高强度钢板加工工艺的制作方法

本发明涉及钢板加工技术领域，尤其涉及一种高强度钢板加工工艺。

背景技术：

在大跨度城市综合体大悬挑桁架结构中，桁架结构为主受力部件，桁架结构所选用的钢材屈服强度较高，板厚可达160mm以上，对钢材的加工工艺要求很高，相关技术中，采用轧制工艺生产的高强钢超厚板，在轧制过程易产生内部缺陷，造成加工质量不稳定，不能满足桁架结构的施工需求。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种高强度钢板加工工艺，能够提高钢板的加工质量及生产良率。

根据本发明实施例的高强度钢板加工工艺，包括：

叠置多个钢板，所述钢板的厚度不小于40mm，所述钢板的宽度从下到上依次递减；

对相邻所述钢板的侧部进行焊接，形成叠合板；

在所述叠合板的内部设置焊接孔；

基于所述焊接孔对所述叠合板进行焊接。

根据本发明实施例中的高强度钢板加工工艺，至少具有如下有益效果：

本发明实施例中的高强度钢板加工工艺采用叠加钢板的方式进行高强、超厚钢板的生产，解决了超厚超强钢板在轧制过程中容易产生内部缺陷的问题，具有较为稳定的加工质量，由于本实施例中所采用的钢板厚度不小于40mm，其叠加所生成的钢板厚度能够达到160mm以上，屈服强度能够不小于690mpa，满足大悬挑桁架结构的加工需求，并且本实施例中的两个焊接步骤相互组合能够保证钢板焊接的可靠性，多个钢板叠加焊接后即可完成加工，操作较为便利，加工效率高。

根据本发明的一些实施例，对所述钢板进行侧部焊接前，压紧所述钢板。

根据本发明的一些实施例，所述叠合板的成型步骤包括：从下往上逐层叠置所述钢板后，依次焊接两个相邻所述钢板的侧部。

根据本发明的一些实施例，所述叠合板的成型步骤包括：

叠置两层所述钢板，并焊接所述钢板的侧部；

在顶层的所述钢板的上方再次叠置钢板，焊接位于顶部的两个相邻所述钢板的侧部，并循环执行此步骤。

根据本发明的一些实施例，所述叠合板成形过程中，采用两侧对称焊接的方式对所述钢板的侧部进行焊接。

根据本发明的一些实施例，对所述钢板的侧部进行焊接前，检测相邻两层所述钢板的间隙。

根据本发明的一些实施例，采用钻孔的方式形成所述焊接孔，所述焊接孔从所述叠合板的表面贯穿至底层的所述钢板。

根据本发明的一些实施例，依次对相邻两层的钢板进行钻孔，不同层的所述焊接孔连通。

根据本发明的一些实施例，所述钢板具有坡口，叠至所述钢板时，相邻所述钢板的坡口对接。

根据本发明的一些实施例，形成所述叠合板后，将所述叠合板的端部铣平。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：

图1为本发明高强度钢板加工工艺一个实施例的流程示意图；

图2为本发明高强度钢板加工工艺中叠合板一个实施例的结构示意图；

图3为本发明高强度钢板加工工艺中压紧装置一个实施例的结构示意图。

附图标记：钢板100，焊接孔110，坡口120；压紧装置200，压梁210，压紧平台220，支撑件230。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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，而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。

在本发明的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

参照图1，本发明的一个实施例中提供了一种高强度钢板加工工艺，用于生成高强、超厚钢板100，高强、超厚钢板100的厚度一般在160mm以上，屈服强度为690mpa级，以符合大悬挑桁架结构的施工需求。为保证钢板100加工后具有相应的结构强度并且提高加工效率，本实施例中的高强度钢板加工工艺选用厚度不小于40mm的钢板100叠加制成，在该厚度范围内的钢板100，一方面便于轧制成型，形成加工原材，另一方面具有足够的结构强度使钢板100叠加完成后得到690mpa的屈服强度。

本实施例中的高强度钢板加工工艺包括如下步骤：

参照图2，首先，准备多个钢板100，钢板100的厚度不小于40mm，依次层叠排布钢板100，使多个钢板100之间呈叠置状态；然后对相邻的两个钢板100的侧部进行焊接，使钢板100相互固定，形成叠合板，需要说明的是，为使相邻两侧的钢板100在其侧部具有能够支持焊接的焊接区域，在进行钢板100的叠置时，钢板100的宽度从下到上依次递减，从而相邻两层的钢板100在其侧部形成台阶状，钢板100侧部的焊接可基于该台阶处进行，从而保证侧部焊接的有效性，若上层钢板100的宽度大于下层钢板100的宽度，焊接区域被遮挡，焊接难度大，若相邻两层钢板100的侧部齐平，焊接完成后叠合板的侧部存在焊缝，影响叠合板在桁架结构中的使用；大厚度的钢板100单纯进行侧部焊接具有开裂、变形的风险，因此本实施例中在叠合板加工完成后，还设置有对叠合板进行辅助的焊接步骤，具体为，在叠合板的内部设置焊接孔110，钢板100在焊接孔110处中空，基于焊接孔110对叠合板进行辅助焊接，焊接孔110为焊接操作提供焊接空间，使相邻钢板100在其侧部以及中间区域均焊接固定，以优化钢板100的焊接强度，焊接完成后即可形成高强度钢板100。

本发明实施例中的高强度钢板加工工艺采用叠加钢板100的方式进行高强、超厚钢板100的生产，解决了超厚超强钢板100在轧制过程中容易产生内部缺陷的问题，具有较为稳定的加工质量，由于本实施例中所采用的钢板100厚度不小于40mm，其叠加所生成的钢板100厚度能够达到160mm以上，屈服强度不小于690mpa，满足大悬挑桁架结构的加工需求，并且本实施例中的两个焊接步骤相互组合能够保证钢板100焊接的可靠性，多个钢板100叠加焊接后即可完成加工，操作较为便利，加工效率高。

需要说明的是，钢板100的个数及厚度可根据高强度钢板100的生产需求合理选择，使钢板100的总体厚度大于160mm即可；参照图2，如选用两层钢板100，两层钢板100的厚度均不小于80mm，位于底层的钢板100的厚度不小于位于上层的钢板100的厚度，底层的钢板100的宽度大于上层的钢板100的宽度，两层钢板100叠加完成后，经过侧部焊接及焊接孔110处的焊接即可实现完全固定，形成高强、超厚钢板100。

焊接孔110的数量可设置多个，焊接孔110沿叠合板的长度方向间隔排布于叠合板上，焊接孔110的个数及间距可根据叠合板的实际规格确定，为保证叠合板在焊接孔110处的焊接强度，以及避免焊接孔110开孔过大影响钢板100的结构强度，可将焊接孔110的直径设置在30mm-35mm之间，焊接孔110的间距在500mm-1000mm之间。

需要说明的是，在钢板100叠置之前，按照图纸要求对钢板100进行下料，参照图2，钢板100的端部开设有坡口120，坡口120开设完成后，以钢板100的坡口120侧为组装基准，使上层钢板100的坡口120与下层钢板100的坡口120对齐，便于钢板100叠合后与其他部件进行装配、固定。因坡口120的成形需要进行火焰切割，若钢板100叠合后再切割坡口120，由于叠合板之间存在缝隙，不利于传热，影响火焰切割的效果，因此可在钢板100叠置前先进行坡口120的切割。

叠合板叠置时，按照从下往上，从宽到窄的顺序，依次进行叠置，上层钢板100长度方向的中心线与下层钢板100长度方向的中心线重平行，上层钢板100位于下层钢板100的中心处；上层钢板100的宽度比与其相邻的下层钢板100的宽度小(t+20)mm，t为上层钢板100的厚度，以保证侧部焊接的质量及有效性。叠合板的成型步骤包括：从下往上逐层叠置钢板100，叠置完成后对相邻层钢板100的侧部进行焊接，使相邻钢板100连接固定，最终形成叠合板。或者，叠合板的成型步骤包括：先叠置两层钢板100，将该两层钢板100的侧部进行焊接，形成具有两层钢板100的叠合板，然后在该叠合板的上方再次叠置钢板100，并焊接位于顶层的两层钢板100的侧部，重复该步骤后，完成所有钢板100的叠置及侧部焊接。或者，叠合板的成型步骤包括：将两层钢板100相互叠置，并对该两层钢板100的侧部进行焊接，重复进行两层钢板100的叠置及侧部焊接，形成多个具有两层钢板100的叠合板，然后将多个叠合板叠置，并焊接相邻叠合板的侧部，形成具有全部钢板100的叠合板。

叠置完成后的钢板100，在进行侧部焊接前，可采用压紧装置200将多层钢板100压紧，使钢板100之间贴紧，保证钢板100焊接的平整度。参照图3，将叠置完成的多层钢板100放置于该压紧装置200内，压紧装置200包括压梁210及压紧平台220，压梁210位于压紧平台220的上方，压梁210的两端通过支撑件230与压紧平台220连接，压紧平台220对压梁210进行支撑，多层钢板100放置于压紧平台220上，压梁210放置于多层钢板100的上表面，在压梁210与压紧平台220对多层钢板100的组合夹持作用下，多层钢板100被压紧，使相邻钢板100之间紧密接触，保证钢板100在侧部焊接后具有连接强度，并减小钢板100在侧部焊接过程中的变形。

需要说明的是，压紧平台220的表面平整，为钢板100提供表面平整度良好的放置平面，压梁210与支撑件230之间可通过螺纹紧固或者焊接的方式实现固定，从而使压梁210能够向钢板100提供稳定的压制力，钢板100焊接完成后，可通过切割或者松动螺纹紧固件使压梁210与支撑件230分离，进而将钢板100取出。压梁210与支撑件230之间设置为可拆卸的方式，便于钢板100在压紧装置200内取放，并且可通过调节压梁210在支撑件230上的相对位置，改变压梁210与压紧平台220之间的间距，使压紧装置200能够适应不同厚度或者不同个数的钢板100焊接。

另外，在本发明的一个实施例中，为避免由于压梁210对钢板100的压紧力过大，导致钢板100焊接完成后，相邻钢板100之间存在应力以及弯曲变形的风险，可将压梁210放置于钢板100的上表面后，将压梁210的两端固定于支撑件230上，此时钢板100所受的压梁210的压紧力为压梁210的重力，钢板100不同区域所受到的压梁210的压紧力一致，克服了钢板100焊接后因受力不均所造成的具有变形风险的缺陷，提高了钢板100的焊接质量。

钢板100的上表面与压梁210贴紧后，采用塞尺检验上下两层钢板100之间的间隙，上下两层钢板100之间的间隙小于2mm，以保证上下两层钢板100具有足够的贴合度，便于后期进行侧部焊接，然后对上下两层钢板100的侧部进行角焊缝焊接，将相邻钢板100的侧部焊牢，角焊接的焊脚尺寸为0.5t，t为上层钢板100的厚度；焊接过程中，可采用两侧对称焊接的方式，相邻钢板100的两侧同步进行焊接，避免焊接过程中钢板100偏移或者变形，提高焊接质量；侧部焊接可采用富氩气体保护焊，富氩气体保护焊的焊缝成形好，焊接飞溅少，焊接的变形小，使钢板100焊接后能够保持原有的形状。

完成侧部焊接的多个钢板100形成叠合板，为符合施工需求，以及避免钢板100在焊接后再次进行定位、切割，本实施例中，在钢板100侧部焊接后，对钢板100远离坡口120的端部进行端铣，使多个钢板100的端面保持平整，便于钢板100与其他部件之间的配合及安装。

叠合板成形后，通过钻孔的方式在叠合板上形成焊接孔110，使焊接孔110从叠合板的表面贯穿至底层的钢板100内，保证焊接的熔料能够进入每一钢板100上的焊接孔110内，以保证钢板100之间的有效焊接。可采用摇臂钻对叠合板的整体进行钻孔，多个焊接孔110可依次连续成型，焊接效率高。

需要说明的是，钻孔时，可依次对相邻两层的钢板100进行钻孔，并且不同层钢板100上的焊接孔110连通，便于后期在焊接孔110处的焊接。具体的，可先叠置最底层的两层钢板100，并形成叠合板，对该叠合板进行钻孔，形成焊接孔110，然后叠置上层的钢板100，并将该钢板100与叠合板再次进行叠置，并进行侧边焊接，形成具有三层钢板100的叠合板；或者将具有两层钢板100的叠合板再次进行叠合，形成具有四层钢板100的叠合板，然后再对最后成形的叠合板进行钻孔；或者将所有的钢板100全部叠置，并进行侧边焊接形成叠合板，再对整个叠合板进行钻孔。

焊接孔110成形后，对焊接孔110进行焊接，对钢板100进行辅助固定，加强焊接结构强度。可采用电渣焊的形式进行焊接，在焊接孔110内投入焊剂，通过电弧使焊剂及熔渣融化，实现焊接。由于不同层的钢板100的焊接孔110连通，焊接孔110处的焊接完成后，焊接孔110内的焊料与不同钢板100形成焊接，从而在焊接孔110处固定不同层的钢板100，并与钢板100侧部的焊接组合对钢板100进行固定，以保证加工完成的叠合板的焊接强度，提高叠合板整体的结构强度。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。