一种T型角焊缝的焊接方法与流程

一种t型角焊缝的焊接方法
技术领域
1.本发明涉及焊接方法技术领域，尤其涉及一种t型角焊缝的焊接方法。


背景技术：

2.船舶建造过程中，如图1所示，存在很多的板状结构101，板状结构101与板状结构101之间组成大量的t型角焊缝，板状结构101与板状结构101通过焊接连接形成焊角10。根据受力不同，角焊缝焊角10的焊角尺寸设置各不相同，对于强受力结构，通常将焊角尺寸设置非常大，为满足焊角尺寸的需求，焊角10通常需要采用多层多道焊，每道焊接均利用焊枪沿焊缝的延伸方向进行直线焊接，熔池宽度较小，而且每层每道之间需要进行清理，耗时耗力。由于焊接为人工施工，主观因素对焊角10质量的影响较大，易发生焊道布置不合理的情况，容易造成焊缝存在缺陷，必要时焊缝需要进行返修，影响船舶的生产效率。
3.基于此，亟需一种t型角焊缝的焊接方法用来解决如上提到的问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种t型角焊缝的焊接方法，以实现通过一次焊接即可实现焊角尺寸的需求，节省清理的时间，降低焊角处出现缺陷的可能性，同时保证船舶的生产效率。
5.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
6.一种t型角焊缝的焊接方法，使用焊枪进行焊接，所述焊枪包括导电杆，所述导电杆具有倾斜于所述焊枪的轴线的倾斜状态，所述导电杆能够绕所述轴线转动，当所述导电杆处于所述倾斜状态时，所述导电杆用于输出焊丝的一端偏离所述轴线，所述焊接方法包括：
7.s1、获取第一钢板和第二钢板，所述第一钢板的端部朝向所述第二钢板延伸且所述第一钢板与所述第二钢板垂直设置，所述第一钢板的端部与所述第二钢板之间存在间隙；
8.s2、将所述导电杆用于输出焊丝的一端朝向焊缝根部设置，且所述轴线与所述第二钢板之间呈45
°
夹角，处于所述倾斜状态的所述导电杆绕所述轴线转动，所述焊枪沿所述焊缝的延伸方向移动。
9.作为一种t型角焊缝的焊接方法的可选技术方案，步骤s2中，所述焊枪依次对所述第一钢板相背的两侧进行焊接。
10.作为一种t型角焊缝的焊接方法的可选技术方案，步骤s2中，所述焊枪安装在移动车上，所述移动车底部转动连接有车轮，所述移动车上还设置有驱动电机，所述驱动电机能够驱动所述车轮转动以使所述移动车沿所述延伸方向移动。
11.作为一种t型角焊缝的焊接方法的可选技术方案，所述移动车的顶壁以及朝向所述第一钢板的侧壁之间设置有避让斜面，所述避让斜面间隔设置在所述焊枪下方，且所述避让斜面与所述轴线平行设置。
12.作为一种t型角焊缝的焊接方法的可选技术方案，步骤s2中，所述焊枪沿所述延伸方向匀速移动。
13.作为一种t型角焊缝的焊接方法的可选技术方案，步骤s2形成的焊角的焊角尺寸为10mm～15mm，所述导电杆用于输出所述焊丝的一端与所述轴线之间的垂直距离为4mm～6mm。
14.作为一种t型角焊缝的焊接方法的可选技术方案，步骤s2中的焊接工艺参数为，焊接电流300a～350a，焊接电压28v～35v，焊接速度25cm/min～35cm/min。
15.作为一种t型角焊缝的焊接方法的可选技术方案，所述第二钢板与水平面之间的夹角为0～45
°
。
16.作为一种t型角焊缝的焊接方法的可选技术方案，所述间隙的高度为0～2mm。
17.作为一种t型角焊缝的焊接方法的可选技术方案，所述第一钢板的厚度不小于5mm；和/或，所述第二钢板的厚度不小于5mm。
18.本发明的有益效果：本发明提供的t型角焊缝的焊接方法，进行焊接时，焊枪的导电杆处于倾斜状态，且倾斜状态的导电杆能够转动，使得焊丝能够在焊缝处形成圆形熔池，相较于直线型焊接，扩大了熔池宽度，且焊枪又沿焊缝的延伸方向移动，以在焊缝处形成焊角。本发明提供的t型角焊缝的焊接方法，避免了多层多道焊，一次焊接即可满足焊角的焊角尺寸需求，在保证第一钢板与第二钢板之间的连接强度的同时，提高了焊接效率，又减少了清理时间，保证了船舶的生产效率。而且降低了主观因素对焊角质量的影响，降低了发生焊道布置不合理的可能性，从而降低了造成焊缝缺陷的可能性，避免了返修，进一步保证了船舶的生产效率。
附图说明
19.图1是现有技术中的t型角焊缝的结构示意图；
20.图2是本发明实施例提供的焊枪的结构示意图；
21.图3是本发明实施例提供的t型角焊缝的结构示意图；
22.图4是本发明实施例提供的水平设置的第二钢板与第一钢板装配后的结构示意图；
23.图5是本发明实施例提供的t型角焊缝的焊接过程中的结构示意图；
24.图6是本发明实施例提供的倾斜设置的第二钢板与第一钢板装配后的结构示意图；
25.图7是本发明实施例提供的焊枪在焊接过程中的部分结构示意图。
26.图中：
27.101、板状结构；
28.10、焊角；
29.1、第一钢板；2、第二钢板；3、间隙；
30.4、焊枪；40、轴线；41、导电杆；42、角度调节钮；43、套筒；
31.5、移动车；51、车轮；52、安装架；53、避让斜面；6、焊丝；
32.7、焊枪控制盒；71、开关；72、速度旋钮；73、方向调节钮。
具体实施方式
33.为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
34.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
35.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
36.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
37.本实施例提供了一种t型角焊缝的焊接方法，如图2所示，使用焊枪4进行焊接，焊枪4包括导电杆41，导电杆41具有倾斜于焊枪4的轴线40的倾斜状态，导电杆41能够绕轴线40转动，当导电杆41处于倾斜状态时，导电杆41用于输出焊丝6的一端偏离轴线40。导电杆41还具有沿轴线40延伸的延伸状态，当导电杆41处于延伸状态时，导电杆41以及导电杆41输出的焊丝6均与轴线40共线。焊枪4还包括套筒43，套筒43包覆在导电杆41一端的外侧并形成焊枪4的外壁，套筒43的横截面呈圆形，且套筒43的轴线即为上述轴线40，导电杆41用于输出焊丝6的一端伸出套筒43。套筒43内还设置有驱动电机及倾斜机构，驱动电机用于驱动导电杆41绕轴线40转动，倾斜机构用于驱动导电杆41偏转，以使导电杆41在倾斜状态和延伸状态之间切换。以图2中的方向为准，导电杆41的右侧为输出焊丝6的一端，导电杆41的左侧伸入套筒43并与套筒43内部的驱动电机及倾斜机构连接。图2中的导电杆41处于延伸状态。
38.进一步地，焊枪4上还设置有角度调节钮42，角度调节钮42与倾斜机构电连接，便于调整导电杆41相对于轴线40的倾斜角度。
39.焊枪4外侧设置有焊枪控制盒7，焊枪控制盒7上设置有开关71、速度旋钮72以及方向调节钮73。开关71、速度旋钮72以及方向调节钮73均与焊枪4的驱动电机电连接，开关71能够控制驱动电机的启闭，速度旋钮72能够调节驱动电机的转速，方向调节钮73能够控制驱动电机的输出轴沿顺时针或逆时针旋转。
40.其中，焊枪4和焊枪控制盒7的结构均为现有技术，焊枪控制盒7控制驱动电机的控制原理及连接电路也为现有技术，非本实施例保护的重点，在此不再赘述。
41.具体地，如图2-图5所示，t型角焊缝的焊接方法包括：
42.s1、获取第一钢板1和第二钢板2，第一钢板1的端部朝向第二钢板2延伸且第一钢板1与第二钢板2垂直设置，第一钢板1的端部与第二钢板2之间存在间隙3；
43.s2、将导电杆41用于输出焊丝6的一端朝向焊缝根部设置，且轴线40与第二钢板2之间呈45
°
夹角，处于倾斜状态的导电杆41绕轴线40转动，焊枪4沿焊缝的延伸方向移动。
44.本实施例提供的t型角焊缝的焊接方法，进行焊接时，焊枪4的导电杆41处于倾斜状态，且倾斜状态的导电杆41能够转动，使得焊丝6能够在焊缝处形成圆形熔池，相较于直线型焊接，扩大了熔池宽度，且焊枪4又沿焊缝的延伸方向移动，以在焊缝处形成焊角10。本实施例提供的t型角焊缝的焊接方法，避免了多层多道焊，一次焊接即可满足焊角10的焊角尺寸需求，在保证第一钢板1与第二钢板2之间的连接强度的同时，提高了焊接效率，又减少了清理时间，保证了船舶的生产效率。而且降低了主观因素对焊角10质量的影响，降低了发生焊道布置不合理的可能性，从而降低了造成焊缝缺陷的可能性，避免了返修，进一步保证了船舶的生产效率。
45.在本实施例中，采用的焊枪4为co2焊枪，焊枪4还包括能够输出co2的co2出气嘴，co2出气嘴设置在导电杆41用于输出焊丝6的一端的一侧，能够起到保护焊角10的作用，避免了焊角10内形成气孔，保证了焊角10的质量，从而保证了第一钢板1与第二钢板2之间的连接强度。
46.如图2-图7所示，下面详细说明本实施例提供的t型角焊缝的焊接方法。该焊接方法包括：
47.s1、获取第一钢板1和第二钢板2，第一钢板1的端部朝向第二钢板2延伸且第一钢板1与第二钢板2垂直设置，第一钢板1的端部与第二钢板2之间存在间隙3。
48.具体地，间隙3的高度h的范围为0～2mm。优选为间隙3的高度h＞0，使得焊丝6熔化后获得的液态金属与第一钢板1和第二钢板2之间的接触面积较大，保证了第一钢板1与第二钢板2之间的连接强度。第一钢板1的厚度不小于5mm；和/或，第二钢板2的厚度不小于5mm。第一钢板1与第二钢板2的厚度均较厚，为了将第一钢板1和第二钢板2牢固连接，焊角10的焊角尺寸较大，焊角10的焊角尺寸为10mm～15mm。
49.在本实施例中，第一钢板1和第二钢板2的厚度均不小于5mm。在其他实施例中，也可以是第一钢板1与第二钢板2其中一个的厚度不小于5mm。
50.在本实施例提供的焊接方法，适用于与水平面之间的夹角为0～45
°
的第二钢板2。进一步优选适用于如图4所示的代号1f的平角焊试件(即第二钢板2与水平面之间的夹角为45
°
)以及如图6所示的代号2f的横角焊试件(即第二钢板2与水平面之间的夹角为0)。
51.在本实施例中，焊丝6采用e71t-1c型号的材料，焊丝6直径为1.0mm～1.2mm。上述材料型号与直径范围，保证了焊角10能够一次成型。
52.s2、将导电杆41用于输出焊丝6的一端朝向焊缝根部设置，且轴线40与第二钢板2之间呈45
°
夹角，处于倾斜状态的导电杆41绕轴线40转动，焊枪4沿焊缝的延伸方向移动。
53.具体地，步骤s2中的焊接工艺参数为，焊接电流300a～350a，焊接电压28v～35v，焊接速度25cm/min～35cm/min。
54.优选地，步骤s2，如图7所示，导电杆41用于输出焊丝6的一端与轴线40之间的垂直距离为4mm～6mm。由于焊角10的焊角尺寸为10mm～15mm，若将焊角10看作直角三角形结构，那么两个直角边分别与第一钢板1和第二钢板2贴合，且导电杆41用于输出焊丝6的一端朝向焊缝根部设置，即轴线40经过两个直角边的连接点，两个直角边的尺寸即为10mm～15mm。若将上述垂直距离设置为4mm～6mm，能够使得焊丝6伸出导电杆41的距离较短，避免了焊丝
6弯折，保证能够满足焊角尺寸，保证了焊角10的质量，保证了第一钢板1与第二钢板2之间的连接强度。
55.进一步地，导向杆41绕轴线40的转动速度为1500转/分-2000转/分。且导向杆41为匀速转动。
56.优选地，步骤s2中，焊枪4依次对第一钢板1相背的两侧进行焊接。在第一钢板1的两侧均焊接，使得第一钢板1的两侧均形成焊角10，进一步保证了第一钢板1与第二钢板2之间的连接强度，避免了第一钢板1和第二钢板2在焊接船舶上其他结构时分离，避免了返工操作，也避免了返工时清除焊角10的操作，保证了船舶的生产效率。进一步地，第一钢板1两侧的焊角10的焊角尺寸相同，避免了再次调整焊接工艺参数、焊枪4移动速度以及导向杆41的转动速度，保证了焊接效率，从而保证了船舶的生产效率。
57.进一步地，步骤s2中，如图5所示，焊枪4安装在移动车5上，移动车5底部转动连接有车轮51，移动车5上还设置有驱动电机，驱动电机能够驱动车轮51转动以使移动车5沿延伸方向移动。设置移动车5带动焊枪4移动，提高了自动化程度，同时也进一步避免了人工操作，降低了主观因素对于焊接效果的影响，保证了焊角10的质量，降低了造成焊缝缺陷的可能性，避免了返修，进一步保证了船舶的生产效率。在本实施例中，步骤s2中，焊枪4沿延伸方向匀速移动，速度的取值范围为25cm/min～35cm/min，焊接速度即为移动车5的移动速度。
58.移动车5的顶部固定设置有安装架52，焊枪4的顶部可拆卸连接于安装架52，便于根据不同的焊接需求更换焊枪4，保证了焊接质量，降低了造成焊缝缺陷的可能性，保证了船舶的生产效率。
59.优选地，移动车5的顶壁以及朝向第一钢板1的侧壁之间设置有避让斜面53，避让斜面53间隔设置在焊枪4下方，且避让斜面53与轴线40平行设置。设置避让斜面53，能够避免移动车5与焊枪4之间产生干涉，能够保证移动车5的横向面积较大，避免了由于避让焊枪4导致的移动车5水平面积较小的情况发生，保证了移动车5的平稳程度，从而避免了移动车5侧翻的可能性，保证了焊接过程能够顺利进行，提高了焊接效率，保证了船舶的生产效率。而且降低了造成焊缝缺陷的可能性，避免了返修，进一步保证了船舶的生产效率。
60.显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。