一种引入焊接预变形的全熔透免清根工字钢焊接方法技术

本发明专利技术公开了一种引入焊接预变形的全熔透免清根工字钢焊接方法，属于建筑施工技术领域，包括如下步骤：步骤1：对工字钢腹板与工字钢翼缘焊接处进行加工处理；加工处理为，采用半自动切割机操作，使工字钢腹板端部形成K形双面坡口，坡口A面角度为35

【技术实现步骤摘要】
一种引入焊接预变形的全熔透免清根工字钢焊接方法


[0001]本专利技术属于建筑施工
，具体涉及一种引入焊接预变形的全熔透免清根工字钢焊接方法。

技术介绍

[0002]钢结构在结构工程中的应用越来越广泛，而工字钢是钢结构中最常见的构件之一，因此提升工字钢的焊接质量和效率非常具有必要性。
[0003]但在传统的工字钢焊接工艺中，焊接变形导致焊接成型的构件质量不佳，影响受力性能；而且焊接过程中工序较为繁琐，不利于施工效率的提高。在工字钢投入使用后，钢的热力学性质使其自身温度变化幅度较大，工字钢翼缘易因此发生变形，而目前专门针对此问题的解决措施是较为缺乏的。
[0004]因此，需要对已有工字钢焊接技术进行改进，以满足工程需求。

技术实现思路

[0005]专利技术目的：为了解决现有技术存在的问题，本专利技术提供一种引入焊接预变形的全熔透免清根工字钢焊接方法，焊接完成后安装的防变形码板可防止工字钢翼缘发生变形。
[0006]技术方案：为了实现上述专利技术目的，本专利技术的一种引入焊接预变形的全熔透免清根工字钢焊接方法，包括如下步骤：
[0007]步骤1：对工字钢腹板与工字钢翼缘焊接处进行加工处理；所述加工处理为，采用半自动切割机操作，使工字钢腹板端部形成K形双面坡口，坡口A面角度为35
°
～40
°
，坡口B面角度为58
°
～63
°
；并于K形双面坡口坡顶留出坡顶短边，坡顶短边位于工字钢腹板宽度1/4处(靠近坡口B面一侧)，坡顶短边长度为工字钢腹板宽度的1/15～1/10；切割机操作完毕后，将坡顶短边和要与坡顶短边通过打底焊缝焊接的工字钢翼缘的部分做成锯齿状；
[0008]步骤2：工字钢组立；每个工字钢构件包括一张工字钢腹板和两张工字钢翼缘，对以上部分组立成工字钢形态；所述工字钢形态为每张工字钢腹版的两端分别与一张工字钢翼缘垂直连接，形成“工”字截面的钢构件形态。组立时，对工字钢翼缘进行预变形处理；
[0009]步骤3：对工字钢进行焊接；焊接包括定位焊和正式焊接，正式焊接包括打底焊和埋弧焊。
[0010]在一些实施例中，所述步骤2中，对工字钢翼缘进行预变形处理的方式为：预留相当于工字钢截面总高度1/60～1/40的变形量；其中，工字钢翼缘坡口A面一侧向远离工字钢截面中心的方向外扩，工字钢翼缘坡口B面一侧向靠近工字钢截面中心的方向内收。其中，工字钢截面定义为工字钢垂直于长度方向的平面，工字钢截面总高度定义为焊接成形后两张工字钢翼缘外表面之间的距离。
[0011]在一些实施例中，所述步骤3中，对工字钢进行焊接的具体步骤为：
[0012]步骤31、对工字钢腹板与工字钢翼缘焊接处进行定位焊；
[0013]步骤32、在正式焊接前，在工字钢腹板两端设置T形的引熄弧板，安装时保证引熄
弧板与工字钢翼缘处于同一水平面；
[0014]步骤33、对工字钢腹板K型双面坡口的坡顶短边与工字钢翼缘焊接处进行打底焊接。采用CO2气保焊，使打底焊缝全熔透，与母材充分融合；
[0015]步骤34、无需清根，对坡口B面进行埋弧焊，坡口B面埋弧焊缝总厚度低于母材表面1mm～2mm，不得熔化坡顶短边；单次填充的坡口B面埋弧焊缝宽度不大于8mm，可分多道焊缝焊接，最外道焊缝稍凹；
[0016]步骤35、对坡口A面进行埋弧焊，单次填充的坡口A面埋弧焊缝宽度不大于8mm，可分多道焊缝焊接，最外道焊缝稍凹；
[0017]步骤36、安装约束工字钢翼缘变形的防变形码板。
[0018]在一些实施例中，所述步骤31中，所述定位焊采用气保焊进行定位焊；定位焊缝的长度为受力焊缝高度的7倍且不超过50mm，高度不大于6mm；定位焊缝之间距离为250mm～400mm，其中起始焊点距离端头距离为30mm。
[0019]在一些实施例中，所述步骤32中，引熄弧板长度不小于150mm，宽度不小于工字钢腹板厚度的2.5倍，本文所述所有焊缝引出长度均不小于60mm；焊接完成后气割切除引熄弧板。
[0020]在一些实施例中，所述步骤33中，打底焊缝高度为4mm～6mm；焊接时电流控制在320A～350A，电压控制在25V～30V，焊接速度为43cm/min～46cm/min，焊丝直径为1.2mm。
[0021]在一些实施例中，所述步骤34中，所述对坡口B面进行埋弧焊中，焊接时电流控制在850A～1000A，电压控制在38V～40V，焊接速度为83cm/min～86cm/min，焊丝直径为4mm。
[0022]在一些实施例中，所述步骤35中，所述对坡口A面进行埋弧焊中，电流控制在850A～1000A，电压控制在38V～40V，焊接速度为83cm/min～86cm/min，焊丝直径为4mm。
[0023]在一些实施例中，所述步骤36中，防变形码板间隔距离为300mm。
[0024]在一些实施例中，所述步骤3中，对工字钢进行焊接后的缺陷作如下处理：缺陷部位用碳弧气刨消除或用砂轮机打磨干净，修补所用的焊条与正式焊接所用的相同，埋弧焊焊缝修补时Q235B用E43XX焊条，Q345B用E50XX焊条，焊接电流比正式焊接时大15％。
[0025]所述步骤36的防变形码板有A、B、C三种型号：A型板和B型板由约束板，固定板和螺栓孔组成；C型板由固定板和螺栓孔组成，可与A、B型板通过对接焊缝连接以延长防变形码板固定板长度。约束板与工字钢翼缘通过C级螺栓M20连接，固定板与工字钢腹板通过8.8级螺栓M20连接。防变形码板所用材料与工字钢一致，其固定板长度不得小于工字钢截面高度的1/3。
[0026]有益效果：与现有技术相比，本专利技术的一种引入焊接预变形的全熔透免清根工字钢焊接方法，该方法可起到一定的抵消焊接工字钢时焊接变形的作用；而且可免去清根工序，提高焊接质量和效率；焊接完成后安装的防变形码板可防止温度作用造成的工字钢翼缘的变形。
附图说明
[0027]图1是K形双面坡口样式示意图；
[0028]图2是工字钢组立预变形示意图；
[0029]图3是定位焊缝与T形的引熄弧板示意图；
[0030]图4是正式焊接示意图；
[0031]图5是A型防变形码板三视图；
[0032]图6是B型防变形码板三视图；
[0033]图7是C型防变形码板三视图；
[0034]图8是工字钢焊接成型效果图；
[0035]附图说明：1
‑
工字钢腹板，11
‑
K形双面坡口，111
‑
坡顶短边，2
‑
工字钢翼缘，3
‑
定位焊缝，4
‑
引熄弧板，5
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打底焊缝，6
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坡口B面埋弧焊缝，7
‑
坡口A面埋弧焊缝，8
‑
防变形码板，81
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约束板，82
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种引入焊接预变形的全熔透免清根工字钢焊接方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：对工字钢腹板(1)与工字钢翼缘(2)焊接处进行加工处理；所述加工处理为，采用半自动切割机操作，使工字钢腹板(1)端部形成K形双面坡口(11)，所述K形双面坡口(11)包括坡口A面、坡顶短边(111)和坡口B面，所述坡顶短边(111)设置在所述K形双面坡口(11)的坡顶处，所述坡口A面、坡顶短边(111)和坡口B面形成K形；所述坡口A面与坡顶短边(111)所在直线形成的锐角的角度为35
°
～40
°
，所述坡口B面与坡顶短边(111)所在直线形成的锐角的角度为58
°
～63
°
；所述坡顶短边(111)位于工字钢腹板(1)宽度1/4处，长度为工字钢腹板(1)宽度的1/15～1/10；切割机操作完毕后，将坡顶短边(111)和要与坡顶短边(111)通过打底焊缝(5)焊接的工字钢翼缘(2)的部分做成锯齿状；步骤2：工字钢组立；每个工字钢构件包括一张工字钢腹板(1)和两张工字钢翼缘(2)，对以上部分组立成工字钢形态；组立时，对所述工字钢翼缘(2)进行预变形处理；步骤3：对工字钢进行焊接；所述焊接包括定位焊和正式焊接，正式焊接包括打底焊和埋弧焊。2.根据权利要求1所述一种引入焊接预变形的全熔透免清根工字钢焊接方法，其特征在于：所述步骤2中，进行预变形处理的方式为：预留相当于工字钢截面总高度1/60～1/40的变形量；其中，工字钢翼缘(2)坡口A面一侧向远离工字钢截面中心的方向外扩，工字钢翼缘(2)坡口B面一侧向靠近工字钢截面中心的方向内收。3.根据权利要求1所述一种引入焊接预变形的全熔透免清根工字钢焊接方法，其特征在于：所述步骤3中，对工字钢进行焊接的具体步骤为：步骤31、对工字钢腹板(1)与工字钢翼缘(2)焊接处进行定位焊；步骤32、在正式焊接前，在工字钢腹板(1)两端设置T形的引熄弧板(4)，安装时保证引熄弧板(4)与工字钢翼缘(2)处于同一水平面；步骤33、对工字钢腹板(1)K型双面坡口(11)的坡顶短边(111)与工字钢翼缘(2)焊接处进行打底焊接；步骤34、无需清根，对坡口B面进行埋弧焊，坡口B面埋弧焊缝(6)总厚度低于母材表面1mm～2mm，不得熔化坡顶短边；单次填充的...

【专利技术属性】
技术研发人员：浦志祥，郭方舟，蒋发兵，蒯军，陈龙，
申请(专利权)人：江苏新蓝天钢结构有限公司，
类型：发明
国别省市：