用于厚大结构件焊接的预热平台及预热焊接方法技术

本发明专利技术公开了一种用于厚大结构件焊接的预热平台，包括设置有托台的机架，托台下方设置有多个烧嘴，烧嘴通过多条供气管与供气机构分组相连，供气机构包括混气总管，混气总管的进气侧设置有多个文丘里混气管，文丘里混气管的中心进口管接头与压缩空气管相连，文丘里混气管的旁路进口管接头与天然气管相连，文丘里混气管的出口管接头通过软管与混气总管相连通，供气管、压缩空气管、天然气管和软管上均设置有调节阀，且压缩空气管和天然气管上均设置有通断阀；同时公开了一种使用上述装置的厚大结构件的预热焊接方法。本发明专利技术结构简单，使用方便，能够切实保证焊接质量，有效减少人工投入，提高能源利用率和生产效率，具有良好的节能效果和经济效益。

Preheating platform and preheating welding method for welding of thick and large structural parts

【技术实现步骤摘要】
用于厚大结构件焊接的预热平台及预热焊接方法
本专利技术涉及焊前预热设备
，尤其是涉及一种用于厚大结构件焊接的预热平台，同时涉及一种采用上述预热平台对厚大结构件进行预热焊接的方法。
技术介绍
液压支架是煤矿机械化综采的主要设备之一。除液压元件以外，其主体部件如顶梁、掩护梁等基本上都是形状比较复杂的方格型焊接结构件，因此，焊接是液压支架产品制造中主要的加工工艺。顶梁、掩护梁是液压支架中受力最大的两个关键部件，顶梁主要作用是承接岩石及煤的载荷、反复支撑顶煤并对较硬的顶煤起破碎作用、为回采工作面提供足够的安全空间；掩护梁主要作用是承受顶梁的水平分力和侧向力，以增强支架的抗扭性能。高端液压支架顶梁和掩护梁通常采用30mm-50mm厚的钢板焊接而成，由于焊接板材尺寸大且厚，为保证焊接质量，需要对待焊接区域进行焊前预热，一般预热温度约为150℃。工厂制造中常采用以下两种焊前预热方法：第一种为喷枪烘烤法，用喷枪火焰对准待焊接区域进行烘烤加热，达到预定温度后进行焊接，这种方法的缺点如下：1）必须两个或两个以上工人配合操作，一人操作喷枪，一人进行焊接2）喷枪火焰烘烤区域小，烘烤效率低3）加热区域温度不均匀，焊接质量不稳定；第二种方法先采用结构件进台车式热处理炉进行整体预热，再转运至焊接平台进行焊接，这种方法存在如下缺点：1）热处理炉整体预热方法工件装卸、转运工作量大，加热工件转运过程中有烫伤危险，周期较长，效率低2）整体预热时会对不需要预热的区域全部进行加热，严重浪费能源，增加成本3）整体预热工件在焊接工位上温度下降较快，对工人焊接速度要求较高，进而影响焊缝质量。综上所述，厚大结构件的焊前预热工艺在目前工况下存在着焊缝质量不稳定、自动化程度低，能源利用率低，工况环境差、工艺效率低的情况，因此急需一种新的焊前预热方法来克服以上缺点，进而极大地提高焊接质量和生产效率。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于厚大结构件焊接的天然气直燃预热平台，同时提供一种采用上述预热平台对厚大结构件进行预热焊接的方法，目的在于解决现有厚大结构件焊前预热自动化程度低、能源利用率低、工况环境差、预热速度慢导致后续焊缝质量不稳定的问题。为实现上述目的，本专利技术可采取下述技术方案：本专利技术所述的用于厚大结构件焊接的天然气直燃预热平台，包括机架，所述机架上设置有用于放置焊接件的托台，所述托台下方设置有与焊接件焊缝相对应的多个烧嘴，所述烧嘴通过多条供气管与供气机构分组相连，所述供气机构包括设置在机架上的混气总管，所述混气总管的进气侧设置有多个文丘里混气管，所述文丘里混气管的中心进口管接头与压缩空气管相连，文丘里混气管的旁路进口管接头与天然气管相连，文丘里混气管的出口管接头通过软管与混气总管相连通，所述供气管、压缩空气管、天然气管和软管上均设置有调节阀，且压缩空气管和天然气管上均设置有通断阀。具体地，每组所述烧嘴均沿直线排列在焊接件焊缝下方。为了防止发生回火事故，在所述天然气管上设置有回火阀。本专利技术所述的厚大结构件的预热焊接方法，采用上述用于厚大结构件焊接的预热平台，具体步骤为：第一，点火调试打开其中一条天然气管上的通断阀，并缓慢打开其上的调节阀，然后快速打开对应软管及任意一条供气管上的调节阀，对该组烧嘴进行明火点火，并逐渐加大上述天然气管上调节阀的开度；之后，打开其余天然气管、软管上的通断阀和/或调节阀，并依次打开其余各组烧嘴对应供气管上的调节阀并逐组点火；打开压缩空气管的通断阀，加大并调节天然气管和压缩空气管上调节阀的开度，使火焰处于最佳状态；之后，关闭除天然气管和压缩空气管上调节阀之外的所有阀门，使火焰熄灭；第二，焊接件预热吊装焊接件并将其放置在托台上，使待焊接部位与各组烧嘴位置相对应；打开其中一条天然气管的通断阀和对应软管的调节阀，并打开位于焊接件焊前预热部分下方的其中一组烧嘴对应供气管上的调节阀并点火；之后，打开其余天然气管、压缩空气管上的通断阀、软管上的调节阀，并根据焊接要求打开位于焊接件焊前预热部分下方的其余烧嘴对应供气管上的调节阀并逐组点火，然后打开压缩空气管的通断阀，使点火后的烧嘴正常燃烧对焊接件进行预热；第三，焊接件焊接当焊接件焊前预热部分达到150℃左右，开始焊接工作，同时，调节与燃烧烧嘴相连的供气管的调节阀，使烧嘴小火燃烧以保持焊接件焊接区域的温度不低于120℃；第四，按照第二、三步操作，对焊接件其他部位进行预热、焊接；第五，焊接完毕后，先关闭天然气管的通断阀，再关闭压缩空气管的通断阀，之后关闭软管和供气管上的调节阀。本专利技术提供的用于厚大结构件焊接的预热平台，结构简单，使用方便，在不移动焊接件的情况下实现预热和焊接连续化操作，采用上述设备进行的厚大结构件的预热焊接方法，能够切实保证焊接质量，有效减少人工投入，提高能源利用率和生产效率，具有良好的节能效果和经济效益。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。具体实施方式如图1所示，本专利技术所述的用于厚大结构件焊接的预热平台，包括机架1，机架上1顶部为用于放置焊接件的托台2，托台2下方80mm处安装有与焊接件焊缝相对应的沿直线排布的六排Sesser（Z-PMD25/5）烧嘴3，每排烧嘴3为一组，每组均通过一条供气管4与供气机构分组相连。此外，烧嘴3的具体数量、排列形式和分组形式均可以按具体焊接件的焊接要求进行调整。上述供气机构包括设置在机架上的混气总管5.1，混气总管5.1的进气侧设置有三个ＧＹＨＱＧ－L３型文丘里混气管5.2，每个文丘里混气管5.2的中心进口管接头与压缩空气管5.3相连，每个文丘里混气管5.2的旁路进口管接头与天然气管5.4相连，每个文丘里混气管5.2的出口管接头通过软管5.5与混气总管5.1相连通。上述压缩空气管5.3内压力一般为０.6-0.8Mpa，天然气管5.4内压力一般为０.2-0.4Mpa。为了控制压缩空气管5.3和天然气管5.4的通断，其上分别安装有通断阀5.3a、5.4a；为了调节压缩空气和天然气的气量大小，在压缩空气管5.3和天然气管5.4上分别安装有调节阀5.3b、5.4b，调节阀5.3b、5.4b还可采用电磁阀，提高设备自动化程度，减少人工操作量；为了调节混合气的气量大小，在软管5.5和供气管4上分别安装有调节阀5.5b、4b，其中每个调节阀4b可对一组烧嘴3单独控制调节。为了防止发生回火事故，除了规范操作步骤外，还可以在天然气管5.4上安装回火阀5.4c。上述连接混气总管5.1的文丘里混气管5.2的具体数量可根据工艺要求进行调整。本专利技术所述的厚大结构件的预热焊接方法，采用上述用于厚大结构件焊接的预热平台，具体步骤为：第一，点火调试打开天然气总阀A及其中一条天然气管5.4上的通断阀5.4a，并缓慢打开其上的调节阀5.4b，然后快速打开对应软管5.5及任意一条供气管4上的调节阀4b，对该组烧嘴3进行明火点火，并逐渐加大上述天然气管5.4上调节阀5.4b的开度；之后，打开其余天然气管5.4上的通断阀5.4a和调节阀5.4b，及其对应软管5.5上的调节阀5.5b，并依次打开其余各组烧嘴3对应供气管4上的调节阀4b并逐组点火；打开压缩空气总阀B及压缩空气管5.3的通断阀5.3a，加大并调节天然气管5.4和压缩空气管5.3上调节阀5.4b、5.3b的开度，使火焰处于最本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于厚大结构件焊接的预热平台，其特征在于：包括机架，所述机架上设置有用于放置焊接件的托台，所述托台下方设置有与焊接件焊缝相对应的多个烧嘴，所述烧嘴通过多条供气管与供气机构分组相连，所述供气机构包括设置在机架上的混气总管，所述混气总管的进气侧设置有多个文丘里混气管，所述文丘里混气管的中心进口管接头与压缩空气管相连，文丘里混气管的旁路进口管接头与天然气管相连，文丘里混气管的出口管接头通过软管与混气总管相连通，所述供气管、压缩空气管、天然气管和软管上均设置有调节阀，且压缩空气管和天然气管上均设置有通断阀。

【技术特征摘要】
1.一种用于厚大结构件焊接的预热平台，其特征在于：包括机架，所述机架上设置有用于放置焊接件的托台，所述托台下方设置有与焊接件焊缝相对应的多个烧嘴，所述烧嘴通过多条供气管与供气机构分组相连，所述供气机构包括设置在机架上的混气总管，所述混气总管的进气侧设置有多个文丘里混气管，所述文丘里混气管的中心进口管接头与压缩空气管相连，文丘里混气管的旁路进口管接头与天然气管相连，文丘里混气管的出口管接头通过软管与混气总管相连通，所述供气管、压缩空气管、天然气管和软管上均设置有调节阀，且压缩空气管和天然气管上均设置有通断阀。2.根据权利要求1所述的用于厚大结构件焊接的预热平台，其特征在于：每组所述烧嘴均沿直线排列在焊接件焊缝下方。3.根据权利要求1所述的用于厚大结构件焊接的预热平台，其特征在于：所述天然气管上设置有回火阀。4.一种厚大结构件的预热焊接方法，其特征在于：采用权利要求1所述的用于厚大结构件焊接的预热平台，具体步骤为：第一，点火调试打开其中一条天然气管上的通断阀，并缓慢打开其上的调节阀，然后快速打开对应软管及任意一条供气管上的调节阀，对该组烧嘴进行明火点火，并逐渐加大上述天然气管上调节阀的开度；之...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵大为，董翠粉，申国强，王兵，李旭斌，韩飞飞，郭传林，
申请(专利权)人：机械工业第六设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41