[发明专利]一种横隔板接板自动化焊接工艺

说明书

本发明涉及一种横隔板接板自动化焊接工艺，横隔板接板组装时，接板垂直度控制在0～1mm，接板与U肋、面板间隙控制在0～2mm；焊接材料为实心焊接，气体为80%Ar+20%CO₂；焊接过程中两焊枪对称分步在横隔板接板两侧，起弧点在接板与面板平位焊缝中心。起弧后，焊接接板与面板平位角焊缝，再焊接接板与U肋立位角焊缝，在平位转立位拐角处，需连续不断弧焊接；焊枪焊至立位焊缝端部，在接板板厚位置处包角饶焊饱满，并将熄弧点稍稍落在U肋上，整个过程一气呵成，不断弧，完成接板与U肋、面板及弧形切口包角焊缝的焊接；打磨起弧点接板与面板角焊缝端部至1:6的过渡斜坡；将弧形切口处包角焊缝打磨光滑匀顺，打磨去除在U肋侧熄弧点焊肉。

技术领域

本发明涉及一种横隔板接板自动化焊接工艺，适用于桥梁制造行业，采用气体保护焊自动化焊接，完成横隔板接板与桥面板、U肋及弧形切口处包角的焊接。

背景技术

正交异性钢桥面板是由相互垂直的顶板、纵肋和横隔板接板通过焊接方式连接而成的结构。横隔板接板与桥面和纵肋焊缝存在多种焊接位置转换，横隔板接板在U肋与顶板焊缝位置的过焊切角需要一次性焊接封堵，横隔板接板与U肋相交弧形切口端部需要绕焊，对焊工的技能要求较高，在焊接过程中不可避免地存在焊接缺陷，难以保证焊接质量。同时横隔板接板与纵肋和面板的焊接连接部位存在较高的焊接残余应力和显著的应力集中，随着疲劳损伤的不断累积，极易在存在应力集中与焊接缺陷的部位发生疲劳开裂，将直接影响正交异性钢桥面板的使用寿命和耐久性，降低桥梁结构的运营质量和可靠性，甚至导致工程事故的发生。事实证明，在检测出的众多桥梁病害中，正交异性桥面板焊缝疲劳开裂主要集中于横隔板接板与纵肋交叉焊接及弧形切口端部绕焊位置。随着交通量和使用年数的增长以及超载车辆的运行，裂纹产生的使用年数表现出提前的倾向，严重缩短了正交异性钢桥面板的使用寿命。

发明内容

设计目的：针对背景技中的关键技术，设计一种适用于桥梁制造行业，采用气体保护焊自动化焊接，完成横隔板接板与桥面板、U肋及弧形切口处包角焊接的横隔板接板自动化焊接工艺。

设计方案：正交异性钢桥面板作为连续钢箱梁桥面板的首选结构形式，具有轻质高强、承载能力高、适用范围广、施工方便快捷以及整体性和经济性好等突出优点，广泛应用于国内外大中跨度钢箱梁/钢桁梁斜拉桥、悬索桥等缆索支承体系桥梁和系杆拱桥、梁桥等多种类型的桥梁结构中。但是，正交异性钢桥面板中横隔板接板与桥面和纵肋焊缝的焊接，由于焊接的复杂性，一直停留在半自动焊接技术。

为此本发明设计一种适合横隔板接板与顶板、U肋自动化焊接，由水平角焊缝不断弧转向立位角焊缝包角，焊接时采用两把自动化焊枪，同时非对称从两侧进行焊接，实现横隔板接板自动化焊接，解决技术背景所述半自动焊存在的问题，保证焊接质量，提高正交异性桥面板抗疲劳性能。具体工艺步骤如下：

S1、为保证横隔板接板焊接质量，横隔板接板组装时，接板垂直度控制在0～1mm，接板与U肋、面板间隙控制在0～2mm；

S2、焊接材料为实心焊接ER50-6(Φ1.2)，气体为80%Ar+20%CO₂,其中氩气的纯度为99.99%，二氧化碳的纯度为99.9%；

S3、焊接过程中两焊枪对称分步在横隔板接板两侧，起弧点在接板与面板平位焊缝中心。起弧后，焊接接板与面板平位角焊缝，再焊接接板与U肋立位角焊缝，在平位转立位拐角处，需连续不断弧焊接；

S4、焊枪焊至立位焊缝端部，在接板板厚位置处包角饶焊饱满，并将熄弧点稍稍落在U肋上，整个过程一气呵成，不断弧，完成接板与U肋、面板及弧形切口包角焊缝的焊接；

S5、打磨起弧点接板与面板角焊缝端部至1:6的过渡斜坡；

S6、重复S3和S4步骤，完成接板与U肋、面板及弧形切口包角处的焊接；

S7、采用手工磨头将弧形切口处包角焊缝打磨光滑匀顺，同时打磨去除在U肋侧熄弧点焊肉。