[發明專利]一種大型橋梁鋼箱梁塊體組焊工藝

在審

• 申請號: 202210161855.7
• 申請日: 2022-02-22
• 公開（公告）號: CN114799621A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 侯勇;孫蕾蕾;楊小軍;張海濤;趙強
• 申請（專利權）人: 中鐵寶橋（揚州）有限公司;中鐵寶橋集團有限公司
• 主分類號: B23K37/00
• 分類號: B23K37/00;B23K101/28
• 代理公司: 杭州中平專利事務所有限公司 33202
• 代理人: 翟中平

本發明涉及一種既能夠有效提高了焊縫質量和提升了生產效率的大型橋梁鋼箱梁塊體組焊工藝，根據結構特點通過對鋼箱梁節段采用合理分塊分步制造的方式，實現將腹板單元與頂板單元倒置組焊成一個塊體，翻身后作為一個整體參與鋼箱梁節段的總體組裝，采用該拼裝工藝可以將鋼箱梁制造時難度較大的仰位焊接轉換為平位焊接，不僅大幅度提高了焊縫的焊接質量，也縮短了單個鋼箱梁節段制造周期，提高了生產效率。

技術領域

本發明涉及一種既能夠有效提高了焊縫質量和提升了生產效率的大型橋梁鋼箱梁塊體組焊工藝，屬于鋼結構橋梁制造領域。

背景技術

一般鋼箱梁生產都是在總拼胎架上按照先鋪底板單元→再立隔板→組裝腹板→扣頂板的流程依次進行，因此腹板與頂板之間的焊縫通常都是在總拼胎架上仰位的狀態下進行焊接，如圖10所示。其存在的缺陷是：此類鋼箱梁生產制造過程中，由于兩側腹板與箱梁橋面頂板之間的焊縫一般都在鋼箱梁總拼胎架上完成施焊，而此時焊縫位于焊接人員頭部以上的位置，故需要采用仰位的焊接工藝，眾所周知仰焊是焊接全位置中難度最大的一種焊接，由于熔池位置在焊件下面，焊材熔滴金屬的重力會阻礙熔滴過渡，熔池金屬也受自身重力作用下墜，熔池體積越大溫度越高，則熔池表面張力越小，故仰焊時焊縫背面容易產生凹陷，正面焊道出現焊瘤，焊道形成困難，更重要的是上所述焊接操作受不便以及重力的影響將直接增加造成焊縫內部質量隱患的概率，而焊縫質量的高低又直接影響到一座橋梁安全性和使用壽命，因此在鋼箱梁制造中避免在仰位進行焊接作業一直以來是本領域的難題。

發明內容

設計目的：避免背景技術中的不足之處，設計一種能夠從根本上解決同類鋼箱梁總體拼裝時腹板與頂板焊縫仰位焊接的難題，通過先將腹板與頂板組焊成塊體并采用倒裝的方式，將原本難度較大的仰位焊接轉換成了相對容易的平位焊接，達到有效提高了焊縫質量和提升了生產效率的大型橋梁鋼箱梁塊體組焊工藝。

設計方案：為了實現本發明的設計目的。本發明在技術方案設計上，本發明鋼箱梁由底板單元、隔板單元、腹板單元和頂板單元組成，一般鋼箱梁生產都是在總拼胎架上按照先鋪底板單元→再立隔板→組裝腹板→扣頂板的流程依次進行，因此腹板與頂板之間的焊縫通常都是在總拼胎架上仰位的狀態下進行焊接，如圖10所示。

1、本發明將頂板在與腹板焊縫左右兩側斷開，如圖1中懸臂頂板1、塊體頂板2和箱梁頂板3依次連續分布，其中塊體頂板2為本腹板塊體所包含的頂板單元，該頂板單元與腹板單獨組焊成塊體，在鋼箱梁總拼階段將腹板連同頂板單元作為一個塊體整體吊裝入胎進行組裝，如圖2所示。圖2中頂板1、頂板2以及頂板3，其中1和3位于頂板2的左右兩側，頂板2也才是本說明中腹板塊體的組成部分。

頂板在與腹板焊縫左右兩側斷開，然后與腹板單獨組焊成塊體，在鋼箱梁總拼階段將腹板連同頂板單元作為一個塊體整體吊裝入胎進行組裝，如圖3和圖4所示。

該腹板塊體采用先倒裝然后整體翻身的制作工藝，即先將制作完成的頂板單元U肋朝上平鋪在專用組裝平臺上，然后將制作完成的腹板單元豎直向下與頂板單元進行組裝，經檢測合格后在水平位置焊接腹板與頂板間的縱向焊縫，如圖5所示。

對于在倒置狀態下制作完成的塊體，設計專用的翻身吊具配合臨時吊耳完成塊體整體的翻身作業，如圖6所示。

在塊體完成翻身后，參與鋼箱梁節段后續的整體組裝。

本發明與背景技術相比，一是通過先將腹板與頂板組焊成塊體并采用倒裝的方式，將原本難度較大的仰位焊接轉換成了相對容易的平位焊接，有效提高了焊縫質量，其焊縫外觀檢驗和超聲波檢驗一次合格率相比采用原仰焊工藝水平的基礎上提升20%以上，工人焊接作業的難度系數降低約40%；二是塊體在平位焊接時可以采用自動焊或半自動焊，提升了焊接速度以及項目自動化水平，其平位焊接的效率相比較仰焊提升幅度最少在50%以上；三是在資源充足的前提下可以批量組織塊體的生產，預計至少縮短按常規制造工藝時每輪鋼箱梁總拼周期的1/4，同時對加快進度縮短項目總工期也較為有利。

附圖說明