襄阳钢构厂家浅析桥梁钢结构自动化焊接的关键技术

文章出处:www.5plf.com  |  发布时间:2019/5/15 18:18:03  |  浏览次数:23

    要想发展桥梁钢结构自动化焊接,需要钢桥设计师、自动化设备研发单位、钢结构制造厂的密切配合,需要设计师设计标准化的桥梁构件,焊接设备厂研发高精度的自动化设备,钢结构制造厂对制造工艺深入研究,共同努力才能实现。下面是襄阳钢构,襄阳钢结构价格,襄阳钢结构厂家以港珠澳大桥制造为例进行说明。
(1)桥梁结构设计的标准化 港珠澳大桥钢箱梁板单元生产量大,大桥总共约40万t的板单元制造,工程量大,顶板、底板、腹板、横隔板单元等同类构件的数量多,相同构件采用标准化设计,?#27973;?#36866;合进行自动化制造。标准化设计是保证港珠澳大桥制造实现自动化焊接的前提。
在进行桥梁钢结构设计时,要注意对局部细节的处理,应便于实现自动化焊接。如在进行横隔板上加劲肋设计时,中间水平肋与竖向肋的间距如果较小,采用机器人焊接竖向肋时,由于水平肋妨碍焊枪通过,所以为保证焊缝的连续性,提高焊缝质量,要保证肋间距在40mm,水平肋端部切角≥50°
(2)研发高精度的自动化焊接设备 高精度的自动化设备是实现桥梁钢结构自动化焊接的关键。由于桥梁钢结构受疲劳载荷,所以为了提高钢桥的疲劳寿命,防止脆性断裂,要求制造精度高,对焊缝外观成形、内部质量和冲击韧性要求高,这就需要采用具有高精度的焊接机器人设备来保证,因为机器人焊接设备具有接触传?#23567;?#30005;弧跟踪等功能。
(3)对制造工艺进行深入研究 针对各种不同的桥梁结构件,制造厂的工程师对其结构和制造工艺进行深入研究,研发专用的加工设备,只有合理的工艺与先进的设备相结合,才能实现自动化焊接,从而促进产品质量的提升和生产效率的提高。
  ?#24359;?U形肋板单元自动组装定位焊。桥面板单元是决定桥梁寿命的关键部件, U形肋与桥面板之间角焊缝直接承受车轮荷载,易疲劳破坏,影响桥梁安全和寿命。桥面板单元U形肋角焊缝采用单面焊接,熔深要求达到U形肋厚度的80%以上,即8mm厚U形肋焊缝熔透深度≥6.4mm,且不得焊漏,即达到“透而不漏”的效果。U形肋的组装精度是保证U形肋角焊缝焊接质量的前提,为此研发了U形肋板单元自动组装定位机床,它集自动行走、打磨、除尘、定位、压紧和机器人定位焊于一体,安全环保,极大地提高了组装效率、组装精度和定位焊缝质量,确保U形肋与桥面板组装间隙控制在≤0.5mm。

 

二、板单元焊接机器人。桥梁结构件质量至关重要,而影响桥梁结构件质量的最重要因素就是焊缝的质量,尤其是顶板单元U形肋角焊缝,要求熔透深度达到板厚的80%以上,且不能焊漏,还要有良好的外观质量。为了保证焊接质量,研发了板单元焊接机器人配合反变形翻转胎架焊接U形肋角焊缝的焊接工艺。通过大量的焊接试验确定了双道的焊接工艺,即第1道采用小电流打底,机器人接触传感和电弧跟踪的功能可以保证U形肋角焊缝的熔透深度?#22351;?道采用大电流盖面,船位焊接获得优良的外观成形,提高了焊接质量的稳定性。通过疲劳试验对比,采用机器人焊接的角焊缝较传统跟踪器焊接的角焊缝抗疲劳性能优势明显,抗疲劳强度提高40MPa,有效提高了板单元的抗疲劳性能。此外,反变形技术减小了板单元的焊接变形,节省了焊后修整的人力、物力,提高了生产效率。
三、横隔板单元焊接机器人。根据港珠澳大桥横隔板的结构特点,采用门式多头自动化焊接系统实现焊接,每套自动焊机具有两个机械手,?#30452;?#22266;定在可以旋转的?#20449;?#19978;,?#20449;?#21487;以在门架横梁上左右移动,门架在伺服电动机的驱动下可以在纵向轨道上行走。两个机械手不仅能够实现板肋两侧角焊缝同时施焊,有效减小焊接变形,还能够通过程序设置,实现板肋端部自动连续包角焊接,保证了焊接质量,提高了焊缝的疲劳等级。

 

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