一种桥梁支座半球型耐磨结构的制造方法技术

一种桥梁支座半球型耐磨结构的制造方法，包括以下步骤：第一步，焊前清洗：对不锈钢耐磨层壳体、钢芯的待焊接部位进行抛光打磨，然后进行超声波清洗；第二步，表面清洁处理：使用有机溶剂进行擦拭清洁，冷风或自然风干；第三步，填充钎料：在待焊表面预置钎料，钎焊焊料厚度为0.05～2mm；第四步，装配:将焊接组合件置于工装夹具中固定；第五步，钎焊，采用真空钎焊或惰性气体保护钎焊施焊；第六步，焊后处理及加工，进行焊后热处理强化及精加工。

【技术实现步骤摘要】
一种桥梁支座半球型耐磨结构的制造方法
本专利技术涉及桥梁工程
，特别涉及一种桥梁支座半球型耐磨结构的制造方法。
技术介绍
现阶段在桥梁支座的半球型耐磨层结构方面，主要采用不锈钢材质的薄壁耐磨层，通过氩弧焊等传统熔化焊工艺途径，实现耐磨层结构与钢基体结构的一体化成型。在生产过程中，不锈钢耐磨层与钢芯基体依靠氩弧焊实现连接一体化，其焊接部位为环形焊缝，而在钢芯和不锈钢耐磨层的大量接触面积均未实现连接，两种材料(或结构)的有效结合面积很小；此外，采用氩弧焊等熔化焊工艺进行焊接时，随着热输入的不断增加和环形焊缝施焊，不锈钢耐磨层/钢基体匹配结构难免发生热应力变形，从而影响结构的尺寸稳定性及使用寿命等。鉴于以上多种因素，本申请人从实际工程角度出发特别设计了一种新的桥梁支座半球型耐磨结构的制造工艺方法，解决了常规桥梁支座半球型耐磨层与钢结构一体化稳定性不足及易出现服役裂纹的工程问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种桥梁支座半球型耐磨结构的制造方法，通过该制作方法实现了耐磨层壳体与钢芯的焊接面积提升，可达到接触表面100％的焊合率，较现有产品所用的氩弧焊成型结构在焊合率和稳定性方面显著改善。本专利技术的目的是通过下述技术方案予以实现：一种桥梁支座半球型耐磨结构的制造方法，包括以下步骤：第一步，焊前清洗：经过机械加工或者表面抛光打磨的方法对不锈钢耐磨层壳体、钢芯的待焊接部位进行抛光打磨，去除氧化膜等杂质，然后将工件置于超声波清洗机(或槽)中，使用金属材料清洗液进行；第二步，表面清洁处理：使用有机溶剂对超声波清洗完的不锈钢耐磨层壳体、钢芯构件待焊接表面进行擦拭清洁，通过冷风或自然风干；第三步，填充钎料：在不锈钢耐磨层壳体、钢芯待焊表面预置钎料，钎料包括真空钎焊，惰性气体保护钎焊两种方式进行，其中惰性气体保护钎焊采用钎剂及钎料混合方式，其两种钎焊焊料厚度为0.05～2mm；第四步，装配阶段：将预置焊料的不锈钢耐磨层壳体与钢芯装配紧固，并置于涂有非金属粉末的工装夹具中紧固定位；第五步，钎焊阶段：将装配有工装夹具的待焊结构置于焊接设备中，按照钎焊工艺进行钎焊；在焊接设备中进行焊接，焊接温度为300℃～1200℃，焊接压力为0～50MPa，焊接保温时间为0～600min，加热和冷却速度为0～50℃/min；第六步，焊后处理及精加工：将焊接出炉的构件进行热处理强化，淬火热处理温度为300～1100℃，保温时间为10～300min，冷却速度为0～200℃/min，其中，热处理采用真空热处理炉或惰性气体保护炉；将热处理强化后的构件，根据工程要求，进行表面尺寸的精加工。进一步地，步骤1中所述清洗时间控制为10～60min。进一步地，步骤2中所述有机溶剂采用无水酒精、丙酮中的任意一种。进一步地，步骤2中所述清洗方法分为两种，第一种方式直接用丙酮或无水酒精进行冲洗；第二种方式用蘸有丙酮或无水酒精的织物进行擦拭清洗，擦拭物用织物包括纱布、丝绸、织绒中的任意一种。进一步地，步骤4中所述非金属粉末采用氧化铝粉末、氧化硅粉末、氧化钙粉末、石墨、滑石粉中的任意一种或是两种任意组合。进一步地，步骤4中所述紧固定位方式包括螺钉紧固或是配重紧固两种。进一步地，步骤5中所述焊接设备采用真空钎焊炉、真空热处理炉、真空扩散焊炉、惰性气体保护加热炉中的任意一种。进一步地，步骤3中所述真空钎焊的钎料采用锡基钎料、银基钎料、铜基钎料、镍基钎料中的任意一种。进一步地，步骤3中所述惰性气体保护环境下钎焊的钎料采用锡基钎料、银基钎料、铜基钎料、镍基钎料中的任意一种；惰性气体保护钎焊采用钎剂为松香、硼砂、硼酸、氟化钙、氟化钾、硼酸钠、氟硼酸钾中的任意一种或多种组合。进一步地，步骤6中所述冷却时采用的介质为氩气、氮气中的任意一种。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术能解决当前桥梁支座半球型耐磨结构的焊接应用中存在氩弧焊有效面积有限、易产生焊接应力裂纹及服役寿命短的问题，显著提高不锈钢耐磨层壳体结构与钢芯基体的高强度连接，通过选用和调节钎料成分，可以满足陆地工况或海洋盐雾腐蚀工况条件下桥梁支座耐磨层结构的长寿命应用要求。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。为了使本
的人员更好地理解本专利技术实施例中的技术方案，并使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本专利技术的具体实施方式作进一步的说明。在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应该被视为在本文中具体公开。一种桥梁支座半球型耐磨结构的制造方法，包括以下步骤：第一步，焊前清洗：经过机械加工或者表面抛光打磨的方法对不锈钢耐磨层壳体、钢芯的待焊接部位进行抛光打磨，去除氧化膜等杂质，然后将工件置于超声波清洗机(或槽)中，使用金属材料清洗液进行；第二步，表面清洁处理：使用有机溶剂对超声波清洗完的不锈钢耐磨层壳体、钢芯构件待焊接表面进行擦拭清洁，通过冷风或自然风干；第三步，填充钎料：在不锈钢耐磨层壳体、钢芯待焊表面预置钎料，钎料包括真空钎焊，惰性气体保护钎焊两种方式进行，其中惰性气体保护钎焊采用钎剂及钎料混合方式，其两种钎焊焊料厚度为0.05～2mm；第四步，装配：将预置焊料的不锈钢耐磨层壳体与钢芯装配紧固，并置于涂有非金属粉末的工装夹具中紧固定位；第五步，钎焊：将装配有工装夹具的待焊结构置于焊接设备中，按照钎焊工艺进行钎焊；在焊接设备中进行焊接，焊接温度为300℃～1200℃，焊接压力为0～50MPa，焊接保温时间为0～600min，加热和冷却速度为0～50℃/min；第六步，焊后处理及精加工：将焊接出炉的构件进行热处理强化，淬火热处理温度为300～1100℃，保温时间为10～300min，冷却速度为0～200℃/min，其中，热处理采用真空热处理炉或惰性气体保护炉；将热处理强化后的构件，根据工程要求，进行表面尺寸的精加工。在本实施例中，步骤1中所述清洗时间控制为10～60min。在本实施例中，步骤2中所述有机溶剂采用无水酒精、丙酮中的任意一种。在本实施例中，步骤2中所述清洗方法分为两种，第一种方式直接用丙酮或无水酒精进行冲洗；第二种方式用蘸有丙酮或无水酒精的织物进行擦拭清洗，擦拭物用织物包括纱布、丝绸、织本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种桥梁支座半球型耐磨结构的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：/n第一步，焊前清洗：/n经过机械加工或者表面抛光打磨的方法对不锈钢耐磨层壳体、钢芯的待焊接部位进行抛光打磨，去除氧化膜等杂质，然后将工件置于超声波清洗机(或槽)中，使用金属材料清洗液进行清洗；/n第二步，表面清洁处理：/n使用有机溶剂对超声波清洗完的不锈钢耐磨层壳体、钢芯构件待焊接表面进行擦拭清洁，通过冷风或自然风干；/n第三步，填充钎料：/n在不锈钢耐磨层壳体、钢芯待焊表面预置钎料，钎料填充包括真空钎焊，惰性气体保护钎焊两种方式进行，其中惰性气体保护钎焊采用钎剂及钎料混合方式，其两种钎焊焊料厚度为0.05～2mm；/n第四步，装配：/n将预置焊料的不锈钢耐磨层壳体与钢芯装配紧固，并置于涂有非金属粉末的工装夹具中紧固定位；/n第五步，钎焊：/n将装配有工装夹具的待焊结构置于焊接设备中，按照钎焊工艺进行钎焊；在焊接设备中进行焊接，焊接温度为300℃～1200℃，焊接压力为0～50MPa，焊接保温时间为0～600min，加热和冷却速度为0～50℃/min；/n第六步，焊后处理及精加工:/n根据工程性能需要，将焊接出炉的构件进行热处理强化，淬火热处理温度为300～1100℃，保温时间为10～300min，冷却速度为0～200℃/min，其中，热处理采用真空热处理炉或惰性气体保护炉；将热处理强化后的构件，根据工程要求，进行表面尺寸的精加工。/n...

【技术特征摘要】
1.一种桥梁支座半球型耐磨结构的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，焊前清洗：
经过机械加工或者表面抛光打磨的方法对不锈钢耐磨层壳体、钢芯的待焊接部位进行抛光打磨，去除氧化膜等杂质，然后将工件置于超声波清洗机(或槽)中，使用金属材料清洗液进行清洗；
第二步，表面清洁处理：
使用有机溶剂对超声波清洗完的不锈钢耐磨层壳体、钢芯构件待焊接表面进行擦拭清洁，通过冷风或自然风干；
第三步，填充钎料：
在不锈钢耐磨层壳体、钢芯待焊表面预置钎料，钎料填充包括真空钎焊，惰性气体保护钎焊两种方式进行，其中惰性气体保护钎焊采用钎剂及钎料混合方式，其两种钎焊焊料厚度为0.05～2mm；
第四步，装配：
将预置焊料的不锈钢耐磨层壳体与钢芯装配紧固，并置于涂有非金属粉末的工装夹具中紧固定位；
第五步，钎焊：
将装配有工装夹具的待焊结构置于焊接设备中，按照钎焊工艺进行钎焊；在焊接设备中进行焊接，焊接温度为300℃～1200℃，焊接压力为0～50MPa，焊接保温时间为0～600min，加热和冷却速度为0～50℃/min；
第六步，焊后处理及精加工:
根据工程性能需要，将焊接出炉的构件进行热处理强化，淬火热处理温度为300～1100℃，保温时间为10～300min，冷却速度为0～200℃/min，其中，热处理采用真空热处理炉或惰性气体保护炉；将热处理强化后的构件，根据工程要求，进行表面尺寸的精加工。


2.根据权利要求1所述一种桥梁支座半球型耐磨结构的制造方法，其特征在于，步骤1中所述清洗时间控制为10～60min。


3.根据权利要求1所述一种桥梁支座半球型耐磨结构的制造方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵帅，邱璐，
申请(专利权)人：北京正火天创科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11