專利名稱：大直徑不銹鋼剪力釘焊接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種核電站工程施工專用材料的焊接工藝，尤其涉及一種將大直徑不銹鋼焊接剪力釘焊接在雙相不銹鋼鋼板上的焊接方法。
背景技術(shù)：
三代核電大量采用模塊化建造，其中CA模塊采用鋼板混凝土設(shè)計。鋼板混凝土是傳統(tǒng)鋼筋混凝土的一種替代方式，可以用于大多數(shù)板和墻。CA模塊中，剪力釘焊接于鋼板之上，采用自密式混凝土澆筑，此模板可包含任何必需的 貫穿件和管路。因為鋼板和混凝土結(jié)合的結(jié)構(gòu)可靠，所以可減少鋼筋數(shù)量。由于鋼板混凝土結(jié)構(gòu)具有自支撐能力，鋼筋混凝土部分就可以模塊化并在場外預(yù)制，之后在現(xiàn)場澆筑和焊接。鋼板內(nèi)表面的焊接剪力釘植入混凝土中以增強鋼板連接混凝土的強度。目前，工程施工中使用的剪力釘主要以碳鋼材料為主。在核電建設(shè)中，很多結(jié)構(gòu)使用的是雙相不銹鋼鋼板，而ASTM A108材質(zhì)的碳鋼剪力釘與雙相不銹鋼鋼板的焊接質(zhì)量無法達到核電站用高強度焊接螺釘?shù)氖褂靡?。從國外進口的剪力釘雖然在焊接上符合要求，然而同樣有部分剪力釘在焊接時不能滿足要求，出現(xiàn)敲打后從鋼板上脫落的情況，給核電工程建設(shè)帶來安全隱患和潛在危害。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種確保316L不銹鋼剪力釘焊接于雙相不銹鋼鋼板上時焊接質(zhì)量符合設(shè)計要求及核電站工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的焊接方法。為了達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供了一種大直徑不銹鋼剪力釘焊接方法，其特征在于，步驟為第一步分別制作不銹鋼剪力釘及瓷套環(huán)，其中，不銹鋼剪力釘包括不銹鋼釘體，位于不銹鋼釘體頂端的釘帽及位于不銹鋼釘體底部的引弧結(jié)；瓷套環(huán)的中部開有臺階孔，臺階孔中的小開口端位于瓷套環(huán)的頂面，其大開口端位于瓷套環(huán)的底面；第二步將不銹鋼剪力釘?shù)捻敳坎迦牒笜屩?，不銹鋼剪力釘?shù)撞康囊〗Y(jié)從瓷套環(huán)小頭插入，引弧結(jié)與瓷套環(huán)大頭底部齊平；第三步使底部套入瓷套環(huán)中的不銹鋼剪力釘垂直于鋼板的焊接表面進行焊接，焊接時，由焊接控制系統(tǒng)來控制焊槍的輸入電流及焊接時間，其中，輸入電流在1100安培 1200安培之間、焊接時間在0. 6 0. 8秒之間，焊槍自動提升高度在4. I 4. 3毫米之間，焊接完畢后，剪力釘插入厚度為2. 5-3. 5毫米；第四步焊接結(jié)束后，將套在不銹鋼剪力釘外的瓷套環(huán)敲去，焊接處應(yīng)形成均勻的飛邊，瓷套環(huán)起到集中焊接能量的作用。優(yōu)選地，所述臺階孔為一階臺階孔，該一階臺階孔中的大孔內(nèi)徑與小孔內(nèi)徑之間的內(nèi)徑差為3-4mm，該一階臺階孔中的小孔內(nèi)徑與所述不銹鋼釘體的外徑之差為3. 5_4mm。優(yōu)選地，在所述瓷套環(huán)的底面上分布有透氣孔。
優(yōu)選地，在所述瓷套環(huán)的底面上分布的透氣孔為鋸齒狀優(yōu)選地，所述不銹鋼剪力釘由316L不銹鋼制得。本發(fā)明提供了 316L材料不銹鋼剪力釘在A240 S32101雙相不銹鋼鋼板上的最佳焊接條件及焊接參數(shù)，確保其焊接質(zhì)量符合設(shè)計要求及核電站工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。


圖I為實施例中所使用的不銹鋼剪力釘示意圖；圖2為實施例中所使用的瓷套環(huán)示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明更明顯易懂，茲以優(yōu)選實施例，并配合附圖作詳細說明如下。本實施例提供了一種大直徑不銹鋼剪力釘焊接方法，其步驟為第一步分別制作不銹鋼剪力釘及瓷套環(huán)4，其中，不銹鋼剪力釘采用316L不銹鋼。如圖I所示，不銹鋼剪力釘?shù)目傞L度為157mm,包括直徑為15. 9mm的不銹鋼釘體I,不銹鋼釘體I頂端的釘帽2及及釘體底部的引弧結(jié)3。不銹鋼釘帽2的高為8_，直徑為31. 75_。不銹鋼剪力釘?shù)闹谱鞑牧蠟锳STM 316L。如圖2所示，瓷套環(huán)4為瓷土烘焙制成，在瓷套環(huán)4的中部開有一階臺階孔5，其外緣相應(yīng)的也成一階臺階狀。一階臺階孔5中小孔的內(nèi)徑為19. 6mm，與其對應(yīng)的臺階狀外緣中的小頭的外徑為26. 5mm，一階臺階孔5中大孔的內(nèi)徑為23_，與其對應(yīng)的臺階狀外緣中的大頭的外徑為30. 8_。臺階孔5中的小開口端位于瓷套環(huán)4的頂面，其大開口端位于瓷套環(huán)4的底面，在底面上均布有高度為I. 8mm的鋸齒狀透氣孔。第二步將不銹鋼剪力釘?shù)捻敳坎迦牒笜屩校讳P鋼剪力釘?shù)撞?引弧結(jié)端)從瓷套環(huán)小頭插入，剪力釘?shù)撞颗c瓷套環(huán)大頭底部齊平第三步使底部套入瓷套環(huán)中的不銹鋼剪力釘垂直于鋼板的焊接表面進行焊接，焊接時，由焊接控制系統(tǒng)來控制焊槍的輸入電流及焊接時間，其中，輸入電流在1100安培 1200安培之間、焊接時間在0. 6 0. 8秒之間，焊槍自動提升高度在4. I 4. 3毫米之間，焊接完畢后，剪力釘插入厚度約在3毫米；第四步焊接結(jié)束后，將套在不銹鋼剪力釘外的瓷套環(huán)4敲去，焊接處應(yīng)形成均勻的飛邊，瓷套環(huán)4起到集中焊接能量的作用。在進行焊接工藝操作時，需遵循相關(guān)工程設(shè)計文件及規(guī)范AWS Dl. 6進行，剪力釘焊接在試塊上后進行拉力試驗，破斷位置不得發(fā)生在焊縫部位，試驗彎曲90°后，無破斷或破斷僅發(fā)生在釘體，不得在焊縫破斷。按照AWS Dl. 6相關(guān)規(guī)定，其中5根進行拉力試驗，另5根進行彎曲試驗。本實施例的機械性能數(shù)據(jù)如下
權(quán)利要求
1.ー種大直徑316L材料不銹鋼剪力釘焊接于雙相不銹鋼鋼板上的焊接方法，其特征在于，步驟為 第一歩分別制作不銹鋼剪カ釘及瓷套環(huán)(4)，其中，不銹鋼剪カ釘包括不銹鋼釘體(I)，位于不銹鋼釘體(I)頂端的不銹鋼釘帽(2)及位于不銹鋼釘體(I)底部的引弧結(jié)(3)，瓷套環(huán)⑷的中部開有臺階孔(5)，臺階孔(5)中的小開ロ端位于瓷套環(huán)⑷的頂面，其大開ロ端位于瓷套環(huán)(4)的底面； 第二歩將不銹鋼剪カ釘?shù)捻敳坎迦牒笜屩?，不銹鋼剪力釘?shù)撞康囊〗Y(jié)(3)從瓷套環(huán)(4)小頭插入，剪力釘?shù)撞颗c瓷套環(huán)(4)大頭底部齊平； 第三歩使底部套入瓷套環(huán)中的不銹鋼剪カ釘垂直于鋼板的焊接表面進行焊接，焊接吋，由焊接控制系統(tǒng)來控制焊槍的輸入電流及焊接時間，其中，輸入電流在1100安培 1200安培之間、焊接時間在O. 6 O. 8秒之間，焊槍自動提升高度在4. I 4. 3毫米之間，焊接完畢后，剪力釘插入厚度為2. 5-3. 5毫米； 第四步焊接結(jié)束后，將套在不銹鋼剪カ釘外的瓷套環(huán)(4)敲去，焊接處應(yīng)形成均勻的飛邊，瓷套環(huán)(4)起到集中焊接能量的作用。
2.如權(quán)利要求I所述的ー種大直徑不銹鋼剪力釘焊接方法，其特征在于，所述瓷套環(huán)臺階孔(5)為ー階臺階孔，該ー階臺階孔中的大孔內(nèi)徑與小孔內(nèi)徑之間的內(nèi)徑差為3-4mm，該ー階臺階孔中的小孔內(nèi)徑與所述不銹鋼釘體(I)的外徑之差為3.5-4mm。
3.如權(quán)利要求I所述的ー種大直徑不銹鋼剪力釘焊接方法，其特征在于在所述瓷套環(huán)(4)的底面上分布有透氣孔。
4.如權(quán)利要求3所述的ー種大直徑不銹鋼剪力釘焊接方法，其特征在于在所述瓷套環(huán)(4)的底面上分布的透氣孔為鋸齒狀。
5.如權(quán)利要求I所述的ー種大直徑不銹鋼剪力釘焊接方法，其特征在于所述不銹鋼剪カ釘由316L不銹鋼制得。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種大直徑316L材料不銹鋼剪力釘焊接于雙相不銹鋼鋼板上的焊接方法，其特征在于，步驟為第一步分別制作不銹鋼剪力釘及瓷套環(huán)；第二步將不銹鋼剪力釘?shù)捻敳坎迦牒笜屩?，底部從瓷套環(huán)小頭插入并與瓷套環(huán)大頭底部齊平；第三步使不銹鋼剪力釘垂直于鋼板的焊接表面進行焊接；第四步焊接結(jié)束后，將套在不銹鋼剪力釘外的瓷套環(huán)敲去，焊接處應(yīng)形成均勻的飛邊，瓷套環(huán)起到集中焊接能量的作用。本發(fā)明提供了316L材料不銹鋼剪力釘在A240 S32101雙相不銹鋼鋼板上的最佳焊接條件及焊接參數(shù)，確保其焊接質(zhì)量符合設(shè)計要求及核電站工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。
文檔編號B23K9/20GK102689086SQ201210195668
公開日2012年9月26日 申請日期2012年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月13日
發(fā)明者劉國棟, 姚俊濤, 莊源, 李威, 陳正良, 黃忠平, 黃琦 申請人:上海金核核電設(shè)備科技有限公司, 國核工程有限公司