曾新利

摘 要：作為現(xiàn)代建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式墻體，鋁單板幕墻具有外裝飾豐富多變、表現(xiàn)力強(qiáng)等特點(diǎn)，在建筑業(yè)得到廣泛的應(yīng)用，對(duì)鋁單板的正確合理應(yīng)用能夠保障施工質(zhì)量，做到物盡其用。鋁單板焊接容易出現(xiàn)變形，影響鋁單板質(zhì)量，甚至使整個(gè)鋁單板報(bào)廢，因此預(yù)防鋁單板焊接變形尤為重要。研究分析了鋁單板的特點(diǎn)，總結(jié)鋁單板焊接變形的原因，設(shè)置了一種預(yù)防鋁單板焊接變形的裝置，以期為鋁單板焊接變形問題解決提供參考。

關(guān)鍵詞：鋁單板;焊接變形;預(yù)防裝置;設(shè)計(jì);固定螺桿;電控盒

中圖分類號(hào)：TG44? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：2096-6903（2022）01-0058-03

鋁單板是常用的建筑裝飾材料，其是通過鉻化、氟碳噴涂技術(shù)處理后而成的材料，氟碳涂料包括底漆、面漆與清漆三種，多采用二涂、三途、四涂的方式。氟碳涂層抗腐蝕性能好，在酸雨、鹽霧等惡劣環(huán)境下也能夠發(fā)揮較好的性能，且對(duì)強(qiáng)烈紫外線照射具有抵御作用，不容易發(fā)生褪色、粉化[1]。鋁單板在焊接過程中會(huì)受到溫度的影響，當(dāng)溫度過高時(shí)鋁單板焊接位置會(huì)軟化，極易發(fā)生變形，主要表現(xiàn)為中間部位向下有明顯的凹陷，呈現(xiàn)弧形結(jié)構(gòu)，影響了鋁單板的正常使用，帶來一定的經(jīng)濟(jì)損失[2]。基于這一問題，研究設(shè)計(jì)了一種新型預(yù)防鋁單板焊接變形的裝置，以保障鋁單板的高效、合理應(yīng)用。

1鋁單板的特點(diǎn)

鋁單板幕墻具有加工性能好、外觀豐富多樣、不容易玷污等優(yōu)點(diǎn)，為清潔及后期保養(yǎng)提供了極大的便利，目前多用來室外裝飾及室內(nèi)墻面、隔墻等裝飾，單層鋁單板幕墻主要包括面板、加強(qiáng)筋與掛耳三個(gè)部件，由上到下分別為保護(hù)膜層、氟碳樹脂PVDF系統(tǒng)預(yù)處理層、鋁板層、預(yù)處理層、背覆涂層。為加強(qiáng)鋁單板幕墻的隔熱、保溫及隔音效果，可以在背面加入礦棉及巖棉等。其主要優(yōu)勢(shì)如下：（1）整體質(zhì)量輕，具有較好的剛性與強(qiáng)度，具有合理的結(jié)構(gòu)，經(jīng)實(shí)踐測(cè)試其具備良好的抗風(fēng)及抗壓性能，避免了雨水滲漏，且在抗震設(shè)計(jì)方面能夠滿足結(jié)構(gòu)需求;（2）具有較好的加工性能，無論是弧面、球面還是平面還是其他復(fù)雜的形狀均能夠進(jìn)行加工，滿足了用戶多樣化設(shè)計(jì)需求;（3）擁有豐富的色彩，為用戶提供了多樣化選擇，可達(dá)到良好的裝飾效果，符合設(shè)計(jì)師對(duì)色彩的多方面需求;（4）表面涂層具有較強(qiáng)的耐候性，經(jīng)過長時(shí)間風(fēng)吹日曬也不容易出現(xiàn)變色;（5）能夠起到防火的效果，具有較好的耐腐蝕性;（6）不容易污染，為維護(hù)及清潔工作帶來了一定的便利;（7）能夠回收再利用，具有一定的環(huán)保效益[3]。

2鋁單板焊接變形及原因分析

鋁單板是一種特殊金屬，對(duì)焊接操作有著較高的要求，只有掌握焊接技巧及工藝特點(diǎn)才能夠順利實(shí)現(xiàn)鋁單板的焊接。鋁單板加工的制作過程中，在折彎過后，邊角之間需要進(jìn)行焊接，然后再打磨拋光。通過焊接能夠保證邊角之間的銜接，經(jīng)過打磨邊角的圓潤可以在鋁單板安裝時(shí)更為容易。但是，鋁單板的焊接過程通常采用氬弧焊機(jī)進(jìn)行相關(guān)的操作，焊接時(shí)通常會(huì)需要錫條。鋁單板鋁方通安裝方法焊接是鋁單板加工過程中的一道重要工序，若缺少該環(huán)節(jié)，鋁單板很容易在運(yùn)輸過程中出現(xiàn)變形，它變相起到了一定的固定作用。除此之外，部分特殊板型是離不了焊接這一環(huán)節(jié)。

在鋁單板種類中，造型鋁單板根鋁方通外墻燈光效果圖依據(jù)客戶提供的圖紙進(jìn)行相關(guān)加工。很多造型并不是常規(guī)造型，這就需要焊接后才能進(jìn)行處理，達(dá)到相應(yīng)的造型效果。

作為一項(xiàng)技術(shù)性工程，鋁單板焊接對(duì)技術(shù)人員操作水平有著較高的要求，其中變形時(shí)鋁單板焊接最為常見的問題。以往研究發(fā)現(xiàn)鋁單板焊接過程是熱量輸入的過程，其會(huì)影響到金屬內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)及應(yīng)力，表現(xiàn)為焊接殘存應(yīng)力及焊接變形等。焊接構(gòu)件經(jīng)過焊接會(huì)產(chǎn)生焊接應(yīng)力，焊件在這一過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力及焊接熱過程均會(huì)使得焊件形狀及尺寸發(fā)生一定的變化。若在鋁單板焊接過程中溫度場(chǎng)不均勻，或產(chǎn)生局部塑性變形，那么會(huì)導(dǎo)致焊接應(yīng)力改變及變形。若不受外力作用的影響，焊件內(nèi)的焊接應(yīng)力處于平衡狀態(tài)，當(dāng)在一定的條件下焊接應(yīng)力會(huì)出現(xiàn)變化，引起變形，進(jìn)而對(duì)焊件功能及外觀產(chǎn)生一定的影響，這是目前鋁單板焊接亟待解決的問題。

3預(yù)防鋁單板焊接變形的裝置設(shè)計(jì)

通常，未受荷載前，鋼構(gòu)件受到施焊電弧高溫的影響會(huì)發(fā)生變形，即焊接變形，常見類型有縮短、角度改變、彎曲變形等。焊接變形直接影響著安裝的精度，若變形嚴(yán)重將會(huì)導(dǎo)致承載能力下降。目前，在應(yīng)對(duì)鋁單板焊接變形時(shí)主要從以下幾個(gè)方面應(yīng)對(duì)：（1）理清焊接順序;（2）采用工字形截面等對(duì)稱的焊縫[4]。本研究設(shè)計(jì)了一種預(yù)防鋁單板焊接變形的裝置，具體見圖1，利用調(diào)節(jié)桿將第一安裝板與第二安裝板固定連接，且兩個(gè)安裝板前側(cè)頂端及底端位置安裝固定螺桿，擰動(dòng)固定螺桿其頂端頂板在焊接位置能夠發(fā)揮支撐作用，對(duì)鋁單板焊接位置溫度過高引起的變形具有一定的預(yù)防作用。完成鋁單板焊接后，在電動(dòng)推桿作用下，通過帶動(dòng)作用使得振動(dòng)板頂處于鋁單板焊接位置產(chǎn)生作用，能夠與鋁單板焊接后內(nèi)部殘留應(yīng)力相抵消，從而防止鋁單板出現(xiàn)變形。

3.1 固定螺桿裝置設(shè)計(jì)

該裝置下固定螺桿如圖2所示，將焊槍本體側(cè)表面活動(dòng)套與第一連接塊套接，在第一連接塊表面開設(shè)通槽，并將其與焊槍本體連接，通槽內(nèi)部均設(shè)計(jì)滑槽，與螺桿及滑塊活動(dòng)連接，將滑塊正面連接焊槍本體測(cè)表面，背面則采用螺桿固定連接，連接方法為：在螺桿上安裝固定側(cè)，插入固定側(cè)，將螺帽擰緊，對(duì)螺栓采用墊塊及內(nèi)六角予以固定，采用止動(dòng)環(huán)對(duì)支撐側(cè)軸承進(jìn)行固定，使其妥善固定在螺桿軸，最后在支撐側(cè)的座上安裝。需要注意的是避免拆解支撐單元，在支撐單元插入螺桿時(shí)，避免翻倒油密封墊片。在通槽內(nèi)壁開穿滑槽，需遠(yuǎn)離固定螺桿，保持穿滑槽延伸至第一連接塊背面。第一連接塊背面可見軸承固定連接，與螺紋管內(nèi)壁及表面螺紋連接。固定螺桿表面分別可進(jìn)行氮化，鍍硬烙、噴焊硬質(zhì)合金等工藝，具有高耐磨，抗腐蝕及使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。

3.2 調(diào)節(jié)桿裝置設(shè)計(jì)

調(diào)節(jié)桿裝置結(jié)構(gòu)其主要包括螺紋套管與調(diào)節(jié)螺桿兩個(gè)部分。其中經(jīng)第一軸承座能夠?qū)⒙菁y套管一端與第二安裝板相連接并予以固定，并將手持套安裝在每螺紋套管的表面，其內(nèi)部配置了調(diào)節(jié)螺桿，經(jīng)過螺栓將第一安裝板與調(diào)節(jié)螺桿固定連接，在具體應(yīng)用過程中可以結(jié)合鋁單板的厚度，利用手持套對(duì)螺紋套管進(jìn)行調(diào)節(jié)，通過對(duì)調(diào)節(jié)桿的長度進(jìn)行調(diào)整，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)第一安裝板與第二安裝板距離調(diào)整，達(dá)到目的[5]。在具體應(yīng)用過程中，應(yīng)結(jié)合鋁單板厚度，利用調(diào)節(jié)桿對(duì)第一安裝板與第二安裝板之間的距離作出相應(yīng)的調(diào)整，在鋁單板兩側(cè)套上第一安裝板與第二安裝板，利用擰塊對(duì)固定螺桿進(jìn)行擰動(dòng)，在頂板作用下，將固定螺桿固定在鋁單板焊接位置，其能夠防止該位置溫度過高引起的變形。

3.3 華云震動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

華云震動(dòng)機(jī)采用真彩液晶屏幕動(dòng)態(tài)支持，能夠?qū)?shù)據(jù)變化情況予以顯示，可以通過液晶屏幕反映出時(shí)效過程及曲線走勢(shì)情況。應(yīng)用華云震動(dòng)機(jī)能夠幫助判斷參數(shù)是否處于合理范圍，并作出相應(yīng)的修改與調(diào)整，與此同時(shí)還兼具人機(jī)對(duì)話的功能。采用全自動(dòng)操作方式能夠減少人為因素的影響，使得每次處理時(shí)效都達(dá)到較好的效果。華云震動(dòng)機(jī)還具有動(dòng)態(tài)跟蹤功能，能夠使得振動(dòng)處理處于要求范圍內(nèi)，只需要啟動(dòng)一次，能夠減少檢測(cè)時(shí)間。在華云振動(dòng)機(jī)作用下，可使設(shè)備具有消除應(yīng)力、消除殘余應(yīng)力 穩(wěn)定尺寸精度的效果，防止應(yīng)力釋放導(dǎo)致變形。其主要參數(shù)如表1所示。

首先，華云震動(dòng)機(jī)四角均安裝了電動(dòng)推桿，采用導(dǎo)線及電控盒能夠?qū)㈦妱?dòng)推桿與電控盒相連接，在電動(dòng)推桿作用下，華云振動(dòng)機(jī)構(gòu)會(huì)進(jìn)行前后移動(dòng)，其中一側(cè)安裝了振動(dòng)電機(jī)，并采用螺栓固定，應(yīng)用導(dǎo)線將振動(dòng)電機(jī)與電控盒連接。其次，在華云震動(dòng)機(jī)的另一側(cè)均降焊接桿固定安裝，分別位于頂部與底部，焊接桿安裝了振動(dòng)板，采用彈簧進(jìn)行固定。當(dāng)振動(dòng)電機(jī)接通電源處于工作狀態(tài)下，會(huì)對(duì)振動(dòng)板產(chǎn)生帶動(dòng)作用，出現(xiàn)前后移動(dòng)從而產(chǎn)生激振，將其直接對(duì)鋁單板焊接位置進(jìn)行作用，能夠抵消鋁單板焊接位置的殘留應(yīng)力，進(jìn)而達(dá)到防止鋁單板變形的目的。

3.4電控盒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在電控盒正面分別設(shè)置了控制開關(guān)與旋鈕，控制開關(guān)的主要功能為控制振動(dòng)電機(jī)的工作狀態(tài)，電動(dòng)推桿的伸縮調(diào)節(jié)則主要通過旋鈕實(shí)現(xiàn)，電控盒均配備有匹配的插頭，采用導(dǎo)線進(jìn)行固定連接，使用時(shí)將插頭插上電源即可。該電控盒能滿足戶外惡劣環(huán)境條件下的使用要求，開關(guān)盒外殼抗老化、耐高溫、耐紫外線能力強(qiáng)，散熱方式及合理的內(nèi)腔容積，有效降低內(nèi)部溫度，滿足電氣安全要求，不僅如此，還具有良好的防水、防塵保護(hù)為用戶提供安全的連接方案。

4結(jié)語

通過采用上述技術(shù)方案，設(shè)置固定螺桿、調(diào)節(jié)螺桿、華云震動(dòng)機(jī)構(gòu)等裝置，在鋁單板焊接位置采用固定螺桿頂端頂板固定支撐，促進(jìn)了鋁單板本體的固定穩(wěn)定性的提高，經(jīng)過電動(dòng)推桿帶動(dòng)作用對(duì)鋁單板焊接位置產(chǎn)生直接作用，利用震動(dòng)力帶動(dòng)鋁單板本體轉(zhuǎn)動(dòng)，使得需要焊接的位置轉(zhuǎn)動(dòng)到焊接工作區(qū)，不僅減少人工移動(dòng)鋁單板本體帶來的焊接位置誤差，提高焊接精度，節(jié)省人工，而且能夠?qū)︿X單板焊接殘留應(yīng)力進(jìn)行抵消，應(yīng)用于鋁單板變形預(yù)防切實(shí)可行。

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The Design of Device Preventing Welding Deformation of Aluminium Veneer

ZENG Xinli

（Fangda New Material （Jiangxi） Co.， Ltd.， Nanchang? Jiangxi? 330096）

Abstract： As the wall of modern building envelope structure， aluminum veneer curtain wall has the characteristics of rich and changeable exterior decoration and strong expression. It has been widely used in the construction industry. The correct and reasonable application of aluminum veneer can guarantee the construction Quality， make the best use of materials. Aluminum veneer welding is prone to deformation， which affects the quality of the aluminum veneer， and even makes the entire aluminum veneer scrapped. Therefore， it is particularly important to prevent the welding deformation of the aluminum veneer. The study analyzed the characteristics of aluminum veneer， summarized the causes of aluminum veneer welding deformation， and set up a device to prevent aluminum veneer welding deformation， in order to provide a reference for solving the problem of aluminum veneer welding deformation.

Keywords： aluminum veneer; welding deformation; preventive device; design; fixed screw; electric control box