阶上分别形成有衔接方形立柱前侧面外侧焊接平面和衔接方形立柱前侧面内侧焊接平面，在立柱梯形台阶上形成有立柱前内侧平面、立柱内侧倾斜面和立柱后内侧平面；衔接方形立柱通过立柱左前直角止口台阶设置在矩形左侧板上的矩形左侧板后侧面钝角止口台阶上，在立柱右后直角止口台阶上设置有长条形后侧板的左侧端。

在衔接方形立柱前侧面外侧焊接平面与矩形左侧板后侧面外侧焊接平面之间设置有第一真空电子束外焊缝，在衔接方形立柱前侧面内侧焊接平面与矩形左侧板后侧面内侧焊接平面之间设置有第一手工坡口氩弧焊角焊缝，在立柱后内侧水平面与长条形后侧板的内侧面之间设置有第二手工坡口氩弧焊角焊缝。