定位點焊方法、焊接方法和箱型梁的焊接方法

專利名稱：定位點焊方法、焊接方法和箱型梁的焊接方法
技術領域：
本發明涉及焊接領域，具體地，涉及ー種定位點焊方法、ー種包括該定位點焊方法的焊接方法和ー種利用該焊接方法焊接箱型梁的焊接方法。
背景技術：
在制造エ業中，通常需要將兩塊或兩塊以上的母材焊接在一起。在焊接時，首先需要將至少兩塊母材對接，形成至少一條對接坡ロ，然后將該對接坡ロ焊接起來。但是焊接吋，焊縫處的溫度與焊縫周圍溫度相差較大，會導致焊縫冷卻后焊接在一起的兩塊母材在焊縫處產生變形。變形后，需要對焊接在一起的多塊母材進行矯正才能投入使用。對焊接件進行矯正不僅提高了焊接的成本，而且，矯正后還會引入新的殘余應力，影響焊接件的斷裂特性、疲勞強度、尺寸精度等。因此，如何防止焊接時母材的焊縫處產生變形成為本領域亟待解決的技術問題。

發明內容
本發明的目的是提供ー種定位點焊方法、ー種包括該定位點焊方法的焊接方法和ー種利用該焊接方法焊接箱型梁的焊接方法。利用所述定位點焊方法將對接在一起的多塊母材定位時，焊縫及焊縫周圍的母材不易發生變形。為了實現上述目的，作為本發明的ー個方面，提供ー種定位點焊方法，其中，該定位點焊方法包括先將在對接的兩塊母材之間形成的對接坡ロ的兩端焊接在一起，然后從該對接坡ロ的長度方向的中部開始，分別向所述對接坡ロ的兩端依次進行焊接。優選地，所述定位點焊方法中形成的每條焊縫的長度均為所述至少兩塊母材中較薄的所述母材的厚度的4至5倍。優選地，所述母材的長度為5m至15m，所述定位點焊步驟形成的多條焊縫之間的間距為IOOmm至300mm。作為本發明的另ー個方面，還提供一種焊接方法，該焊接方法包括定位點焊步驟；打底焊步驟；和蓋面焊步驟，其中，按照本發明所提供的上述定位點焊方法進行所述定位點焊步驟。優選地，沿所述對接坡ロ的長度方向分段進行所述打底焊步驟，各段所述打底焊步驟的焊接方向均為從所述對接坡ロ的所述第二端朝向所述對接坡ロ的所述第一端。優選地，從所述對接坡ロ的第一端朝向所述對接坡ロ的第二端連續進行所述多段打底焊步驟。優選地，在所述多段打底焊步驟中，前一段所述打底焊步驟形成的焊縫與后一段所述打底焊步驟形成的焊縫之間有間隔，并且在多段所述打底焊步驟結束之后能夠形成連續的焊縫。
優選地，在所述定位點焊步驟和所述打底焊步驟之間包括將所述定位點焊的焊縫打磨至該焊縫厚度的一半的打磨步驟，且所述打磨步驟和各段所述打底焊步驟交替進行。優選地，在所述打底焊步驟和所述蓋面焊步驟之間還包括對所述打底焊步驟后的焊縫以及該焊縫周圍的所述母材進行預熱的預熱步驟。優選地，所述預熱步驟的加熱溫度為75°C至150°C。作為本發明的再ー個方法，還提供一種箱型梁的焊接方法，其中，該箱型梁的焊接方法包括將兩塊母材對接，形成兩條對接坡ロ的對接步驟，其中，所述母材均包括底壁和位
于該底壁兩側的側壁，在所述對接步驟中，兩個所述母材的對應的所述側壁互相對接形成所述對接坡ロ ；和焊接步驟，利用本發明所提供的上述焊接方法進行所述焊接步驟。優選地，在進行所述焊接步驟之前，先對角定位兩條所述對接坡ロ ；所述焊接步驟中采用對角焊接的方式。利用本發明所述的焊定位點焊方法定位對接在一起的母材時，中線ー側產生的焊接變形與中線另ー側產生的焊接變形互相協調，從而可以減輕定位點焊步驟中產生的變形，并且還可以減小焊縫間隙和錯邊現象，為后續打底焊和蓋面焊的變形控制打下基礎。本發明的其他特征和優點將在隨后的具體實施方式
部分予以詳細說明。


附圖是用來提供對本發明的進ー步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式
一起用于解釋本發明，但并不構成對本發明的限制。在附圖中圖1是進行定位點焊步驟時的焊接順序圖；圖2是按照本發明的一種實施方式進行打底焊步驟時的焊接順序圖；和圖3是按照本發明的另ー種實施方式進行打底焊步驟時的焊接順序圖；圖4是本發明所述的焊接箱型梁的方法的立體線條示意圖；圖5是圖4的俯視圖示意圖。附圖標記說明10 母材11 底壁12 側壁
具體實施例方式以下結合附圖對本發明的具體實施方式
進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式
僅用于說明和解釋本發明，并不用干限制本發明。應當理解的時，在本發明中使用的方位詞“左、右”是指圖1至圖3中的“左、右”方向。如圖1所示，作為本發明的ー個方面本發明提供ー種定位點焊方法，該定位點焊方法包括將在對接的兩塊母材之間形成的對接坡ロ的兩端焊接在一起，然后從該對接坡ロ的長度方向的中部開始，分別向所述對接坡ロ的兩端依次進行焊接。定位點焊可以固定對接在一起的兩塊母材的相對位置，從而可以提高后續焊接的精度。圖1中所示的是兩名焊エ進行定位點焊方法的焊接順序示意圖。如圖中所示，首先將所述對接坡ロ的兩端焊接在一起，以固定拼接在一起的兩塊母材10的相對位置。然后從所述對接坡ロ的長度方向的中部開始，分別向所述對接坡ロ的兩端依次進行焊接。具體地將，先進性定位點焊步驟Al和定位點焊步驟BI，然后從對接坡ロ的長度方向的中部開始，一名焊エ向左側進定位點焊步驟A2、A3、A4、A5……，另一名焊エ向右進行定位點焊步驟82、83、84、85……。所述定位點焊步驟中，在中線ー側產生的焊接變形與在中線另ー側產生的焊接變形互相協調，從而可以減輕定位點焊步驟中產生的變形，并且還可以減小焊縫間隙和錯邊現象，為后續焊接步驟的變形控制打下基礎。
在本發明中，可以利用氣體保護焊實施所述定位點焊方法。此時，所述對接坡ロ的根部間隙應當符合《ニ氧化碳氣體保護焊エ藝規程》(JB/T9186-1999)中7.1. 3節的規定。在所述定位點焊步驟中，采用的保護氣體為80%Ar氣體和20%的C02氣體的混合氣，氣體流量為15L/min至20L/min,焊接熱輸入控制在9kJ/cm至14kJ/cm。為了確保按照所述定位點焊方法獲得的焊縫具有足夠的強度，優選地，利用所述定位點焊方法形成的每條焊縫的長度均為所述至少兩塊母材中較薄的所述母材的厚度的4至5倍。當母材10的長度為5nTl5m，所述定位點焊步驟形成的多條焊縫之間的間距為IOOmm 300mm。利用所述定位點焊方法進行完定位點焊之后，要對該定位點焊中形成的焊縫進行打磨除去飛濺，以便于進行后續的焊接步驟。如果發現定位焊步驟中形成的焊縫中有夾渣、氣孔、裂紋等缺陷，應當將該段焊縫清除，然后返エ。作為本發明的另外ー個方面，還提供一種焊接方法，該焊接方法包括定位點焊步驟；打底焊步驟；和蓋面焊步驟，其中，按照本發明所提供的上述定位點焊方法進行所述定位點焊步驟。為了保證焊接精度，同時減小焊接時的殘余應カ以減小焊接變形，焊接時步驟包括依次進行的定位點焊步驟、打底焊步驟和蓋面焊步驟。由于本發明所提供的上述定位點焊方法可以減小所述定位點焊步驟中焊縫及焊縫周圍材料的變形，因此降低了后續的打底焊步驟和蓋面焊步驟所產生的總體變形，有利于保證焊接件的精度。為了使所述打底焊步驟中焊接熱量分布均勻，減小所述打底焊步驟導致的焊縫及焊縫周圍母材的變形，優選地，沿所述對接坡ロ的長度方向分段進行所述打底焊步驟，且各段所述打底焊步驟的焊接方向均為從所述對接坡ロ的所述第二端朝向所述對接坡ロ的所述第一端。可以按照圖2和圖3中所示的兩種方法進行所述分段的打底焊步驟。 具體地講，如圖2所示，可以從所述對接坡ロ的第一端朝向所述對接坡ロ的第二端連續進行所述多段打底焊步驟，各段所述打底焊步驟的焊接方向均為從所述對接坡ロ的所述第二端朝向所述對接坡ロ的所述第一端在該實施方式中具體為先從右至左進行打底焊步驟①，然后從右至左進行打底焊步驟②，且打底焊步驟①開始的位置與打底焊步驟②結束的位置相接，從而使焊接時焊縫的溫度分布均勻。在該實施方式中，如果是一名焊エ進行操作，該焊エ可按照上述步驟先完成圖2所示中線左側焊縫的焊接，再完成中線右側焊縫的焊接。如果是兩名焊エ進行操作，則可同時按照上述步驟同時完成圖2所示中線左右兩側的焊接工作，以提高工作效率。在其它實施方式中，也可以采用與圖2逆向的順序進行打底焊步驟。或者如圖3所示，在所述多段打底焊步驟中，前一段所述打底焊步驟形成的焊縫與后一段所述打底焊步驟形成的焊縫之間有間隔，并且在多段所述打底焊步驟結束之后能夠形成連續的焊縫。即，如圖3所示，先從右至左進行打底焊步驟①，然后再從右至左進行打底焊步驟②，打底焊步驟①和打底焊步驟②之間有間隔，在該間隔中進行打底焊步驟③，依次類推進行打底焊步驟④、打底焊步驟⑤……，從而形成連續的焊縫，且在整個打底焊步驟結束后，形成的焊縫是連續的。本領域技術人員應當理解的是，雖然在此處介紹的打底焊步驟是從右至左進行的，但是，本領域技術人員仍然可以根據現場實際情況選擇焊接的方 向。如，也可采用與圖3逆向的順序進行打底焊步驟。在如圖3所示的實施例中，在進行打底焊步驟吋，可以由一名焊エ進行，也可以由兩名焊エ同時進行。中，當由一名焊エ進行操作時，該焊エ可以按照從左至右的順序按照上述間隔打底焊的方式進行打底焊。當由兩名焊エ進行操作時，一名焊エ從所述對接坡ロ的第一端朝向該對接坡ロ的中部進行焊接，另一名焊エ從所述對接坡ロ的中部朝向所述對接坡ロ的第二端進行焊接。所述打底焊步驟中的每一段均為從右向左焊。所述定位點焊步驟完成后，打底焊步驟之前，可以對所述對接坡ロ處的母材10進行預熱(當母材10由高強鋼制成時，預熱溫度通常為75°C至150°C)，然后在進行所述打底焊步驟。優選地，可以在所述定位點焊步驟和所述打底焊步驟之間包括將所述定位點焊的焊縫打磨至該焊縫厚度的一半的打磨步驟，利用打磨產生的熱量為母材進行預熱，從而省去了預熱這ー步驟，節約了能源，而且還提高了作業效率。除對定位點焊步驟中形成的焊縫進行打磨外，還應對所述對接坡口上沒有焊縫的位置進行打磨，此時僅需將所述對接坡ロ處的母材打磨至露出金屬光澤即可。在本發明中，可以利用安裝有砂輪的角磨機進行所述打磨步驟。為了避免在進行所述打底焊步驟時所述打磨步驟中產生的熱量耗散過多，優選地，所述打磨步驟和可以與各段所述打底焊步驟交替進行。即，利用所述打磨步驟將所述對接坡口上一定距離內的定位點焊的焊縫打磨之后，隨即在該段上進行所述打底焊步驟。分段進行所述打底焊步驟可以使焊接時的熱量分布均勻，有利于降低殘余應力，并減小焊接變形。可以利用氣體保護焊實施所述打底焊步驟。采用的保護氣體為80%Ar氣體和20%的C02氣體的混合氣，氣體流量為15L/min至20L/min，焊接熱輸入控制在8kJ/cm至12kJ/cm。所述打底焊步驟填充材料選用與母材等匹配或低匹配的焊絲。可以利用氣體保護焊實施所述蓋面焊步驟。采用的保護氣體為80%Ar氣體和20%的C02氣體的混合氣，氣體流量為15L/min至20L/min，焊接熱輸入控制在8kJ/cm至12kJ/cm。所述蓋面焊步驟填充材料選用與母材等匹配或低匹配的焊絲。為了防止冷裂紋的產生，優選地，在所述打底焊步驟和所述蓋面焊步驟之間還包括對所述打底焊步驟獲得焊縫以及該焊縫周圍的所述母材10進行預熱的預熱步驟。當所述母材由高強鋼制成時，所述預熱步驟的加熱溫度可以為75°C至150°C。作為本發明的再ー個方面，還提供一種箱型梁的焊接方法，其中，該方法包括將兩塊母材10對接，形成兩條對接坡ロ的對接步驟，其中，母材10均包括底壁11和位于該底壁11兩側的側壁12，在所述對接步驟中，兩個母材10的對應的側壁12互相對接形成所述對接坡ロ ；和焊接步驟，利用本發明所提供的上述焊接方法進行所述焊接步驟。由于每個箱型梁都包括兩個對接坡ロ，因此，在本發明中，可以先將一條對接坡ロ焊接完畢后，在對另一條對接坡ロ進行焊接。當然，也可以同時對兩條對接坡ロ進行焊接。采用本發明所述的焊接方法焊接箱型梁時可以減小箱型梁的焊接變形，有利于箱型梁的組裝。當將兩條所述對接坡ロ焊接在一起吋，為了減小焊接變形，可以采用“對角焊接”的方式進行焊接。即，在進行所述定位點焊步驟時，先對角定位兩條所述對接坡ロ，然后采用對角焊接的方式在所述兩條對接坡口上進行所述定位點焊步驟的其余操作；和/或采用對角焊接的方式在兩條所述對接坡口上進行所述打底焊步驟。進行對角定位時，具體地如圖4和圖5中所示。即，同時在兩條所述對接坡口上進行所述定位點焊步驟，在進行所述定位點焊步驟時，可以包括以下步驟將一條所述對接坡ロ的左端焊接在一起，同時將另一條所述對接坡ロ的右端焊接在一起;將所述一條對接坡ロ的右端焊接在一起，同時將所述另一條對接坡ロ的左端焊接在一起;從所述一條對接坡ロ的中部開始向該一條對接坡ロ的左端進行焊接，同時從所述另一條對接坡ロ的中部開始向該另一條對接坡ロ的右端進行焊接；和從一條所述對接坡ロ的中部開始向該一條對接坡ロ的右端進行焊接，同時從所述另一條對接坡ロ的中部開始向該另一條對接坡ロ的左端進行焊接。進行對角焊接時，具體如圖4和圖5中所示，一名焊エ進行焊接エ序Al時，另外一名焊エ在與所述焊接エ序Al的對角的位置進行焊接エ序BI。當一名焊エ進行焊接エ序A2時，另外一名焊エ在與所述焊接エ序A2的對角的位置進行焊接エ序B2，當一名焊エ進行焊接エ序A3吋，另外一名焊エ在與所述焊接エ序A3的對角的位置進行焊接エ序B3，當一名焊エ進行焊接エ序A4時，另外一名焊エ在與焊接エ序A4的對角的位置進行焊接エ序B4。按照上述方法，兩名焊エ進行焊接時，產生的變形可以互相協調，從而可以降低焊接后總體的變形。當然，上述操作也可以由一名焊エ完成，即該名焊エ先后完成兩個對角位置的定位，然后按照上述的焊接方法先后完成兩條對接坡ロ的焊接。同樣地，在進行所述打底焊步驟時，也可以按照“對角焊接”的方式進行。以上結合附圖詳細描述了本發明的優選實施方式，但是，本發明并不限于上述實施方式中的具體細節，在本發明的技術構思范圍內，可以對本發明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發明的保護范圍。另外需要說明的是，在上述具體實施方式
中所描述的各個具體技術特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合。為了避免不必要的重復，本發明對各種可能的組合方式不再另行說明。此外，本發明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發明的思想，其同樣應當視為本發明所公開的內容。
權利要求
1.一種定位點焊方法，其特征在于，該定位點焊方法包括先將在對接的兩塊母材(10 )之間形成的對接坡口的兩端焊接在一起，然后從該對接坡口的長度方向的中部開始，分別向所述對接坡口的兩端依次進行焊接。
2.根據權利要求1所述的定位點焊方法，其特征在于，該定位點焊方法中形成的每條焊縫的長度均為所述至少兩塊母材中較薄的所述母材的厚度的4至5倍。
3.根據權利要求2所述的定位點焊方法，其特征在于，所述母材(10)的長度為5m至15m,所述定位點焊步驟形成的多條焊縫之間的間距為IOOmm至300mm。
4.一種焊接方法，該焊接方法包括 定位點焊步驟； 打底焊步驟；和 蓋面焊步驟，其特征在于，按照權利要求1至3中任意一項所述的定位點焊方法進行所述定位點焊步驟。
5.根據權利要求4所述的焊接方法，其特征在于，沿所述對接坡口的長度方向分段進行所述打底焊步驟，各段所述打底焊步驟的焊接方向均為從所述對接坡口的所述第二端朝向所述對接坡口的所述第一端。
6.根據權利要求5所述的焊接方法，其特征在于，從所述對接坡口的第一端朝向所述對接坡口的第二端連續進行所述多段打底焊步驟。
7.根據權利要求5所述的焊接方法，其特征在于，在所述多段打底焊步驟中，前一段所述打底焊步驟形成的焊縫與后一段所述打底焊步驟形成的焊縫之間有間隔，并且在多段所述打底焊步驟結束之后能夠形成連續的焊縫。
8.根據權利要求5至7中任意一項所述的焊接方法，其特征在于，在所述定位點焊步驟和所述打底焊步驟之間包括將所述定位點焊的焊縫打磨至該焊縫厚度的一半的打磨步驟，且所述打磨步驟和各段所述打底焊步驟交替進行。
9.根據權利要求4所述的焊接方法，其特征在于，在所述打底焊步驟和所述蓋面焊步驟之間還包括對所述打底焊步驟后的焊縫以及該焊縫周圍的所述母材(10)進行預熱的預熱步驟。
10.根據權利要求9所述的焊接方法，其特征在于，所述預熱步驟的加熱溫度為75°C至150。。。
11.一種箱型梁的焊接方法，其特征在于，所述箱型梁的焊接方法包括 將兩塊母材(10)對接，形成兩條對接坡口的對接步驟，其中，所述母材(10)均包括底壁(11)和位于該底壁(11)兩側的側壁(12)，在所述對接步驟中，兩個所述母材(10)的對應的所述側壁(12)互相對接形成所述對接坡口 ；和 焊接步驟，利用權利要求4至10中任意一項所述的焊接方法進行所述焊接步驟。
12.根據權利要求11所述的箱型梁的焊接方法，其特征在于，在進行所述定位點焊步驟時，先對角定位兩條所述對接坡口，然后采用對角焊接的方式在所述兩條對接坡口上進行所述定位點焊步驟的其余操作；和/或采用對角焊接的方式在兩條所述對接坡口上進行所述打底焊步驟。
全文摘要
本發明公開了定位點焊方法，其中，該定位點焊方法包括先將在對接的兩塊母材(10)之間形成的對接坡口的兩端焊接在一起，然后從該對接坡口的長度方向的中部開始，分別向所述對接坡口的兩端依次進行焊接。利用所述定位點焊方法進行定位點焊時，在中線左側產生的焊接變形與中線右側產生的焊接變形互相協調，從而可以減輕定位點焊步驟中產生的變形，并且還可以減小焊縫間隙和錯邊現象，為后續打底焊和蓋面焊的變形控制打下基礎。本發明還提供了一種包括該定位點焊方法的焊接方法和一種利用該焊接方法焊接箱型梁的焊接方法。
文檔編號B23K31/02GK103008898SQ201210498918
公開日2013年4月3日 申請日期2012年11月29日 優先權日2012年11月29日
發明者王霄騰, 譚星, 任會禮, 付玲 申請人:中聯重科股份有限公司