電力鋼結(jié)構(gòu)焊縫未熔合缺陷人工定量定位模擬方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電力鋼結(jié)構(gòu)焊縫未熔合缺陷人工定量定位模擬方法，屬于焊縫模擬技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在電力鋼結(jié)構(gòu)(如輸電線(xiàn)路的鋼管塔、變電站鋼管立柱等)的焊接加工過(guò)程中，受技術(shù)力量和生產(chǎn)成本的限制，難以避免地會(huì)出現(xiàn)焊縫未熔合等焊接缺陷，那么焊接未熔合缺陷的尺寸和位置與電力鋼結(jié)構(gòu)的運(yùn)行受力之間的關(guān)系是科研和生產(chǎn)單位都非常關(guān)注的課題。為了解決這個(gè)問(wèn)題，需要對(duì)帶有焊接未熔合缺陷的電力鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行承載力試驗(yàn)，用以分析不同尺寸、不同位置的焊接未熔合缺陷對(duì)電力鋼結(jié)構(gòu)的承載力影響。因此，首先就需要可以人工精確定量、精準(zhǔn)定位的預(yù)制和模擬焊接未恪合缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種電力鋼結(jié)構(gòu)焊縫未熔合缺陷人工定量定位模擬方法。
[0004]技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
一種電力鋼結(jié)構(gòu)焊縫未恪合缺陷人工定量定位模擬方法，其特征在于:包括如下步驟:
步驟一:在布置焊縫缺陷部位開(kāi)設(shè)坡口，坡口表面打磨平整；
步驟二:在坡口底部設(shè)置陶瓷襯墊；
步驟三:在坡口處，通過(guò)無(wú)機(jī)耐高溫膠將陶瓷片拼接為不同形狀和尺寸的焊縫未熔合缺陷；待無(wú)機(jī)耐高溫膠凝固，使陶瓷片與焊接坡口母材緊密粘合；無(wú)機(jī)耐高溫膠可以承受1700°C的高溫，且具有很強(qiáng)的粘結(jié)作用，適用于陶瓷材料與鋼材料連接，無(wú)機(jī)耐高溫膠在常溫下的完全固化時(shí)間約24小時(shí)。
[0005]步驟四:從頂面施焊，完成焊縫成型；并敲擊取下陶瓷襯墊。
[0006]所述陶瓷片、陶瓷襯墊的材質(zhì)均采用耐高溫高純氧化鋁陶瓷。
[0007]所述陶瓷片尺寸為長(zhǎng)度10mm，寬度2mm，厚度1mm。
[0008]作為優(yōu)選方案，所述步驟三還包括60°C -80°C的熱風(fēng)加溫，但要防止熱風(fēng)風(fēng)速過(guò)大吹動(dòng)陶瓷片發(fā)生位移，熱風(fēng)加溫后的無(wú)機(jī)耐高溫膠的完全固化時(shí)間可縮短至2小時(shí)。
[0009]作為優(yōu)選方案，所述耐高溫高純氧化鋁陶瓷燒結(jié)溫度為1650_1990°C。
[0010]有益效果:本發(fā)明提供的電力鋼結(jié)構(gòu)焊縫未熔合缺陷人工定量定位模擬方法，操作方法簡(jiǎn)便易行，缺陷模擬位置與尺寸準(zhǔn)確、可控，焊接后缺陷區(qū)域不會(huì)發(fā)生變形，設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)性較好。而且所需材料成本低廉。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為陶瓷片的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為焊縫未熔合缺陷模擬橫截面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0013]如圖1所示，一種電力鋼結(jié)構(gòu)焊縫未熔合缺陷人工定量定位模擬方法，陶瓷片I采用的是高純型氧化鋁陶瓷，由于其燒結(jié)溫度高達(dá)1650-1990°C，高于鋼鐵材料的熔化溫度，能夠保證在焊接過(guò)程中不發(fā)生熔融，保持體積與形狀不發(fā)生較大變化，從而在局部能夠形成形狀尺寸較為規(guī)整的缺陷。
[0014]高純型氧化鋁陶瓷片I規(guī)格尺寸為長(zhǎng)度10_，寬度2_，厚度1_，誤差通過(guò)精磨后可控制在±5%。
[0015]為了驗(yàn)證此方法模擬焊縫未熔合缺陷的適用性，如圖2所示，采用此方法進(jìn)行焊縫未熔合缺陷模擬的圓鋼管構(gòu)件4，在圓鋼管構(gòu)件4中間截面設(shè)置了一定尺寸的焊縫缺陷區(qū)域，可以從橫截面看出，對(duì)于任何焊縫的形狀、類(lèi)型、位置，由于陶瓷片I本身體積較小，且表面平整，因此可適應(yīng)任何形式的焊縫節(jié)點(diǎn)。
[0016]實(shí)際模擬時(shí)，首先將需要布置焊縫缺陷部位的坡口開(kāi)好，表面打磨平整；在預(yù)先設(shè)置好的位置上固定好焊接用陶瓷襯墊3，使焊接區(qū)形成一個(gè)半封閉的空間，一方面便于粘貼高純型氧化鋁陶瓷片1，防止高純型氧化鋁陶瓷片I在定位和膠粘過(guò)程中的掉落和倒伏，另一方面也為焊縫雙面成型提供了幫助。接著將高純型氧化鋁陶瓷片I用無(wú)機(jī)耐高溫膠2固定在指定位置，由于高純型氧化鋁陶瓷片I較小，因此裝配過(guò)程中需用鑷子等夾持工具協(xié)助。高純型氧化鋁陶瓷片I的長(zhǎng)度、厚度、寬度可根據(jù)需要模擬的實(shí)際缺陷的尺寸隨意組合，以達(dá)到最終所需的尺寸。待無(wú)機(jī)耐高溫膠2凝固產(chǎn)生的粘接強(qiáng)度使高純型氧化鋁陶瓷片I與焊接坡口的圓鋼管構(gòu)件4緊密粘合后，可進(jìn)行后續(xù)焊接工作。
[0017]焊接完成后待冷卻一定時(shí)間，即可通過(guò)敲擊的方式拆除陶瓷襯墊3，此時(shí)高純型氧化鋁陶瓷片I已經(jīng)與焊縫焊在一起，成為焊接未熔合缺陷的模擬物，由于陶瓷片本身的物理性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)與鋼材相差甚遠(yuǎn)，因此在鋼結(jié)構(gòu)受力時(shí)可基本忽略其所貢獻(xiàn)的承載能力，從而接近等效于焊縫的未熔合缺陷。
[0018]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電力鋼結(jié)構(gòu)焊縫未恪合缺陷人工定量定位模擬方法，其特征在于:包括如下步驟: 步驟一:在布置焊縫缺陷部位開(kāi)設(shè)坡口，坡口表面打磨平整； 步驟二:在坡口底部設(shè)置陶瓷襯墊； 步驟三:在坡口處，通過(guò)無(wú)機(jī)耐高溫膠將陶瓷片拼接為不同形狀和尺寸的焊縫未熔合缺陷；待無(wú)機(jī)耐高溫膠凝固，使陶瓷片與焊接坡口母材緊密粘合； 步驟四:從頂面施焊，完成焊縫成型；并敲擊取下陶瓷襯墊。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力鋼結(jié)構(gòu)焊縫未熔合缺陷人工定量定位模擬方法，其特征在于:所述陶瓷片、陶瓷襯墊的材質(zhì)均采用耐高溫高純氧化鋁陶瓷。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力鋼結(jié)構(gòu)焊縫未熔合缺陷人工定量定位模擬方法，其特征在于:所述陶瓷片尺寸為長(zhǎng)度10mm，寬度2mm，厚度1mm。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力鋼結(jié)構(gòu)焊縫未熔合缺陷人工定量定位模擬方法，其特征在于:所述步驟三還包括60°C _80°C的熱風(fēng)加溫。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電力鋼結(jié)構(gòu)焊縫未熔合缺陷人工定量定位模擬方法，其特征在于:所述耐高溫高純氧化鋁陶瓷燒結(jié)溫度為1650-1990°C。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種電力鋼結(jié)構(gòu)焊縫未熔合缺陷人工定量定位模擬方法，步驟一：在布置焊縫缺陷部位開(kāi)設(shè)坡口，坡口表面打磨平整；步驟二：在坡口底部設(shè)置陶瓷襯墊；步驟三：在坡口處，通過(guò)無(wú)機(jī)耐高溫膠將陶瓷片拼接為不同形狀和尺寸的焊縫未熔合缺陷；待無(wú)機(jī)耐高溫膠凝固，使陶瓷片與焊接坡口母材緊密粘合；步驟四：從頂面施焊，完成焊縫成型；并敲擊取下陶瓷襯墊。本發(fā)明提供的電力鋼結(jié)構(gòu)焊縫未熔合缺陷人工定量定位模擬方法，操作方法簡(jiǎn)便易行，缺陷模擬位置與尺寸準(zhǔn)確、可控，焊接后缺陷區(qū)域不會(huì)發(fā)生變形，設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)性較好。而且所需材料成本低廉。
【IPC分類(lèi)】G01M13/00, G01N1/28
【公開(kāi)號(hào)】CN104897441
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510220117
【發(fā)明人】劉建軍, 陳大兵, 張建國(guó), 朱洪斌, 謝強(qiáng), 殷鵬飛, 李成鋼, 張迺龍
【申請(qǐng)人】國(guó)家電網(wǎng)公司, 江蘇省電力公司, 江蘇省電力公司電力科學(xué)研究院
【公開(kāi)日】2015年9月9日
【申請(qǐng)日】2015年5月4日