技术领域
本发明涉及钢结构焊接技术领域,特别涉及一种角钢对接方法。
背景技术
角钢可按结构的不同需要组成各种不同的受力构件,也可作结构之间的连接件,被广泛应用于船舶结构建造。船舶结构建造是整个船舶建造最庞大最繁琐的过程,船体结构形式多样,所需的角钢规格也不同,这就出现了需要两种不同规格角钢对接的情况。
传统的角钢对接需要斜接,并且在斜接后需要背部加一段角钢进行焊接加强,此过程十分繁琐,需要大量人力和时间进行划线切割,型材加工效率不高,而且,精度和质量无法得到保证。
发明内容
本发明的目的是提供一种提高效率的角钢对接方法。
为了实现上述发明目的,本发明角钢对接方法采用的如下技术方案:
一种角钢对接方法,包括如下步骤:
(1)选择需要对接的第一角钢和第二角钢,第一角钢的高度大于第二角钢的高度;
(2)切割第一角钢:在第一角钢对接端的上部切割V型缺口,通过V型缺口将第一角钢的对接端分为上对接端和下对接端,上对接端的下边为V型缺口的上壁,V型缺口的上壁水平布置,所述下对接端的上边为V型缺口的下壁,V型缺口的下壁倾斜布置;将上对接端的端部切割成对接斜面,上对接端的下边超出上对接端的上边;对下对接端竖直切割,上对接端的下边超出下对接端的端部;
(3)对第一角钢的上对接端进行下压,V型缺口的上壁和V型缺口的下壁之间的交点为第一角钢上对接端的转换点,下压后上对接端以转换点为中心实现弯折;弯折后,第一角钢和第二角钢平齐对接,第一角钢上对接端的下边与V型缺口的下壁接触,接触位置形成第一焊缝,上对接端的对接斜面与下对接端的端面处于同一平面,上对接端的对接斜面与第二角钢的端面对接,形成竖直的第二焊缝,下对接端的端面与第二角钢的端面对接,形成竖直的第三焊缝;
(4)对第一焊缝、第二焊缝和第三焊缝进行焊接,焊接后,第一角钢和第二角钢之间对接完成;
所述第一角钢的切割方法包括如下步骤:
(101)获得H1和H2:H1为第一角钢的高度,H2为第二角钢的高度;
(102)获得转换点与第一角钢上对接端上边之间的距离h2:h2=t2+r1+10,所述第一角钢包括相互垂直的的腹板和面板,t2为面板厚度,r1为腹板与面板连接圆弧半径;
(103)获得下对接端与第二角钢对接面的高度h1:h1=H2-h2-3;
(104)获得V型缺口的夹角A:如果H1-H2﹤30,A=ARCTAN((H1-H2)/120),否则,A=14;
(105)获得转换点与第一角钢下对接端端部之间的距离X1:X1=4×(H1-H2),且X1≥120;
(106)获得上对接端的下边超出下对接端端部的距离Y:Y=X1/cos(A)-X1-3×tan(A);
(107)获得上对接端下边超出上对接端上边之间的距离X2:X2=(h2-3)×tan(A);
(108)将获得的公式或数值输入自动化喷粉划线设备中,通过自动化喷粉划线设备对第一角钢进行喷粉划线,得到第一切割线、第二切割线、第三切割线和第四切割线;第一切割线为V型缺口的上壁,第二切割线为V型缺口的下壁,第三切割线为对接斜面,第四切割线为第一角钢下对接端的端部边沿;
(109)沿第一切割线、第二切割线、第三切割线和第四切割线进行切割,第一角钢切割完成。
优选的,所述自动化喷粉划线设备为印字划线喷码机。
优选的,所述第一角钢为L型钢。
优选的,所述第二角钢为L型钢。
优选的,所述V型缺口紧靠面板的位置切割。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
1、本发明对第一角钢进行V型缺口的切割处理,切割后,通过下压第一角钢的上对接端,使得上对接端的下边与V型缺口的下壁接触,上对接端的对接斜面与下对接端的端面处于同一平面,并与第二角钢的端面对接,此时,第一角钢与第二角钢实现平齐对接;对接完后,无需增加其他角钢加强结构强度,节省钢材成本;
2、本发明利用公式计算并将其输入自动化喷粉划线设备中,利用自动化喷粉划线设备处理数据并进行划线,可以简单、高效、精确地划出切割线,减少人力成本,提高角钢加工效率,同时,减少误差,提高加工焊接精度,提高焊接质量。
附图说明
图1为本发明的第一角钢对接前的示意图;
图2为第一角钢上对接端下压后的对接示意图;
图3为第一角钢的结构示意图。
其中,1第一角钢,1a腹板,1b面板,2第二角钢,3转换点,4上对接端,5V型缺口,6对接斜面,7第一焊缝,8第二焊缝,9第三焊缝,10下对接端。
具体实施方式
下面结合具体实施方式,进一步阐明本发明,应理解这些实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围,在阅读了本发明之后,本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
如图1-3所示,一种角钢对接方法,包括如下步骤:
(1)选择需要对接的第一角钢1和第二角钢2,第一角钢1的规格为300×90×10×16,其中,300为腹板宽度,90为面板宽度,10为腹板厚度,16为面板厚度,单位为毫米;第二角钢2的规格为250×90×10×15;
(2)切割第一角钢1:在第一角钢1对接端的上部切割V型缺口5,第一角钢1包括相互垂直的的腹板1a和面板1b,V型缺口5紧靠面板1b的位置切割;通过V型缺口5将第一角钢1的对接端分为上对接端4和下对接端10,上对接端4的下边为V型缺口5的上壁,V型缺口5的上壁水平布置,下对接端10的上边为V型缺口5的下壁,V型缺口5的下壁倾斜布置;将上对接端4的端部切割成对接斜面6,上对接端4的下边超出上对接端4的上边;对下对接端10竖直切割,上对接端4的下边超出下对接端10的端部;
(3)对第一角钢1的上对接端4进行下压,V型缺口5的上壁和V型缺口5的下壁之间的交点为第一角钢1上对接端4的转换点3,下压后上对接端4以转换点3为中心实现弯折;弯折后,第一角钢1和第二角钢2平齐对接,第一角钢1上对接端4的下边与V型缺口5的下壁接触,接触位置形成第一焊缝7,上对接端4的对接斜面6与下对接端10的端面处于同一平面,上对接端4的对接斜面6与第二角钢2的端面对接,形成竖直的第二焊缝8,下对接端10的端面与第二角钢2的端面对接,形成竖直的第三焊缝9;
(4)对第一焊缝7、第二焊缝8和第三焊缝9进行焊接,焊接后,第一角钢1和第二角钢2之间对接完成;
第一角钢1的切割方法包括如下步骤:
(101)获得H1和H2:H1为第一角钢的高度,也就是第一角钢腹板的宽度,H2为第二角钢的高度,也就是第二角钢腹板的宽度,因此,H1=300,H2=250;
(102)获得转换点3与第一角钢1上对接端4上边之间的距离h2:h2=16+19+10,h2=45;
(103)获得下对接端10与第二角钢对接面的高度h1:h1=250-45-3,h1=202;
(104)获得V型缺口5的夹角A:300-250﹥30,所以,A=14;
(105)获得转换点3与第一角钢1下对接端10端部之间的距离X1:X1=4×(300-250),X1=200;
(106)获得上对接端4的下边超出下对接端10端部的距离Y:Y=200/cos(14)-200-3×tan(14),Y=5;
(107)获得上对接端4下边超出上对接端4上边之间的距离X2:X2=(45-3)×tan(14),X2=11;
(108)将上述步骤获得的公式或数值输入自动化喷粉划线设备中,自动化喷粉划线设备为印字划线喷码机,通过自动化喷粉划线设备对第一角钢进行喷粉划线,得到第一切割线、第二切割线、第三切割线和第四切割线;第一切割线为V型缺口5的上壁,第二切割线为V型缺口5的下壁,第三切割线为对接斜面6,第四切割线为第一角钢1下对接端10的端部边沿;
(109)沿第一切割线、第二切割线、第三切割线和第四切割线进行切割,第一角钢切割完成。
本发明的具体工作过程与原理:本发明对第一角钢进行V型缺口的切割处理,切割后,通过下压第一角钢的上对接端,使得上对接端的下边与V型缺口的下壁接触,上对接端的对接斜面与下对接端的端面处于同一平面,并与第二角钢的端面对接,此时,第一角钢与第二角钢实现平齐对接;上对接端的下边与V型缺口的下壁接触的位置形成第一焊缝,上对接端的对接斜面与第二角钢的端面对接处形成竖直的第二焊缝,下对接端的端面与第二角钢的端面对接处形成竖直的第三焊缝,焊接时,只需要对第一焊缝、第二焊缝和第三焊缝进行焊接,焊接后无需在背面继续增加其他角钢提高结构强度;本发明利用自动化喷粉划线设备处理数据并进行划线,可以简单、高效、精确地划出切割线,减少人力成本,提高角钢加工效率,同时,减少误差,提高加工焊接精度,提高焊接质量。
