一种防不锈钢薄板变形的焊接装置及焊接工艺的制作方法

本发明属于不锈钢薄板焊接技术领域，具体涉及一种防不锈钢薄板变形的焊接装置及焊接工艺。

背景技术：

角焊是指将两块金属垂直连接在一起的过程，焊缝的形状是美观的三角形，根据焊工的技术，焊缝可以有凹面，平面或凸面。厚度较小的不锈钢薄板焊接工件(例如6mm厚的022cr19ni10不锈钢上面板)在与不锈钢加强筋(例如022cr19ni10不锈钢t形筋)在不锈钢焊接平台上角焊时，厚度较小的不锈钢上面板由于焊接时接受的热不均匀导致不锈钢上面板的外形尺寸、上面板的平面度、上面板与t形筋垂直度发生变化，其变化后的外形尺寸、平面度及上面板与t形筋垂直度达不到技术要求。

为控制不锈钢薄板焊接工件与不锈钢加强筋角焊后出现的焊接变形，使之装焊后符合图纸要求，特设计制作了一种防不锈钢薄板变形的焊接装置及利用该装置焊接不锈钢薄板的焊接工艺。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术中存在的不锈钢上面板和不锈钢t形筋角焊使出现的变形缺陷，提供了一种防止不锈钢薄板变形的焊接装置及焊接工艺。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种防不锈钢薄板变形的焊接装置，包括机架、设置在所述机架的立柱下端的垫脚组件、与所述机架的横梁相对应放置的至少一个圆压板、设置在所述圆压板与所述机架的横梁之间的千斤顶；所述垫脚组件包括垫板、设置在所述垫板上的底板以及设置在所述底板上的第一压板；所述垫板与所述第一压板通过螺栓固定连接；所述底板与所述机架固定连接。

进一步地，所述机架上设置有至少两个吊耳。

进一步地，所述机架、底板、吊耳以及第一压板均采用钢材q345b材料；所述垫板、圆压板均采用钢材022cr19ni10材料。

一种防不锈钢薄板变形的焊接工艺，包括以下步骤：

s1，将不锈钢薄板焊接工件吊装至装焊平台上，以上述不锈钢薄板焊接工件为装配基准，画出加强筋的装配位置线，将加强筋吊装至不锈钢薄板焊接工件上，并点焊固定；

s2，将至少一个上述防不锈钢薄板变形的焊接装置依吊装至不锈钢薄板焊接工件上，并将第一压板与焊接平台进行固定连接；

s3，用丙酮将不锈钢薄板焊接工件的焊缝边缘清理干净；

s4，安装千斤顶及圆压板，利用千斤顶的压力压紧圆压板和加强筋，即将不锈钢薄板焊接工件刚性固定在装焊平台上；

s5，对加强筋与不锈钢薄板焊接工件进行焊接；

s6，单根加强筋焊接顺序为采用两名焊工进行焊接，并将加强筋的第一焊角均分为16段分别标为ⅰ、ⅱ、ⅲ、ⅳ、ⅴ、ⅵ、ⅶ、ⅷ、ⅸ、ⅹ、ⅺ、ⅻ、xiii、xiv、xv、xvi；第二焊角均分为16段分别标为a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、l、m、n、o、p，且两名焊工对第一焊角、第二焊角同时同向进行焊接；

s7，焊接完成后，拆卸压板，将防不锈钢薄板变形的焊接装置与相焊工件分离；

s8，对焊缝进行无损检测。

进一步地，上述s3中丙酮清理的焊缝边缘半径大于30mm。

进一步地，s5中对加强筋与不锈钢薄板焊接工件进行焊接时，焊接层温≤60℃。

进一步地，上述s5、s6的焊接过程中，每焊接完成一道，采用风铲锤敲击焊缝表面。

进一步地，上述s6中，焊接完成后，对整体进行震动去除应力。

进一步地，上述s5、s6中的焊接方法采用熔化极co2气体保护焊。

一种防不锈钢薄板变形的焊接装置及焊接工艺的有益效果是：

1、本发明采用千斤顶将加强筋和不锈钢薄板焊接工件顶紧，保证加强筋和不锈钢薄板焊接工件的位置相对稳定，防止在焊接过程中发生位移。有效的保证不锈钢薄板焊接工件的外形尺寸、平面度及不锈钢薄板焊接工件与加强筋的垂直度。本发明的防变形装置焊接第一焊角和第二焊角时采用两名工人同向同时对其焊接，进一步地控制不锈钢薄板焊接工件的焊接变形。

2、本发明的主体材料均采用钢质材料，坚固耐用；且整个装置拆装方便，操作简单，不仅仅可用到不锈钢薄板和加强筋的焊接，也可以用到其他不锈钢薄板的焊接上，应用较为广泛，有较大的推广前景。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明实施例的防不锈钢薄板变形的焊接装置的主视图；

图2是本发明实施例的防不锈钢薄板变形的焊接装置与t形筋、上面板的安装图；

图3是本发明实施例的防不锈钢薄板变形的焊接装置的垫脚组件的结构示意图；

图4是本发明实施例的焊接装置的底板的结构示意图；

图5是本发明实施例的焊接装置的吊耳的结构示意图；

图6是本发明实施例的单根t形筋与上面板的焊接结构示意图；

图7是本发明实施例的上面板与t形筋的安装结构示意图。

图中:1、机架，11、立柱，12、横梁，13、斜撑，2、垫脚组件，21、垫板，22、第一压板，23、底板，24、螺栓，3、圆压板，4、千斤顶，5、吊耳，6、上面板，7、t形筋，8、第一焊角，9、第二焊角。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-图7所示的本发明的一种防不锈钢薄板变形的焊接装置及焊接工艺的具体实施例，包括机架1、设置在机架1的立柱11下端的垫脚组件2、与机架1的横梁12相对应放置的至少两个圆压板3、设置在两圆压板3上的千斤顶4；垫脚组件2包括垫板21、设置在垫板21上的底板23以及设置在底板23上的第一压板22；垫板21与第一压板22通过螺栓24固定连接；底板23与机架1固定连接。机架1上设置有至少两个吊耳5，方便整个装置的吊装。

本发明实施例中机架1、底板23、吊耳5以及压板均采用钢材q345b材料；垫板21、圆板均采用钢材022cr19ni10材料。本发明的主体材料均采用钢质材料，坚固耐用；且整个装置拆装方便，操作简单，不仅仅可用到不锈钢薄板和t形筋7的焊接，也可以用到其他不锈钢薄板的焊接上，应用较为广泛，有较大的推广前景。

本发明实施例中不锈钢薄板焊接工件为上面板6，采用的材料为022cr19ni10，上面板6尺寸为6mmx3412mmx7712mm；加强筋为t形筋7，采用整板模压成形，t形筋7的板厚为12mm；其焊材采用e308lt1-1gb/t17853-2018，焊丝直径φ1.2；焊接方法采用熔化极co2气体保护焊。

参照图1和图2，本发明实施例中防不锈钢薄板变形的焊接装置包括机架1、设置在机架1的立柱11下端的垫脚组件2、与机架1的横梁12相对应放置的六个圆压板3、设置在圆压板3与机架1的横梁12之间的千斤顶4；垫脚组件2包括垫板21、设置在垫板21上的底板23以及设置在底板23上的第一压板22；底板23与机架1固定连接；垫板21与第一压板22通过螺栓24固定连接。机架1包括两个立柱11以及固定在两个立柱11上的横梁12，横梁12和立柱11通过焊接固定连接，在横梁12和立柱11的焊接处还设置有斜撑13。其千斤顶4采用五吨油压千斤顶4。

本发明实施例的防不锈钢薄板变形的焊接装置的装配过程，包括以下步骤：

1，准备防变形控制装置的组成材料，准备两个垫板21、两个底板23、两个立柱11、两个斜撑13、一个横梁12、两个吊耳5、四个第一压板22、六个五吨油压千斤顶4以及6个圆压板3。

2，将上述底板23、立柱11、斜撑13以及横梁12通过整体装焊成为一个机架1，并将如图5所示的吊耳5焊接在横梁12上；通过吊耳5实现本防变形控制装置的吊装、装配。

3，将垫板21点焊在上述机架1的如图4所示的底板23上，第一压板22通过螺栓24螺母与机架1连接紧固。

4，用千斤顶4压紧圆压板3来固定不锈钢薄板焊接工件，从而实现将不锈钢薄板焊接工件刚性固定在装焊平台上。

本发明实施例的防不锈钢薄板变形的焊接装置的焊接工艺方法，包括以下步骤：

s1，将上面板6吊装至不锈钢装焊平台上，以上面板6为装配基准，划6件t形筋7装配位置线，依次将6件t形筋7分别吊装至上面板6上，并点焊固定；其中6件t形筋7分别为第一t形筋71、第二t形筋72、第三t形筋73、第四t形筋74、第五t形筋75、第六t形筋76；

s2，将5个该防不锈钢薄板变形的焊接装置依次吊装至不锈钢薄板焊接工件上，并将该装置上的第一压板22用螺栓螺母固定在焊接平台上；

s3、焊前清理：采用丙酮将焊缝边缘30mm以内清理干净；

s4、装配：安装5吨油压千斤顶4及圆压板3，且圆板放置在t形筋7上，通过5吨油压千斤顶4的压力压紧圆压板3，进而压紧t形筋7，从而实现将不锈钢薄板焊接工件刚性固定在装焊平台上；

s5、t形筋7整体焊接顺序：采用甲乙两名焊工，按图7所示第四t形筋74、第六t形筋76、第一t形筋71、第三t形筋73、第五t形筋75、第二t形筋72的先后顺序进行焊接；

s6、单根t形筋7焊接顺序：采用甲乙两名焊工进行焊接，并按图所示t形筋7的第一焊角8、第二焊角9均分为16段每段长482mm，其中第一焊角8的每段焊角用希腊数字表示，第二焊角9每段焊角用大写英文字母表示，焊工甲需按ⅰ、ⅱ、ⅲ、ⅳ、ⅴ、ⅵ、ⅶ、ⅷ、ⅸ、ⅹ、ⅺ、ⅻ、xiii、xiv、xiv、xvi的先后顺序焊接第一焊角8，焊工乙需按a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、l、m、n、o、p先后顺序焊接第二焊角9，且甲乙两名焊工同向同时进行焊接；上述s5、s6的焊接过程中，每焊接完成一道，采用风铲锤敲击焊缝表面，以减小焊接应力。焊接完成后整体震动去除应力。

其第一焊角8和第二焊角9的焊接顺序对应表如下：

s7，焊接完成后，拆卸压板，将防不锈钢薄板变形的焊接装置与相焊工件分离；

s8，对焊缝进行无损检测。对焊缝进行100％着色检查，按nb/t47013.5-2015标准ⅰ级验收。

其中焊接参数参见下表：

本发明实施例的施焊要求：s5、s6中对t形筋7与不锈钢薄板焊接工件进行焊接时，应控制焊接层温≤60℃，且焊接过程中每焊完一道应采用风铲锤击焊缝表面，以减小焊接应力。

焊接完成后，拆除工装：旋松第一压板22上的螺栓24，拆下第一压板22，将防不锈钢薄板变形的焊接装置与相焊工件分离。

本装置可以根据使用的场景和焊接的工件不同，可以对机架1的尺寸、圆压板3和千斤顶4的个数做适当调整。本发明的主体材料均采用钢质材料，坚固耐用；且整个装置拆装方便，操作简单，不仅仅可用到不锈钢薄板和t形筋7的焊接，也可以用到其他不锈钢薄板的焊接上，应用较为广泛，有较大的推广前景。

应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。由本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。