本实用新型专利技术涉及钢结构的焊接技术领域，公开了一种叠置钢板的焊接接头以及一种金属夹层板，解决了叠置钢板焊接强度小，狭小空间焊接难度大等问题。其技术方案要点是包括第一钢板件和第二钢板件，第一钢板件与第二钢板件厚度方向重叠或部分重叠；第一钢板件在重叠区域开设闭合焊腔，闭合焊腔将第一钢板件分为位于闭合焊腔以内的内板和剩余的外板；沿闭合焊腔施焊形成闭合焊缝，所述内板、外板和第二钢板件焊接连接。本实用新型专利技术适用的工件钢板厚度范围更宽、面积更大，且焊接接头抗疲劳性能更强，同时可以实现狭小空间或内腔空间的内焊缝外焊。焊。焊。
【技术实现步骤摘要】
一种叠置钢板的焊接接头和一种金属夹层板
[0001]本技术涉及钢结构的焊接
，尤其涉及一种叠置钢板的焊接接头，以及一种金属夹层板。
技术介绍
[0002]钢结构是以钢材制作为主的结构，主要由型钢和钢板等制成的构件，因其自重较轻，且施工简便，广泛应用于大型建筑、桥梁、场馆、船舶等领域。
[0003]钢结构的连接以焊接、螺栓连接、铆接为主，其中焊接连接占比最大。由于用于结构件的钢构件具有承受各类载荷的刚度、强度性能要求，对钢板的板厚有一定要求，而较厚钢板的面面焊接，即厚度方向叠合的两层钢部件或多层钢部件的连接是钢结构焊接中的难点。
[0004]尤其是内腔、狭小空间、难以进入的一些焊接空间的焊接，尤为困难。比如金属夹层板由两层金属面板和轻质的刚度较大的芯子组成。这种结构自重轻、结构高度低、整体性好，相较于单层板增加了虚拟厚度，具有良好抗弯、抗扭、抗冲击性能和吸能特性，承载能力大，在钢桥梁面板、舰船地板和舱室、海洋平台、建筑等领域得到广泛的应用。由于芯子和面板的连接部位在内侧，焊接难度大，即使通过焊接机器人进行焊接，由于焊缝在内腔，后续不易进行检测、维护。
[0005]现有技术之一为采用传统塞焊，在其中一张钢板开孔，把孔内面积全部焊满，但这种焊接缺点是面积小，若对该焊接界面的面面焊接采用实心的较大面积焊接时，则需把该面积全部施焊，不但热输入量大，形成较大范围的热影响敏感区，而且被填满的焊缝往往高低不平。其次小面积塞焊的焊缝轨迹单一，大面积则孔内施焊焊缝的径向轨迹不一，复杂的焊缝轨迹使缺陷在所难免，该焊缝难以直接承受各向荷载的复杂承力要求的，难以形成多个方向的承力功能，即当不利于该焊缝方向的荷载出现时，该焊缝极易开裂或疲劳。故在相关焊接标规中均有表述，即一般的塞焊不能当做结构焊接之用。
[0006]现有技术之二是采用激光束熔融将焊接区域的金属，形成面面结合。由于激光束聚焦、对准及受光学仪器所导引，需放置在离工件适当之距离，焊接受空间限制，通常只用于小型、1.5mm以下的薄金属板、精密工件的车间焊接加工；其次，激光束通常聚焦在很小的区域，熔融厚金属板虽然理论上可行，但是实际生产经营中并不现实，加之设备昂贵等，并不适用于建筑桥梁等大型钢结构件的焊接。
技术实现思路
[0007]本技术的主要目的是为了解决叠置钢板、尤其是大型结构件的焊接接头焊接强度小，以及狭小空间焊接难等问题，提供一种焊接结构强度大、能适用于厚钢板焊接以及狭小空间焊接的焊接接头，以及提供一种采用该焊接接头的金属夹层板。
[0008]为了实现上述目的，本技术的第一方面提供了一种叠置钢板的焊接接头，包括第一钢板件和第二钢板件，所述第一钢板件与第二钢板件厚度方向重叠或部分重叠；
[0009]所述第一钢板件在重叠区域开设闭合焊腔，闭合焊腔将第一钢板件分为位于闭合焊腔以内的内板和剩余的外板；
[0010]沿闭合焊腔施焊形成闭合焊缝，所述内板、外板和第二钢板件焊接连接。
[0011]作为优选，闭合焊腔包括至少一个贯通第一钢板件上下表面的狭槽状的子焊腔和至少一个连接内板和外板的连接筋，在子焊腔施焊并熔融连接筋后形成闭合焊缝。连接筋不仅在施焊前作为临时措施，既能够保证在第一钢板件的闭合焊腔的下料切割时，内板和外板不脱离，方便后续运输流转，同时为焊接时内板、外板、第二钢板件三者提供定位，防止内外板偏移带来的焊腔的槽宽不均，而造成焊接质量下降。
[0012]由于开口焊缝的端头为应力集中点，为保证在施焊时能够熔融连接筋，形成闭合焊缝，避免焊缝成为具有两个端头的开口焊缝，成为疲劳敏感点，作为优选，连接筋的长度t小于闭合焊腔的槽宽b。
[0013]作为优选，内板上开设内焊腔。在内板面积较大的情况下，在内板继续开槽进行焊接，内板继续分割分割成多个小区域，进一步增加焊接强度。
[0014]作为优选，内焊腔与闭合焊腔连通。
[0015]作为优选，内焊腔与闭合焊腔形成连续的一笔画曲线。由于焊接的起弧和收弧是缺陷发生的较高概率的部位，内焊腔与外焊腔联通，并进一步形成一笔画图形，能够有效减少焊接起弧和收弧的数量，从而减少疲劳的发生。
[0016]作为优选，内焊腔为一端与闭合焊腔连通的螺旋线。且闭合焊腔的环形一笔画将起弧并入环线闭合焊缝中，通过螺旋线形的内焊腔将收弧藏到整个焊接区域的中心区域，该处为最不敏感的受力区域，规避了收弧的缺陷产生。
[0017]作为优选，内焊腔为两端分别与闭合焊腔连通的直线或曲线。可根据实际焊接焊接或工件结构灵活设计焊缝轨迹。
[0018]作为优选，第一钢板件在重叠区域的板厚大于等于1.5mm。激光焊接常用于薄板，不需要在面板开槽就可熔融面板的金属，本技术实施例更适用于1.5mm及以上的较厚钢板的焊接。
[0019]作为优选，闭合焊腔为圆形、椭圆形、或矩形。焊接轨迹的设计性更强。
[0020]本技术的另一方面提供了一种金属夹层板，包括两块平行的面板，和设置在两个面板之间的芯板，所述芯板与面板内侧表面部分贴合，所述芯板与面板内侧表面部分贴合区域采用上述的焊接接头焊接固定，所述第一钢板件为面板，所述第二钢板件为芯板。
[0021]作为优选，所述芯板为波形板。
[0022]与现有技术相比，本技术采用了上述技术方案，具有显著的技术效果：
[0023]1、本技术实施例提供的叠置钢板焊接接头及焊接方法适用的工件钢板厚度范围更宽，尤其适用于大型桥梁、建筑等厚钢板工件的连接。通过在第一钢板件开设闭合焊腔，即开槽的方式形成焊腔，再与第二钢板件焊接连接，与激光焊接需要熔融第一钢板件的方式不同，本技术不受焊接工件板厚的限制，同时，本专利实施例的焊接接头可通过传统焊接设备焊接且焊接成本更低，经济性能更优，更适用于承受载荷的钢结构件的焊接。
[0024]2、从受力上，本技术实施例提供的叠置钢板焊接接头及焊接方法更适用于大面积、高强度的面面焊接，焊接接头抗疲劳性能更强。
[0025]首先，与传统塞焊孔内填满焊材的方式不同，本技术焊缝内部保留由母材形
成的居间内板，母材的抗剪、抗拉和抗疲劳性能在稳定性方面均大幅优于焊缝，由母材做为焊缝与焊缝平滑过渡，避免在焊缝与焊缝之间形成断面的突变，而造成该连接区域承力时直接由焊缝来进行抗剪、抗弯传力的局面，能够有效提高焊缝处的抗疲劳性能。
[0026]其次，本技术焊接接头解决了塞焊或直线焊单向受力的问题，承担各向复杂工况的功能要求。由于塞焊或直线焊在一个方向受力性能好，另一个方向差。在焊接区域平面内，可根据焊接构件的结构、所需的焊接面积大小、不同区域的局部载荷的不同等因素，灵活设计焊缝轨迹，保证纵横向均具有焊缝延伸，各向受力均可兼顾。
[0027]3、本技术通过在闭合焊腔连续焊接形成闭合焊缝，减少焊接起弧点和收弧点数量，规避起弧点和收弧点多而造成的焊接缺陷的发生概率，形成类似围焊的结构，焊缝强度更优。
[0028]4、本实用新本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种叠置钢板的焊接接头，包括第一钢板件(1)和第二钢板件(2)，所述第一钢板件(1)与第二钢板件(2)厚度方向重叠或部分重叠，其特征在于：所述第一钢板件(1)在重叠区域开设闭合焊腔(3)，闭合焊腔(3)将第一钢板件(1)分为位于闭合焊腔(3)以内的内板(11)和剩余的外板(12)；沿闭合焊腔(3)施焊形成闭合焊缝(5)，所述内板(11)、外板(12)和第二钢板件(2)焊接连接。2.根据权利要求1所述的叠置钢板的焊接接头，其特征在于：闭合焊腔(3)包括至少一个贯通第一钢板件(1)上下表面的狭槽状的子焊腔(32)和至少一个连接内板(11)和外板(12)的连接筋(31)，在子焊腔(32)施焊并熔融连接筋(31)后形成闭合焊缝(5)。3.根据权利要求2所述的叠置钢板的焊接接头，其特征在于：连接筋(31)的长度t小于闭合焊腔(3)的槽宽b。4.根据权利要求1所述的叠置钢板的焊接接头，其特征在于：内板(11)上开设内焊腔(4)。5.根据权利要求4所述的叠置钢板的焊接接头，其特征在于：内焊腔(4)与闭合...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙天明，冯雅萍，
申请(专利权)人：浙江中隧桥波形钢腹板有限公司，
类型：新型
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。