一种管板燕尾焊缝一次成型焊接方法及管板燕尾结构技术

本发明专利技术为了快速进行管板燕尾焊缝焊接、减少应力集中并降低燕尾焊缝缺陷产生的概率，公开了一种管板燕尾焊缝一次成型焊接方法及管板燕尾结构，其中，燕尾结构的盖板两端设有延伸出的垫板，焊接步骤为：对燕尾结构背面进行打底焊，形成背面打底焊缝；对燕尾结构的背面打底焊缝进行清根；对燕尾结构的正面进行打底焊，形成正面打底焊缝；在清根后的背面打底焊缝上填充盖面焊缝；在正面打底焊缝上填充盖面焊缝。本发明专利技术取消了以往燕尾焊缝造型前燕尾正面焊缝端部的人工抠挖清理及重复施焊作业，从而优化了焊缝布局，节约了大量作业时间，消除了燕尾焊缝的根部接头，减少了应力集中，极大降低了焊缝缺陷产生的概率。降低了焊缝缺陷产生的概率。降低了焊缝缺陷产生的概率。

【技术实现步骤摘要】
一种管板燕尾焊缝一次成型焊接方法及管板燕尾结构


[0001]本专利技术属于管板燕尾焊接领域，具体涉及一种管板燕尾焊缝一次成型焊接方法。

技术介绍

[0002]目前轨道交通车辆的转向架构架基本由横梁组成及侧梁组成构成，其中横梁组成中大部分为H型结构，即由两根横梁管、连接横梁管的纵向梁及分布在横梁管上的多种安装座组成。由于结构原因，各种安装座的管板燕尾结构空间形态复杂，高低点起伏较大，燕尾焊缝造型困难，堆焊过程中焊缝质量难以控制，焊缝内部易出现夹渣、熔合不良等缺陷，此处焊缝焊接一直是H型横梁生产中的难题。
[0003]目前管板燕尾结构焊缝的通用焊接方法是：先焊接背面打底焊缝，再焊接正面焊缝，再人工刨磨清理正面焊缝端部起、收弧处，再堆焊正面及端部焊缝，最后完成背面焊缝填充及盖面焊接，再对燕尾焊缝打磨成型,使管体与燕尾焊缝顺滑相接，具体可以参见专利CN 201810779362.3；但是该焊接方法在生产过程依然存在以下问题：
[0004]1.焊接步骤繁琐，人工反复抠挖清理及施焊，耗时较长；
[0005]2.由于结构原因，导致焊缝布局不合理，燕尾焊缝正面及端部人工堆焊短焊缝多达十几道，起、收弧接头多且集中在燕尾根部(正面焊缝、端部焊缝与背面焊缝三点交汇处)，接头集中易造成应力集中，也易产生熔合不良等缺陷。

技术实现思路

[0006]本专利技术为了快速进行管板燕尾焊缝焊接、减少应力集中并降低燕尾焊缝缺陷产生的概率，本专利技术提出了一种管板燕尾焊缝一次成型焊接方法及其匹配的管板燕尾结构。r/>[0007]为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：
[0008]第一方面，本专利技术的实施例提供了一种管板燕尾焊缝一次成型焊接方法，管板燕尾结构的盖板两端设有延伸出的垫板，焊接方法包括以下步骤：
[0009]步骤1对燕尾结构背面进行打底焊，形成背面打底焊缝；
[0010]步骤2对燕尾结构的背面打底焊缝进行清根；
[0011]步骤3对燕尾结构的正面打底焊，形成正面打底焊缝；
[0012]步骤4在步骤2中清根后的背面打底焊缝上填充盖面焊缝；
[0013]步骤5对步骤3中的正面打底焊缝上填充盖面焊缝；
[0014]步骤6最终打磨成型。
[0015]作为进一步的技术方案，所述步骤1中的具体过程为：自燕尾结构背面焊缝内端往垫板外端焊接，在焊缝起始阶段控制焊枪角度使得电弧对准管板交界处，在往垫板外端焊接的过程中，在垫板长度区间后半段时焊枪电弧逐渐偏向垫板侧。
[0016]作为进一步的技术方案，所述的步骤2的具体过程为：消除背面打底焊缝根部凸起部分以及焊缝与垫板及管体母材间的熔合线，露出金属光泽。
[0017]作为进一步的技术方案，所述步骤4的具体过程为：焊接时，处于平焊位置,自燕尾
结构背面内端起弧向垫板外端方向焊接,焊枪行经燕尾结构盖板和垫板连接处时向垫板背面边缘处上挑并做锯齿摆动运枪向垫板外端处，待焊枪到达垫板外端处时不停弧向盖板和垫板连接处快速运枪，到达连接处时做预定时间短暂停留画圈，不停弧下拉至管体侧再开始锯齿摆动运枪至垫板外端，最后在垫板外端处焊缝上收弧完成一道焊缝的焊接。
[0018]作为进一步的技术方案，所述的垫板与盖板一体成型；
[0019]或垫板与盖板的材质相同焊接在一起；
[0020]作为进一步的技术方案，所述垫板的背面与盖板背面连接处夹角不小于120
°
。
[0021]作为进一步的技术方案，所述的垫板与管体间的间隙控制在1mm～2.5mm。
[0022]作为进一步的技术方案，所述垫板正面坡口的角度与盖板的正面坡口的角度相同，高低差控制在0mm～1.5mm。
[0023]作为进一步的技术方案，所述的垫板的长度30mm～40mm。
[0024]第二方面，本专利技术还提供了一种管板燕尾结构，包括管和燕尾形的盖板及盖板两端的垫板，其特征在于，燕尾形的盖板及盖板两端的垫板与管之间通过前面所述的管板燕尾焊缝一次成型焊接方法进行焊接。
[0025]上述本专利技术的实施例的有益效果如下：
[0026]使用本专利技术提出的一种管板燕尾焊缝一次成型焊接方法及管板燕尾结构，最终得到的燕尾焊缝构成简单，由正面焊缝、背面焊缝和双面有效熔透的垫板母材构成，正面焊缝和背面焊缝中的单道焊缝均由主体结构长焊缝连续焊接形成，无过渡接头，焊接速度快，可实现机械手焊接；革新了以往管板燕尾焊缝由正面、端部、背面短焊缝堆焊形成的不连续焊接方法，并取消了以往管板燕尾焊缝造型前燕尾正面焊缝端部的人工抠挖清理作业，从而优化了焊缝布局，节约了大量作业时间，消除了燕尾焊缝的根部接头，减少了应力集中，极大降低了焊缝缺陷产生的概率。
附图说明
[0027]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0028]图1是本专利技术提出的焊接方法整体流程示意图；
[0029]图2是本专利技术背面打底焊缝焊接方向示意图；
[0030]图3是本专利技术实施例中的打底焊缝尺寸示意图；
[0031]图4(a)、图4(b)是燕尾结构背面填充、盖面焊缝的焊接手法示意图；
[0032]图5(a)、图5(b)分别是本专利技术实施例中的焊缝构成主视图及左视图；
[0033]图6是本专利技术采用的管板燕尾结构的主视图；
[0034]图7是图6的A视图；
[0035]图8是图6的B视图。
[0036]图中：1管体和垫板交界处，2盖板和垫板连接处，3垫板，4盖板，5锯齿摆动运轮，6垫板外端处，7上挑，8起弧处，9C面边缘；10下拉，11短暂停留处，12快速运抢，13燕尾焊缝，14燕尾焊缝打磨消除区域，15主体结构长焊缝，16管体，17端部，18外圆切线，19管板间隙，20高低差。
具体实施方式
[0037]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本专利技术使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0038]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本专利技术另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；
[0039]名词解释：
[0040]本专利技术中的“正面”是指管板燕尾结构盖板及垫板坡口面所处的面；“背面”是指与正面相对的面，即管板燕尾结构盖板及垫板的非坡口面所处的面。“燕尾结构正面焊缝”是指管板燕尾结构盖板及垫板坡口面与管体间的焊缝，“燕尾结构背面焊缝”是指管板燕尾结构盖板及垫板非坡口面与管体间的焊缝。“主体结构”是指管板燕尾结构中除垫板以外的结构组成。
[0041]正本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种管板燕尾焊缝一次成型焊接方法，其特征在于，管板燕尾结构的盖板两端设有延伸出的垫板，焊接包括以下步骤：步骤1对燕尾结构背面进行打底焊，形成背面打底焊缝；步骤2对燕尾结构的背面打底焊缝进行清根；步骤3对燕尾结构的正面打底焊，形成正面打底焊缝；步骤4在步骤2中清根后的背面打底焊缝上填充盖面焊缝；步骤5对步骤3中的正面打底焊缝上填充盖面焊缝；步骤6最终打磨成型。2.如权利要求1所述的管板燕尾焊缝一次成型焊接方法，其特征在于，所述步骤1中的具体过程为：自燕尾结构背面焊缝内端往垫板外端焊接，在焊缝起始阶段控制焊枪角度使得电弧对准管板交界处，在往垫板外端焊接的过程中，在垫板长度区间后半段时焊枪电弧逐渐偏向垫板侧。3.如权利要求1所述的管板燕尾焊缝一次成型焊接方法，其特征在于，所述的步骤2的具体过程为：消除背面打底焊缝根部凸起部分以及焊缝与垫板及管体母材间的熔合线，露出金属光泽。4.如权利要求1所述的管板燕尾焊缝一次成型焊接方法，其特征在于，所述步骤4的具体过程为：焊接时，处于平焊位置,自燕尾结构背面内端起弧向垫板外端方向焊接,焊枪行经燕尾结构盖板和垫板连接处时向垫板背面边缘处上挑并做锯齿摆动运枪向垫板外端处，待焊枪...

【专利技术属性】
技术研发人员：许骏，田仁勇，韩旭，邱培现，马征征，
申请(专利权)人：中车青岛四方机车车辆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：