专利名称：矩形箱体管的制作工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及钢结构构件的制作，尤其涉及一种矩形箱体管的制作工艺。
背景技术：
轻薄型的矩形箱体管在建筑钢结构中运用的比例较小，此类构件常用于机械设备承台，在机械设备行业中极为常用，其直线度、摩擦接触面平面度的贴合度要求较常规构件高(至少要达到90%的贴合度)，且焊缝等级要达到全熔II级并且焊缝一律磨平，参阅图1， 现有的有缝矩形箱体管中，侧板与盖板之间的焊接往往是开设单边V形坡口再进行焊接，如图I中所示，即为在侧板上开设坡口，这样侧板上会存在钝边，焊缝等级达不到全熔II级要求。因此现有的有缝矩形箱体管的制作工艺无法达到精度要求。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种可以适用于轻薄型矩形箱体管、能保证构件精度的矩形箱体管的制作工艺。为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是提供一种矩形箱体管的制作工艺，包括步骤SlO :准备腹板、侧板、衬条及工艺隔板其中，腹板宽度小于理论设计宽度，衬条的长度与腹板相等；工艺隔板为四个角上进行切角处理的矩形状，工艺隔板中部设有工艺孔；S20 :将腹板与衬条叠合组装在腹板宽度方向上一表面的两边各叠合一块衬条并焊接固定，组装后腹板加两侧衬条的总宽度与腹板的理论设计宽度相等；S30 :安装侧板与工艺隔板以一块叠合衬条后的腹板作为底板，其中腹板位于衬条下方，在底板两侧安装侧板，侧板与底板形成U形槽结构，在U形槽内沿底板长度方向在预定位置安装工艺隔板，将工艺隔板与侧板和底板焊接固定，焊接时从中部向两侧相向对称、以同样的焊接参数同步施焊；S40 :安装盖板以另一块叠合衬条后的腹板作为盖板安装于U形槽的开口端，盖板置于工艺隔板上，其中衬条位于下方，在腹板上对应于工艺隔板的位置开孔，在孔中焊接而将腹板与工艺隔板固定；S50 :固定侧板、盖板及底板先从盖板与两侧板连接的两处焊缝开始施焊，从中部开始对称相向进行间断焊；再对底板与两侧板连接的两处焊缝施焊，从中部开始对称相向进行间断焊；再将盖板与两侧板连接的两处焊缝未焊部分焊满；最后再将底板与两侧板连接的两处焊缝未焊部分焊满；焊接时采用单面焊双面成形工艺；S60 :磨平主焊缝对步骤S60中施焊的四处焊缝进行磨平。其中，步骤SlO中，腹板长度设置为在理论设计长度基础上增加30mnT40mm余量；腹板宽度设置为比理论设计宽度小20mm，衬条宽度为30mm，衬条厚度3mm。其中，步骤S30中，在距离腹板端头200mm处安装第一块工艺隔板，而后每相距2000mm再安装一块工艺隔板。其中，步骤S30中工艺隔板的安装位置通过下述步骤确定步骤130 :选择表面尺寸大于矩形箱体管底面理论设计尺寸的钢板放置于工作台上，校准钢板的平面度，在钢板上划线标示工艺隔板的安装位置，相邻两条线的间距为相邻两工艺隔板的预定间距，在每条线上固定两个相对的直角尺，两直角尺的一直角边位于该条线上，两直角尺的另一直角边相对且两者的间距为矩形箱体管的理论宽度；在步骤S30中安装工艺隔板前使侧板与底板构成的U形槽结构位于直角尺阵列中，U形槽结构的两侧面限位于两相对的直角尺之间；步骤S130与步骤S10、S20无时序关联。
其中，步骤S30中，工艺隔板与侧板的焊接采用双面满焊，工艺隔板与底板的焊接采用双面间断焊，焊点长度20mnT30mm,间距100mnTl50mm。其中，步骤S40中，盖板的腹板上开设的孔的宽度不超过工艺隔板厚度的2/3，孔的长度不大于工艺隔板顶面的长度。其中，步骤S50中，采用二氧化碳气体保护焊，并控制焊接电流不超过280A。其中，步骤SlO中，控制工艺隔板的直角度误差不大于I. 5mm,且误差为正偏差，对角线误差不大于2mm，工艺隔板进行切角处理后再进行工艺钻孔。其中，所述工艺隔板切角尺寸为25mmX 25mm,工艺孔孔径为30mm。。本发明的有益效果是区别于现有的矩形箱体管中互相垂直的两板之间采用单面V边坡口形式焊接，焊缝等级不高，不能适用于轻薄型矩形箱体管，本发明矩形箱体管的制作工艺增设衬条进行侧板与腹板之间的焊接，减小焊接电流，侧板、腹板与工艺隔板之间布置了合理的焊接顺序，化整为零，化繁为易，提高单体精度，保证了矩形箱体管整体的精度。另外在矩形箱体管内沿长度方向排布了多块工艺隔板，增加强度，保证矩形箱体管不会扭曲变形，确保了直线度要求。
图I是现有的矩形箱体管结构示意图；图2是本发明矩形箱体管制作工艺的流程图；图3是矩形箱体管实际生产过程中详细工艺流程图；图4是本发明矩形箱体管制作过程中的第一状态示意图；图5是本发明矩形箱体管制作过程中的第二状态示意图；图6是本发明矩形箱体管制作过程中的第三状态示意图；图7是本发明矩形箱体管制作过程中的第四状态示意图；图8是本发明矩形箱体管制作过程中的第五状态示意图；图9是本发明矩形箱体管制作过程中的第六状态示意图；图10是本发明矩形箱体管制作过程中的第七状态示意图；图11是本发明矩形箱体管制作过程中反变形控制的状态示意图。图中标号说明I、腹板；2、侧板；3、衬条；4、工艺隔板；5、钢板；6、水准仪；7、直角尺；8、加强劲板；10、底板;20、盖板;21、孔；al"a4、焊缝。
具体实施例方式为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。请参阅图2至图10，本发明提供一种矩形箱体管的制作工艺，该制作工艺适用于轻薄型超小矩形箱体管结构，该类构件中所用板块材质为Q235B,—般由6mm+6mm、16mm+20mm、12mm+16mm板块焊接成,且主焊缝为全熔II级，因板薄其焊接变形和内部质量控制均有较大难度，为顺利到达工艺规定要求，以下结合附图对制造工艺中各步骤详细分列如下
步骤SlO :准备腹板、侧板、衬条及工艺隔板请结合图3，腹板和侧板由钢板热切割而成，钢板经平面度检验确认符合国标要求后进行下料热切割，由于按现有的单边V形坡口焊接的形式无法满足工艺要求，本发明中腹板与侧板之间的焊接需要借助衬条，为使最终的尺寸符合设计尺寸，在下料时，将腹板宽度设置为小于理论设计宽度，对于常用的6mm、12mm、16mm规格的钢板,腹板宽度设置为比理论设计宽度小20mm,另外,腹板的长度设置为在理论设计长度基础上增加30mnT40mm余量，以便应对加工误差；清除氧化渣、割口打磨后对腹板的直线度进行检查，若直线度超过2_，则必须经火焰调直，控制直线度不大于
I.5mm;衬条的长度与腹板相等，衬条宽度为30mm，衬条厚度3mm;工艺隔板为四个角上进行切角处理的矩形状，工艺隔板中部设有工艺孔以便对焊接应力进行分散，为保证矩形箱体管的精度并且为了使工艺隔板确切地起到加强作用，控制工艺隔板的直角度误差不大于
I.5mm,且误差为正偏差，对角线误差不大于2mm，工艺隔板进行切角处理后再进行工艺钻孔；对于常用规格的矩形箱体管，工艺隔板切角尺寸为25mmX 25mm,工艺孔孔径为30mm。步骤S20 :将腹板与衬条叠合组装请结合图4，本步骤中，在腹板I宽度方向上一表面的两边各叠合一块衬条3并加定位焊焊接固定，焊点长度20mnT30mm，焊点间距200mnT300mm，并清除氧化渣、焊渣，组装后腹板I加两侧衬条3的总宽度与腹板I的理论设计宽度相等，按照步骤SlO中腹板I宽度比理论宽度小20mm，衬条3宽度为30mm为例，腹板I和单块衬条3重叠的宽度为20mm。本步骤中，直线度要求L直小于或等于2毫米，以木棉弦线检查。步骤S130 :确定工艺隔板安装位置请结合图5和图6，本步骤中，选择表面尺寸大于矩形箱体管底面理论设计尺寸的钢板5放置于工作台上，较优地，钢板5厚度选择为20mnT30mm，用水准仪6测量定位其平面度，进行平面度校准，使高度差控制在Immlmm以内，再在钢板5上划线标示工艺隔板4的安装位置，相邻两条线的间距为相邻两工艺隔板的预定间距，在每条线上固定两个相对的直角尺7，两直角尺7的一直角边位于该条线上，两直角尺7的另一直角边相对且两者的间距为矩形箱体管的理论宽度。本步骤为工艺辅助步骤，与步骤S10、S20无时序关联，即步骤S130可在步骤SlO之前进行，亦可以同步进行，也可以在步骤SlO之后步骤S20之前进行，还可以在步骤S20之后进行。另外若制作一批同样规格的矩形箱体管，按本步骤确定好工艺隔板安装位置后，该批矩形箱体管中工艺隔板的安装位置均可以本步骤中的直角尺阵列作为参照。步骤S30 :安装侧板与工艺隔板以一块叠合衬条后的腹板作为底板放置于工作台上，其中腹板位于衬条下方，在底板两侧安装侧板，侧板与底板形成U形槽结构，在U形槽内沿底板长度方向在预定位置安装工艺隔板，将工艺隔板与侧板和底板焊接固定，焊接时从中部向两侧相向对称、以同样的焊接参数同步施焊。考虑到固定质量以及焊接应力分散，工艺隔板与侧板的焊接采用双面满焊，其fn不大于10mm，工艺隔板与底板的焊接采用双面间断焊，焊点长度控制为20mnT30mm,间距100mnTl50mm。为防止矩形箱体管构件产生扭曲和傍弯变形以保证其直线度，设定在距离腹板端头200mm处安装第一块工艺隔板，而后每相距2000mm再安装一块工艺隔板。 简便起见，在安装工艺隔板时可应用步骤S130中所设工装，参阅图7，将底板10置于钢板5上，使侧板2与底板10构成的U形槽结构位于直角尺阵列中，U形槽结构的两侧 面限位于两相对的直角尺7之间，先确定底板10上第一块工艺隔板4即距离端头最近的一块工艺隔板的安装位置线，也就是需要使第一块工艺隔板4的安装位置对齐钢板5上的某一条线，比较方便的是，可在步骤S130中划第一条线时即确定该条线距钢板端面的距离等于第一块工艺隔板距腹板端头的距离，这样，在安装工艺隔板时将腹板的端头与钢板的端头对齐即可。S40 :安装盖板请同时参阅图8和图9，本步骤中，以另一块叠合衬条后的腹板作为盖板20安装于U形槽的开口端，盖板20置于工艺隔板4上，其中衬条3位于下方，在腹板I上对应于工艺隔板4的位置开孔21，在孔21中焊接而将腹板I与工艺隔板4固定，该焊接形式为塞焊；其中较优地，盖板20的腹板上开设的孔21的宽度不超过工艺隔板4厚度的2/3，孔21的长度不大于工艺隔板4顶面的长度，孔21在工艺隔板4顶面投射区域内居中设置，即孔21长度方向上两端距腹板I两侧边缘的距离相等，孔21宽度方向上中轴线亦平分工艺隔板4厚度；这样可保证盖板20与工艺隔板4之间的有效固定，同时也防止焊料落入矩形箱体管内部。焊接时采用二氧化碳保护焊，焊缝略高于盖板面，大约1mm，而后磨平。S50 :固定侧板、盖板及底板参阅图10，本步骤中即是对图中所示的四处焊缝al、a2、a3、a4进行施焊，先从盖板与两侧板连接的两处焊缝al、a2开始施焊，从中部开始对称相向进行间断焊；再对底板与两侧板连接的两处焊缝a3、a4施焊，从中部开始对称相向进 行间断焊；再将盖板与两侧板连接的两处焊缝al、a2未焊部分焊满；最后再将底板与两侧板连接的两处焊缝a3、a4未焊部分焊满；焊接时采用单面焊双面成形工艺；采用二氧化碳气体保护焊，并控制焊接电流不超过280A。S60 :磨平主焊缝对步骤S50中施焊的四处焊缝al、a2、a3、a4进行磨平。另外，本发明中，还进行反变形控制以保证矩形箱体管直线度，参阅图11，具体为在两侧板2之间沿箱体管长度方向设置多块加强劲板8，该加强劲板厚度约为10mnTl2mm，长度为80_，宽度为恰能置于两侧板之间，加强劲板在单面定位焊修复时去掉。区别于现有的矩形箱体管中互相垂直的两板之间采用单面V边坡口形式焊接，焊缝等级不高，不能适用于轻薄型矩形箱体管，本发明矩形箱体管的制作工艺增设衬条进行侧板与腹板之间的焊接，减小焊接电流，侧板、腹板与工艺隔板之间布置了合理的焊接顺序，化整为零，化繁为易，提高单体精度，保证了矩形箱体管整体的精度。另外在矩形箱体管内沿长度方向排布了多块工艺隔板，增加强度，保证矩形箱体管不会扭曲变形，确保了直线度要求。以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技 术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
权利要求
1.一种矩形箱体管的制作工艺，其特征在于，包括步骤 SlO :准备腹板、侧板、衬条及工艺隔板其中，腹板宽度小于理论设计宽度，衬条的长度与腹板相等；工艺隔板为四个角上进行切角处理的矩形状，工艺隔板中部设有工艺孔；S20 :将腹板与衬条叠合组装在腹板宽度方向上一表面的两边各叠合一块衬条并焊接固定，组装后腹板加两侧衬条的总宽度与腹板的理论设计宽度相等； S30 :安装侧板与工艺隔板以一块叠合衬条后的腹板作为底板，其中腹板位于衬条下方，在底板两侧安装侧板，侧板与底板形成U形槽结构，在U形槽内沿底板长度方向在预定位置安装工艺隔板，将工艺隔板与侧板和底板焊接固定，焊接时从中部向两侧相向对称、以同样的焊接参数同步施焊； S40 :安装盖板以另一块叠合衬条后的腹板作为盖板安装于U形槽的开口端，盖板置于工艺隔板上，其中衬条位于下方，在腹板上对应于工艺隔板的位置开孔，在孔中焊接而将腹板与工艺隔板固定； S50 :固定侧板、盖板及底板先从盖板与两侧板连接的两处焊缝开始施焊，从中部开始对称相向进行间断焊；再对底板与两侧板连接的两处焊缝施焊，从中部开始对称相向进行间断焊；再将盖板与两侧板连接的两处焊缝未焊部分焊满；最后再将底板与两侧板连接的两处焊缝未焊部分焊满；焊接时采用单面焊双面成形工艺； S60 :磨平主焊缝对步骤S60中施焊的四处焊缝进行磨平。
2.根据权利要求I所述的矩形箱体管的制作工艺，其特征在于 步骤SlO中，腹板长度设置为在理论设计长度基础上增加30mnT40mm余量；腹板宽度设置为比理论设计宽度小20mm,衬条宽度为30mm,衬条厚度3mm。
3.根据权利要求I所述的矩形箱体管的制作工艺，其特征在于 步骤S30中，在距离腹板端头200mm处安装第一块工艺隔板，而后每相距2000mm再安装一块工艺隔板。
4.根据权利要求I或3所述的矩形箱体管的制作工艺，其特征在于 步骤S30中工艺隔板的安装位置通过下述步骤确定 步骤130 :选择表面尺寸大于矩形箱体管底面理论设计尺寸的钢板放置于工作台上，校准钢板的平面度，在钢板上划线标示工艺隔板的安装位置，相邻两条线的间距为相邻两工艺隔板的预定间距，在每条线上固定两个相对的直角尺，两直角尺的一直角边位于该条线上，两直角尺的另一直角边相对且两者的间距为矩形箱体管的理论宽度； 在步骤S30中安装工艺隔板前使侧板与底板构成的U形槽结构位于直角尺阵列中，U形槽结构的两侧面限位于两相对的直角尺之间；步骤S130与步骤S10、S20无时序关联。
5.根据权利要求I所述的矩形箱体管的制作工艺，其特征在于 步骤S30中，工艺隔板与侧板的焊接采用双面满焊，工艺隔板与底板的焊接采用双面间断焊，焊点长度20mm 30mm,间距100mm 150mm。
6.根据权利要求I所述的矩形箱体管的制作工艺，其特征在于 步骤S40中，盖板的腹板上开设的孔的宽度不超过工艺隔板厚度的2/3，孔的长度不大于工艺隔板顶面的长度。
7.根据权利要求I所述的矩形箱体管的制作工艺，其特征在于 步骤S50中，采用二氧化碳气体保护焊，并控制焊接电流不超过280A。
8.根据权利要求I所述的矩形箱体管的制作エ艺，其特征在于 步骤SlO中，控制エ艺隔板的直角度误差不大于I. 5mm，且误差为正偏差，对角线误差不大于2mm，エ艺隔板进行切角处理后再进行エ艺钻孔。
9.根据权利要求8所述的矩形箱体管的制作エ艺，其特征在于 所述エ艺隔板切角尺寸为25mm X 25mm,エ艺孔孔径为30mm。
全文摘要
本发明公开了一种矩形箱体管的制作工艺，包括步骤S10准备腹板、侧板、衬条及工艺隔板；S20将腹板与衬条叠合组装；S30安装侧板与工艺隔板；S40安装盖板；S50固定侧板、盖板及底板；S60磨平主焊缝。本发明矩形箱体管的制作工艺增设衬条进行侧板与腹板之间的焊接，减小焊接电流，侧板、腹板与工艺隔板之间布置了合理的焊接顺序，化整为零，化繁为易，提高单体精度，保证了矩形箱体管整体的精度。另外在矩形箱体管内沿长度方向排布了多块工艺隔板，增加强度，保证矩形箱体管不会扭曲变形，确保了直线度要求。
文档编号B23K31/02GK102672359SQ20121014835
公开日2012年9月19日 申请日期2012年5月14日 优先权日2012年5月14日
发明者吕金炭 申请人:福建荣盛钢结构实业有限公司