本发明涉及钢结构制造技术领域。更具体地说，本发明涉及较大型的h型钢、t型材及相类似的钢结构梁的制造技术，具体涉及h型钢梁制造方法。
背景技术
h型钢很常见，一般有标准的和非标的轧制型钢，更多见的是焊接而成的h型钢。随着钢结构行业的迅速发展，轧制型钢远远满足不了市场需求，其瓶颈一方面在于规格型号有限，另一方面是大尺寸型钢轧制困难。而焊接h型钢传统的方法是一对翼缘板与腹板组对连接，这种h型钢焊接工作量大，焊缝质量难以控制。最大的问题是在t型接头处焊接难度大，变形严重，焊接工作量大，焊缝质量难控制，焊接效率低。
技术实现要素：
本发明的一个目的是提供h型钢梁制造方法，将h型钢梁的焊接位置转移至腹板上且为对称的两端头附近，焊接更容易实现，型钢尺寸规格灵活多变，并且方便实现h型钢梁等大型化现场安装施工。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了h型钢梁制造方法，h型钢梁包括：一对翼缘板和腹板，所述翼缘板中部具有与腹板两侧焊接配合的凸起，h型钢梁通过将腹板的两侧与一对翼缘板的凸起分别焊接制造而成。
优选的是，h型钢梁腹板厚度为1～30mm时，翼缘板凸起与腹板采用i型坡口组对焊接，坡口组装间隙精度小于1mm；h型钢梁腹板厚度为31～50mm时，翼缘板凸起与腹板采用不对称x型坡口组对焊接，两侧坡口角度为40°～50°，钝边2～5mm，坡口组装精度小于1mm。
优选的是，焊接采用双丝埋弧焊焊接工艺，其中焊丝直径为1.6～6.4mm。焊接过程全为埋弧焊，不需要气体保护焊接工序，所以工件只需在埋弧焊生产线作业即可，无需将工件转运至气体保护焊生产线做打底焊接工序。
优选的是，不对称x型坡口组对焊接包括如下步骤：
步骤一：将一对翼缘板凸起以及腹板的待焊接坡口周围进行打磨；
步骤二：将打磨后的一对翼缘板以及腹板在h型钢梁组对设备上进行组对点焊，组对点焊厚度2～5mm，组对点焊间隙200mm～500mm一个；
步骤三：在待焊工件前端设置起弧板，长度20～100mm，待焊工件尾部设置收弧板，长度100～300mm；
步骤四：将组对完后待焊h型钢梁置于平面胎架上，两侧焊枪同时进行焊接小坡口侧；
步骤五：正面焊接完成，待焊h型钢梁翻面，进行背面焊接，两侧焊枪同时进行焊接大坡口侧；焊接过程为正面背面各一道焊接，所以工件只需要翻身一次即可，减少工件翻身的时间，可以大幅度提升工作效率；
步骤六：超声波探伤，截区两侧起弧，收弧板，完成工件焊接。
优选的是，步骤一中将一对翼缘板凸起以及腹板放置于钢梁放置机构上，再通过电动打磨机进行待焊接坡口的打磨，其中，所述钢梁放置机构包括：
支撑底板；
支撑座，其竖直固定于支撑底板上，所述支撑座上端一体成型有刻度盘，其具有与其同轴的贯通孔，所述贯通孔中固定有与刻度盘同轴的第一轴承，所述第一轴承的内圈配合穿设有水平的转动轴，所述转动轴的一端连接电机并通过电机驱动转动，另一端穿出支撑座外延伸，所述转动轴位于电机与支撑座之间的表面固定有指针，其为类三角形结构；
主体机构，其包括一体成型的连接板、第一等腰直角斜块和第二等腰直角斜块，所述转动轴另一端沿连接板的长度方向固定于连接板内，所述第一等腰直角斜块和第二等腰直角斜块通过直角边相对固定于连接板沿其宽度方向的两侧上，且斜边的下侧紧挨设置以在连接板的上表面形成直角缺口。
优选的是，还包括限位座，其竖直固定于支撑底板上，所述限位座上端内固定有第二轴承，所述转动轴的另一端配合穿设于第二轴承内圈。
优选的是，所述转动轴的另一端上固定有一对环形挡板，其分别紧挨所述限位座沿转动轴长度方向的两侧面。
本发明至少包括以下有益效果：
1、本发明使用的h型钢梁翼缘板与传统的h型钢梁翼缘板不同，传统的h型钢梁翼缘板是一整块平面板，而本发明采用的翼缘板是中间带有凸出端的轧制翼缘板(如附图1所示)。通过中间的凸出端与腹板进行对接焊，巧妙的将焊接h型钢梁原本的“t”型接头改变成为翼缘板与腹板的平对接接头。这样的平对接比传统的t型角焊接有两点好处：1)焊接焊缝为平板对接，焊缝不与翼缘板接触(不产生角焊缝焊脚)，翼缘板不会产生焊接角变形；2)平对接相比于t型角接更易实现或达到全熔透焊接。
2、本发明的翼缘板为平面上带凸起的热轧钢板；腹板是根据设计需要灵活选用与所述翼缘板连接，或制成t型钢或制成h型钢。焊接方式多采用埋弧焊或者气体保护焊，一般板厚较厚情况下使用埋弧焊焊接，较薄钢板采用气体保护焊焊接。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明翼缘板的结构示意图；
图2为本发明一对翼缘板和腹板配合的结构示意图；
图3为本发明i型坡口组对焊接的结构示意图；
图4为本发明不对称x型坡口组对焊接的结构示意图；
图5为本发明对比例的组对焊接的结构示意图一；
图6为本发明对比例的组对焊接的结构示意图二；
图7为本发明钢梁放置机构的主视图；
图8为本发明钢梁放置机构的侧视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1至4所示，本发明提供一种h型钢梁的制造方法。
实施例1：
腹板工件厚度：12mm
焊丝直径：3.2mm*2
坡口形式：i型坡口
采用双丝埋弧焊焊接工艺：
正面焊接参数：
电流/电压：前丝直流电极400a/32v
后丝交流电极380a/36v焊接速度：65cm/min
反面焊接参数：
电流/电压：前丝直流电极450a/32v
后丝交流电极380a/36v焊接速度：68cm/min
实施例2：
腹板工件厚度：25mm
焊丝直径：5.0mm*2
坡口形式：i型坡口
正面焊接参数：
焊接电流/电压：前丝直流电极1000a/35v
后丝交流电极900a/45v焊接速度：65cm/min
反面焊接参数：
焊接电流/电压：前丝直流电极1100a/35v
后丝交流电极900a/45v焊接速度：68cm/min
实施例3：
工件厚度：40mm
焊丝直径：5.0mm+6.4mm
坡口形式：不对称x型坡口
小坡口侧焊接参数
焊接电流/电压：前丝直流电极950a/35v
后丝交流电极900a/45v
焊接速度：70cm/min
大坡口侧焊接参数
焊接电流/电压：前丝直流电极1100a/35v
后丝交流电极1050a/45v
焊接速度：45cm/min
对比例
采用现有的一对翼缘板的中部与腹板进行焊接，用φ1.2mm焊丝对接头焊缝进行打底焊和填充焊，填充时先将上层焊接残留在焊缝上的氧化皮及焊道两侧的飞溅物彻底清理干净，并用测温计控制好层间温度200℃左右，并根据钢板变形情况进行翻身焊接，连续进行填充堆焊。待填充弄堆焊至近表面，然后用φ5.0的埋弧焊丝进行盖面焊接。如图5和图6所示。
实施例1～3和对比例焊接制造的h型钢梁效果对比如下表所示：
从上表可看出，本发明的制造方法得到的h型钢梁，其焊接难度较小，同时相对于对比例变形情况明显减小，焊接工作量也大大减轻，焊缝质量控制较好，探伤合格率均能达到95％以上，因此通过焊接工作量以及焊接质量可知，本发明的制造方法进行焊接h型钢梁，其效率大大提高。
如图7和图8所示，焊接坡口打磨前，放置工件所用的钢梁放置机构包括：
支撑底板1，其水平固定；
支撑座2，其竖直固定于支撑底板1上，所述支撑座2上端一体成型有刻度盘3，其具有与其同轴的贯通孔，所述贯通孔中固定有与刻度盘3同轴的第一轴承，所述第一轴承的内圈配合穿设有水平的转动轴4，所述转动轴4的一端连接电机并通过电机驱动转动，另一端穿出支撑座2外延伸，所述转动轴4位于电机与支撑座2之间的表面固定有指针5，其为类三角形结构；
主体机构，其包括一体成型的连接板6、第一等腰直角斜块7和第二等腰直角斜块8，所述转动轴4另一端沿连接板6的长度方向固定于连接板6内，所述第一等腰直角斜块7和第二等腰直角斜块8通过直角边相对固定于连接板6沿其宽度方向的两侧上，且斜边的下侧紧挨设置以在连接板6的上表面形成直角缺口。
在上述技术方案中，本发明的翼缘板和腹板均具有坡口，坡口需要打磨，而翼缘板和腹板在打磨时坡口水平较好打磨，因为设置了钢梁放置机构，且钢梁放置机构可方便放置翼缘板和腹板，同时也可微调角度，并通过刻度盘3来观察角度调节大小，以更为精确将坡口放置水平。
支撑座2上端固定的刻度盘3，其为可读取角度的刻度盘3，即类似量角器，其零刻度线最好竖直向上，方便后期的直接测量读数。转动轴4上的指针5在初始位置时与刻度盘3的竖直零刻度线重合，而主体机构的连接板6在初始位置时也为水平状态，初始位置即翼缘板或腹板还未放置于钢梁放置机构上时。以翼缘板为例，其一直角边放置于第一等腰直角斜块7的斜边上与之重合，而与一直角边垂直的另一直角边放置于第二等腰直角斜块8的斜边上与之重合，翼缘板上的凸起位于直角缺口内，放置完成后，通过夹紧机构或者固定机构将翼缘板固定于主体机构上，再计算坡口为水平状态时需要转动的角度，再进行顺时针或者逆时针转动一定角度，通过指针5与刻度盘3来进行角度的调整，使得坡口为水平状态，方便后续的打磨。
在另一种技术方案中，还包括限位座9，其竖直固定于支撑底板1上，所述限位座9上端内固定有第二轴承，所述转动轴4的另一端配合穿设于第二轴承内圈。限位座9的设置对转动轴4的转动进行限位，同时也能进一步稳定主体机构。
在另一种技术方案中，所述转动轴4的另一端上固定有一对环形挡板10，其分别紧挨所述限位座9沿转动轴4长度方向的两侧面。环形挡板10的设置限制了转动轴4的水平移动，仅能发生转动。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。