专利名称：方形长钢梁焊接方法
技术领域：
本发明属于电弧焊技术领域，主要涉及一种方形长钢梁焊接方法。
背景技术：
长度较长的方形梁如图I所示，其主要由相对平行设置的两张条形钢板1、2及桥接在两钢板1、2相对两侧边的槽型钢3、4通过电弧焊焊接固定制成。采用电弧焊焊接时，方形梁不可避免的会产生变形，其属于现在焊接工业中难以克服的难题。目前，在焊接该方形长钢梁时均需要使用专用焊接工装将组成方形梁的钢板及槽型钢固定，焊接时由一个焊接工人每焊接完一道焊缝后再通过工装翻转钢梁依次焊接下一道焊缝，待四道焊缝均焊接完成后还需要使用辅助设备对钢梁进行矫直，以解决焊接造成的钢梁变形问题。现有的焊接方法操作较为繁琐，导致钢梁的生产效率较低。而且，为降低焊接时的热应力，提高焊接 质量，在焊接前还需要对钢构件进行预热，目前常用的预热方式主要采用氧炔火焰预热、陶瓷加热件预热及电磁感应加热等方式，但现有预热方式均存在耗时长、能耗高、热效率较低的缺陷。
发明内容
本发明的目的是提供一种方形长钢梁焊接方法，以解决现有焊接方法生产效率较低、能耗较高的问题。I、本发明的技术方案是一种方形长钢梁焊接方法，该方法包括以下步骤
第一步、在钢梁待焊顶面与相邻两侧面的待焊接位置处分别布置一台焊机，两台焊机
同时从钢梁的一端起焊并以设定的预热焊接速度同速向另一端行进，从而在钢梁顶面的两侧待焊接位置处焊接出两道相同的预热焊缝，然后，两台焊机同时沿第一步焊接形成的预热焊缝从钢梁的一端起焊并以设定的常规焊接速度同速向另一端行进，使钢梁的顶面与相邻两侧面焊接成形；
第二步、在钢梁的与所述顶面相对的待焊底面与相邻两侧面的待焊接位置处分别布置一台焊机，两台焊机同时从钢梁的一端起焊并以设定的预热焊接速度同速向另一端行进，从而在钢梁顶面的两侧待焊接位置处焊接出两道相同的预热焊缝，然后，两台焊机同时沿第一步焊接形成的预热焊缝从钢梁的一端起焊并以设定的常规焊接速度同速向另一端行进，使钢梁的底面与相邻两侧面焊接成形；
所述常规焊接速度的取值范围是10-20cm/min，所述的预热焊接速度是常规焊接速度的两倍以上。所述的两台焊机之间的电压相同、电流相同，两焊接工人使用的焊条相同。所述的焊接为人工施焊，每台焊机均由一个焊接工人操作。本发明的方形长钢梁焊接方法是将钢梁分两步焊接完成，每一步焊接都用两台焊机以相同的焊接速度、同时、同向分两次以上焊接钢梁待焊顶面与相邻两侧面之间的待焊接位置，第一次以常规速度两倍以上的速度在两待焊接位置处焊接出预热焊缝，预热焊缝一方面可以将相邻两钢构件之间的位置固定，另一方面通过焊接时产生的高温可以实现相邻两钢构件的均匀预热，减少被焊两钢构件之间的温度梯度，降低焊接应力和焊接应变速率，有利于避免产生焊接裂纹，提高焊接质量，后续再采用常规焊接速度由两台焊机同时沿对应的预热焊缝完成最后的焊接成形，最后再以相同的方式完成钢梁底面与相邻两侧面待焊接位置的焊接，由于钢梁焊接的两步骤之间采用的焊接方式相同，因而钢梁在两步焊接工序中产生的弯曲变形相抵消，从而完成钢梁的自动矫直，本发明的方形长钢梁焊接方法无需使用专用焊接工装，其操作简单、实施方便，极大的提高了钢梁的生产效率。
图I为本发明所涉及的钢梁的结构示意图。
具体实施例方式本发明的方形长钢梁焊接方法是将钢梁的四道焊缝分两步焊接完成，如图I所示，其第一步焊接时，首先焊接钢梁顶面上钢板I与钢梁两侧槽型钢3、4之间的相邻两待焊 接位置a、b，焊接时，针对该两待焊接位置a、b安排两个焊接工人，每个焊接工人分别操作一台电压、电流等参数相同的焊机并使用相同的焊条，由钢梁的一端同时起焊、同时结束，以相同的焊接速度分两遍或三遍焊接其负责的焊缝，在第一遍焊接时，两焊接工人均采用速度较快的预热焊接速度在两待焊接位置a、b之间分别焊接出相同的预热焊缝，该预热焊缝不讲求焊接质量，其可以是连续焊缝也可以为若干间断的焊接点，以将上钢板I与两侧的槽型钢3、4之间固定为准，然后，两焊接工人在以速度较慢的常规焊接速度沿对应的预热焊缝焊接第二遍，使钢梁的上钢板I与相邻的两侧槽型钢3、4之间焊接成形。第一步焊接完成后，将钢梁翻转180°，使钢梁的底面下钢板2朝上，焊接钢梁底面下钢板2与钢梁两侧槽型钢3、4之间的相邻两待焊接位置c、d，焊接时，仍由两焊接工人分别操作一台电压、电流等参数相同的焊机并使用相同的焊条，由钢梁的一端同时起焊、同时结束，以相同的焊接速度分两遍或三遍焊接其负责的焊缝，在第一遍焊接时，两焊接工人均20cm-40cm/min的预热焊接速度在两待焊接位置c、d之间分别焊接出相同的预热焊缝，该预热焊缝不讲求焊接质量，该预热焊缝可以是连续焊缝也可以为若干间断的焊接点，以将下钢板2与两侧的槽型钢3、4之间固定为准，然后，两焊接工人在以10cm-20cm/min的常规焊接速度沿对应的预热焊缝焊接第二遍，使钢梁的下钢板2与相邻的两侧槽型钢3、4之间焊接成形。本发明在焊接前均以较快的速度焊接出一道预热焊缝，该预热焊缝一方面可以使对应钢板与两侧的槽型钢之间的位置固定，为后续正式焊接提供便利，另一方面，预热焊缝的焊接产生的热量对焊缝间的两构件均匀预热，减少被焊两钢构件之间的温度梯度，降低焊接应力和焊接应变速率，有利于避免产生焊接裂纹，提高焊接质量。本发明不局限于上述实施例，在实际生产过程中，也可以先焊接一侧槽型钢与两钢板相连接的两道相邻焊缝，在焊接另一侧槽型钢两侧焊缝；钢梁焊接也可以采用龙门焊机实现自动控制；在焊接第一道预热焊缝时的速度根据实际情况也可以为60cm-80cm/min，只要在焊接预热焊缝时能够在两钢构件之间形成若干焊接点即可。本发明的方形长钢梁焊接方法将钢梁的四道焊缝分两次完成，每次均有两焊接工人采用相同的焊接参数、相同的焊接速度、相同的焊接方式由钢梁的一端向另一端同时焊接相邻的两道焊缝，两次焊接时造成的钢梁弯曲变形相互抵消，从而采用辅助设备即可实现钢梁的自动矫直，该方法操作简单、实施方便，焊接时无需专业焊接工装，而且焊前无需预热，其不仅大大的提高了方形钢梁的生产效率，而且降低了钢梁生产过程的能耗，节约了 能源。
权利要求
1.一种方形长钢梁焊接方法，其特征在于，该方法包括以下步骤 第一步、在钢梁待焊顶面与相邻两侧面的待焊接位置处分别布置一台焊机，两台焊机同时从钢梁的一端起焊并以设定的预热焊接速度同速向另一端行进，从而在钢梁顶面的两侧待焊接位置处焊接出两道相同的预热焊缝，然后，两台焊机同时沿第一步焊接形成的预热焊缝从钢梁的一端起焊并以设定的常规焊接速度同速向另一端行进，使钢梁的顶面与相邻两侧面焊接成形； 第二步、在钢梁的与所述顶面相对的待焊底面与相邻两侧面的待焊接位置处分别布置一台焊机，两台焊机同时从钢梁的一端起焊并以设定的预热焊接速度同速向另一端行进，从而在钢梁顶面的两侧待焊接位置处焊接出两道相同的预热焊缝，然后，两台焊机同时沿第一步焊接形成的预热焊缝从钢梁的一端起焊并以设定的常规焊接速度同速向另一端行进，使钢梁的底面与相邻两侧面焊接成形； 所述常规焊接速度的取值范围是10-20cm/min，所述的预热焊接速度是常规焊接速度的两倍以上。
2.根据权利要求I所述的方形长钢梁焊接方法，其特征在于，所述的两台焊机之间的电压相同、电流相同，两焊接工人使用的焊条相同。
3.根据权利要求I所述的方形长钢梁焊接方法，其特征在于，所述的焊接为人工施焊，每台焊机均由一个焊接工人操作。
全文摘要
本发明的方形长钢梁焊接方法是将钢梁分两步焊接完成，每一步焊接都用两台焊机以相同的焊接速度、同时、同向分两次以上焊接钢梁待焊顶面与相邻两侧面之间的待焊接位置，第一次以常规速度两倍以上的速度在两待焊接位置处焊接出预热焊缝，以减少被焊两钢构件之间的温度梯度，降低焊接应力和焊接应变速率，有利于避免产生焊接裂纹，提高焊接质量，后续再采用常规焊接速度由两台焊机同时沿对应的预热焊缝完成最后的焊接成形，由于钢梁焊接的两步骤之间采用的焊接方式相同，因而钢梁在两步焊接工序中产生的弯曲变形相抵消，从而完成钢梁的自动矫直，本发明无需使用专用焊接工装，其操作简单、实施方便，极大的提高了钢梁的生产效率。
文档编号B23K31/02GK102909479SQ20121036985
公开日2013年2月6日 申请日期2012年9月29日 优先权日2012年9月29日
发明者刘学战, 弋现生, 李怀永 申请人:郑州市嵩阳煤机制造有限公司