一种箱型柱及制作方法与流程

    专利查询2026-07-02  13


    本发明涉及建筑用箱型柱领域,特别是涉及一种箱型柱及制作方法。


    背景技术:

    1、近年来,随着经济建设的发展,钢结构建筑得到了广泛应用,其中箱型柱在钢结构中占有较大比重。在箱型柱的应用过程中,轧制型钢中目前箱型规格尺寸还满足不了施工的需要,因此,焊接箱型柱大量运用在各种钢结构建筑中。箱型构件的制作过程较为复杂,要求质量高,因此对于箱型柱的设计与制作方法是人们一直追求的研究方向。

    2、现有技术中,授权公告号为cn105458536a的中国专利申请文件中公开了一种钢结构箱型柱的焊接工艺;在焊接过程中,同时焊接两道主焊缝,焊接完毕后对焊缝进行保温。

    3、然而,由于箱体焊接时焊接温度较高,根据热胀冷缩的原理,导致箱型柱在焊接后产生变形,降低了焊接质量,影响箱型柱的结构。


    技术实现思路

    1、本发明提供了一种箱型柱及制作方法,目的是提供一种箱型柱的结构及其制作过程,制作过程中提供一种箱型柱焊接的方式,解决箱型柱在制作过程中存在的焊接变形的问题。

    2、为了达到上述目的,本发明采用以下方案:

    3、本发明提供的一种箱型柱,包括箱柱主体,所述箱柱主体包括位于所述箱柱主体内部的内隔板、底板、对应所述底板的顶板、连接所述底板与所述顶板的腹板;所述箱柱主体还包括肋板,所述肋板固定于所述底板、所述顶板、所述腹板表面;外接部,所述外接部固定于所述箱柱主体,所述外接部包括箱柱牛腿。

    4、可选地,箱型柱可由多个箱柱主体通过焊接方式依次连接。

    5、可选地,所述箱柱主体还包括箱柱脚板,所述箱柱脚板位于箱柱主体端部。

    6、可选地,所述箱柱主体还包括突出部,所述突出部包括突出底板、突出顶板、突出加劲板、突出腹板以及封板;所述突出底板与所述底板一体成型,所述突出顶板与所述顶板一体成型。

    7、可选地,所述外接部还包括变截面箱,所述变截面箱包括箱体底板、箱体顶板以及箱体腹板,所述箱体底板与所述箱体顶板由多个平板或弯板按照预设角度拼接而成。

    8、本发明提供的一种箱型柱制作方法,包括如下步骤:

    9、s10、材料准备:将组成箱型柱的零件预先处理;

    10、s11、内隔板定位装配:将内隔板按照预设间距垂直设置于底板上,同时装配并焊接底板上纵向设置的肋板;

    11、s12、装配腹板:将底板、腹板以及内隔板彼此顶紧,检查腹板与底板边缘的垂直度,保证腹板与底板端部对齐,合格后进行定位焊接;

    12、s13、焊接内隔板:焊接内隔板与腹板、底板之间的全熔透焊缝,焊接后进行超声检测;

    13、s14、焊接位于腹板上的肋板:焊接肋板与腹板、内隔板之间的双面角焊缝,焊接时先进行与腹板平行位置的焊接,需要仰焊的位置等到箱体翻身后再进行箱体内焊接;

    14、s15、顶板装配:当顶板上设置有肋板,则预先进行肋板在顶板上的焊接,后将顶板盖于两侧腹板上方,盖板时截面高度方向增设2-3mm焊接收缩余量,将顶板与腹板、内隔板顶紧,确认截面尺寸、腹板与底板、顶板角部对齐,扭曲合格后进行定位焊接。

    15、s16、对箱柱主体主焊缝进行打底焊、加固:将箱柱主体翻转后,此时焊工进入箱柱主体内部焊接内隔板与顶板的全熔透焊缝,焊接肋板与顶板、底板、腹板以及内隔板之间的焊缝。

    16、s17、焊接箱柱主体主焊缝,焊接顺序如下:

    17、a.采用co2气体保护焊焊接腹板与底板的焊缝至坡口深度的1/3处,上下翻转;

    18、b.依次采用co2气体保护焊、埋弧焊焊接腹板与顶板的焊缝至坡口深度的1/2处,上下翻转;

    19、c.采用埋弧焊焊接腹板与底板的焊缝余下的坡口深度的2/3部分,上下翻转;

    20、d.采用埋弧焊焊接腹板与顶板的焊缝余下的坡口深度的1/2部分。

    21、s18、矫正:对箱体的弯曲及扭曲变形进行火焰矫正。

    22、s19、端面铣:将箱柱主体置于端铣床平台上,箱柱主体与端铣设备垂直,并将箱柱主体压紧于工作平台上。铣平面要求:平面度小于0.3mm,铣平面与第一主体垂直度小于或等于1.5h/1000。

    23、s20、箱柱牛腿与箱柱脚板的装配。

    24、可选地,在步骤s17中,焊接箱柱主体还包括以下过程:

    25、1)焊接方法采用co2气体保护焊、埋弧焊;

    26、2)焊接过程中,co2气体保护焊的焊丝选择为q355钢,型号为er50-6,类型为实芯焊丝,直径为1.2mm;埋弧焊的焊丝为q355钢,型号为h10mn2,类型为实芯焊丝,直径为4.0mm,焊剂为chf101;

    27、3)焊接工艺参数:

    28、a.气保焊参数:焊接电流200-290(a)、电压26-32(v)、焊接速度30-45cm/min;

    29、b.埋弧焊参数:焊接电流600-750(a)、电压34-40(v)、焊接速度27-40cm/min;

    30、4)焊前准备:焊前需对坡口两侧各100mm范围内的氧化物,割渣清理;

    31、5)焊接预热。

    32、可选地,在步骤s20中,装配箱柱牛腿与箱柱脚板的过程包括:

    33、1)制作箱柱牛腿:箱柱牛腿包括位于两侧的翼板以及位于翼板之间的腹板,h型钢牛腿腹板与翼板之间采用双面角焊缝,焊接完成后对翼板角变形进行火焰矫正,装配并焊接腹板上的加劲板。翼板与主体之间全熔透一级,腹板与箱体之间部分熔透;

    34、2)对箱柱牛腿进行抛丸除锈处理。

    35、3)主体定长:根据图纸尺寸,将主体加放的余量进行划线并通过半自动切割机进行切割,箱柱脚板焊接部位的坡口进行加工,坡口完成后进行打磨处理;

    36、4)将主体放置于装配平台,确立水平基准,根据外接于主体的各部件在图纸上的尺寸位置在主体上进行划线,划线包括中心线、基准线,零件位置采用双线标识;

    37、多层牛腿的构件采用拉线立杆的方法制作,牛腿、连接板以柱顶铣平面为基准;

    38、5)装配箱柱脚板:箱柱脚板与主体之间焊缝要求全熔透一级;箱柱脚板设置的加劲板、第一肋板与箱柱脚板顶紧不进行焊接;

    39、6)涂装:对已制作、检验合格的箱型柱进行喷砂除锈后按照图纸中的喷涂位置进行喷涂。

    40、可选地,步骤s10中材料准备过程包括:

    41、1)下料:底板、腹板以及顶板沿长度方向设置30mm加工余量;

    42、2)坡口处理:采用半自动火焰切割机进行加工;

    43、3)异形零件加工:异形零件采用火焰数控切割或等离子切割;

    44、4)拼接要求:底板、顶板与腹板之间的对接长度大于或等于600mm,底板、顶板与腹板对接焊缝至少错开200mm,对接焊缝与内隔板、加劲板至少错开200mm;

    45、5)肋板加工:t型肋板可由工字钢沿轴线切割而成;

    46、6)内隔板加工:根据内隔板焊缝要求装配焊接衬垫板,控制内隔板宽度、对角线尺寸,内隔板上定位焊缝长度为40-60mm,定位焊缝的间距为200-300mm。

    47、可选地,将长度较长的箱型柱,分为多个部分分别进行箱型柱的制作后进行组装,多个箱型柱合并组装时,相邻箱型柱的主体直接的对接焊缝至少错开200mm,对接过程采用埋弧焊焊接。

    48、可选地,当箱柱主体设置有突出部时:

    49、s21、突出底板与底板、突出顶板与顶板一体成型;

    50、s22、对突出部的主体焊缝进行隐蔽检测、超声检测,装配位于突出顶板、突出底板之间的突出加劲板,采用单面衬垫焊;

    51、s23、装配突出腹板,突出腹板与顶板、底板之间采用单面坡口全熔透焊,突出腹板与突出加劲板采用单面坡口衬垫焊,焊接后进行超声检测;

    52、s24、封板焊接:封板焊缝采用单面坡口衬垫焊。

    53、可选地,变截面箱与箱柱主体分开制作,变截面箱制作包括如下过程:

    54、s25、将内隔板安装于箱体底板;

    55、s26、安装箱体腹板与箱体顶板,安装后进行焊接;

    56、s27、焊接后的变截面箱进行端面铣,完成变截面箱的制作;

    57、当箱柱主体设置有变截面箱时;

    58、s28、将做好的变截面箱体与主箱体进行对接,对接处采用单面衬垫全熔透焊,控制错边,对接完成后,焊缝采用超声检测并进行抛丸除锈处理,得到权利要求5中的箱型柱。

    59、与现有的技术相比,本发明具有如下优点:

    60、1、通过设计箱型柱及外接于箱型柱的外接部的制作顺序,实现一种或几种结构相同或相近的箱型柱的加工制作;

    61、2、在焊接主体焊缝时,通过将焊缝的坡口分为多层,每次焊接时先焊接焊缝坡口的内层,而后焊接焊缝坡口的外层,使得上下两侧的焊缝的焊接热输入量近乎相等,从而减少或避免箱体焊接过程中的变形问题;

    62、3、在箱型柱的制作过程中,箱柱主体的主焊缝的焊接时,通过气体保护焊打底,埋弧焊加盖的焊接方式,配合焊接顺序,对箱体主焊缝进行焊接,避免了箱柱主体的焊接变形,以及单独采用埋弧焊焊接时容易击穿衬垫板的问题。


    技术特征:

    1.一种箱型柱,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的一种箱型柱,其特征在于:

    3.根据权利要求1所述的一种箱型柱,其特征在于:

    4.根据权利要求1所述的一种箱型柱,其特征在于:

    5.根据权利要求1所述的一种箱型柱,其特征在于:

    6.一种箱型柱制作方法,其特征在于,制作权利要求1-3任一项所述的箱型柱,其包括如下步骤:

    7.根据权利要6所述的一种箱型柱制作方法,其特征在于:

    8.根据权利要求6所述的一种箱型柱制作方法,其特征在于:

    9.根据权利要求6所述的一种箱型柱制作方法,其特征在于:

    10.根据权利要求6所述的一种箱型柱制作方法,其特征在于:


    技术总结
    本发明公开了一种箱型柱及制作方法,属于建筑用箱型柱领域,箱型柱包括箱柱主体,所述箱柱主体包括位于所述箱柱主体内部的内隔板、底板、对应所述底板的顶板、连接所述底板与所述顶板的腹板;所述箱柱主体还包括肋板,所述肋板固定于所述底板、所述顶板、所述腹板表面;以及外接部,所述外接部包括箱柱牛腿、突出部以及变截面箱。制作箱柱主体过程中,主焊缝通过气体保护焊以及埋弧焊按照焊接顺序依次焊接。本发明公开的箱型柱及制作方法,制作过程中提供一种箱型柱焊接的方式,解决箱型柱在制作过程中存在的焊接变形的问题。

    技术研发人员:姜新平
    受保护的技术使用者:新长诚(漳州)重工有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
    转载请注明原文地址:https://tc.8miu.com/read-36703.html

    最新回复(0)