CN113857790A - 大直径圆管柱加强区劲板的加工方法 - Google Patents

大直径圆管柱加强区劲板的加工方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种大直径圆管柱加强区劲板的加工方法，所属建筑钢结构构件的加工制造技术领域，包括如下操作步骤：第一步：大直径圆管柱采用卷板机卷制成形，卷制成形进行纵缝焊接。第二步：焊接后对纵焊缝表面打磨至与母材齐平。第三步：接着在变截面圆管下端、直段圆管上端及变截面圆管与直段圆管间均焊接外环加劲板。第四步：先将变截面圆管的中部焊接端部横向加劲板，接着在变截面圆管和直段圆管内进行横向加劲板、竖向加劲板的组焊，采用取退装法进行焊接，最后再在直段圆管的端面焊接端部横向加劲板。第五步：在变截面圆管的端面焊接内加劲板。具有结构简单、效率高和使用寿命长的特点。解决了加强区劲板加工难度大的问题，确保产品质量。

Description

大直径圆管柱加强区劲板的加工方法
技术领域
本发明涉及建筑钢结构构件的加工制造技术领域，具体涉及一种大直径圆管柱加强区劲板的加工方法。
背景技术
大跨度空间结构由于竖向钢柱数量少，楼(屋)面传递给钢柱的荷载非常大，而且较为复杂。如果柱头节点设计成铸钢件，造价又太高，因此，设计师往往会在梁柱连接处设置加强区。在加强区内横向、纵向劲板密集，施焊空间小、焊接难度大，如果方法不当，导致焊缝质量不过关，容易产生安全隐患。如何选择一种安全、高效的制作方法是每个钢结构制造企业所面临的难题，直接影响到工程是否能顺利实施。
发明内容
本发明主要解决现有技术中存在结构复杂、效率低和使用寿命短的不足，提供了一种大直径圆管柱加强区劲板的加工方法，其具有结构简单、效率高和使用寿命长的特点。解决了加强区劲板加工难度大的问题，确保产品质量。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
一种大直径圆管柱加强区劲板的加工方法，包括如下操作步骤：
第一步：大直径圆管柱采用卷板机卷制成形，钢板卷圆时，利用厚为2～3mm 的不锈钢板样板不断地测量圆度，卷制成形后的纵缝焊接采用CO2气体保护和埋弧焊组合焊接方法，形成变截面圆管和直段圆管呈一体化的结构形状。焊接工艺参数如下表：
表CO2气体保护焊+埋弧自动焊焊接工艺参数
Figure RE-GDA0003388428800000011
第二步：焊接后对纵焊缝表面打磨至与母材齐平，接着进行变截面圆管和直段圆管的圆度矫正。加工后的柱钢管外形尺寸允许偏差符合下表：
表 钢管外形尺寸允许偏差(mm)
项目 允许偏差
直径d ±d/500，且不大于±5.0
钢管长度L 0～3mm
管口圆度 d/500，且不大于5.0
管面对管轴的斜度Δ d/500，且不大于3.0
第三步：接着在变截面圆管下端、直段圆管上端及变截面圆管与直段圆管间均焊接外环加劲板。
第四步：先将变截面圆管的中部焊接端部横向加劲板，接着在变截面圆管和直段圆管内进行横向加劲板、竖向加劲板的组焊，采用取退装法进行焊接，最后再在直段圆管的端面焊接端部横向加劲板。工艺参数如下表：
表 圆管柱加强区横、竖向劲板CO2气体保护焊焊接工艺参数
Figure RE-GDA0003388428800000021
第五步：在变截面圆管的端面焊接内加劲板。
作为优选，从变截面圆管的中部焊接端部横向加劲板处开始由内往外依次先装焊竖向加劲板，竖向加劲板呈多段拼接焊接，竖向加劲板与管柱内壁采用单侧全熔透坡口焊接；再装焊横向加劲板，横向加劲板呈扇形结构且两端与竖向加劲板采用双面全熔透焊接。
作为优选，横向加劲板、竖向加劲板的组焊采取了CO2气体保护焊，焊后对焊缝进行打磨平整处理。
作为优选，卷制成形后将大直径圆管柱放置到焊接机架上，先通过焊接机架两侧的外圆侧顶组件对大直径圆管柱进行外圆定位固定，接着焊接机架上端的横移桁架驱动机械臂上的焊枪对大直径圆管柱进行焊接成型。
作为优选，柱芯推动油缸将防形变柱芯推动至大直径圆管柱内，为变截面圆管和直段圆管的内孔壁进行支撑定型，接着两侧的外圆侧顶组件合拢与防形变柱芯配合将变截面圆管和直段圆管限位定型。
作为优选，外圆侧顶组件采用油缸固定座上的若干压紧油缸推动导向滑轨座上的半圆压紧块对大直径圆管柱外圆进行限位支撑，半圆压紧块上端短与半圆压紧块下端长度，为焊枪焊接留下行走路径。
作为优选，将焊接好外环加劲板的大直径圆管柱直立起来，变截面圆管在上部，直段圆管在下部，接着移动桁架带动升降提升杆使得半圆抱箍座位于变截面圆管上的外环加劲板下端，锁紧升降提升杆通过固定连接板连接固定的一对半圆抱箍座，并提升大直径圆管柱，方便对竖向加劲板和横向加劲板的组焊作业。
作为优选，直段圆管下端采用集渣箱，并且集渣箱与直段圆管间采用与半圆抱箍座配合进行支撑的支撑柱，集渣箱上端采用与直段圆管相连通的排渣格栅板。
作为优选，移动桁架下端采用与变截面圆管相连通的排风机，通过排风机对焊接过程的烟气进行外排。
本发明能够达到如下效果：
本发明提供了一种大直径圆管柱加强区劲板的加工方法，与现有技术相比较，具有结构简单、效率高和使用寿命长的特点。解决了加强区劲板加工难度大的问题，确保产品质量。
附图说明
图1是本发明的大直径圆管柱的结构示意图。
图2是本发明的大直径圆管柱的结构剖视图。
图3是本发明的大直径圆管柱外圆焊接设备的结构示意图。
图4是本发明的外圆侧顶组件的结构示意图。
图5是本发明的加强区劲板焊接起吊设备的结构示意图。
图6是本发明的钢管外形尺寸允许偏差的示意图例。
图中：变截面圆管1，直段圆管2，端部横向加劲板3，竖向加劲板4，外环加劲板5，内加劲板6，横向加劲板7，柱芯推动油缸8，焊接机架9，防形变柱芯10，机械臂11，焊枪12，横移桁架13，外圆侧顶组件14，压紧油缸15，油缸固定座16，半圆压紧块17，导向滑轨座18，固定连接板19，移动桁架20，排风机21，半圆抱箍座22，升降提升杆23，支撑柱24，排渣格栅板25，集渣箱26。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：如图1-5所示，一种大直径圆管柱加强区劲板的加工方法，第一步：大直径圆管柱采用卷板机卷制成形，钢板卷圆时，利用厚为3mm的不锈钢板样板不断地测量圆度，卷制成形后的纵缝焊接采用CO2气体保护和埋弧焊组合焊接方法，形成变截面圆管1和直段圆管2呈一体化的结构形状。
卷制成形后将大直径圆管柱放置到焊接机架9上，先通过焊接机架9两侧的外圆侧顶组件14对大直径圆管柱进行外圆定位固定，外圆侧顶组件14采用油缸固定座16上的2个压紧油缸15推动导向滑轨座18上的半圆压紧块17对大直径圆管柱外圆进行限位支撑，半圆压紧块17上端短与半圆压紧块17下端长度，为焊枪12焊接留下行走路径。柱芯推动油缸8将防形变柱芯10推动至大直径圆管柱内，为变截面圆管1和直段圆管2的内孔壁进行支撑定型，接着两侧的外圆侧顶组件14合拢与防形变柱芯10配合将变截面圆管1和直段圆管2限位定型。接着焊接机架9上端的横移桁架13驱动机械臂11上的焊枪12对大直径圆管柱进行焊接成型。
第二步：焊接后对纵焊缝表面打磨至与母材齐平，接着进行变截面圆管1 和直段圆管2的圆度矫正。
第三步：接着在变截面圆管1下端、直段圆管2上端及变截面圆管1与直段圆管2间均焊接外环加劲板5。
第四步：将焊接好外环加劲板5的大直径圆管柱直立起来，变截面圆管1 在上部，直段圆管2在下部，接着移动桁架20带动升降提升杆23使得半圆抱箍座22位于变截面圆管1上的外环加劲板5下端，锁紧升降提升杆23通过固定连接板19连接固定的一对半圆抱箍座22，并提升大直径圆管柱，方便对竖向加劲板4和横向加劲板7的组焊作业。
直段圆管2下端采用集渣箱26，并且集渣箱26与直段圆管2间采用与半圆抱箍座22配合进行支撑的支撑柱24，集渣箱26上端采用与直段圆管2相连通的排渣格栅板25。移动桁架20下端采用与变截面圆管1相连通的排风机21，通过排风机21对焊接过程的烟气进行外排。
先将变截面圆管1的中部焊接端部横向加劲板3，接着在变截面圆管1和直段圆管2内进行横向加劲板7、竖向加劲板4的组焊，采用取退装法进行焊接，最后再在直段圆管2的端面焊接端部横向加劲板3。
从变截面圆管1的中部焊接端部横向加劲板3处开始由内往外依次先装焊竖向加劲板4，竖向加劲板4呈多段拼接焊接，竖向加劲板4与管柱内壁采用单侧全熔透坡口焊接；再装焊横向加劲板7，横向加劲板7呈扇形结构且两端与竖向加劲板4采用双面全熔透焊接。横向加劲板7、竖向加劲板4的组焊采取了CO2 气体保护焊，焊后对焊缝进行打磨平整处理。
第五步：在变截面圆管1的端面焊接内加劲板6。
综上所述，该大直径圆管柱加强区劲板的加工方法，具有结构简单、效率高和使用寿命长的特点。解决了加强区劲板加工难度大的问题，确保产品质量。
以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。

Claims (9)

1.一种大直径圆管柱加强区劲板的加工方法，其特征在于包括如下操作步骤：
第一步：大直径圆管柱采用卷板机卷制成形，钢板卷圆时，利用厚为2～3mm的不锈钢板样板不断地测量圆度，卷制成形后的纵缝焊接采用CO2气体保护和埋弧焊组合焊接方法，形成变截面圆管(1)和直段圆管(2)呈一体化的结构形状；
第二步：焊接后对纵焊缝表面打磨至与母材齐平，接着进行变截面圆管(1)和直段圆管(2)的圆度矫正；
第三步：接着在变截面圆管(1)下端、直段圆管(2)上端及变截面圆管(1)与直段圆管(2)间均焊接外环加劲板(5)；
第四步：先将变截面圆管(1)的中部焊接端部横向加劲板(3)，接着在变截面圆管(1)和直段圆管(2)内进行横向加劲板(7)、竖向加劲板(4)的组焊，采用取退装法进行焊接，最后再在直段圆管(2)的端面焊接端部横向加劲板(3)；
第五步：在变截面圆管(1)的端面焊接内加劲板(6)。
2.根据权利要求1所述的大直径圆管柱加强区劲板的加工方法，其特征在于：从变截面圆管(1)的中部焊接端部横向加劲板(3)处开始由内往外依次先装焊竖向加劲板(4)，竖向加劲板(4)呈多段拼接焊接，竖向加劲板(4)与管柱内壁采用单侧全熔透坡口焊接；再装焊横向加劲板(7)，横向加劲板(7)呈扇形结构且两端与竖向加劲板(4)采用双面全熔透焊接。
3.根据权利要求2所述的大直径圆管柱加强区劲板的加工方法，其特征在于：横向加劲板(7)、竖向加劲板(4)的组焊采取了CO2气体保护焊，焊后对焊缝进行打磨平整处理。
4.根据权利要求1所述的大直径圆管柱加强区劲板的加工方法，其特征在于：卷制成形后将大直径圆管柱放置到焊接机架(9)上，先通过焊接机架(9)两侧的外圆侧顶组件(14)对大直径圆管柱进行外圆定位固定，接着焊接机架(9)上端的横移桁架(13)驱动机械臂(11)上的焊枪(12)对大直径圆管柱进行焊接成型。
5.根据权利要求4所述的大直径圆管柱加强区劲板的加工方法，其特征在于：柱芯推动油缸(8)将防形变柱芯(10)推动至大直径圆管柱内，为变截面圆管(1)和直段圆管(2)的内孔壁进行支撑定型，接着两侧的外圆侧顶组件(14)合拢与防形变柱芯(10)配合将变截面圆管(1)和直段圆管(2)限位定型。
6.根据权利要求4所述的大直径圆管柱加强区劲板的加工方法，其特征在于：外圆侧顶组件(14)采用油缸固定座(16)上的若干压紧油缸(15)推动导向滑轨座(18)上的半圆压紧块(17)对大直径圆管柱外圆进行限位支撑，半圆压紧块(17)上端短与半圆压紧块(17)下端长度，为焊枪(12)焊接留下行走路径。
7.根据权利要求1所述的大直径圆管柱加强区劲板的加工方法，其特征在于：将焊接好外环加劲板(5)的大直径圆管柱直立起来，变截面圆管(1)在上部，直段圆管(2)在下部，接着移动桁架(20)带动升降提升杆(23)使得半圆抱箍座(22)位于变截面圆管(1)上的外环加劲板(5)下端，锁紧升降提升杆(23)通过固定连接板(19)连接固定的一对半圆抱箍座(22)，并提升大直径圆管柱，方便对竖向加劲板(4)和横向加劲板(7)的组焊作业。
8.根据权利要求7所述的大直径圆管柱加强区劲板的加工方法，其特征在于：直段圆管(2)下端采用集渣箱(26)，并且集渣箱(26)与直段圆管(2)间采用与半圆抱箍座(22)配合进行支撑的支撑柱(24)，集渣箱(26)上端采用与直段圆管(2)相连通的排渣格栅板(25)。
9.根据权利要求7所述的大直径圆管柱加强区劲板的加工方法，其特征在于：移动桁架(20)下端采用与变截面圆管(1)相连通的排风机(21)，通过排风机(21)对焊接过程的烟气进行外排。
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