一种应用于冬季的钢梁防裂焊接设备及焊接工艺的制作方法

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1.本技术涉及钢梁焊接的技术领域，尤其是涉及一种应用于冬季的钢梁防裂焊接设备及焊接工艺。

背景技术：

2.冬季的环境温度较低，如果在没有保护措施的情况下进行大型钢构件焊接作业，环境温度因素将会对钢构件的焊接质量造成较大的不良影响——低温焊接导致的钢材脆化、焊缝与母材热影响区的冷却速度加快、局部产生淬硬组织等。这些现象均会使得钢结构整体的承载能力下降。
3.目前，为了减少或避免低温环境对钢结构焊接质量造成的影响，行业内一般会使用火焰喷或热风机对焊接部位进行局部喷吹预热，以减小焊接母材与焊缝部位的温度差。但是，在实际操作过程中发现，此类加热焊接方式能量利用率较低，并且难以使得被加热的各个部位的温度能够保持一致，不利于提升钢结构的焊接质量。
4.针对上述中的相关技术背景，发明人认为现在亟需一种能够提升钢结构在冬季等低温环境下的焊接质量的设备及工艺。

技术实现要素：

5.为了提升钢结构在低温环境下的焊接质量，本技术提供一种应用于冬季的钢梁防裂焊接设备及焊接工艺。
6.第一方面，本技术提供的一种应用于冬季的钢梁防裂焊接设备采用如下的技术方案：一种应用于冬季的钢梁防裂焊接设备，包括设在地面上的升降支架、设在所述升降支架上的支撑底板、设在所述支撑底板上的加热线圈、设在所述支撑底板上的夹持组件和设在所述支撑底板上的焊接组件；所述焊接组件包括对称设在所述支撑底板上方的支撑杆、设在所述支撑杆之间的滑轨和设在所述滑轨上的滑动夹爪；所述滑动夹爪与所述滑轨滑动连接；所述支撑杆为伸缩杆。
7.通过采用上述技术方案，固定安装在地面上的升降支架对本技术其他部分结构起到了支撑和固定的作用，为支撑底板的安装提供了安装位置，支撑底板能够在升降支架的顶升作用下抵紧在钢结构的下表面，对钢结构起到了支撑限位的作用，安装在支撑底板上的加热线圈能够对钢结构的焊接缝区域进行电感加热，均匀提升钢结构局部区域温度，安装在支撑底板上的夹持组件能够对钢结构进行位置固定，安装在支撑底板上的焊接组件能够对钢结构进行焊接，支撑杆能够用于调节滑轨与钢结构焊接缝之间的距离，滑轨作为滑动夹爪发生相对滑动的轨道，对滑动夹爪的运动起到了限位作用，滑动夹爪能够用于固定焊条，并沿着滑轨的长度方向发生相对滑动，从而实现焊接功能。
8.可选的，加热线圈与所述支撑底板转动连接。
9.通过采用上述技术方案，加热线圈与支撑底板之间转动连接的结构设计能够方便
使用者通过转动将加热线圈移动至合适的位置，从而能够对钢结构焊接处进行预热升温，有利于进一步提升钢结构焊接质量。
10.可选的，支撑底板开设有限位槽；所述限位槽内壁相对设有弹簧板。
11.通过采用上述技术方案，支撑底板上开设的限位槽结构和限位槽结构内壁相对安装的弹簧板结构均能够对钢结构起到限位和辅助固定夹紧的作用，有利于维持钢结构在焊接过程中的姿态稳定性，进一步提高了钢结构的焊接质量。
12.可选的，支撑底板的限位槽底面设有保温板；所述保温板与所述支撑底板可拆卸连接。
13.通过采用上述技术方案，安装在限位槽底面的保温板能够延缓降低钢结构热量散失的速度，使钢结构焊接部位的温度不会在短时间内发生剧烈变化，有利于减少淬硬组织的产生，提高了钢结构焊接部位的韧性和承载能力。
14.可选的，夹持组件包括可拆卸连接于钢梁上的连接片、设在所述连接片一侧边缘的滑块和穿设在两个相邻的所述滑块上的螺杆；所述滑块与所述螺杆螺纹配合；所述滑块与所述支撑底板滑动连接。
15.通过采用上述技术方案，夹持组件中的连接片起到了连接和固定钢结构的作用，固定安装在连接片一侧边缘的滑块起到了将连接片固定在螺杆上的作用，螺杆与滑块螺纹配合的结构设计令使用者可以通过旋转螺杆实现带动滑块发生横向移动的作用，从而实现夹持组件对钢结构的夹紧作用。
16.可选的，螺杆的一端设有限位块。
17.通过采用上述技术方案，螺杆的一端固定设置的限位块对在螺杆上发生滑移的滑块起到了位置限定的作用，能够避免由于螺杆过度旋转致使滑块在螺杆上发生滑脱的现象，减少了螺母的使用，降低了使用成本，简化了使用步骤，提高了本技术的使用便捷性。
18.可选的，支撑底板与所述滑块滑动方向平行的两侧边缘设有挡边；所述挡边与所述滑块外侧面抵接。
19.通过采用上述技术方案，支撑底板与滑块滑动方向互相平行的两侧边缘设置的挡边对滑块与支撑底板之间发生的相对滑动起到了位置限定的作用，提高了滑块在滑动过程中的姿态稳定性，提高了本技术的使用便捷性。
20.可选的，升降支架靠近地面的一端设有多个液压支腿；所述液压支腿与所述升降支架转动连接。
21.通过采用上述技术方案，升降支架靠近地面一端安装的多个液压支腿对升降支架的垂直站立起到了辅助支撑的作用，一方面能够提高升降支架的承载能力，另一方面显著提升了升降支架的姿态稳定性，使本技术在使用过程中不容易出现晃动，有利于进一步提升钢结构的焊接质量。
22.可选的，液压支腿靠近地面的一端设有垫板；所述垫板与所述液压支腿可拆卸连接。
23.通过采用上述技术方案，液压支撑腿靠近地面的一端安装的垫板结构能够增加液压支腿与地面之间的接触面积，使地面对液压支腿的支撑效果更加稳定。
24.第二方面，本技术提供的一种应用于冬季的钢梁防裂焊接工艺，使用前文中的一种应用于冬季的钢梁防裂焊接设备，采用如下的技术方案：
一种应用于冬季的钢梁防裂焊接工艺，包括以下步骤：步骤1，对钢梁即将进行焊接的位置进行表面清洁，清除水、氧化物层和灰尘油污等杂质；步骤2，将夹持组件安装在钢梁即将进行焊接的位置，旋转螺杆使两段钢梁的焊接部位紧贴；步骤3，转动加热线圈，使钢梁焊接位置处在加热线圈正下方，为加热线圈通电对焊接部位进行预热；步骤4，将焊条固定在滑动夹爪上，接通电流并沿着滑轨推动滑动夹爪对钢梁进行焊接；步骤5，焊接位置达到强度设计要求后，按照顺序分别将支撑底板和夹持组件从钢梁上拆除。
25.通过采用上述技术方案，本技术在简化了钢结构焊接部位预热升温的步骤的前提下，对钢结构的焊接部位进行了更加均匀的预加热，夹持组件配合支撑底板能够对钢结构进行加持固定和限位支撑，保证了钢结构在焊接过程中的姿态稳定性，有利于进一步提升焊接部位的结构质量，焊接组件能够简化焊接过程的复杂性，减少焊接操作的不稳定性对焊接质量造成的影响。
26.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.本技术中的固定安装在地面上的升降支架对本技术其他部分结构起到了支撑和固定的作用，为支撑底板的安装提供了安装位置，支撑底板能够在升降支架的顶升作用下抵紧在钢结构的下表面，对钢结构起到了支撑限位的作用，安装在支撑底板上的加热线圈能够对钢结构的焊接缝区域进行电感加热，均匀提升钢结构局部区域温度，安装在支撑底板上的夹持组件能够对钢结构进行位置固定，安装在支撑底板上的焊接组件能够对钢结构进行焊接，支撑杆能够用于调节滑轨与钢结构焊接缝之间的距离，滑轨作为滑动夹爪发生相对滑动的轨道，对滑动夹爪的运动起到了限位作用，滑动夹爪能够用于固定焊条，并沿着滑轨的长度方向发生相对滑动，从而实现焊接功能。
27.2.本技术中的安装在限位槽底面的保温板能够延缓降低钢结构热量散失的速度，使钢结构焊接部位的温度不会在短时间内发生剧烈变化，有利于减少淬硬组织的产生，提高了钢结构焊接部位的韧性和承载能力。
28.3.本技术中的本技术在简化了钢结构焊接部位预热升温的步骤的前提下，对钢结构的焊接部位进行了更加均匀的预加热，夹持组件配合支撑底板能够对钢结构进行加持固定和限位支撑，保证了钢结构在焊接过程中的姿态稳定性，有利于进一步提升焊接部位的结构质量，焊接组件能够简化焊接过程的复杂性，减少焊接操作的不稳定性对焊接质量造成的影响。
附图说明
29.图1是本技术实施例中公开的一种应用于冬季的钢梁防裂焊接设备的结构示意图。
30.图2是本技术实施例中公开的一种的剖面结构示意图。
[0031][0032]
附图标记说明：1、升降支架；11、液压支腿；12、垫板；2、支撑底板；21、弹簧板；22、保温板；23、挡边；3、加热线圈；4、夹持组件；41、连接片；42、滑块；43、螺杆；431、限位块；5、焊接组件；51、支撑杆；52、滑轨；53、滑动夹爪。
具体实施方式
[0033]
以下结合附图1-附图2对本技术作进一步详细说明。
[0034]
冬季环境温度较低，钢结构在不进行保护措施的情况下直接进行焊接，钢结构容易出现钢材脆化、焊缝与母材热影响区的冷却速度加快、局部产生淬硬组织等现象，这些现象会对钢结构焊接部位的承载能力和焊接质量造成不良影响。常规的处理方法，是使用火焰喷或热风机对钢结构焊接缝进行预热升温。这种预热方法存在资源利用率低，加热效果不均匀的缺陷。为了提升钢结构在低温环境下的焊接质量，本技术提供一种应用于冬季的钢梁防裂焊接设备及焊接工艺。
[0035]
本技术实施例公开一种应用于冬季的钢梁防裂焊接设备。参照图1，一种应用于冬季的钢梁防裂焊接设备包括升降支架1、支撑底板2、加热线圈3、夹持组件4和焊接组件5。其中，升降支架1的一端固定安装在地面上，支撑底板2通过螺栓连接的方式安装在升降支架1远离地面的一端，支撑底板2与将要进行焊接的钢结构的下表面抵接。加热线圈3安装在支撑底板2的上表面，位于钢结构焊接缝的上方。夹持组件4和焊接组件5均位于支撑底板2的上方。夹持组件4能够在焊接过程中对钢结构进行夹持和固定，焊接组件5能够对钢结构的焊接位置实现焊接动作。
[0036]
参照图1，升降支架1可以是一个以工字钢、矩形空心钢管和铰接升降架焊接组成的金属支架。升降支架1靠近地面的一端通过螺栓连接的方式安装有四个液压支腿11。液压支腿11与升降支架1转动连接。液压支腿11在支撑状态下雨升降支架1垂直，在升降支架1移动转运过程中液压支腿11可以旋转至与升降支架1互相平行的位置，从而减少空间占用。液压支腿11靠近地面的一端通过螺栓连接的方式安装也有垫板12，垫板12可以是一块矩形金属板。垫板12能够增加液压支腿11与地面之间的接触面积，提高地面对液压支腿11的支撑稳定性。
[0037]
参照图1，支撑底板2可以是一块实心矩形金属板。支撑底板2通过螺栓连接的方式安装在升降支架1远离地面的一端，支撑底板2的上表面开设有限位槽，限位槽可以是一个矩形凹槽。支撑底板2的限位槽的侧壁通过螺栓连接的方式对称安装有两块弹簧板21，弹簧板21抵接在钢结构的侧边，对钢结构起到了辅助固定的作用。支撑底板2的限位槽的底面安装有保温板22，保温板22能够减缓钢结构焊接部位的热量散失速度，避免钢结构焊接部位的温度发生急剧变化进而对焊接质量造成影响。支撑底板2的上表面边缘对称设置有挡板。
[0038]
参照图1，支撑底板2的上表面安装有加热线圈3，加热线圈3与支撑底板2之间转动连接。加热线圈3可以通过转动的方式移动到钢结构焊接缝的正上方，从而对钢结构焊接部位进行加热。
[0039]
参照图1和图2，夹持组件4包括连接片41、滑块42和螺杆43。其中，连接片41可以是开设有多个螺栓孔的矩形金属片，连接片41通过螺栓连接的方式固定安装在钢结构上，滑块42与连接片41的边缘通过焊接的方式固定连接。滑块42上开设有圆形通孔，孔壁加工有
螺纹。螺杆43沿着平行于支撑底板2的方向设置，滑块42套设在螺杆43上且与螺杆43螺纹配合。螺杆43的一端通过焊接的方式固定安装有限位块431。限位块431能够避免滑块42在螺杆43上滑脱。
[0040]
参照图1和图2，焊接组件5包括支撑杆51、滑轨52和滑动夹爪53。其中，支撑杆51对称安装在支撑底板2的两侧，支撑杆51是长度可调节的伸缩杆。滑轨52通过螺栓连接的方式安装在支撑杆51远离支撑底板2的一端。滑动夹爪53安装在滑轨52上，且与滑轨52滑动连接。滑动夹爪53能够沿着滑轨52的长度方向发生滑动。随着焊接的进行，焊条的长度逐渐减少。为保证焊条能够与钢结构持续接触，位于支撑底板2两侧的支撑杆51通过调节高度，使滑轨52呈现一定坡度。从而进一步保证了焊接的质量。
[0041]
本技术实施例公开了一种应用于冬季的钢梁防裂焊接设备及焊接工艺，包括如下步骤：步骤1，对钢梁即将进行焊接的位置进行表面清洁，清除水、氧化物层和灰尘油污等杂质。
[0042]
在该步骤中，在对钢结构焊接位置进行清洁后需要对表面进行干燥处理，在进行焊接前钢结构的表面湿度不得大于90%。
[0043]
步骤2，将夹持组件4安装在钢梁即将进行焊接的位置，旋转螺杆43使两段钢梁的焊接部位紧贴。
[0044]
在该步骤中，对钢结构的两部分进行紧固之前应对端面进行修磨，使端面能够贴合完整。
[0045]
步骤3，转动加热线圈3，使钢梁焊接位置处在加热线圈3正下方，为加热线圈3通电对焊接部位进行预热。
[0046]
在该步骤中，应将加热线圈3分别移动到不同的位置，尽量增加加热线圈3对钢结构的加热面积。
[0047]
步骤4，将焊条固定在滑动夹爪53上，接通电流并沿着滑轨52推动滑动夹爪53对钢梁进行焊接。
[0048]
在该步骤中，t形接头、十字形接头、角接接头和对接接头主焊缝两端,必须配置引弧板和引出板,其材质应和被焊母材相同,坡口形式应与被焊焊缝相同,禁止使用其它材质的材料充当引弧板和引出板。
[0049]
步骤5，焊接位置达到强度设计要求后，按照顺序分别将支撑底板2和夹持组件4从钢梁上拆除。
[0050]
在该步骤中，焊接完成后,应用火焰切割去除引弧板和引出板,并修磨平整。不得用锤击落引弧板和引出板。
[0051]
以上为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。

技术特征：

1.一种应用于冬季的钢梁防裂焊接设备，其特征在于：包括设在地面上的升降支架（1）、设在所述升降支架（1）上的支撑底板（2）、设在所述支撑底板（2）上的加热线圈（3）、设在所述支撑底板（2）上的夹持组件（4）和设在所述支撑底板（2）上的焊接组件（5）；所述焊接组件（5）包括对称设在所述支撑底板（2）上方的支撑杆（51）、设在所述支撑杆（51）之间的滑轨（52）和设在所述滑轨（52）上的滑动夹爪（53）；所述滑动夹爪（53）与所述滑轨（52）滑动连接；所述支撑杆（51）为伸缩杆。2.根据权利要求1所述的一种应用于冬季的钢梁防裂焊接设备，其特征在于：所述加热线圈（3）与所述支撑底板（2）转动连接。3.根据权利要求1所述的一种应用于冬季的钢梁防裂焊接设备，其特征在于：所述支撑底板（2）开设有限位槽；所述限位槽内壁相对设有弹簧板（21）。4.根据权利要求3所述的一种应用于冬季的钢梁防裂焊接设备，其特征在于：所述支撑底板（2）的限位槽底面设有保温板（22）；所述保温板（22）与所述支撑底板（2）可拆卸连接。5.根据权利要求1所述的一种应用于冬季的钢梁防裂焊接设备，其特征在于：所述夹持组件（4）包括可拆卸连接于钢梁上的连接片（41）、设在所述连接片（41）一侧边缘的滑块（42）和穿设在两个相邻的所述滑块（42）上的螺杆（43）；所述滑块（42）与所述螺杆（43）螺纹配合；所述滑块（42）与所述支撑底板（2）滑动连接。6.根据权利要求5所述的一种应用于冬季的钢梁防裂焊接设备，其特征在于：所述螺杆（43）的一端设有限位块（431）。7.根据权利要求5所述的一种应用于冬季的钢梁防裂焊接设备，其特征在于：所述支撑底板（2）与所述滑块（42）滑动方向平行的两侧边缘设有挡边（23）；所述挡边（23）与所述滑块（42）外侧面抵接。8.根据权利要求1所述的一种应用于冬季的钢梁防裂焊接设备，其特征在于：所述升降支架（1）靠近地面的一端设有多个液压支腿（11）；所述液压支腿（11）与所述升降支架（1）转动连接。9.根据权利要求8所述的一种应用于冬季的钢梁防裂焊接设备，其特征在于：所述液压支腿（11）靠近地面的一端设有垫板（12）；所述垫板（12）与所述液压支腿（11）可拆卸连接。10.一种应用于冬季的钢梁防裂焊接工艺，使用如权利要求1-9任意一项所述的一种应用于冬季的钢梁防裂焊接设备，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，对钢梁即将进行焊接的位置进行表面清洁，清除水、氧化物层和灰尘油污等杂质；步骤2，将夹持组件（4）安装在钢梁即将进行焊接的位置，旋转螺杆（43）使两段钢梁的焊接部位紧贴；步骤3，转动加热线圈（3），使钢梁焊接位置处在加热线圈（3）正下方，为加热线圈（3）通电对焊接部位进行预热；步骤4，将焊条固定在滑动夹爪（53）上，接通电流并沿着滑轨（52）推动滑动夹爪（53）对钢梁进行焊接；步骤5，焊接位置达到强度设计要求后，按照顺序分别将支撑底板（2）和夹持组件（4）从钢梁上拆除。

技术总结

本申请涉及一种应用于冬季的钢梁防裂焊接设备及焊接工艺，属于钢结构焊接技术领域。一种应用于冬季的钢梁防裂焊接设备，包括设在地面上的升降支架、设在所述升降支架上的支撑底板、设在所述支撑底板上的加热线圈、设在所述支撑底板上的夹持组件和设在所述支撑底板上的焊接组件；所述焊接组件包括对称设在所述支撑底板上方的支撑杆、设在所述支撑杆之间的滑轨和设在所述滑轨上的滑动夹爪；所述滑动夹爪与所述滑轨滑动连接；所述支撑杆为伸缩杆。本申请具操作方便、焊接质量高、不易开裂的优点。点。点。