一种适用于堆高机外门架立柱的焊接及调形工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种适用于堆高机外门架立柱的焊接及调形工艺，包括以下步骤：S1、拼点堆高机外门架立柱；S2、焊接堆高机外门架立柱；S3、一遍火焰矫正腹板宽度方向变形；S4、一遍机械矫正腹板长度方向变形；S5、二遍火焰矫正翼板长度方向变形；S6、二遍机械矫正立柱局部变形。本发明专利技术通过改进焊接工艺、火焰矫正与机械矫正工艺，有效改善和解决了堆高机外门架立柱焊接变形的问题，使堆高机外门架立柱整体平面度和直线度≤2mm，满足图纸和装配要求。满足图纸和装配要求。满足图纸和装配要求。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于堆高机外门架立柱的焊接及调形工艺


[0001]本专利技术属于焊接成型
，具体涉及一种适用于堆高机外门架立柱的焊接及调形工艺。

技术介绍

[0002]空箱堆高机是集装箱运输的关键设备，广泛用于港口、码头、铁路公路中转站及堆场内的集装箱的的堆垛和转运，具有堆码层数高、作业效率高、机动灵活等特点，常见的有起升高度最高达到19m、堆码7层、门架高度10m的空箱堆高机。堆高机门架是堆高机的重要结构，由内、外门架共同组成。外门架立柱作为堆高机门架的重要组成部分，其焊接质量和尺寸精度是影响门架结构质量的重要因素。
[0003]堆高机外门架立柱是堆高机门架的主要受力结构件，由一个腹板和两个翼板焊接加工而成，如图1所示。由于堆高机外门架立柱窄而长，在焊接完成后变形量较大、尺寸超差，难以满足图纸尺寸（整体平面度和直线度≤2mm）及装配要求，目前对于此类结构件的焊接变形处理问题成为行业共性难题。
[0004]为改善和矫正堆高机外门架立柱焊接变形，常用的方式有调整焊接顺序、焊后火焰矫正或机械矫正等方法。
[0005]堆高机外门架立柱的焊缝为长直焊缝，在焊接后会产生较大的焊接变形，调整焊接顺序能够有效的改善焊接变形，但无论如何调整焊接工艺和焊接顺序，堆高机外门架立柱在焊接完成后均会产生较严重变形，不满足堆高机外门架立柱平面度和直线度≤2mm的要求，需对立柱进行矫正。
[0006]常用的矫正方法有机械矫正和火焰矫正，机械矫正即利用压力机对工件变形位置施压，使工件产生与变形方向相反的塑性变形，效率高但不适用于工件中不规则面的调形，如只使用机械矫正方式，反复对工件施压会降低工件塑性；火焰调形即对工件进行加热，产生塑性压缩以抵消焊接变形，效率低但适用于不规则工件，如只使用火焰矫正方法，不仅效率低还会增加工件局部淬硬的风险。
[0007]综上，现有技术无法满足堆高机外门架立柱要求的尺寸精度要求。

技术实现思路

[0008]专利技术目的：为解决现有技术的缺陷，本专利技术提供一种适用于堆高机外门架立柱的焊接及调形工艺，本专利技术调整焊接工艺，改善堆高机外门架立柱的焊接变形；焊接完成后，利用火焰矫正与机械矫正相结合的调形方式，调整立柱尺寸（平面度及直线度≤2mm）；设计合理的焊接及调形工艺，实现堆高机外门架立柱结构件的焊接变形控制和矫正。
[0009]技术方案：本专利技术公开的适用于堆高机外门架立柱的焊接及调形工艺，包括以下步骤：S1、拼点堆高机外门架立柱；包括腹板、前翼板及后翼板，形成F型截面，将腹板放置在拼点平台上，以腹板为基
准，划线拼点前翼板、后翼板，并拼点拉筋；S2、焊接堆高机外门架立柱；前翼板在腹板背面形成第一焊缝，在腹板正面形成第二焊缝，后翼板在腹板正面形成第三焊缝和第四焊缝，依次对第一焊缝、第二焊缝、第三焊缝及第四焊缝进行打底焊接；打底焊接完成后，依次对第二焊缝进行填充焊接，对第一焊缝进行填充、盖面焊接，对第三焊缝、第四焊缝进行填充焊接，对第二焊缝、第三焊缝、第四焊缝进行盖面焊接；每道焊缝在焊接时，采用分中段对称或分段退焊的焊接顺序，焊接完成且待工件完全冷却后，拆除拉筋；S3、一遍火焰矫正腹板宽度方向变形；将立柱的腹板朝上，测量其宽度方向上的直线度，确定变形量，在腹板从上画出第一火焰加热区域、第二火焰加热区域、第三火焰加热区域，所述第一火焰加热区域位于第四焊缝上侧，所述第二火焰加热区域位于第一焊缝上侧，所述第三火焰加热区域位于第四焊缝的上侧，打开火焰枪依次对三个加热区域进行加热，加热完成冷却后，再次测量宽度方向上的平面度；S4、一遍机械矫正腹板长度方向变形；将立柱吊至压力机平台上，确定腹板变形位置，将腹板朝下，放置于间隔设置的下垫板上，在变形位置放置上垫板，压力机压头对准上垫板，施加压力，按压完成塑形变形；S5、二遍火焰矫正翼板长度方向变形；将立柱吊至拼点平台上，测量后翼板的直线度，确定变形起始位置及变形量，在腹板上画出第五火焰加热区域和第六火焰加热区域，依次对第六火焰加热区域和第五火焰加热区域进行加热，所述第五火焰加热区域位于变形起始点，第六火焰加热区域与第五火焰加热区域间隔确定；加热完成并冷却后，再次测量后翼板直线度；S6、二遍机械矫正立柱局部变形；将立柱吊至压力机平台上，确定前翼板局部变形位置，在腹板下方、局部变形位置两侧设置第一垫板和第二垫板，并伸至第三焊缝下方，将压力机压头对准前翼板局部变形位置，施加压力，充分塑性变形，按压完成后，移除压力机压头、第一垫板和第二垫板，将平尺放置在前翼板上，不断移动平尺，确定变形位置再次施压进行调形。
[0010]其中，S1中腹板板厚25mm，前翼板板厚40mm，后翼板板厚40mm，材质为Q345B，拉筋间隔为1m。
[0011]进一步的，S2中焊接工艺参数：电流260
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300A，电压26
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30V，焊速300
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500mm/min，焊丝规格ER50
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6，焊丝直径φ1.2mm，保护气体80%Ar+20%CO2，焊机YD
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500FR2。
[0012]进一步的，S3采用线状加热方式，第一火焰加热区域宽度30
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40mm，火焰枪行进速度200
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300mm/min；第二火焰加热区域宽度30
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40mm，火焰枪行进速度200
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300mm/min；第三火焰加热区域宽度50
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60mm，火焰枪行进速度150
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200mm/min，火焰枪以画圈法前进，火焰调形温度500
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650℃，火焰枪使用氧
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天然气。
[0013]进一步的，S4中将平尺放置在腹板上，不断移动平尺，确定腹板变形位置；按压完成后，移除压力机压头和上垫板，将平尺放置在腹板上，不断移动平尺，确定变形位置再次施压进行调形，直至堆高机外门架立柱腹板长度方向直线度满足要求。
[0014]进一步的，S5中通过拉线测量后翼板的直线度。
[0015]进一步的，S5中二遍火焰采用等腰三角形区域加热方式，所述第五火焰加热区域的底部端点位于变形起始点，所述第六火焰加热区域的底部与第五火焰加热区域的底部间隔。
[0016]进一步的，S5中火焰加热区域的大小由后翼板变形量确定，当后翼板变形量为2
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10mm，第五火焰加热区域：底边90
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110mm，高120
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140mm，第六火焰加热区域：底边140
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160mm，高190
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210mm，第五火焰加热区域与第六火焰加热区域底边间距为50
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100mm；当后翼板变形量为10
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20mm，第五火焰加热区域：底边120
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140mm，高160
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180mm，第六火焰加热区域：底边190
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210mm，高240
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于堆高机外门架立柱的焊接及调形工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1、拼点堆高机外门架立柱；包括腹板（11）、前翼板（12）及后翼板（13），形成F型截面，将腹板（11）放置在拼点平台上，以腹板（11）为基准，划线拼点前翼板（12）、后翼板（13），并拼点拉筋；S2、焊接堆高机外门架立柱；前翼板（12）在腹板（11）背面形成第一焊缝（21），在腹板（12）正面形成第二焊缝（22），后翼板（13）在腹板（11）正面形成第三焊缝（23）和第四焊缝（24），依次对第一焊缝（21）、第二焊缝（22）、第三焊缝（23）及第四焊缝（24）进行打底焊接；打底焊接完成后，依次对第二焊缝（22）进行填充焊接，对第一焊缝（21）进行填充、盖面焊接，对第三焊缝（23）、第四焊缝（24）进行填充焊接，对第二焊缝（22）、第三焊缝（23）、第四焊缝（24）进行盖面焊接；每道焊缝在焊接时，采用分中段对称或分段退焊的焊接顺序，焊接完成且待工件完全冷却后，拆除拉筋；S3、一遍火焰矫正腹板宽度方向变形；将立柱的腹板（11）朝上，测量其宽度方向上的直线度，确定变形量，在腹板从（11）上画出第一火焰加热区域（31）、第二火焰加热区域（32）、第三火焰加热区域（33），所述第一火焰加热区域（31）位于第四焊缝（24）上侧，所述第二火焰加热区域（32）位于第一焊缝（21）上侧，所述第三火焰加热区域（33）位于第四焊缝（24）的上侧，打开火焰枪依次对三个加热区域进行加热，加热完成冷却后，再次测量宽度方向上的平面度；S4、一遍机械矫正腹板长度方向变形；将立柱吊至压力机平台上，确定腹板（11）变形位置，将腹板（11）朝下，放置于间隔设置的下垫板（41）上，在变形位置放置上垫板（42），压力机压头（43）对准上垫板（42），施加压力，按压完成塑形变形；S5、二遍火焰矫正翼板长度方向变形；将立柱吊至拼点平台上，测量后翼板（12）的直线度，确定变形起始位置及变形量，在腹板（11）上画出第五火焰加热区域（51）和第六火焰加热区域（52），依次对第六火焰加热区域（52）和第五火焰加热区域（51）进行加热，所述第五火焰加热区域（51）位于变形起始点，第六火焰加热区域（52）与第五火焰加热区域（51）间隔确定；加热完成并冷却后，再次测量后翼板（12）直线度；S6、二遍机械矫正立柱局部变形；将立柱吊至压力机平台上，确定前翼板（13）局部变形位置，在腹板（11）下方、局部变形位置两侧设置第一垫板（61）和第二垫板（62），并伸至第三焊缝（23）下方，将压力机压头（43）对准前翼板（13）局部变形位置，施加压力，充分塑性变形，按压完成后，移除压力机压头（43）、第一垫板（61）和第二垫板（62），将平尺放置在前翼板（13）上，不断移动平尺，确定变形位置再次施压进行调形。2.根据权利要求1所述的适用于堆高机外门架立柱的焊接及调形工艺，其特征在于：S1中腹板（11）板厚25mm，前翼板（12）板厚40mm，后翼板（13）板厚40mm，材质为Q345B，拉筋间隔为1m。3.根据权利要求1所述的适用于堆高机外门架立柱的焊接及调形工艺，其特征在于，S2中焊接工艺参数：电流260
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300A，电压26
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30V，焊速300
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500mm/min，焊丝规格ER50
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6，焊丝
直径φ1.2mm，保护气体80%Ar+20%CO...

【专利技术属性】
技术研发人员：王金龙，孙茂闯，李家凤，潘治州，蒋苏，
申请(专利权)人：徐州徐工港口机械有限公司，
类型：发明
国别省市：