[发明专利]一种形成型钢对接的焊接方法及装置

说明书

本发明涉及一种将一根型钢的端表面(如钢筋)与一扁平表面(如圆柱钢的表面)形成T型连接的电弧焊对接焊接的方法，以及利用该方法的装置。

近来，钢筋混凝土建筑及其类似建筑物变得更高更大，在这些建筑中钢筋的使用数量也相应地大量增加，使用大直径超长的型钢也变得很普及了。

当钢筋被焊到如圆钢柱的表面上时，钢筋的端表面被对接焊接到圆钢柱的侧表面(可以是平的也可以是曲面)。在采用传统方法完成这种焊接时，如附图14所示，一平面钢片2被暂时地焊在垂直竖立的圆钢柱1的侧表面上，钢筋3的斜面4的端部借助钢片2的保持而固定，焊珠W在斜面4和圆柱1之间由电弧焊产生，从而将钢筋3与圆钢柱1焊接到一起。在这种情况下，钢筋3的侧表面也与钢片2焊接到一起了。

使用这种焊接方法的结果，钢柱1和型钢3之间的角度θ为90°，并且如果型钢3的上端是楼层面，型钢3作为楼面的支撑者，应能抵抗由于楼面承载引起的弯曲和剪切应力。值得注意的是角度θ可能在45°至90°的范围内变化。

在混凝土建筑现场的改建或扩建过程中，也需要将钢筋与现存的钢柱焊接，可以在钢柱的规定位置钻个洞(如其侧表面上)，将钢筋的端部插入洞中并保持住，然后在洞的位置进行焊接，以将钢筋和钢柱焊接成一体结构。

也可以换一种方法，在圆钢柱的侧表面钻个螺纹孔，将钢筋的端部制出阳螺纹并拧入与螺纹孔啮合，无需焊接也可以将钢筋固定到钢柱上。

可是，如上面提到的第一种方法所述，钢片2先暂时地焊到钢圆柱的侧面上，然后再用电弧焊将型钢3固定在那，现场工作需要这种钢片2的暂时性焊接大量增加，而建筑物通常很高和很大，需要焊接钢筋的地方的数量也大量增加，所以这种工作就不那么简单了。还存在着另外的问题是，在将钢筋3的斜面4焊接到圆钢柱1上时，钢筋3的端部熔化并开始流动，这样钢筋端部的厚度减少了，这样保证其原有的强度就很困难。

对于第二种方法，先在圆钢柱上开一个洞，然后将钢筋插入其中并固定焊接，也会产生问题，随着建筑物变大，钢柱的厚度增加，不仅在现场钻这些洞变得十分困难，而且圆柱的横截面被破坏，也会产生强度上的问题。

现有技术中存在上述这些问题，正是本发明所要解决的，本发明的目的在于提供一种用于形成型钢对接的电弧焊接方法和装置，它们既可以用于在如钢筋一样的型钢和如圆钢柱一样的被焊接表面之间的T型连接的对接焊接，也可用于钢筋之间彼此相对的电弧焊接。

作为解决现有技术中上述问题的措施，本发明提供了一种借助对接电弧焊接形成钢筋T型连接的方法，其中如钢筋一样的型钢的端部被削成一定角度，以形成斜面。一导向元件具有向前延伸的接头，导向边部分从接头底部完全相对的侧边开始并自距被型钢焊接的表面一定距离的位置向后延伸，导向边部分比斜面更向外突出，而且在导向边部分的端部的轴线方向上构成一缝隙，该导向边部分适合于围着钢筋端部的外侧。接头的端部的形状随着被焊接的表面而改变，如果是钢圆柱的表面，那么接头就正顶着这表面。在被焊接的表面和钢筋端部的斜面之间的间隙中借助产生的焊珠，使焊接从接头的内表面上开始。

本发明还涉及一种借助对接电弧焊接形成T型连接的装置，它提供一种套筒状的有预定长度的导向元件，它适于围绕着钢筋端部的外侧。这种导向元件具有一个舌形的接头，它从其外端向前延伸，导向边部分从接头底部相对的侧边开始，并且自距被型钢焊接的表面(如钢圆柱表面)一定距离的位置逐渐向后延伸，导向边部分比钢筋端部的斜面更向外突出，并且在导向边部分的端部的轴线方向上构成一缝隙。

根据本发明，如钢筋一样的型钢的端部被削成一定角度，以形成斜面，包括斜面的钢筋的端部被装入导向元件中，接头的前端正顶着被型钢焊接的表面(如钢柱的表面)，焊条通过导向元件中的缝插入，焊珠的堆集从接头处开始，然后完成电焊。在钢筋端部形成的熔化的金属被防止从导向元件的导向边部分流出来，产生的焊缝超出钢筋直径对应的位置，最终形成增强角焊缝。这样，钢筋的端部与被钢筋焊接的表面之间，包括导向元件都被焊在一了一起，这就形成了T型焊接的对接电弧焊接。钢筋不必一定要垂直于表面。它可以以任何选定的角度焊接，在这种情况下，导向元件的接头的前端被裁成相应的角度，剩下要完成的对接电弧焊的工艺如前所述。如果钢圆柱是环形表面或是曲面，则导向元件的接头前端要修剪成适宜被型钢焊接的曲面的曲线，剩下要完成的对接电弧焊工艺如前所述。另外，采用本发明的方法还可进行型钢的对接。