建筑用脚手架短钢管自动控制焊接工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种建筑用脚手架短钢管自动控制焊接工艺，包括焊接前的工料选择、除锈、矫直工序，其特征在于，该焊接工艺还包括：切割钢管焊口端头的工序，坡口加工及检查的的工序，钢管对接组对工序，惰性气体保护焊接工序，焊缝外观检验工序。该工艺操作简单，工效高，成本低，可将废旧钢管重新加以利用，有效解决废旧短钢管积压问题，保障了建筑施工的安全，具有良好的经济及社会效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种钢管焊接工艺，具体是指一种应用于焊接建筑行业的脚手架短钢管自动控制焊接工艺。
技术介绍
在我国的建筑施工行业中，普遍采用小48X3.5mm钢管来搭设建筑外脚手架及模板支撑架。但由于建筑物层高及外形尺寸的差异，施工时往往需要根据实际场地需要对钢管进行切割或焊接，以适应各种应用场合，由此产生如下问题1)长短钢管比例不匹配，3米以上长钢管严重短缺，不能满足现场施工需求；2)需从外面购买或租借长钢管，由此造成施工成本增加，但库存短钢管资源不能充分利用；3)短钢管积压在库，占用场地，长期日晒雨淋，加重锈蚀，管壁变薄、重量变轻，质量下降，再利用时存在严重的安全隐患，甚至因不能使用而报废。 基于以上的现状及分析，有必要研究一种钢管对焊连接技术将大量闲置的短钢管接长后投入使用。通过调研，传统手工电弧焊对接技术采用内置钢衬套筒、人工转动、手工施焊的方式进行焊接，但是这种焊接方法的质量和安全性较差，效率低，成本高，难以广泛推广应用。为此，必须形成一套新型钢管对接焊接施工技术，以提高焊接质量、工效和降低成本为目标，以使对焊钢管各项性能指标达到原材钢管水平，并能替代非焊接钢管使用为目的；以对传统的焊接材料、设备、焊接工艺进行技术革新和技术改造为突破口 ，经过多方案对比分析，形成本专利技术
技术实现思路
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技术实现思路
本专利技术旨在提供一种建筑用脚手架短钢管自动控制焊接工艺，该工艺操作简单，工效高，成本低，可有效解决废旧短钢管积压问题，保障了建筑施工的安全，具有良好的经济及社会效益。 本专利技术采用的技术方案为 建筑用脚手架短钢管自动控制焊接工艺，包括焊接前的工料选择、除锈、矫直工序，其特征在于，该焊接工艺还包括 A、切割钢管焊口端头的工序； B、坡口加工及检查的的工序； C、钢管对接组对工序； D、惰性气体保护焊接工序； E、焊缝外观检验工序。 所述的切割钢管焊口端头的工序，具体是采用手工方式按所需切割的长度将钢管端头送入切割夹具，启动自动控制开关，由自动气缸控制刀具进行切割，切割工艺要求钢管焊接端口切平，切口平面与钢管中心线垂直。 所述的坡口加工及检查的工序，具体是用端面加工倒角机对切割好的钢管焊接端口开45° -70° V型坡口，优选为60。，加工完的坡口应切面光滑，不得有裂纹和分层，否则 应重新切割并开坡口。 上述的坡口加工及检查的工序，还包括坡口加工完毕后，对母材端面进行清理的 工序，焊口端部20mm内和坡口面不得有油或油漆、水、锈等杂质，防止焊缝产生气孔、夹渣、 裂纹等缺陷。 所述的钢管对接组对工序，具体是使用自动焊接机床对待焊钢管进行焊接前组对 定位，要求组对钢管壁厚相同，两段钢管分别固定在焊接机床两边三爪卡盘上，保证两条对 接钢管同一轴心。 所述的惰性气体保护焊接工序，包括 a、钨极氩弧焊二次输出回路采用直流正接，工件接正极，钨极为负极； b、钨极惰性气体保护焊时，由自动焊接机床双卡盘带动一组对接钢管等速同步旋转，采用焊枪相对由焊件接缝的右端向左端移动的左向焊法； c、钨极伸出喷嘴的长度，一般取l-2倍钨极直径；钨电极与焊件距离取1.5倍以下钨电极直径；焊接电流增大，所对应的喷嘴孔径和气体流量取值也随之增大； d、钨极氩弧焊电极为纯钨或活化钨为材料，电极尖端部常加工为圆锥形，圆锥顶角的夹角为20 30。或90° ，要求尖端部位位于电极的轴心线上； e、对单面60。V型坡口对接焊应由基层开始向外分层焊接； 所述的自动焊接机床操作程序包括开启焊枪冷却器_开启氩气、压縮空气_开 启焊机电源_开启机床电源_开启机床控制面板电源_设置各项焊接参数_试焊_参数修 正-转入成批自动焊接。 所述的焊缝外观检验工序，包括拉伸试验，弯曲试验，压扁试验，磁粉检测，宏观酸 蚀性试验。 本专利技术具有优异的使用效果，具体如下 1、采用光电控制晶体管脉冲钨极氩弧焊自动对接钢管技术，自行研制的自动对焊钢管成套设备性能先进，成本低、操作简单，可提高施工工效，保障施工质量。 2、焊接过程中，自动焊接机床转盘控制组对钢管均速同步转动，焊口受热均匀，焊剂分布匀称；钢管端部开口 60°坡度，用氩气保护，工件自动旋转焊接，焊液分布均匀，不易产生气孔，焊接质量好、焊口表面平整光滑、安全系数高。 3、焊接中采用光电技术控制钢管焊口几何尺寸，克服了传统手工电弧焊质量不稳 定和几何尺寸难控制的问题。 4、可按工程施工实际需要长度焊接定尺钢管，能有效避免现场施工中将长钢管锯短和增加搭接的现象，节约扣件，使用方便，省工省料。 5 、焊接钢管通用性好，符合建筑施工脚手架钢管材质要求。 6、短钢管对焊接长，可实现短料长用，以及废料再利用，符合国家节能减排政策要 求。附图说明 图l为本专利技术工艺流程图。 图2为本专利技术自动焊接机床控制示意图。 图3为本专利技术钢管开坡口示意图。 图4为本专利技术焊接电流波形图。 图5为本专利技术自动钨极氩弧焊接工艺参数表。 图6为本专利技术自动焊接机床技术参数表。具体实施例方式本专利技术工艺由一系列新型设备组合而成，形成成套流水作业工序，该工艺包括如图1所示的选料、除锈及矫直、切割焊口端头、v型坡口加工、对接组对、惰性气体保护焊接以及焊缝外观检验工序。 (1)钢管选料 焊接钢管需满足直径小48、壁厚3. 5mm。根据施工需用的钢管长度要求，选择两根 短钢管，两根短钢管总长度略大于所需长度，且2条组对钢管壁厚相同。 (2)钢管除锈、矫直 采用GJC-48A型脚手架管专用矫直机对筛选出的待焊钢管进行表面清理、除锈和 调直。(3)切割钢管焊口端头 用金属圆锯机垂直切割待焊钢管的端部。锯切时，采用手工方式按所需切割的长 度将钢管端头送入切割夹具，启动自动控制开关，由自动气缸控制刀具进行切割。须保证钢 管焊接端口切平，切口平面与钢管中心线垂直。 (4)V型坡口加工 1、用端面加工倒角机对切割好的钢管焊接端口开45° -70° V型坡口，优选为 60° ，如图3。 2、加工完的坡口应进行外观检查，要求切面光滑，不得有裂纹和分层，否则应重新 切割并开坡口。 3、坡口加工完毕，要对母材端面进行清理，焊口端部20mm内和坡口面不得有油或 油漆、水、锈等杂质，防止焊缝产生气孔、夹渣、裂纹等缺陷。 (5)钢管对接组对 使用自动焊接机床对待焊钢管进行焊接前组对定位，要求组对钢管壁厚相同，两 段钢管分别固定在焊接机床两边三爪卡盘上，保证两条对接钢管同一轴心。自动焊接机床 技术参数见图5。 [OOSO] (6)惰性气体保护焊接 焊接时，使用晶体管脉冲钨极氩弧焊接机3控制气泵4对自动焊接机床1输入保 护气体，自动焊接机床上的控制箱5控制焊枪6、送丝机构7等其它装置达到控制自动焊接 的目的，如图2所示。液体循环冷却器2为焊嘴降温，使之不易损坏。自动焊接机床上装设 一组光电开关2，通过控制电路上装设的收光器接收发射电路发出的光信号，控制钢管焊口 几何尺寸。施焊中，焊缝的几何尺寸小于或等于钢管直径时，电路畅通；焊缝大于钢管直径 时，电路自动断开。采用脉冲钨极氩弧焊，在氩气保护下，使钨极端头、电弧和熔池金属不与 空气接触，电弧燃烧稳定，热量集中，有利于形成致密的焊接接头，性能良好。脉冲钨极氩弧 焊机控制气泵对自动焊接机床输入保护氩气，自动焊接机床上的自动程序控制装置可实现对本文档来自技高网...

【技术保护点】
建筑用脚手架短钢管自动控制焊接工艺，包括焊接前的工料选择、除锈、矫直工序，其特征在于，该焊接工艺还包括：　　Ａ、切割钢管焊口端头的工序；　　Ｂ、坡口加工及检查的的工序；　　Ｃ、钢管对接组对工序；　　Ｄ、惰性气体保护焊接工序；　　Ｅ、焊缝外观检验工序。

【技术特征摘要】
建筑用脚手架短钢管自动控制焊接工艺，包括焊接前的工料选择、除锈、矫直工序，其特征在于，该焊接工艺还包括A、切割钢管焊口端头的工序；B、坡口加工及检查的的工序；C、钢管对接组对工序；D、惰性气体保护焊接工序；E、焊缝外观检验工序。2. 根据权利要求1所述的建筑用脚手架短钢管自动控制焊接工艺，其特征在于，所述切割钢管焊口端头的工序，具体是采用手工方式按所需切割的长度将钢管端头送入切割夹具，启动自动控制开关，由自动气缸控制刀具进行切割，切割工艺要求钢管焊接端口切平，切口平面与钢管中心线垂直。3. 根据权利要求l所述的建筑用脚手架短钢管自动控制焊接工艺，其特征在于，所述的坡口加工及检查的工序，具体是用端面加工倒角机对切割好的钢管焊接端口开45° -70° V型坡口，优选为60。，加工完的坡口应切面光滑，不得有裂纹和分层，否则应重新切割并开坡口。4. 根据权利要求3所述的建筑用脚手架短钢管自动控制焊接工艺，其特征在于，所述坡口加工及检查的工序，还包括坡口加工完毕后，对母材端面进行清理的工序。5. 根据权利要求1所述的建筑用脚手架短钢管自动控制焊接工艺，其特征在于，所述钢管对接组对工序，具体是使用自动焊接机床对待焊钢管进行焊接前组对定位，要求组对钢管壁厚相同，两段钢管分别固定在焊接...

【专利技术属性】
技术研发人员：张洪，
申请(专利权)人：中国华西企业有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]