本發(fā)明屬于焊接，特別涉及一種橋梁鋼結(jié)構(gòu)焊接裝置及焊接方法。

背景技術(shù)：

1、橋梁鋼結(jié)構(gòu)主要包括鋼箱梁節(jié)段、鋼桁架桿件、鋼塔節(jié)段、鋼拱肋節(jié)段等，而其中鋼箱梁節(jié)段有著復(fù)雜的結(jié)構(gòu)組成，一般生產(chǎn)工藝需要在車間內(nèi)完成拼接焊裝后再轉(zhuǎn)運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝。

2、現(xiàn)有申請(qǐng)?zhí)枮閏n202410634348.x的專利，公開了一種鋼制橋梁生產(chǎn)用的六臂式焊接裝置。包括有支撐座，所述支撐座上固接有鏡像的支撐塊，鏡像的所述支撐塊共同轉(zhuǎn)動(dòng)連接有安裝板，所述安裝板固接有鏡像的弧形桿，所述弧形桿固接有與相鄰鏡像所述支撐滑桿滑動(dòng)連接的導(dǎo)向桿，所述導(dǎo)向桿滑動(dòng)連接有鏡像的連接殼，所述連接殼的下側(cè)滑動(dòng)連接有移動(dòng)桿，所述移動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)連接有轉(zhuǎn)動(dòng)筒，所述轉(zhuǎn)動(dòng)筒設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)輪，所述轉(zhuǎn)動(dòng)筒滑動(dòng)連接有滑動(dòng)支桿，所述滑動(dòng)支桿設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)輪，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)筒與滑動(dòng)支桿上轉(zhuǎn)動(dòng)輪的移動(dòng)，使由中部向兩側(cè)逐步彎曲變形，保證了底板表面角度變化的均勻性，提高了本裝置對(duì)底板反向彎曲變形的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。

3、現(xiàn)有技術(shù)存在以下問題：

4、通過(guò)兩個(gè)擠壓板的擠壓和轉(zhuǎn)動(dòng)筒與滑動(dòng)支桿上轉(zhuǎn)動(dòng)輪的移動(dòng)，使底板居中同時(shí)由中部向兩側(cè)逐步彎曲變形，只能控制外力，不能從根本上解決因?yàn)楹附釉斐傻淖冃?，變形的產(chǎn)生是因?yàn)榇蠛穸蠕摪逶谏a(chǎn)過(guò)程中，由于冷卻速度、化學(xué)成分分布等因素的影響，導(dǎo)致內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)存在一定的不均勻性，這種不均勻性會(huì)影響熱傳導(dǎo)的效率，導(dǎo)熱性能下降會(huì)進(jìn)一步影響焊接產(chǎn)生的熱量傳遞，進(jìn)而造成焊縫及周圍母材的溫度分布不均勻，阻礙晶粒的細(xì)化，粗大的晶粒會(huì)降低焊縫的強(qiáng)度、韌性和塑性，使其力學(xué)性能降低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種橋梁鋼結(jié)構(gòu)焊接裝置及焊接方法，其能解決現(xiàn)有技術(shù)中由于大厚度鋼板焊接時(shí)熱量無(wú)法均勻分布導(dǎo)致焊接后力學(xué)性能下降的技術(shù)問題。

2、為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、本技術(shù)提供一種橋梁鋼結(jié)構(gòu)焊接裝置，其包括基槽、第一覆蓋層、第三覆蓋層以及第一隔離槽，基槽放置于地基上并用于填充第一填充層，所述第一填充層用于支撐頂板；第一覆蓋層用于頂板焊接時(shí)覆蓋于頂板上方，用于吸收和傳導(dǎo)焊接產(chǎn)生的熱量；第三覆蓋層用于底板焊接時(shí)覆蓋于底板上方，用于吸收和傳導(dǎo)焊接產(chǎn)生的熱量；第一隔離槽連接于兩塊相鄰頂板的拼縫處和兩塊相鄰底板的拼縫處，用于隔離頂板之間的焊縫和底板之間的焊縫；

4、上述第一填充層、第一覆蓋層和所述第三覆蓋層均由若干導(dǎo)熱顆粒鋪設(shè)而成。

5、通過(guò)上述技術(shù)方案，采用導(dǎo)熱顆粒鋪設(shè)的填充層和覆蓋層可以將大厚度鋼板焊接時(shí)產(chǎn)生的熱量吸收并迅速傳導(dǎo)再均勻作用于鋼板整體，使母材的溫度分布均勻，提高晶粒細(xì)化程度，增強(qiáng)底板和頂板的力學(xué)性能。

6、在本發(fā)明中，上述焊接裝置還包括第二覆蓋層和第二隔離槽，第二覆蓋層用于頂板、縱向加勁肋、中間腹板以及側(cè)腹板焊接時(shí)，所述第二覆蓋層覆蓋于頂板和縱向加勁肋、中間腹板以及側(cè)腹板之間，用于吸收和傳導(dǎo)焊接產(chǎn)生的熱量；第二隔離槽連接于頂板和縱向加勁肋、中間腹板或側(cè)腹板之間的焊縫處，用于隔離頂板和縱向加勁肋、中間腹板或側(cè)腹板之間的焊縫；

7、上述第二覆蓋層由若干導(dǎo)熱顆粒鋪設(shè)而成。

8、通過(guò)上述技術(shù)方案，采用導(dǎo)熱顆粒鋪設(shè)的覆蓋層覆蓋垂直連接的板材，降低焊縫在冷卻過(guò)程中發(fā)生的收縮，避免由于冷卻過(guò)快，收縮不均勻，導(dǎo)致焊縫及周圍區(qū)域產(chǎn)生收縮變形。

9、在本發(fā)明中，上述焊接裝置還包括第二填充層和第三隔離槽，第二填充層用于中間內(nèi)隔板和中間腹板以及側(cè)腹板焊接時(shí)，所述第二填充層填充于中間內(nèi)隔板、中間腹板、側(cè)腹板以及頂板之間，用于吸收和傳導(dǎo)焊接產(chǎn)生的熱量；第三隔離槽連接于中間內(nèi)隔板和中間腹板或側(cè)腹板之間的焊縫處，用于隔離中間內(nèi)隔板和中間腹板或側(cè)腹板之間的焊縫；

10、上述第二填充層由若干導(dǎo)熱顆粒填充而成。

11、通過(guò)上述技術(shù)方案，采用導(dǎo)熱顆粒形成填充層填充入板材圍成的空間內(nèi)，對(duì)板材施加均勻的壓力，并且充分傳導(dǎo)出焊接產(chǎn)生的熱量，進(jìn)一步避免了焊接產(chǎn)生的變形。

12、在本發(fā)明中，上述焊接裝置還包括隔離罩，隔離罩連接于中間內(nèi)隔板中間的通孔處，所述隔離罩將中間內(nèi)隔板的兩面對(duì)應(yīng)的空間隔離。

13、通過(guò)上述技術(shù)方案，采用隔離罩，將每個(gè)鋼板圍成的空間獨(dú)立，避免熱量的過(guò)度擴(kuò)散，進(jìn)一步提高了第二填充層的保溫性能。

14、在本發(fā)明中，上述焊接裝置還包括負(fù)壓吸塵腔，負(fù)壓吸塵腔設(shè)置于所述基槽一側(cè)，所述負(fù)壓吸塵腔通過(guò)壓縮空氣形成負(fù)壓將導(dǎo)熱顆粒在存儲(chǔ)罐和焊接裝置之間進(jìn)行轉(zhuǎn)移。

15、通過(guò)上述技術(shù)方案，采用負(fù)壓吸塵腔完成導(dǎo)熱顆粒的吸取和鋪設(shè)，提高了操作便捷性。

16、在本發(fā)明中，上述焊接裝置還包括龍門機(jī)械臂，龍門機(jī)械臂架設(shè)于所述基槽的兩側(cè)，并連接有第一焊槍，所述第一焊槍對(duì)焊縫進(jìn)行焊接。

17、通過(guò)上述技術(shù)方案，采用龍門機(jī)械臂，提高了焊槍的靈活性。

18、在本發(fā)明中，上述焊接裝置還包括導(dǎo)軌和自動(dòng)焊機(jī)，導(dǎo)軌連接于第三隔離槽內(nèi)壁；自動(dòng)焊機(jī)自行走連接于所述導(dǎo)軌，所述自動(dòng)焊機(jī)連接有第二焊槍，所述第二焊槍對(duì)中間內(nèi)隔板的豎向焊縫進(jìn)行焊接。

19、通過(guò)上述技術(shù)方案，采用自動(dòng)焊機(jī)，減少了后工序?qū)τ诠の坏男枨?，提高了加工的整體效率。

20、本技術(shù)還提供一種橋梁鋼結(jié)構(gòu)焊接方法，使用了上述的橋梁鋼結(jié)構(gòu)焊接裝置，還包括以下步驟：

21、步驟s1：基槽內(nèi)鋪設(shè)第一填充層，并將多塊頂板倒置放置于基槽內(nèi)的支撐板上進(jìn)行定位；

22、步驟s2：在頂板之間的拼縫處放置第一隔離槽后并通過(guò)點(diǎn)焊的方式將其連接在頂板上，然后在第一隔離槽外側(cè)填充第一覆蓋層，第一覆蓋層與第一填充層共同將頂板包裹，然后使用第一焊槍對(duì)第一隔離槽內(nèi)的拼縫進(jìn)行焊接，焊接完成并保溫冷卻后采用吸塵管和負(fù)壓吸塵腔去除第一覆蓋層，并拆除所有的第一隔離槽；

23、步驟s3：采用點(diǎn)焊將縱向加勁肋、中間腹板、側(cè)腹板定位連接于頂板上，然后采用點(diǎn)焊的方式將第二隔離槽焊接于縱向加勁肋和頂板的焊縫處、中間腹板和頂板的焊縫處、以及側(cè)腹板和頂板的焊縫處，然后填充第二覆蓋層，填充完成后采用第一焊槍對(duì)焊縫進(jìn)行焊接，完成焊接后采用吸塵管和負(fù)壓吸塵腔去除第二覆蓋層，并拆除所有的第二隔離槽；

24、步驟s4：采用點(diǎn)焊的方式將中間內(nèi)隔板和工藝隔板定位連接于中間腹板和側(cè)腹板之間，采用點(diǎn)焊的方式將工藝隔板定位連接于中間腹板和側(cè)腹板兩端，采用點(diǎn)焊的方式將第三隔離槽焊接于中間內(nèi)隔板和中間腹板之間的焊縫處，以及中間內(nèi)隔板和側(cè)腹板之間的焊縫處，然后填充第二填充層，填充完成后采用第一焊槍對(duì)焊縫進(jìn)行焊接，完成焊接后采用吸塵管和負(fù)壓吸塵腔去除第二填充層，并拆除所有的第三隔離槽和所有工藝隔板；

25、步驟s5：采用點(diǎn)焊的方式將多塊底板定位連接于中間腹板和側(cè)腹板頂部，并采用點(diǎn)焊的方式將第一隔離槽定位連接于兩塊底板之間的拼縫處，然后鋪設(shè)第三覆蓋層后對(duì)拼縫處進(jìn)行焊接，完成焊接后采用吸塵管和負(fù)壓吸塵腔去除第三覆蓋層，并拆除所有的第一隔離槽；

26、步驟s6：采用人工焊接的方式對(duì)鋼箱內(nèi)側(cè)的其余未焊接焊縫進(jìn)行補(bǔ)充焊接。

27、通過(guò)上述技術(shù)方案，分區(qū)焊接并填埋導(dǎo)熱顆粒，充分將焊接產(chǎn)生的局部高溫均勻傳導(dǎo)至整個(gè)鋼板，降低了焊接后冷卻速度，提高了焊接后的力學(xué)性能。