專利名稱：鋼套筒高空焊接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋼結(jié)構(gòu)施工，尤其涉及一種鋼套筒焊接方法。
技術(shù)背景
鋼結(jié)構(gòu)以其自重輕、基礎(chǔ)造價(jià)低、適用于軟弱地基、安裝容易、施工快、周期短、投 資回收快、施工污染環(huán)境少及抗震性能好等優(yōu)點(diǎn)，并以其優(yōu)越的結(jié)構(gòu)性能和良好的綜合經(jīng) 濟(jì)效益，在國內(nèi)房屋、橋梁、塔桅、管道、儲(chǔ)罐、壓力容器及水工等方面得到了廣泛的應(yīng)用。鋼 結(jié)構(gòu)產(chǎn)品焊接已成為重要的加工工藝之一。鋼結(jié)構(gòu)焊接后產(chǎn)生的變形是鋼結(jié)構(gòu)使用過程中 經(jīng)常出現(xiàn)的問題，鋼結(jié)構(gòu)焊接后發(fā)生的變形大致可分為兩種情況即整體結(jié)構(gòu)的變形和結(jié) 構(gòu)局部的變形。整體結(jié)構(gòu)的變形包括結(jié)構(gòu)的縱向和橫向縮短與彎曲(即翹曲)。局部變形 表現(xiàn)為凸彎、波浪形、角變形等多種。
防止和減少鋼結(jié)構(gòu)焊接變形的措施目前主要有1焊接結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)；2焊接操 作嚴(yán)格地遵守焊接規(guī)程和操作方法；3減少焊接變形的措施(反變形法、剛性固定法、錘擊 焊縫法、焊接工藝的改進(jìn))；4增加收縮富裕量。出現(xiàn)焊接變形之后一般采取機(jī)械矯正法和 火焰矯正法來進(jìn)行矯正。
不是所有的措施對(duì)鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的焊接變形問題都能適用的。有些措施因受到現(xiàn)場 場地、氣候、空間等條件的制約而無法適用。針對(duì)具體的問題還要采取具體的措施。
在高空將預(yù)先加工成弧形的鋼板吊裝就位后通過外單側(cè)焊接制作成圓套筒以加 固已有的鋼筋混凝土煙囪，該加固技術(shù)目前國內(nèi)外還沒有這方面的加固技術(shù)，也沒有相應(yīng) 的文獻(xiàn)介紹。而在現(xiàn)場實(shí)施過程中，出現(xiàn)了鋼套筒嚴(yán)重變形問題，在對(duì)已有鋼筋混凝土煙囪 采取鋼套筒加固技術(shù)沿用已有的焊接變形控制技術(shù)無法滿足要求。
在與本申請(qǐng)相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域中，
中國發(fā)明專利公開CN101011781提供一種橋梁鋼塔柱制造過程中焊接變形控制 方法，它是通過將“板一板塊一板單元一塊體一箱體”的制造方案，對(duì)焊接變形實(shí)現(xiàn)分級(jí)控 制。將板調(diào)直后組裝加勁肋形成板塊，板塊形成板單元中間用橫隔板及四個(gè)角壁板單元連 接組成塊體，在形成箱體時(shí)又要有中間橫隔板、側(cè)壁板、內(nèi)壁板、外壁板等單元焊接才能形 成，結(jié)構(gòu)異常復(fù)雜。對(duì)鋼套筒焊接不適用。
中國發(fā)明專利公開CN1M4508提供一種大型結(jié)構(gòu)件焊接變形控制方法，它是通過 在零件下料和結(jié)構(gòu)件裝配尺寸上預(yù)留收縮余量，并將大型結(jié)構(gòu)件劃分為若干子部套，分別 將各子部套先裝配，再焊接；將焊接好的各子部套裝配為整體，再焊接；焊后結(jié)構(gòu)件整體退 火去應(yīng)力；在熱處理后運(yùn)輸前，在結(jié)構(gòu)件的相關(guān)部位布置拉筋。通過增設(shè)拉筋的方式來防止 焊接變形。對(duì)于鋼套筒外側(cè)為圓弧形增設(shè)拉筋阻止變形效果差。
中國發(fā)明專利公開CN1915573提供一種特種電機(jī)機(jī)座焊接變形控制方法，它用支 架和工藝法蘭將機(jī)座固定牢固，在上端環(huán)外表面X、Y十字中心線，在上端環(huán)焊縫處劃八等 分線，氬弧焊打底前使用丙酮或絲綢清洗坡口，焊后采用角形砂輪修磨焊縫，著色探傷，最 后由兩名焊工按工藝要求及焊接順序?qū)ΨQ同步施焊，層間溫度控制在50°C，每焊一層，風(fēng)槍振動(dòng)錘擊5-8遍，焊接完畢，表面層不振動(dòng)錘擊。焊接工序繁瑣，精度要求高。對(duì)鋼套筒施 工無法滿足要求。
中國發(fā)明專利公開CN1294039提供一種軸流式水輪機(jī)葉片的焊接變形控制方法， 它將切割成條的鋼板立起，布在待修復(fù)葉片正面，并成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，然后將鋼板與葉片焊 接牢固，對(duì)葉片進(jìn)行大面積施焊，施焊完成后，整體高溫回火，回火后即刻割除鋼板。立起的 鋼板起剛性支撐作用，鋼材耗量大，焊接、切割工作量大，占用加工時(shí)間長。增設(shè)鋼立板對(duì)鋼 套筒表面的破損嚴(yán)重，對(duì)今后鋼套筒的外防腐表面處理難度大、效果差。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決上述缺陷，提供一種鋼套筒高空焊接方法。本發(fā)明大大減少輔助 鋼材用量，對(duì)鋼套筒本體的外表損傷最少，而且保證了鋼套筒的高空焊接變形滿足要求。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的一種鋼套筒高空焊接方法，它包括下列步驟
步驟一，鋼套筒弧形板分片加工，在出廠前預(yù)組裝；
步驟二，鋼套筒弧形板現(xiàn)場高空吊裝就位；
步驟三，安裝剛性固定焊接變形調(diào)整裝置，并調(diào)整好后先進(jìn)行定位焊；
步驟四，立縫焊接；
步驟五，橫縫焊接；
步驟六，焊接跨接兩個(gè)鋼套筒的弧形板后，拆除剛性固定焊接變形裝置。
所述的鋼套筒高空焊接方法，所述焊接變形調(diào)整裝置包括錯(cuò)邊量調(diào)整機(jī)構(gòu)和間隙 調(diào)整機(jī)構(gòu)。
所述的鋼套筒高空焊接方法，所述錯(cuò)邊量調(diào)整機(jī)構(gòu)包括一個(gè)卡馬和一個(gè)楔形塊， 所述卡馬缺口向內(nèi)焊接在鋼管接口處外凸的一邊，而所述楔形塊以其水平的一邊焊接在鋼 管接口處，并和所述卡馬對(duì)應(yīng)設(shè)置。
所述的鋼套筒高空焊接方法，所述間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)設(shè)置在鋼套筒的加固板對(duì)接處， 它由一個(gè)拉板、兩個(gè)帶孔的定位塊和四個(gè)錐形的沖子組成，定位塊分別安裝在需要對(duì)接的 兩段加固板板口，拉板上的兩處開口部位套過定位塊用兩個(gè)沖子固定。
本發(fā)明不但取消了大量的輔助拉筋或鋼立板，也不用先組裝成塊體再去集成，剛 性固定焊接變形調(diào)整裝置安裝固定好后可直接進(jìn)行焊接施工，焊接施工完后將剛性固定焊 接變形裝置拆除后局部打磨即可，大大減少了輔助鋼材的用量，確保了焊接變形得以控制， 而且這樣的裝置對(duì)鋼套筒外表面的破損降到了最低。


下面，結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明的
具體實(shí)施例方式
圖1為本發(fā)明的焊接變形調(diào)整裝置示意圖。
圖2為所述弧形板示意圖。
具體實(shí)施方式
一種鋼套筒高空焊接方法，它包括下列步驟
步驟一，鋼套筒弧形板分片加工，在出廠前預(yù)組裝；
步驟二，鋼套筒弧形板現(xiàn)場高空吊裝就位；
步驟三，安裝剛性固定焊接變形調(diào)整裝置，并調(diào)整好后先進(jìn)行定位焊；
步驟四，立縫焊接；
步驟五，橫縫焊接；
步驟六，焊接跨接兩個(gè)鋼套筒的弧形板9后，拆除剛性固定焊接變形裝置。
所述焊接變形調(diào)整裝置，它連接在待對(duì)準(zhǔn)的兩個(gè)鋼套筒外壁接口處，它包括錯(cuò)邊 量調(diào)整機(jī)構(gòu)和間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)。
所述錯(cuò)邊量調(diào)整機(jī)構(gòu)包括一個(gè)卡馬4和一個(gè)楔形塊3，所述卡馬4缺口向內(nèi)焊接 在鋼管接口處外凸的一邊2，而所述楔形塊3以其水平的一邊焊接在鋼管接口處內(nèi)凹的一 邊1，并和所述卡馬4對(duì)應(yīng)設(shè)置?？R4和楔形塊3主要是用來調(diào)整對(duì)接口的錯(cuò)邊量，使用 過程中將卡馬4安裝在板口凹進(jìn)去的一側(cè)，楔形塊3安裝在板口凸出來的一側(cè)，再利用榔頭 打擊楔形塊3，通過卡馬4把凹進(jìn)去的板口拉出來，楔形塊3將凸出的板口壓進(jìn)去，直至板口 的錯(cuò)邊量達(dá)到應(yīng)允范圍內(nèi)為止。
所述間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)設(shè)置在鋼套筒的加固板7對(duì)接處，它由一個(gè)拉板5、兩個(gè)帶孔的 定位塊8和四個(gè)錐形的沖子6組成，定位塊8分別安裝在需要對(duì)接的兩段加固板7板口，拉 板5上的兩處開口部位套過定位塊8用兩個(gè)沖子6固定。使用時(shí)拉板5上的兩處開口部位 套過定位塊8用兩個(gè)沖子6固定。當(dāng)兩段加固板的對(duì)接間隙過大需調(diào)小時(shí)，按圖1所示形 式在定位塊8與拉板5兩端擋塊之間插入兩個(gè)沖子6，然后用榔頭敲擊沖子6尾部將兩段加 固板拉攏。反之，在定位塊8與拉板5中間擋塊之間插入兩個(gè)沖子6，用榔頭敲擊沖子6可 將兩段加固板張開，從而增大對(duì)接間隙。
實(shí)施例
某鋼筋混凝土煙囪，因筒體砼嚴(yán)重腐蝕喪失強(qiáng)度，為了能實(shí)現(xiàn)不停產(chǎn)加固施工，最 后通過論證決定采用外包鋼套筒的濕法加固方案，對(duì)該鋼筋混凝土煙囪實(shí)施了加固處理。 具體做法如下
對(duì)現(xiàn)場實(shí)際鋼筋混凝土煙囪外徑進(jìn)行測量，將外包鋼套筒根據(jù)鋼板尺寸分成幾片 弧形板分片加工，并在出廠前預(yù)組裝；
鋼套筒弧形板運(yùn)動(dòng)現(xiàn)場進(jìn)行高空吊裝就位；
安裝剛性固定焊接變形調(diào)整裝置(見圖1)，并調(diào)整好錯(cuò)邊量及間隙后先進(jìn)行定位 焊；
完成定位焊后再安裝圖2所示弧形板9，最后實(shí)施加固焊接，先焊立焊縫再焊橫焊 縫。具體操作要點(diǎn)
焊接工藝
加固板材質(zhì)Q345B，板厚IOmm ；
焊接位置橫焊、立焊
焊接方法SMAW
焊接順序
總體焊接順序先立縫后橫縫。
橫縫焊接時(shí)，由3 6名焊工均布于焊縫周圍同時(shí)同步對(duì)稱施焊。
立縫焊接時(shí)，由2名焊工同時(shí)同步焊接。5
每名焊工焊接時(shí)采用分段退步焊。
焊接過程注意事項(xiàng)
弓丨弧在焊道內(nèi)進(jìn)行，不能在焊道區(qū)以外的母材上起弧。
施焊中應(yīng)特別注意接頭和收弧的質(zhì)量，收弧時(shí)應(yīng)將熔池填滿。
多層多道焊時(shí)，接頭錯(cuò)開50mm以上，并連續(xù)施焊。
焊接宜連續(xù)施焊，每一層焊道焊完后及時(shí)清理檢查，清除缺陷后再焊。
焊接過程中，道道清渣并檢查。避免出現(xiàn)尖角，若有則用氣刨或打磨。
焊后焊工及時(shí)清理焊縫表面的熔渣及兩側(cè)的飛濺物，檢查焊縫外觀質(zhì)量。檢查合 格后質(zhì)檢人員做好焊接記錄。
焊接工作結(jié)束，將焊縫區(qū)及焊接工作位置場地清理干凈。
焊接規(guī)范參數(shù)見表1
表2焊接規(guī)范參數(shù)
權(quán)利要求
1.一種鋼套筒高空焊接方法，其特征在于，它包括下列步驟步驟一，鋼套筒弧形板分片加工，在出廠前預(yù)組裝；步驟二，鋼套筒弧形板現(xiàn)場高空吊裝就位；步驟三，安裝剛性固定焊接變形調(diào)整裝置，并調(diào)整好后先進(jìn)行定位焊；步驟四，立縫焊接；步驟五，橫縫焊接；步驟六，焊接跨接兩個(gè)鋼套筒的弧形板后，拆除剛性固定焊接變形裝置。
2.一種鋼套筒高空焊接方法，其特征在于，所述焊接變形調(diào)整裝置包括錯(cuò)邊量調(diào)整機(jī) 構(gòu)和間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋼套筒高空焊接方法，其特征在于，所述錯(cuò)邊量調(diào)整機(jī)構(gòu)包 括一個(gè)卡馬和一個(gè)楔形塊，所述卡馬缺口向內(nèi)焊接在鋼管接口處外凸的一邊，而所述楔形 塊以其水平的一邊焊接在鋼管接口處，并和所述卡馬對(duì)應(yīng)設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋼套筒高空焊接方法，其特征在于，所述間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)設(shè)置 在鋼套筒的加固板對(duì)接處，它由一個(gè)拉板、兩個(gè)帶孔的定位塊和四個(gè)錐形的沖子組成，定位 塊分別安裝在需要對(duì)接的兩段加固板板口，拉板上的兩處開口部位套過定位塊用兩個(gè)沖子 固定。
全文摘要
本發(fā)明涉及鋼結(jié)構(gòu)施工，尤其涉及一種鋼套筒焊接方法。一種鋼套筒高空焊接方法，它包括下列步驟步驟一，鋼套筒弧形板分片加工，在出廠前預(yù)組裝；步驟二，鋼套筒弧形板現(xiàn)場高空吊裝就位；步驟三，安裝剛性固定焊接變形調(diào)整裝置，并調(diào)整好后先進(jìn)行定位焊；步驟四，立縫焊接；步驟五，橫縫焊接；步驟六，焊接跨接兩個(gè)鋼套筒的弧形板后，拆除剛性固定焊接變形裝置。本發(fā)明大大減少輔助鋼材用量，對(duì)鋼套筒本體的外表損傷最少，而且保證了鋼套筒的高空焊接變形滿足要求。
文檔編號(hào)B23K31/00GK102029473SQ20091019639
公開日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2009年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月25日
發(fā)明者唐兵傳, 莊繼勇, 張君根, 朱寶良, 王發(fā), 董耀德, 蔡峰, 袁金兵, 許立新, 黃湘平 申請(qǐng)人:上海寶冶建設(shè)有限公司, 上海寶鋼工業(yè)檢測公司