橋梁鋼結構焊接自動化技術研究

時間:2022-03-13 11:25:15

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橋梁鋼結構焊接自動化技術研究

摘要:公路、鐵路等交通系統的不斷完善,帶動了橋梁工程的快速發展。在橋梁建設的工作中,不僅需要滿足功能性的要求,還需向著高速化、大跨度與環保性、美觀性的方向發展。在此情況下,應積極采用先進的鋼結構焊接自動化技術,滿足當前的發展要求,將先進鋼結構焊接自動化技術的積極作用充分發揮,形成良好的工作模式與技術體系。

關鍵詞:橋梁鋼結構;焊接自動化技術;應用與發展

橋梁鋼結構的施工工作中,采用先進的焊接自動化技術,不僅可以提升鋼結構的焊接施工質量,還能保證外表的美觀,節約資源滿足環保性的發展要求。鑒于此,在橋梁鋼結構的焊接施工工作中,應積極采用先進的焊接自動化技術,樹立正確的觀念意識,采用先進的技術措施,提升鋼結構的施工效果。

1橋梁鋼結構自動化焊接工作的難點分析

1.1構件結構的影響。橋梁鋼結構中的構件一般較為新穎,且結構具有多元化的特點,不利于采用自動化的焊接技術。在實際工作中,受到空間結構因素的影響,在箱型桿件內部區域、整體節點間隙區域實際焊接期間,由于空間很小,所以很難使用自動化焊接設備,不能確保整體的焊接工作質量和效果。1.2焊接位置不良。當前,在自動化焊接技術實際應用的過程中,主要采用平位的焊接方式,很少會采用立位與橫位的焊接方式,受到焊接位置的影響,在實際工作中不能確保各方面的工作質量,難以有效地進行自動化焊接處理。受到上述因素的影響,在橋梁鋼結構的自動化焊接工作中,還存在很多問題與不足之處,嚴重影響整體的焊接工作質量與水平。在此情況下,就應該結合橋梁鋼結構的自動化焊接特點與需求,合理地使用先進自動化技術,對技術措施與方式進行改良,創新相關的技術操作方式,打破傳統工作的局限性。

2橋梁鋼結構自動化焊接的技術措施

在橋梁鋼結構焊接工作中,采用先進的自動化焊接措施,要求設計人員、自動化設備研發部門與制造廠家相互配合,在保證設計出標準化橋梁構件的情況下,研發出精確度較高的自動化焊接機械設備,深入研究各種工藝技術,在相互合作的情況下,提升焊接技術的應用效果。具體措施為:2.1結構標準化設計。一般情況下,橋梁鋼結構的數量很多,體育龐大,構件的也很煩瑣,要想有效的采用自動化焊接技術,就應該事先標準化的設計,有效提升焊接制造的工作水平。在此過程中,開展橋梁鋼結構的標準化設計工作,應該強化局部細節的處理力度,便于合理采用先進的自動化焊接技術。例如,在橫隔板結構的加勁肋設計工作中,水平類型與豎向類型的加勁肋的間距過小,在使用機器人進行自動化焊接期間,很容易有阻礙,不能保證焊接空間的充足性。所以,在實際工作中,要確保焊接縫的連續性,有效地提升焊縫質量,保證加勁肋間距控制在4厘米左右,水平肋段的切角超過50度。2.2積極采用先進的自動化焊接技術。在橋梁鋼結構的焊接工作中,采用先進的自動化焊接技術,應遵循科學化的原則,深入研究工藝技術與結構制造技術,研發出先進的加工機械設備,將各種自動化焊接技術與機械設備相互整合,在確保自動化焊接的情況下,提升焊接的工作質量與水平。(1)U形肋板單元的自動化組裝定位焊接技術。一般情況下,橋梁鋼結構中的板單元質量,對整體橋梁壽命起著決定性的作用,而U形肋和板面之間的角焊接,會直接承受車輪的荷載,很容易出現疲勞損壞的現象,對橋梁結構的安全性和壽命會產生直接影響。一般情況下,橋面板單元U形肋角焊接期間,主要使用單面焊接技術措施,熔深要滿足U形肋厚度的81%之上,如果厚度為8毫米,熔深就應該超過6.4毫米,不可以出現焊漏的現象。在精確焊接工作中,可采用自動化組裝定位機床進行處理,將自動化的行走功能、除塵功能、定位功能與機器人功能相互整合,滿足安全環保的工作要求,在一定程度上可以提升自動化焊接的水平,滿足當前的自動化焊接工作要求。(2)板單元的機器人焊接技術。橋梁鋼結構的板單元構建質量非常重要,而焊接質量對整體結構的建設穩定性和強度會產生影響,尤其是頂板單元的U形肋角焊縫,要保證熔深達到標準,并確保工作效果。在此期間,應該合理地采用先進的機器人自動化焊接技術,編制出完善的計劃方案,在提升自動化焊接質量的情況下,利用疲勞試驗對比方式,通過自動化機器人焊接的方法,提升整體的抗疲勞強度,將自動化焊接技術的作用發揮出來,這樣在板單元相關機器人焊接技術合理應用的情況下,遵循合理化的工作原則,編制出較為完善的自動化焊接計劃方案,有效地提升整體自動化焊接的技術水平與綜合質量,從而促使橋梁鋼結構自動化焊接工作的合理落實。(3)橫隔板單元的自動化焊接處理。為確保橋梁鋼結構的焊接質量,在使用自動化焊接技術的過程中,應該樹立正確的觀念意識,在橫隔板單元自動化地進行焊接處理,從而有效地提升整體的自動化焊接技術應用水平。在此期間,應該按照橫隔板的具體結構特點,使用門式多頭自動化焊接技術,開展相關焊接工作,每套自動化焊接機械設備,均需要設置兩只機械手,分別在旋轉托盤中固定,然后,托盤能夠在門架衡量中進行左右的移動,伺服電動機的驅動下,實現縱向軌道的自動化行走目的。在此期間,機械手除了可以進行板肋兩側角的自動化焊接,還能預防出現焊接變形的現象。為確保自動化焊接工作質量符合標準,應該在機器人中設計相關程序,保證在自動化連續焊接的情況下,全面提升整體的焊接質量。2.3合理選擇自動化焊接原材料。橋梁鋼結構的自動化焊接工作中,要想確保技術的應用效果,就應該選擇質量較高的焊接原材料,保證焊絲具有較好的工藝性能,可在自動化焊接中實現連續、穩定的送絲目的。在此期間,應該合理地使用桶裝的焊絲開展工作,確保在纏繞期間不會出現扭曲的現象,并且在自動化焊接期間,焊絲可以有一定的對正性能,有效地提升焊接外觀成形的均勻性與一致性,規避“蛇形”焊縫問題,并預防有氣孔的質量缺陷。在選擇焊絲的過程中,應該保證焊絲的熔敷效果符合要求,預防出現飛濺的現象,規避脫渣風險。近年來,在橋梁鋼結構性能逐漸提升的情況下,焊接的接頭標準也有所提升,在此情況下,為確保焊縫金屬的強度在木材標準值的范圍內,應該明確具體的焊縫超強限制,將焊縫的超強指標控制在合理的范圍內,以免出現自動化焊接的問題。實際工作中使用自動化焊接技術,應該遵循與時俱進的發展原則,樹立正確的觀念意識,總結豐富的工作經驗,創建出科學化的工作模式。

3橋梁鋼結構自動化焊接技術的發展

當前,在橋梁鋼結構的自動化焊接工作中,已經開始使用機器人自動化焊接技術進行板單元的生產,有效地提升了焊接工作質量與效果,并且取得了很好的工作成績。但是,由于相關的對接焊縫數量過多,提出的自動化焊接質量標準很高,因此,無法合理地采用先進自動化技術開展焊接工作,工作難度很高。因此,在未來發展的進程中,應該轉變傳統的手工氣體保護板自動焊接的技術方式,而是要使用先進的焊接機器人開展工作,開發出先進的便攜式小型自動化焊接設備,在研發先進焊接技術的情況下,有效增強整體的焊接工作質量,打破傳統工作的局限性,嚴格開發先進技術的情況下,有效地提升整體工作水平。與此同時,要求技術人員在工作中,積極開發各種先進的自動化焊接技術,遵循與時俱進的技術原則,確保實現橋梁鋼結構的自動化焊接工作目標。

4結語

近年來,在橋梁鋼結構自動化焊接工作中,受到諸多因素的影響,還存在很多的焊接質量問題,不能確保鋼結構的合理焊接處理。這就需要在實際工作中,樹立正確的觀念意識,遵循因地制宜的發展原則,在鋼結構焊接工作中,合理地選擇焊接材料,積極開發先進的機器人自動化焊接技術,有效地提升自動化焊接工作質量和水平,從而滿足當前的自動化焊接工作要求。

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作者:余力 江威 單位:中交二航局結構工程有限公司