本發(fā)明涉及建筑幕墻鋼結構龍骨、集成式房屋骨架、鋼結構屋頂桁架拉桿及高速公路、鐵路、牧場圍欄等代替雙角鋼結構的技術領域，尤其涉及一種不帶焊腳的T型鋼及其生產(chǎn)工藝。

背景技術：

隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，高層建筑及集成式別墅房屋越來越多，人們對審美和建筑質量的要求也日漸提高。原有的焊接T型鋼玻璃幕墻龍骨和雙角鋼結構的集成房屋骨架，由于原有的焊接根部余高影響安裝質量和美觀已經(jīng)逐漸被用戶放棄。隨之腹板開雙面坡口填絲焊接后再打磨，或者采用T型鋼翼板腹板打孔攻絲栓接以及用雙角鋼結構焊接等方式來代替，但由于生產(chǎn)過程復雜，程序繁瑣、效率低下、防腐困難以及超高的生產(chǎn)成本而廣受詬病，成為建筑裝飾裝潢領域施工人員莫大的煩惱。

以上現(xiàn)有技術的幾種方法中，T型鋼一般采用將翼板和腹板組立、點焊固定的方式，不能進行連續(xù)化成本，生產(chǎn)過程能耗高、焊接效率和焊接質量較都很低，一般的焊接速度只有0.5-1m/min，同時需要較高的人工成本。同時，生產(chǎn)得到的T型鋼在腹板和翼板焊接處都有一個2-10°的焊接圓角R，不能滿足審美要求較高的玻璃幕墻及集成房屋行業(yè)的需要。

另外一個情況是，當T型鋼翼板厚度較大時，尤其是高強度低合金鋼及高強鋼，采用普通MAG或MIG電弧焊接容易產(chǎn)生裂紋及材料熱損傷，影響焊件的平整度，使T型鋼變形過大，需要增加修整、矯直等工序方可得到合格產(chǎn)品。不僅修整、矯直過程繁瑣，而且有時矯正效果不佳。

技術實現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種不帶焊角的T型鋼及其生產(chǎn)工藝，拋棄以往將翼板和腹板組立、點焊固定的方式，降低了能耗和人工成本，極大提高了焊接效率和質量，降低了人工費用，并且得到的產(chǎn)品不帶焊腳，外形美觀，同時質量可靠，使用方便。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種不帶焊腳的T型鋼，包括T型鋼本體，其特征在于所述T型鋼本體包括翼板和腹板，所述腹板垂直于所述翼板，且所述腹板與所述翼板的連接部位的夾角為90°，不存在焊接腳，所述腹板和所述翼板所組成的連接部位夾角無明顯焊接部，且無焊縫余高。

所述翼板和所述腹板的厚度均≥3mm，且小于等于30mm。

所述腹板的高度與所述翼的板厚度之和大于等于30mm，且小于等于300mm。

所述T型鋼本體的截面為T型。

所述翼板和所述腹板焊接連接。

一種不帶焊腳的T型鋼及其生產(chǎn)工藝，其特征在于包括如下步驟：

(1)通過卷板縱剪生產(chǎn)線將所需原料卷板剪切成需要的腹板和翼板寬度的切邊鋼帶；

(2)按照相應的翼板、腹板規(guī)格將切邊鋼帶送至上料機構的放料架；

(3)通過放料架上的引料、切頭、夾送矯平等工序，將腹板、翼板分別送入T型鋼自動焊接機，并通過自動焊接機的扶正定位輪組使腹板和翼板處在相應位置，然后自動向前送料；

(4)啟動T型鋼自動焊接機，調整焊接速度，通過激光或激光復合GMA的方式，對經(jīng)過所述步驟(3)扶正輸送的腹板和翼板在不進行組立點焊的情況下，直接進行焊接作業(yè)；焊接時，激光焊接頭和焊槍位置保持不變，翼板和腹板在T型鋼自動焊接機的帶動下向前移動，進而完成焊接；改變了以往T型鋼焊接中組對點焊再擺正定位后采用焊接小車和傳輸軌道控制焊接的工藝，在生產(chǎn)效率上有較大的改進，節(jié)約了定位組對的時間，提高了生產(chǎn)效率；

(5)在不停機的運動狀態(tài)下，采用在線飛鋸或液壓剪斷機按照需要的定尺長度將所述步驟(4)焊接得到的T型鋼剪斷；

(6)通過T型鋼矯平機將步驟(5)得到的T型鋼校正后檢驗，并噴標、打包、碼垛，完成整個生產(chǎn)流程。

所述步驟(4)中，當翼板厚度較小時，采用激光焊接，從翼板底面中心垂直沿T型鋼長度方向照射的方式進行焊接，使激光束穿透翼板直達腹板與翼板的交接處，將兩塊相接的長條形鋼板即翼板和腹板的接觸部分瞬間熔化并焊接成一體，并將熔化的鐵水填充到腹板與翼板相接的縫隙中，得到無焊縫余高的直角T型鋼。

所述翼板厚度≥3mm且≤6mm，激光寬度聚焦范圍為1mm-1.5mm；

優(yōu)選地，所述激光采用4KW-6KW高功率激光。

所述步驟(4)中，當翼板厚度較大時，或對高強度低合金鋼及高強鋼進行焊接時，采用激光-GMA復合焊接工藝進行焊接，將激光焊機與GMA焊接機通過計算機進行控制，通過調整激光功率、激光束的焦點、焊槍角度位置，焊絲直徑、送絲速度、弧焊與激光焊之間的間隙，采用激光傾斜照射翼板與腹板的夾角縫隙上方的位置，使激光束從左右兩側將腹板與翼板的交接部位熔化焊接在一起，形成交接部為接近直角的T型鋼。

優(yōu)選地，激光在T型鋼左右兩側的傾斜位置為與水平方向呈45-55度夾角的位置，采用的激光寬度為1-1.5mm。

所述交接部為接近直角的、腹板上的微小凸起部位，當?shù)玫降腡型鋼用于幕墻建筑時，所述交接部可通過打磨找平。

當翼板厚度較大時，T型鋼翼板厚度為≥6mm且≤30mm；優(yōu)選地，所述激光采用6KW-10KW的高功率激光。

本發(fā)明的有益效果是：對于小厚度的翼板，采用激光焊接且從翼板底面中心垂直沿T型鋼長度方向照射的方式進行焊接，得到翼板與腹板垂直相交的T型鋼。對于大厚度的翼板，或者高強度低合金鋼及高強鋼采用激光-GMA復合焊接工藝生產(chǎn)T型鋼，得到交接部為接近直角的T型鋼，由于采用了這種新的焊接方式和工藝，同時得到了本發(fā)明直上直下結構的新的T型鋼，解決了目前現(xiàn)有技術難以攻克的、T型鋼焊接存在焊腳的難題，省去了后續(xù)的矯直、修整過程，產(chǎn)品合格率高，在使用過程中不易變形，使用壽命大大延長；本發(fā)明的T型鋼在用于幕墻建筑時，可以直接使用或簡單打磨找平即可。這種直角T型鋼滿足了玻璃幕墻行業(yè)要求美觀高強度的特點，同時由于其強度高，熱膨脹系數(shù)與混凝土及玻璃接近，與用鋁型材做玻璃幕墻型材相比，可以大大減少因天氣溫度變化較大造成幕墻型材較大幅度變形而產(chǎn)生的玻璃破損，提高玻璃幕墻的安全性，減少因高空玻璃破碎墜落而造成的人身傷害和財物損失。同時由于鋼材強度大于鋁材，也提高了抗風能力。同時由于鋼材價格大大低于鋁材，建筑造價會大幅降低。隨著國內國際高層建筑和飛機場、地鐵站及樓堂館所的建設增長，這種直角T型鋼的使用范圍會大大增加。另外，利用激光連續(xù)快速焊接的特點，與原有的MAG弧焊工藝相比，本發(fā)明的焊接工藝焊接速度最高可達8-9m/min，焊接效率提高倍，焊接變形減少40％-60％，復合焊接接頭的疲勞強度提高30％以上，復合焊的熱影響區(qū)減少60％，開辟了T型鋼的新型焊接工藝，實現(xiàn)了T型鋼的連續(xù)自動化生產(chǎn)，降低了人工勞力和人工費用，適合在國際高層建筑和飛機場、地鐵站及樓堂館所等建筑的玻璃幕墻、集成房屋行業(yè)大量推廣應用。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術中帶焊腳的T型鋼結構示意圖；

圖2為本發(fā)明沒有焊腳的T型鋼結構示意圖；

圖3為本發(fā)明的T型鋼的截面圖；

圖4為本發(fā)明的生產(chǎn)工藝流程圖。

圖中，1、翼板，2、腹板。

具體實施方式

下面結合附圖對發(fā)明的一種具體實施方式做出說明。

如圖2、圖3所示，本發(fā)明提供一種不帶焊腳的T型鋼，包括T型鋼本體，所述T型鋼本體的截面為T型；其特征在于所述T型鋼本體包括翼板和腹板，所述腹板垂直于所述翼板，所述翼板和所述腹板焊接連接。且所述腹板與所述翼板的連接部位的夾角為90°，不存在焊接圓角，所述腹板和所述翼板所組成的連接部位夾角無明顯焊接部，且無焊縫余高。

所述翼板和所述腹板的厚度均大于等于3mm、小于等于30mm。

所述腹板的高度與所述翼的板厚度之和大于等于30mm、小于等于300mm。

一種不帶焊腳的T型鋼及其生產(chǎn)工藝，如圖4所示，包括如下步驟：

(1)通過卷板縱剪生產(chǎn)線將所需原料卷板剪切成需要的腹板和翼板寬度的切邊鋼帶；

(2)按照相應的翼板、腹板規(guī)格將切邊鋼帶送至上料機構的放料架；

(3)通過放料架上的引料、切頭、夾送矯平等工序將腹板、翼板分別送入T型鋼自動焊接機的扶正輪組的相應位置并自動向前送料；

(4)啟動自動焊接機，調整焊接速度，通過激光或激光復合GMA的方式對腹板和翼板進行焊接作業(yè)，焊接時，激光槍或焊槍位置保持不變，翼板和腹板在T型鋼自動焊接機的帶動下向前移動，進而完成焊接；改變了以往T型鋼焊接中組對點焊再擺正定位后采用焊接小車和傳輸軌道控制焊槍行走的焊接工藝，在生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)效率上都有較大的改進。節(jié)約了定位組對的時間，提高了生產(chǎn)效率；

(5)在不停機的運動狀態(tài)下，采用在線飛鋸或液壓剪斷機按照需要的定尺長度將所述步驟(4)焊接得到的T型鋼剪斷；

(6)通過T型鋼矯平機將步驟(5)得到的T型鋼校正后檢驗，并噴標、打包、碼垛，完成整個生產(chǎn)流程。

具體地，所述步驟(4)中，當翼板厚度較小時，采用激光焊接，將激光從翼板底面中心垂直沿T型鋼長度方向照射的方式進行焊接，使激光束穿透翼板直達腹板與翼板的交接處，將兩塊相接鋼板即翼板和腹板的接觸部分瞬間熔化并焊接成一體，得到無焊腳的直角T型鋼。

所述翼板厚度≥3mm且≯6mm，可采用4KW-6KW高功率激光，從翼板底面中心垂直沿T型鋼長度方向照射的方式進行焊接，利用高功率激光良好的焊接深度特征，使激光束穿透翼板直達腹板與翼板的交接處，將兩塊相接鋼板的接觸部分瞬間熔化并焊接成一體，由于激光束的寬度可以調節(jié)，我們可以將其寬度控制在相應的范圍內，使其熔化后的鐵水填滿整個間隙即可，不會溢出到腹板與翼板組成的夾角處，從而實現(xiàn)生產(chǎn)出無焊腳的直角T型鋼。當然如果用戶要求或工藝需要，也可以采用單面焊雙面成型工藝或激光-GMA復合焊接工藝焊接成型。

所述步驟(4)中，當翼板厚度較大時，特別是對T型鋼翼板厚度為≥6mm且≯30mm的情況；或對高強度低合金鋼及高強鋼進行焊接時，采用激光-GMA復合焊接工藝進行焊接，激光優(yōu)選采用6KW-10KW的高功率激光。將激光焊機與GMA焊接機通過計算機進行控制，通過調整激光功率、激光束的焦點、焊槍角度位置，焊絲直徑、送絲速度、弧焊與激光焊之間的間隙，在T型鋼左右兩側45度夾角位置，照射翼板與腹板的夾角縫隙上方的位置，使激光束從左右兩側將腹板與翼板的交接部位熔化焊接在一起，由于激光束所攜帶的熱量集中且深入，可以形成較深且細的焊縫，且由于翼板與腹板之間有一定的間隙，熔化的鐵水會滲入到縫隙中，而激光束留下的熔池痕跡可以通過調節(jié)送絲速度和電流電壓的配比形成合適的填絲量，使焊縫在保證焊接質量的前提下，最接近腹板的側表面的垂直面而不溢流下來。最終可以形成交接部為接近直角的T型鋼。

對于幕墻建筑這種情況，是允許有少量的凹陷的，但是不希望有焊腳，本發(fā)明得到的交接部為直角或接近直角的T型鋼可用在這種情況，接近直角的T型鋼的微小焊縫余高可通過打磨找平，找平過程簡單易操作。

實施例：

實施例1：

本實例是對厚度較小的翼板，制作40*40*4*4T型鋼的進行焊接的過程，具體包括如下步驟：

(1)通過卷板縱剪生產(chǎn)線將所需原料卷板剪切成4*36的腹板和4*40寬度的翼板的卷狀切邊鋼帶；

(2)將用作T型鋼翼板的4*40的卷狀鋼帶放置上層放料架，使之矯平后進入焊接機時保持水平狀態(tài)，將用作T型鋼腹板的4*36的卷狀鋼帶放置在下層放料架，使其經(jīng)矯平后進入焊接機時保持垂直于翼板的狀態(tài)，按照相應的翼板、腹板位置將切邊鋼帶送至上料機構的放料架；

(3)通過放料架上的引料、切頭、夾送矯平等工序，將腹板、翼板分別送入T型鋼自動焊接機，并通過自動焊接機的扶正定位輪組使腹板和翼板處在相應位置，形成穩(wěn)定的T字形然后自動向前送料；

(4)啟動T型鋼自動焊接機，調整焊接速度，將焊機運行速度調至每分鐘8-9m，通過激光焊接的方式，對經(jīng)過所述步驟(3)扶正輸送的腹板和翼板在不進行組立點焊的情況下，直接進行焊接作業(yè)，焊接時，激光槍或焊槍位置保持不變，翼板和腹板在T型鋼自動焊接機的帶動下向前移動，進而完成焊接；改變了以往T型鋼焊接中組對點焊再擺正定位后采用焊接小車和傳輸軌道控制焊接的工藝，在生產(chǎn)效率上有較大的改進，節(jié)約了定位組對的時間，提高了生產(chǎn)效率；

具體的焊接過程為：采用激光寬度聚焦為1mm-1.5mm、4KW高功率激光進行焊接；焊接時，激光位置不動，T型鋼帶動翼板和腹板移動，從翼板底面中心垂直沿T型鋼長度方向照射的方式進行，使激光束穿透翼板直達腹板與翼板的交接處，將兩塊相接的長條形鋼板即翼板和腹板的接觸部分瞬間熔化并焊接成一體，并將熔化的鐵水填充到腹板與翼板相接的縫隙中，得到無焊角的直角T型鋼。

(5)在不停機的運動狀態(tài)下，采用在線飛鋸或液壓剪斷機按照需要的定尺長度將所述步驟(4)焊接得到的T型鋼剪斷；剪斷長度視用戶需要確定為1.5-6m，特殊尺寸可以定制，本次試制定位2m，用于高速公路外側護欄網(wǎng)支架。

(6)通過T型鋼矯平機將步驟(5)得到的T型鋼校正后檢驗，并噴標、打包、碼垛，完成整個生產(chǎn)流程。

由本工藝生產(chǎn)的T型鋼，翼板和腹板的連接處為90°直角結構，焊接時速度可達到8m/min，進料時是使用卷板直接進料完成焊接后再切斷得到T型鋼，實現(xiàn)了T型鋼的連續(xù)生產(chǎn)。得到的T型鋼外型美觀，可直接用于房屋建筑等。

實施例2：

本實例是對厚度較大的翼板(以翼板厚度為10mm為例)進行焊接的過程，具體包括如下步驟：

(1)通過卷板縱剪生產(chǎn)線將所需原料卷板剪切成10*200的腹板和翼板寬度的切邊鋼帶：

(2)將10*200的卷狀切邊鋼帶按照腹板在上翼板在下的方式，按照相應的翼板、腹板規(guī)格將切邊鋼帶送至上料機構的放料架；

(3)通過放料架上的引料、切頭、夾送矯平等工序，將腹板、翼板分別送入T型鋼自動焊接機，并通過自動焊接機的扶正定位輪組使腹板和翼板處在相應位置，然后自動向前送料；

(4)啟動T型鋼自動焊接機，調整焊接速度，將焊接機運行速度調至每分鐘6米，，通過激光復合MAG焊接的方式，對經(jīng)過所述步驟(3)扶正輸送的腹板和翼板在不進行組立點焊的情況下，直接進行焊接作業(yè)，焊接時，激光槍和焊槍位置保持不變，翼板和腹板在T型鋼自動焊接機的帶動下向前移動，激光在腹板與翼板交接處上方1-1.5mm處以45-55度夾角進行照射，形成寬深比接近1∶10的窄而深的焊縫，同時送絲機將1.2mm直徑焊絲同速度送入焊縫的熔池，補充由于鐵水融化而深入腹板與翼板之間的微小縫隙，同時對焊縫的上下形成聯(lián)接，增加焊縫的強度和韌性，進而完成焊接；改變了以往T型鋼焊接中組對點焊再擺正定位后采用焊接小車和傳輸軌道控制焊接的工藝，在生產(chǎn)效率上有較大的改進，節(jié)約了定位組對的時間，提高了生產(chǎn)效率；

具體的焊接過程為：采用激光-GMA復合焊接工藝進行焊接，將激光焊機與GMA焊接機通過計算機進行控制，固定激光的位置不變，使用激光功率為6000W的激光器兩臺，焊槍角度位置45度，選用焊絲直徑為1.2mm的焊絲、送絲速度為每分鐘12.5米，弧焊與激光焊之間的間隙為2.5mm，激光傾斜照射翼板與腹板的夾角縫隙上方的位置，激光在T型鋼左右兩側的傾斜位置為與水平方向呈45度夾角，激光采用兩臺6KW-的高功率激光，激光束焦點寬度為1.5mm，然后T型鋼焊接機運動帶動翼板和腹板移動，使激光束從左右兩側將腹板與翼板的交接部位熔化焊接在一起，焊接速度在3米/分鐘時，焊縫深度可達7.2mm，形成交接部為接近直角的T型鋼。

(5)在不停機的運動狀態(tài)下，采用在線飛鋸或液壓剪斷機按照需要的定尺長度將所述步驟(4)焊接得到的T型鋼剪斷；剪斷長度為5700mm，用于別墅建筑。

(6)通過T型鋼矯平機將步驟(5)得到的T型鋼校正后檢驗，并噴標、打包、碼垛，完成整個生產(chǎn)流程。

實施例3：

本實施例為對高強度低合金鋼及高強鋼進行焊接的例子。具體過程為：在船舶制造業(yè)中，激光-GMA焊接主要用于甲板和船艙T型鋼接頭的焊接。實驗中采用12mm厚度Q345B鋼板制作腹板，由于選用的鋼板厚度強度較大，因此使用在線矯平工藝設備投入和成本太大，不建議采用。一般情況通過將定尺切割好的條狀鋼板，直接送入焊接機的相應壓緊扶正輪組，直接進行焊接。同時將焊接后的飛鋸飛剪工藝取消。我們采用10千瓦激光器進行雙面焊接，焊接速度3.2米/分鐘，激光和MIG焊槍間距2.5mm送絲速度12.5米/分鐘，單位長度的能量達到7千焦耳/厘米?？梢孕纬奢^好的雙面接近垂直的復合焊接焊縫，從而大大提高了T型鋼制作效率，節(jié)省了制造成本。

由本工藝生產(chǎn)的T型鋼，翼板和腹板的交接部接近90°直角結構，焊接時速度最高可達到9m/min，進料時是使用卷板直接進料完成焊接后再切斷得到T型鋼，實現(xiàn)了T型鋼的連續(xù)生產(chǎn)。交接部為接近直角的、腹板上的微小凸起部位，當?shù)玫降腡型鋼用于幕墻建筑時，交接部可通過簡單的打磨找平即可。

以上對本發(fā)明的實例進行了詳細說明，但所述內容僅為本發(fā)明的較佳實施例，不能被認為用于限定本發(fā)明的實施范圍。凡依本發(fā)明申請范圍所作的均等變化與改進等，均應仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內。