一种轨道梁式结构空间八工位同步快速焊接方法

1.本发明涉及轨道梁式结构空间结构焊接技术领域，具体涉及一种轨道梁式结构空间八工位同步快速焊接方法。


背景技术：

2.随着我国社会经济的高速发展，城市现代化水平日益提高，给城市交通运输行业带来了较大压力，交通拥堵现象亟待解决，急需开发更多的交通利用空间以减小道路交通流量压力。大型工业车间要实现对大型工件进行安全快速的移动，同样需要更多可利用的三维空间。采用悬挂式轨道梁式结构对空中列车、起重设备进行承重，在高度方向上拓宽了三维空间的利用率，具有极大的发展潜力。
3.轨道梁式结构是悬挂式承重部件的重要组成部分，轨道梁式结构的服役性能的精确度和稳定性决定了空中作业设备的发展前景，高效可靠的轨道梁式结构空间结构焊接方法尤为重要。轨道梁式结构采用箱体结构，由一块盖板、两块底板以及两块腹板连接构成，其焊接位置主要包括盖板与两块腹板之间的角焊缝连接，以及两块底板与两块腹板之间的角焊缝连接，总计共八条角焊缝。鉴于每条焊缝包括打底、填充、盖面等多道焊接，较多的焊接次数必然造成轨道梁式结构严重的焊接变形问题，影响其服役性能。因此，对八条角焊缝采用合理的焊接方法对于控制轨道梁式结构焊接变形具有重要意义。
4.目前，对于轨道梁式结构的角焊缝焊接均采用逐条焊接的形式，即焊接过程要经历八条焊缝依次焊接，该焊接方法不仅焊接时间长，焊接效率低下，而且由于每道焊缝在焊接时都会产生焊接变形，在长时间焊接热过程的影响下，每条焊缝焊接时的焊接变形各异，导致轨道梁式结构整体焊接变形严重，服役性能严重下降。


技术实现要素：

5.本发明为解决现有轨道梁式结构八条角焊缝焊接时焊接变形严重的问题，进而提出一种轨道梁式结构空间八工位同步快速焊接方法。
6.本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：
7.一种轨道梁式结构空间八工位同步焊接方法包括如下步骤：
8.步骤一、焊前预处理：将待焊接的一块盖板、两块底板和两块腹板之间的连接面进行焊前预处理；
9.步骤二、拼装：将盖板、两块底板和两块腹板组装成为箱式结构；
10.步骤三、空间八工位同步焊接：通过八个焊枪分别引出八个独立电弧，同时对盖板与腹板之间和底板与腹板之间的角接部位同步进行焊接。
11.进一步地，所述步骤一中，焊前预处理对腹板的上下两端均开双面坡口。
12.进一步地，所述步骤一中，焊前预处理采用精细机械打磨，将盖板、两块底板和两块腹板分别打磨到7000目后抛光处理，并用丙酮进行化学清洗。
13.进一步地，所述步骤二中，拼装时，每块腹板的上端分别与盖板下端面的一侧连
接，每块腹板的下端分别与一块底板上端面的中部连接。
14.进一步地，所述步骤二中，盖板与腹板之间的角接面和底板与腹板之间的角接面的最大间隙小于等于0.2mm。
15.进一步地，所述步骤三中，空间八工位同步焊接包括八工位同步打底焊接、八工位同步填充焊接和八工位同步盖面焊接，八工位同步打底焊接、八工位同步填充焊接和八工位同步盖面焊接由先至后依次逐层焊接。
16.进一步地，所述步骤三中，采用八个焊枪分别同时对盖板与腹板之间的四个角接部位以及底板与腹板之间的四个角接部位同步进行焊接。
17.进一步地，所述空间八工位同步焊接方法包括四组平焊和四组仰焊，底板与腹板之间的四个角接部位均采用平焊，盖板与腹板之间的四个角接部位均采用仰焊。
18.本发明与现有技术相比包含的有益效果是：
19.一、本发明采用一种轨道梁式结构空间八工位同步快速焊接方法，进行了轨道梁式结构八条角焊缝的八工位同步快速打底焊接，八工位同步快速填充焊接，以及八工位同步快速盖面焊接，实现了八处待焊部位的同时焊接成形，避免了由于焊接先后顺序问题导致的箱式结构多次反复焊接变形的问题，有效控制了焊接变形，确保了轨道梁式结构优良的焊接成形。
20.二、本发明采用一种轨道梁式结构空间八工位同步快速焊接方法，进行了轨道梁式结构八条角焊缝的八工位同步快速打底焊接，八工位同步快速填充焊接，以及八工位同步快速盖面焊接，将原本的24次焊接减少为3次焊接，减少了轨道梁式结构的焊接次数，保证了轨道梁式结构接头的力学性能。
附图说明
21.图1是本发明中轨道梁式结构空间八工位同步快速焊接方法的示意图。
具体实施方式
22.具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种轨道梁式结构空间八工位同步快速焊接方法包括如下步骤：
23.步骤一、焊前预处理：将待焊接的一块盖板1、两块底板2和两块腹板3之间的连接面进行焊前预处理；
24.步骤二、拼装：将盖板1、两块底板2和两块腹板3组装成为箱式结构；
25.步骤三、空间八工位同步焊接：通过八个焊枪4分别引出八个独立电弧，同时对盖板1与腹板3之间和底板2与腹板3之间的角接部位同步进行焊接。
26.所述的焊接是多处焊接位置同时、同方向进行焊接。
27.具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述步骤一中，焊前预处理对腹板3的上下两端均开双面坡口。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一相同。本实施方式中焊前预处理对腹板3上下两端面的两侧均开坡口。
28.具体实施方式三：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述步骤一中，焊前预处理采用精细机械打磨，将盖板1、两块底板2和两块腹板3分别打磨到7000目后抛光处理，并用丙酮进行化学清洗。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式二相同。
29.具体实施方式四：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述步骤二中，拼装时，每块腹板3的上端分别与盖板1下端面的一侧连接，每块腹板3的下端分别与一块底板2上端面的中部连接。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一相同。
30.具体实施方式五：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述步骤二中，盖板1与腹板3之间的角接面和底板2与腹板3之间的角接面的最大间隙小于等于0.2mm。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式四相同。
31.具体实施方式六：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述步骤三中，空间八工位同步焊接包括八工位同步打底焊接、八工位同步填充焊接和八工位同步盖面焊接，八工位同步打底焊接、八工位同步填充焊接和八工位同步盖面焊接由先至后依次逐层焊接。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一相同。
32.具体实施方式七：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述步骤三中，采用八个焊枪4分别同时对盖板1与腹板3之间的四个角接部位以及底板2与腹板3之间的四个角接部位同步进行焊接。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式六相同。
33.具体实施方式八：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述空间八工位同步焊接方法包括四组平焊和四组仰焊，底板2与腹板3之间的四个角接部位均采用平焊，盖板1与腹板3之间的四个角接部位均采用仰焊。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式七相同。
34.实施例：进行轨道梁式结构空间八工位同步快速焊接：
35.步骤一、将待焊接的一块盖板1、两块底板2的连接面采用精细机械打磨，即打磨到7000目后抛光处理，并用丙酮进行化学清洗，对腹板3的上下两端均开双面坡口，对坡口采用精细机械打磨，即打磨到7000目后抛光处理，并用丙酮进行化学清洗；
36.步骤二、将盖板1、底板2和腹板3组装成为箱式结构，盖板1与腹板3之间的角接面以及底板2与腹板3之间的角接面最大间隙不超过0.2mm；
37.步骤三、开始焊接，采用八个焊枪4分别引出八个独立电弧，同时对盖板1与腹板3之间的四个角接部位以及底板2与腹板3之间的四个角接部位进行焊接。
38.通过本实例得到的轨道梁式结构焊接变形小，结构稳定性及力学性能优良。

技术特征：
1.一种轨道梁式结构空间八工位同步快速焊接方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：步骤一、焊前预处理：将待焊接的一块盖板(1)、两块底板(2)和两块腹板(3)之间的连接面进行焊前预处理；步骤二、拼装：将盖板(1)、两块底板(2)和两块腹板(3)组装成为箱式结构；步骤三、空间八工位同步焊接：通过八个焊枪(4)分别引出八个独立电弧，同时对盖板(1)与腹板(3)之间和底板(2)与腹板(3)之间的角接部位同步进行焊接。2.根据权利要求1所述一种轨道梁式结构空间八工位同步快速焊接方法，其特征在于：所述步骤一中，焊前预处理对腹板(3)的上下两端均开双面坡口。3.根据权利要求2所述一种轨道梁式结构空间八工位同步快速焊接方法，其特征在于：所述步骤一中，焊前预处理采用精细机械打磨，将盖板(1)、两块底板(2)和两块腹板(3)分别打磨到7000目后抛光处理，并用丙酮进行化学清洗。4.根据权利要求1所述一种轨道梁式结构空间八工位同步快速焊接方法，其特征在于：所述步骤二中，拼装时，每块腹板(3)的上端分别与盖板(1)下端面的一侧连接，每块腹板(3)的下端分别与一块底板(2)上端面的中部连接。5.根据权利要求4所述一种轨道梁式结构空间八工位同步快速焊接方法，其特征在于：所述步骤二中，盖板(1)与腹板(3)之间的角接面和底板(2)与腹板(3)之间的角接面的最大间隙小于等于0.2mm。6.根据权利要求1所述一种轨道梁式结构空间八工位同步快速焊接方法，其特征在于：所述步骤三中，空间八工位同步焊接包括八工位同步打底焊接、八工位同步填充焊接和八工位同步盖面焊接，八工位同步打底焊接、八工位同步填充焊接和八工位同步盖面焊接由先至后依次逐层焊接。7.根据权利要求6所述一种轨道梁式结构空间八工位同步快速焊接方法，其特征在于：所述步骤三中，采用八个焊枪(4)分别同时对盖板(1)与腹板(3)之间的四个角接部位以及底板(2)与腹板(3)之间的四个角接部位同步进行焊接。8.根据权利要求7所述一种轨道梁式结构空间八工位同步快速焊接方法，其特征在于：所述空间八工位同步焊接方法包括四组平焊和四组仰焊，底板(2)与腹板(3)之间的四个角接部位均采用平焊，盖板(1)与腹板(3)之间的四个角接部位均采用仰焊。

技术总结
一种轨道梁式结构空间八工位同步快速焊接方法，它涉及轨道梁式结构空间结构焊接技术领域。本发明为解决现有轨道梁式结构八条角焊缝焊接时焊接变形严重的问题。方法包括：焊前预处理：将待焊接的一块盖板、两块底板和两块腹板之间的连接面进行焊前预处理；拼装：将盖板、两块底板和两块腹板组装成为箱式结构；空间八工位同步焊接：通过八个焊枪分别引出八个独立电弧，同时对盖板与腹板之间和底板与腹板之间的角接部位同步进行焊接。本发明用于轨道梁式结构焊接。梁式结构焊接。梁式结构焊接。


技术研发人员：陈国庆 尹乾兴 祖松鹤 张戈 树西 柳峻鹏 马尧睿
受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学
技术研发日：2021.12.15
技术公布日：2022/3/8