[發明專利]一種正交異性板單元U肋焊接制造工裝、流水線及方法

在審

• 申請號: 201810524874.5
• 申請日: 2018-05-28
• 公開（公告）號: CN108747078A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 汪小根
• 申請（專利權）人: 湖北天圖橋梁技術研究有限公司
• 主分類號: B23K33/00
• 分類號: B23K33/00;B23K9/18
• 代理公司: 湖北高韜律師事務所 42240
• 代理人: 汪秀云

本發明公開了一種正交異性板單元U肋焊接制造工裝、流水線及方法，包括：具有移動底座的流水線；移動底座上沿流水線移動方向依次具有焊接準備區、固定區、裝配區、焊接區和牽引區，在固定區和焊接區之間為裝配區，所述方法包括以下步驟：鋼板進入焊接準備區，除銹打磨裝置對其焊接區域打磨除銹；鋼板前端從固定區一端進入移動底座，鋼板沿縱向前行至鋼板后端通過固定區；鋼板完全進入裝配區后將U肋吊裝到鋼板上，U肋與鋼板裝配；鋼板和U肋一起沿縱向前行，內焊槍頭從鋼板所述前端開始對正交異性板單元進行內焊。該裝置和方法大幅度提高U肋板單元的生產效率，實現全熔透焊接，提高焊接質量，有效解決鋼橋面板的疲勞損害。

技術領域

本發明涉及焊接領域，具體是涉及一種正交異性板單元U肋焊接制造工裝、流水線及焊接方法。

背景技術

U肋板單元包括U肋和底板(即鋼板)，閉口U肋細長狹窄，其長度通常超過12m，而截面尺寸一般小于300mm×300mm，難以對U肋內角施焊。現有技術中將U肋焊接在底板上可以采取單面焊的方式，該焊接方式多以外角開較大坡口實現80％熔深的CO₂氣保焊為主，當外焊電流偏小或槍頭偏移，電弧無法到達80％熔深。而當外焊電流偏大則容易擊穿熔池，造成焊接缺陷，焊根處存在一條“預制”裂紋，應力集中突出，在車輪交替載荷作用下，疲勞裂紋十分嚴重，導致橋面板開裂難以修復。

現有技術中也有采取雙面焊的方式將U肋焊接在底板上，目前主要采用焊接設備比如焊接小車進入U肋內部對U肋內角施焊，該焊接方式雖然對單面焊的焊接方式的缺陷有所改進，減小了焊根處應力，但依然無法完全克服的單面焊的焊接方式所存在的技術問題：內角焊縫無熔深，焊縫金屬貼附在底板和U肋腹板兩側表面上，無法實現U肋的全熔透焊接。而且，當焊接設備進入U肋內部進行內角焊時，焊接設備需要做來回緩慢的運動，即焊接設備自U肋一端進入行走至U肋另一端后再沿路返回，在返回的過程中對U肋內角焊接，該“空進焊出”的方式降低了U肋板單元的生產效率。

另外，無論是采取單面焊接方式還是雙面焊接方式，U肋焊接事先需要采取人工打磨劃線組對，進一步降低了U肋板單元的生產效率和質量穩定性。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供一種正交異性板單元U肋焊接制造工裝、流水線及焊接方法，可實現裝焊一體，也可以分解工序先后操作，大幅度提高U肋板單元的生產效率，實現全熔透焊接，顯著提高焊接面板的抗疲勞性能。

本發明中的“縱向”指正交異性板單元的長度方向，也是鋼板和U肋的長度方向，“橫向”指正交異性板單元的寬度方向，“垂向”或“垂直方向”指正交異性板單元的鋼板厚度方向。本發明中單獨出現的“工件”指正交異性板單元的U肋和鋼板，本發明的“正交異性板單元”可以指鋼板和U肋整體結構，根據出現的具體位置，也可以單指“鋼板”或者“U肋”，只要意思清楚即可。

本發明提供一種正交異性板單元U肋焊接制造工裝，所述正交異性板單元包括鋼板和U肋，該工裝至少包括：移動底座、內焊系統、U肋吊裝裝置；

所述移動底座用于支撐正交異性板單元，引導正交異性板單元沿縱向移動，移動底座上沿移動方向依次具有固定區和焊接區，在固定區和焊接區之間為裝配區，固定區用于固定內焊系統，焊接區用于焊槍施焊，裝配區用于鋼板和U肋的裝配；

所述內焊系統包括焊接機頭、連接管線、電源、控制箱、焊絲盤或焊絲桶，所述焊接機頭上具有內焊槍頭，所述連接管線包括電纜、信號控制線、焊絲，電源用于給內焊系統供電，所述焊接機頭設置在焊接區；所述連接管線從焊接區穿過裝配區延伸到固定區，電纜、信號控制線、焊絲在固定區一端分別與電源、控制箱、焊絲盤或焊絲桶相連；

所述U肋吊裝裝置用于在裝配區將U肋吊裝到鋼板上。

具體的，所述內焊系統還包括固定裝置，固定裝置包括固定架、連接臂，所述固定架設置在固定區，所述連接臂的長度方向與所述移動方向相同，所述連接臂一端與固定架連接，另一端連接焊接機頭。