本發(fā)明屬于用于釬焊、焊接或切割的焊條、電極、材料或介質的技術領域。

背景技術：

公路鋼橋梁的應用也越來越廣泛，有斜拉橋、懸索橋、拱橋等橋形。公路鋼橋梁具有強度高、重量輕、施工速度快等優(yōu)點，但公路鋼橋梁結構的主要連接方式是通過焊接來完成，焊接技術質量的高低在一定程度上決定著整個鋼橋結構工程的安全性和穩(wěn)定性。

目前較常使用的焊接方法有電弧焊和鎢極氬弧焊等，焊接順序包括先焊接基層，再焊接覆層。使用電弧焊進行復合板接頭焊接的過程中，先進行基層的焊接，焊接完成冷卻后往往會在焊道金屬上覆蓋一層硬脆物質（氧化金屬，即為焊渣），焊渣不僅會影響了美感，而且由于焊渣本身為疏松物質，再焊接覆層時，焊渣的存在會增加覆層和基層之間的間隙，從而影響焊接質量。為了保證焊件的質量，防止焊接完成后會有縫隙和空洞，加工過程中一般會將焊渣敲打掉，現(xiàn)有技術中較常用的是通過人工使用小錘子等工具將焊渣敲打掉，敲打過程中廢屑四濺，距離操作人員過近，會具有一定的危險性，且人工敲打方式加工效率低，影響焊接加工效率。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明意在提供公路鋼橋復合板焊接接頭及焊接方法，以解決現(xiàn)有技術中使用電弧焊焊接接頭過程中，焊渣敲打加工效率低的問題。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用的基礎方案提供了一種公路鋼橋復合板接頭的焊接方法，該方法包括以下步驟：

（1）準備自動敲打裝置，該自動敲打裝置包括機架，機架上安裝有電機，電機輸出端連接有偏心凸輪，機架上鉸接有中空的l型打磨桿，l型打磨桿位于偏心凸輪的右側，l型打磨桿包括短臂端和長臂端，所述短臂端端口處連接有錘頭，短臂端靠近端口處連接有支管，所述支管與l型打磨桿連通；所述長臂端內部滑動連接有活塞，所述活塞連接有活塞桿，活塞桿朝長臂端端口方向延伸設置，活塞桿周向套設有第一彈簧，所述第一彈簧一端連接在活塞上，第一彈簧另一端連接在l型打磨桿內壁，所述l型打磨桿的外壁與機架之間連接有用于使l型打磨桿復位的第二彈簧，所述長臂端端口處轉動連接有定滑輪；所述偏心凸輪的下方設置有定位環(huán)，所述定位環(huán)內壁滑動配合有推桿，所述推桿上固定連接有凸起，所述推桿與活塞桿之間連接有繩子，繩子繞定滑輪設置；所述偏心凸輪與長臂端、凸起之間分別凸面配合；

（2）制作焊接坡口，復合板采用x型的焊接坡口，坡口角度為65±5°，坡口間隙為2±1mm，使用酒精和清水沖洗，風干備用，并將步驟（1）中準備的自動敲打裝置移動至焊接坡口處待用；

（3）使用焊槍對焊接坡口的基層焊接；

（4）采用步驟（1）中提供的自動敲打裝置清除焊縫根部的氧化金屬和焊渣，將l型打磨桿短臂端的錘頭對準需要敲打的部位，啟動電機，偏心凸輪轉動，與長臂端接觸后，使l型打磨桿繞鉸接點轉動，使短臂端的錘頭對焊渣進行敲打，偏心凸輪繼續(xù)轉動，與凸起接觸，并推動凸起和推桿朝定位環(huán)方向移動，使繩子拉動活塞桿，進而使活塞在長臂端中朝長臂端端口滑動，利用負壓將打磨掉的焊渣通過支管吸入l型打磨桿中；

（5）使用焊槍對焊接坡口的過渡層焊接；

（6）采用自動敲打裝置清除焊縫根部的氧化金屬和焊渣，步驟同（4）一致；

（7）使用焊槍對焊接坡口的覆層焊接；

（8）采用自動敲打裝置清除焊縫根部的氧化金屬和焊渣，步驟同（4）一致。

本方案的技術原理為：先采用焊槍焊接基層，焊接完畢后，冷卻幾秒鐘，將自動敲打裝置的錘頭對準基層上產生的氧化金屬和焊渣，利用錘頭的敲擊進行清除，啟動電機，帶動偏心凸輪轉動，利用偏心凸輪對長臂端的推動力，使得l型打磨桿發(fā)生轉動，轉動過程中同時擠壓第二彈簧，從而使短臂端的錘頭對焊渣進行敲打、清除工作；隨著偏心凸輪繼續(xù)轉動，當偏心凸輪不與長臂端接觸時，第二彈簧在彈力的作用下會推動l型打磨桿回復原位。當偏心凸輪對凸起產生推動力時，由于凸起與推桿固定連接，推桿即相對定位環(huán)發(fā)生滑動，進而連接在推桿上的繩子亦發(fā)生移動，利用繩子拉動活塞桿，從而使得活塞在長臂端中發(fā)生滑動，形成負壓，通過支管即可將敲打后的焊渣吸附入l型打磨桿中，以保證焊接過程中的清潔；活塞在滑動的過程中使得第一彈簧壓縮，當偏心凸輪不與凸起接觸時，第一彈簧會推動活塞恢復原位，進而使得繩子拉動推桿恢復原位。利用該自動敲打裝置對基層產生的氧化金屬和焊渣清除完畢后，再使用焊槍對過渡層進行焊接，隨后利用自動敲打裝置對焊接過渡層過程中的焊渣清除，最后完成對覆層的焊接，利用自動敲打裝置保證覆層表面的清潔。

有益效果：1、通過控制自動敲打裝置中的偏心凸輪轉動，通過推動長臂端，即可以實現(xiàn)l型打磨桿的轉動，進而利用短臂端的錘頭對焊渣進行敲打、清除，操作簡單、自動化，實用性強；2、進一步利用偏心凸輪的轉動推動凸起來控制推桿移動，進而通過繩子的拉動，實現(xiàn)活塞在長臂端內的滑動，從而利用負壓原理，使得支管對打磨后的焊渣吸附、收集，以保持焊接過程中的清潔，便于進行下一步焊接過程；3、采用上述方法步驟制作出的焊接接頭質量牢固，只需選擇合適的復合板材料，即可避免接頭處出現(xiàn)焊縫微裂紋等問題，方法步驟簡單。本技術方案有效解決了現(xiàn)有技術中使用電弧焊焊接接頭時，焊渣打磨加工效率低的問題，且利用自動敲打裝置即實現(xiàn)了對焊渣的敲打、清除和收集的工作，該公路鋼橋復合板接頭的焊接方法簡單，方便高效，自動化程度高，便于在工程中推廣。

優(yōu)選方案一，作為對基礎方案的進一步優(yōu)化，步驟（1）中的l型打磨桿靠近長臂端的拐角處連接有儲雜框；采用儲雜框的結構，使得打磨后的焊渣等雜質，從支管中吸附到l型打磨桿后，在向下滑落的過程中，受到重力滑落至儲雜框內，便于對焊渣的集中收集和處理。

優(yōu)選方案二，作為對優(yōu)選方案一的進一步優(yōu)化，步驟（3）中基層采用e5015焊條；e5015焊條屬于低氫鈉型低合金結構鋼焊條，適用于對焊縫韌性、抗裂性、剛度要求較高的結構焊接，效果較好。

優(yōu)選方案三，作為對優(yōu)選方案二的進一步優(yōu)化，步驟（5）中過渡層采用2209焊條；2209焊條屬于鈦鈣型藥皮的超低碳含氮雙相不銹鋼焊條，具有良好的焊接工藝性能，抗裂性好等優(yōu)點。

優(yōu)選方案四，作為對優(yōu)選方案三的進一步優(yōu)化，步驟（3）、（5）、（7）中的焊槍使用電弧焊的方法進行焊接，電弧焊工藝參數(shù)為，焊接電流為175a、焊接電壓25v、焊接速度16cm/min；采用電弧焊工藝得到的焊接接頭的性能好，焊接出的接頭具有良好的強度和塑性結合。

優(yōu)選方案五，作為對優(yōu)選方案四的進一步優(yōu)化，步驟（1）中的偏心凸輪包括均勻分布的三個凸面；利用三個均勻分布的凸面，使得偏心凸輪在轉動的過程中，其中一個凸面推動長臂端的同時，另一個凸面推動凸起，從而使得錘頭在對焊渣敲打的過程中，同時利用負壓將敲打后的焊渣從支管吸附入l型打磨桿中，使得敲打與吸附可以同步進行。

本發(fā)明采用的另一基礎方案是，公路鋼橋復合板焊接接頭，包括采用公路鋼橋復合板接頭的焊接方法焊接出的接頭；選用e5015焊條、2209焊條具有優(yōu)良的強度、韌性及耐蝕性能，且采用電弧焊焊接，焊接電流為175a、焊接電壓25v、焊接速度16cm/min，使得焊縫過渡區(qū)無裂紋，且焊接接頭的抗拉強度高，利用自動敲打裝置能夠有效清除焊接過程中產生的氧化金屬和焊渣。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例一公路鋼橋復合板接頭的焊接方法中自動敲打裝置的結構示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例一公路鋼橋復合板焊接接頭的結構示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例二公路鋼橋復合板接頭的焊接方法中自動敲打裝置的結構示意圖。

具體實施方式

下面通過具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明：

說明書附圖中的附圖標記包括：偏心凸輪1、l型打磨桿2、長臂端201、短臂端202、錘頭3、支管4、活塞5、活塞桿6、第一彈簧7、第二彈簧8、定滑輪9、定位環(huán)10、推桿11、凸起12、繩子13、儲雜框14。

本發(fā)明實施例一公路鋼橋復合板接頭的焊接方法，具體包括以下步驟：

（1）準備自動敲打裝置，該自動敲打裝置包括機架，機架上安裝有電機，電機輸出端連接有偏心凸輪1，機架上鉸接有中空的l型打磨桿2，l型打磨桿2位于偏心凸輪1的右側，l型打磨桿2包括短臂端202和長臂端201，l型打磨桿2靠近長臂端201的拐角處連接有儲雜框14，所述短臂端202端口處連接有錘頭3，短臂端202靠近端口處連接有支管4，所述支管4與l型打磨桿2連通；所述長臂端201內部滑動連接有活塞5，所述活塞5連接有活塞桿6，活塞桿6朝長臂端201端口方向延伸設置，活塞桿6周向套設有第一彈簧7，所述第一彈簧7一端連接在活塞5上，第一彈簧7另一端連接在l型打磨桿2內壁，所述l型打磨桿2的外壁與機架之間連接有用于使l型打磨桿2復位的第二彈簧8，所述長臂端201端口處轉動連接有定滑輪9；所述偏心凸輪1的下方設置有定位環(huán)10，所述定位環(huán)10內壁滑動配合有推桿11，所述推桿11上固定連接有凸起12，所述推桿11與活塞桿6之間連接有繩子13，繩子13繞定滑輪9設置；所述偏心凸輪1與長臂端201、凸起12之間分別凸面配合；

（2）制作焊接坡口，復合板采用x型的焊接坡口，坡口角度為65±5°，坡口間隙為2±1mm，使用酒精和清水沖洗，風干備用，并將步驟（1）中準備的自動敲打裝置移動至焊接坡口處待用；

（3）使用焊槍通過電弧焊的方法對焊接坡口基層焊接，基層采用e5015焊條，電弧焊的工藝參數(shù)為，焊接電流為175a、焊接電壓25v、焊接速度16cm/min；

（4）采用步驟（1）中提供的自動敲打裝置清除焊縫根部的氧化金屬和焊渣，將l型打磨桿2短臂端202的錘頭3對準需要敲打的部位，啟動電機，偏心凸輪1轉動，與長臂端201接觸后，使l型打磨桿2繞鉸接點轉動，使短臂端202的錘頭3對焊渣進行敲打，偏心凸輪1繼續(xù)轉動，與凸起12接觸，并推動凸起12和推桿11朝定位環(huán)10方向移動，使繩子13拉動活塞桿6，進而使活塞5在長臂端201中朝長臂端201端口滑動，利用負壓將打磨掉的焊渣通過支管4吸入l型打磨桿2中；

（5）使用焊槍通過電弧焊的方法對焊接坡口過渡層焊接，過渡層采用2209焊條，電弧焊的工藝參數(shù)為，焊接電流為175a、焊接電壓25v、焊接速度16cm/min；

（6）采用自動敲打裝置清除焊縫根部的氧化金屬和焊渣，步驟同（4）一致；

（7）使用焊槍通過電弧焊的方法對焊接坡口過渡層焊接，覆層采用e5015焊條，電弧焊的工藝參數(shù)為，焊接電流為175a、焊接電壓25v、焊接速度16cm/min；

（8）采用自動敲打裝置清除焊縫根部的氧化金屬和焊渣，步驟同（4）一致。

公路鋼橋復合板焊接接頭，如圖2所示，包括采用公路鋼橋復合板接頭的焊接方法焊接的接頭，從上到下依次為覆層、過渡層和基層，采用x型坡口形式，基層采用e5015焊條，過渡層采用2209焊條，覆層采用e5015焊條，焊接電流為175a，焊接電壓25v，焊接速度16cm/min，都采用電弧焊方法焊接制備的接頭。

實施例二與實施例一的區(qū)別之處在于：步驟（1）中準備的自動敲打裝置中的偏心凸輪1包括均勻分布的三個凸面，利用三個均勻分布的凸面，使得偏心凸輪1在轉動的過程中，其中一個凸面推動長臂端201的同時，另一個凸面推動凸起12，從而使得錘頭3在對焊渣敲打的過程中，同時利用負壓將敲打后的焊渣從支管4吸附入l型打磨桿2中，使得敲打與吸附可以同步進行，清除效果好。

以上所述的僅是本發(fā)明的實施例，方案中公知的具體結構及特性等常識在此未作過多描述。應當指出，對于本領域的技術人員來說，在不脫離本發(fā)明結構的前提下，還可以作出若干變形和改進，這些也應該視為本發(fā)明的保護范圍，這些都不會影響本發(fā)明實施的效果和專利的實用性。本申請要求的保護范圍應當以其權利要求的內容為準，說明書中的具體實施方式等記載可以用于解釋權利要求的內容。