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1、焊前將焊條放在烘干箱里烘干,烘箱的溫度應(yīng)調(diào)為350攝氏度,一小時后降至150度左右;
2、采用直流反接進(jìn)行焊接;
3、焊前要對焊件要去除油污,鐵銹水分等雜質(zhì)。否則容易出現(xiàn)氣孔等焊接缺陷;
4、焊接時電流可根據(jù)焊接位置調(diào)節(jié)大小,焊接短弧時電流不可過大;
原理:用手工操作焊條進(jìn)行焊接的電弧焊方法。利用焊條與焊件之間建立起來的穩(wěn)定燃燒的電弧,使焊條和焊件熔化,從而獲得牢固的焊接接頭。屬氣—渣聯(lián)合保護(hù)。
主要特點(diǎn):操作靈活;待焊接頭裝配要求低;可焊金屬材料廣;焊接生產(chǎn)率低;焊縫質(zhì)量依賴性強(qiáng)(依賴于焊工的操作技能及現(xiàn)場發(fā)揮)。
應(yīng)用:廣泛用于造船、鍋爐及壓力容器、機(jī)械制造、建筑結(jié)構(gòu)、化工設(shè)備等制造維修行業(yè)中。適用于(上述行業(yè)中)各種金屬材料、各種厚度、各種結(jié)構(gòu)形狀的焊接。
2、埋弧焊(自動焊):
原理:電弧在焊劑層下燃燒。利用焊絲和焊件之間燃燒的電弧產(chǎn)生的熱量,熔化焊絲、焊劑和母材(焊件)而形成焊縫。屬渣保護(hù)。
主要特點(diǎn):焊接生產(chǎn)率高;焊縫質(zhì)量好;焊接成本低;勞動條件好;難以在空間位置施焊;對焊件裝配質(zhì)量要求高;不適合焊接薄板(焊接電流小于100A時,電弧穩(wěn)定性不好)和短焊縫。
應(yīng)用:廣泛用于造船、鍋爐、橋梁、起重機(jī)械及冶金機(jī)械制造業(yè)中。凡是焊縫可以保持在水平位置或傾斜角不大的焊件,均可用埋弧焊。板厚需大于5毫米(防燒穿)。焊接碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼、耐熱鋼、復(fù)合鋼材等。
3、二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊(自動或半自動焊):
原理:利用二氧化碳作為保護(hù)氣體的熔化極電弧焊方法。屬氣保護(hù)。主要特點(diǎn):焊接生產(chǎn)率高;焊接成本低;焊接變形?。娀〖訜峒校?;焊接質(zhì)量高;操作簡單;飛濺率大;很難用交流電源焊接;抗風(fēng)能力差;不能焊接易氧化的有色金屬。
4、MIG/MAG焊(熔化極惰性氣體/活性氣體保護(hù)焊):
原理:采用惰性氣體作為保護(hù)氣,使用焊絲作為熔化電極的一種電弧焊方法。保護(hù)氣通常是氬氣或氦氣或它們的混合氣。MIG用惰性氣體,MAG在惰性氣體中加入少量活性氣體,如氧氣、二氧化碳?xì)獾取?/p>
5、TIG焊(鎢極惰性氣體保護(hù)焊):
原理:在惰性氣體保護(hù)下,利用鎢極與焊件間產(chǎn)生的電弧熱熔化母材和填充焊絲(也可不加填充焊絲),形成焊縫的焊接方法。焊接過程中電極不熔化。
6、等離子弧焊:
一、前言
在大連石化公司新建的27萬噸/年硫磺回收聯(lián)合裝置項(xiàng)目中,我公司承攬其中酸性水汽提、溶劑再生和液流存儲單元設(shè)備安裝工程的建設(shè)任務(wù)。其中再生塔(C-2201Ⅰ/Ⅱ)、主汽提塔(C-2301Ⅰ/Ⅱ)四臺設(shè)備為復(fù)合鋼板材質(zhì)(20R+00CR19NI10),由于設(shè)備本身體積、重量、安裝高度無法實(shí)現(xiàn)整體運(yùn)輸和整體安裝,需分筒節(jié)到貨,現(xiàn)場進(jìn)行設(shè)備安裝、焊接。
二、焊接特性分析
復(fù)合鋼板(20R+00CR19NI10)屬奧氏體復(fù)合鋼板,復(fù)合鋼板的化學(xué)成分和力學(xué)性能比較復(fù)雜。不銹鋼復(fù)合鋼板的基層和復(fù)層在化學(xué)成分和力學(xué)性能等方面有較大的差異,其所使用的焊接材料也同樣存在較大的差異。因此,焊接時稀釋作用強(qiáng)烈,使得焊縫中奧氏體形成元素減少,含碳量增多,增大結(jié)晶裂紋的傾向,焊接熔合區(qū)可能出現(xiàn)馬氏體組織,而造成硬度、脆性增加;同時由于基層與復(fù)層的含Cr量差別較大,促使碳向復(fù)層遷移擴(kuò)散,而在其交界處焊縫金屬區(qū)域形成增碳層和脫碳層,加劇熔合區(qū)的脆化或另一側(cè)熱影響區(qū)的軟化。為有效地防止稀釋和碳遷移,要在基層和復(fù)層之間加一“隔離層”即過渡層。過渡層材料的選擇是否正確,工藝是否得當(dāng),直接影響著焊接工作的成敗。因此可以說,復(fù)合鋼板容器組對安裝的關(guān)鍵是焊接問題,而焊接工作的關(guān)鍵又是過渡層的焊接。
三、焊接工藝
1.焊接方法
1.1為了保證了復(fù)合鋼板(20R+00CR19NI10)原有的綜合性能,應(yīng)對基層、過渡層和復(fù)層分別進(jìn)行焊接。
1.2由于主汽提塔C-2301Ⅰ/Ⅱ直徑較小,為φ2400mm。故基層、過渡層、復(fù)層均采用焊條手工電弧焊。
2.焊縫坡口形式
坡口開在復(fù)層側(cè),同時預(yù)先去除部分復(fù)層材料,使基層與復(fù)層完全分開,可避免在焊基層時可能會熔掉復(fù)層材料的弊端,從結(jié)構(gòu)上保證焊接質(zhì)量。焊接時應(yīng)注意以下幾點(diǎn):(1)遵循先焊基層,再焊過渡層,最后焊復(fù)層的焊接順序。(2)過渡層焊接應(yīng)采用小直徑焊條,并采用小參數(shù)反極性進(jìn)行直道焊,以降低基層對過渡層焊縫的稀釋作用。
3.焊接材料的選擇
3.1基層的焊接材料選用J427焊條;
3.2過渡層的焊接材料選用A302焊條,以保證補(bǔ)充基層對復(fù)層造成的稀釋,同時為更好地保證焊接接頭的防腐蝕的要求。
3.3復(fù)層的焊接材料選用A002焊條,材料應(yīng)保證熔敷金屬的主要合金元素含量不低于復(fù)層母材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的下限值。
4.焊接施工
4.1焊接前準(zhǔn)備。 a. 組對時應(yīng)以復(fù)層為基準(zhǔn)對齊,錯邊量為不大于1.5mm,不允許采用打磨復(fù)層金屬的方法來減小錯邊量。定位焊一定要焊在基層金屬上,不允許用不銹鋼焊條在基層上定位焊。 b. 焊前應(yīng)清理坡口及其兩側(cè)內(nèi)外表面20mm范圍內(nèi)的水、油、銹及渣等污物。
4.2按焊接工藝評定確定的焊接工藝參數(shù),選用培訓(xùn)合格的焊工進(jìn)行焊接施工,并采取相應(yīng)的技術(shù)措施。
4.3基層的焊接用焊條J427Φ3.2打底, 打底時一定要控制焊接線能量, 打底焊道不得觸及和熔化復(fù)層金屬;打底完成后用焊條J427Φ4.0填充、蓋面。
4.4過渡層即基層距復(fù)合界面 2mm 和復(fù)層距復(fù)合界面 1mm 之間部分。過渡層焊接時,在保證熔合良好的前提下,盡量減少基材金屬的熔入量,即降低熔化比。為此,應(yīng)采用較小直徑的焊條或焊絲及較小的焊接線能量,多焊道焊接。
4.5焊接復(fù)層前,必須將過渡層焊縫表面和坡口邊緣清理干凈。復(fù)層焊縫表面應(yīng)盡可能與復(fù)材表面保證平整光滑。 對接焊縫的余高應(yīng)不大于 1.5mm。 注意事項(xiàng): a. 嚴(yán)格按照圖紙、焊接工藝和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)施焊。b. 筒體組對以覆層為基準(zhǔn),防止覆層錯邊量超標(biāo)。要求縱縫錯邊量不大于1 mm,環(huán)縫 錯邊量不大于1.5 mm。c. 施焊前,在坡口內(nèi)及兩側(cè)各150mm范圍內(nèi)刷涂防飛濺防污劑,焊縫要用酸洗膏進(jìn)行酸洗鈍化,最后用清水擦洗干凈。
5.焊接實(shí)施和注意事項(xiàng)
5.1焊接時,嚴(yán)格按評定合格的焊接工藝進(jìn)行。
5.2焊接基層時不得熔化復(fù)層,復(fù)層金屬熔入基層焊縫會產(chǎn)生焊接裂紋,且焊接基層時不得將基層金屬沉積在復(fù)層上。
5.3基層鋼板側(cè)盡量選用抗裂性能較強(qiáng)的堿性焊條。
5.4合理選擇過渡層的焊接材料,過渡層的填充金屬必須能允許基層的防污劑。
5.5為減小基層對過渡層的稀釋,過渡層焊接應(yīng)盡量選用小直徑焊條,采用小電流、快速焊。
5.6過渡層的焊接采用反極性、直線運(yùn)條和多道焊。
5.7為0.5~1.5mm。
5.8為防止重復(fù)加熱使焊縫的抗蝕性能降低,復(fù)層焊縫應(yīng)在最后焊接。
5.9復(fù)層的焊接應(yīng)采用多道焊,層間溫度控制在60℃以下。
5.10殼體復(fù)層焊縫表面應(yīng)磨平,余高控制在0.5mm以下。
5.11合理制定T形焊接接頭處基層與過渡層焊縫焊接程序,即為避免縱縫端部的過渡層焊縫熔入環(huán)向基層焊縫中,要求縱縫兩端部附近的過渡層和復(fù)層焊縫,必須在環(huán)向基層焊縫焊完后再焊接。
5.12不銹鋼接管與復(fù)合鋼板殼體的焊接,應(yīng)先用過渡層焊A302填滿坡口,最后用A002進(jìn)行復(fù)層焊接。
5.13點(diǎn)固焊僅應(yīng)在基層金屬坡口內(nèi)進(jìn)行,復(fù)層金屬上不得焊接任何臨時性工卡具,點(diǎn)固焊的焊道長度應(yīng)在30~50mm,焊道應(yīng)有足夠的強(qiáng)度,點(diǎn)固焊焊接宜采用回焊法,使引弧和熄弧均在焊道內(nèi)。
6.檢驗(yàn)
6.1在基層焊接完畢之后,過渡層與復(fù)層焊接之前,對基層進(jìn)行射線探傷檢查。發(fā)現(xiàn)超 標(biāo)缺陷,立即進(jìn)行返修。返修完畢并經(jīng)射線探傷檢查合格后,將復(fù)層側(cè)的基層焊縫表面 打磨平整,再經(jīng)過100%滲透探傷檢查合格后,方可焊接過渡層和復(fù)層。
6.2過渡層和復(fù)層 焊接完畢后,再進(jìn)行100%滲透探傷檢查。
6.3設(shè)備制造完畢后,按設(shè)計要求進(jìn)行殼程的水壓試驗(yàn)。
6.4設(shè)備試壓用水的氯離子濃度測試,不大于25mg/L為合格。
四、焊接難點(diǎn)及解決方案
1.焊接基層時,由于板厚較大,焊接接頭承受有較大的拘束應(yīng)力;在焊接熱循環(huán)的作用下,熱影響區(qū)易產(chǎn)生馬氏體淬硬組織,使焊接接頭硬度和脆性增加,韌性和塑性顯著降低。這些因素都會導(dǎo)致焊接裂紋的產(chǎn)生。為了有效預(yù)防焊接裂紋的產(chǎn)生,可采取的措施有:選用低氫型焊條;焊條使用前按 要求進(jìn)行烘干;仔細(xì)清理坡口表面水、油、銹等雜質(zhì);選擇合理的焊接工藝參數(shù),如焊前預(yù)熱、焊后緩冷、采取多層多道焊、控制層間溫度等;選擇合理的施焊順序,以減小焊接應(yīng)力等。
【關(guān)鍵詞】激光;焊接;咬邊
激光焊接是汽車生產(chǎn)中新興的焊接領(lǐng)域,將光學(xué)加工應(yīng)用于金屬加工領(lǐng)域,為薄板焊接開辟了新的領(lǐng)域,通過激光的薄板焊接降低了汽車車身的質(zhì)量,增加汽車車身的強(qiáng)度,同時也改善了汽車零件加工的焊接工藝,提供了新的解決思路。隨著激光焊接設(shè)備成本的進(jìn)一步降低和白車身激光焊接的推廣,激光焊接將會逐步應(yīng)用于汽車制造的各個領(lǐng)域,成為汽車焊接新的發(fā)展方向。
一、白車身頂蓋和側(cè)圍激光釬焊工藝特點(diǎn)
在激光釬焊焊接過程中,送絲機(jī)構(gòu)驅(qū)動填充焊絲以一定的角度向焊接區(qū)激光束的焦斑位置輸入。焊絲一部分被激光束照射直接熔化;一部分由激光熔化母材(即側(cè)圍和頂蓋板材)誘導(dǎo)的等離子體加熱熔化。熔化的焊絲和坡口兩側(cè)熔化的母材一起形成熔池。
白車身頂蓋和側(cè)圍所采用的一般為電鍍鋅薄鋼板,型號為DC06 ZE50/50 BPO。由于鍍鋅的熔點(diǎn)在420℃左右,采用的釬料Cusi3在910℃左右,而鋼的熔點(diǎn)在1535℃左右,因此,采用傳統(tǒng)的電阻點(diǎn)焊直接熔化母材將造成鍍鋅層的破壞,降低車身的耐腐蝕性。激光釬焊焊接將以其熱量集中、快速焊接的優(yōu)點(diǎn),熔化釬料的同時,對熔池周圍板材的熱影響較少,很好地保護(hù)了板材的鍍鋅層。釬料Cusi3的采用,在汽車白車身焊接工藝激光釬焊系統(tǒng)中較為普遍,因此激光釬焊焊接通常稱為激光黃銅釬焊(Laser brazing)。
送絲方式則采用前置送絲方式,即送絲相反于熔池方向,其優(yōu)點(diǎn)在于送絲入池可靠性較好,而且對接坡口對焊絲具有導(dǎo)向左右,利于坡口上下和左右的偏差。同時,為了彌補(bǔ)頂蓋和側(cè)圍錯位誤差,常采用激光自適應(yīng)鏡頭,以便消除焊絲對坡口Y/Z偏差的影響。在高速釬焊接時,需要較高的功率密度和送絲速度,很容易造成釬焊質(zhì)量的不穩(wěn)定性。此外,由于激光焊成本較高,通過單純提高功率來提高釬焊速度并不利于生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性。通常簡單施加一個額外的熱源,可以在現(xiàn)有的激光功率下提高釬焊速度。通常將此種焊接方式稱之為輔助電流激光釬焊。
二、激光釬焊焊接缺陷介紹
要想獲得一條功能和目視均滿足要求的頂蓋焊縫需要激光功率、機(jī)器人速度、焊絲送絲速度和光束入射角的完美結(jié)合,另外,輔助的保護(hù)氣體也應(yīng)該進(jìn)行相應(yīng)的配置。但在實(shí)際生產(chǎn)中由于相關(guān)因素的變化過于頻繁,導(dǎo)致焊縫缺陷時有發(fā)生,給生產(chǎn)和質(zhì)量控制帶來困難,氣孔、“咬邊”和焊縫填料不連續(xù)為常見的焊接缺陷類型。
三、焊接缺陷及所對應(yīng)的原因及控制措施
在激光釬焊過程中,由于焊絲對激光功率具有漫反射,因此整條焊縫內(nèi)激光功率作用于焊絲的能量不一致,導(dǎo)致部分段焊絲熔化不充分,使液態(tài)、固態(tài)的釬料耦合連接處產(chǎn)生氣隙,形成氣孔;熔池內(nèi)存在的惰性氣體和雜質(zhì)也可能破壞填料的侵潤,氣體壓制在釬料內(nèi),形成了氣孔;板材表面存在污染,雜物在激光作用下爆炸形成氣泡,直接在焊縫表面或貫穿整個焊縫熔深而形成氣孔;如果激光功率過大,使釬料汽化爆炸,將導(dǎo)致氣孔數(shù)量的增多。
常用的抑制焊縫氣孔的方法為:
1.匹配合理的激光功率、焊接速度和送絲速度,盡量保證焊接速度的一致性和高速連續(xù)焊接;
2.嚴(yán)格選擇釬料焊材,保證焊絲Si鍍層的均勻;
3.保證頂蓋和側(cè)圍焊接區(qū)域的潔凈;
4.采用氬氣或氦氣做保護(hù)氣體。
“咬邊”缺陷主要表現(xiàn)為焊縫一側(cè)侵潤不夠,造成焊縫和板材結(jié)合處成灰黑色且如“鋸齒狀”。此種缺陷產(chǎn)生的原因在于:板材匹配間隙不合理,造成填料侵潤不夠;焊絲和光斑對中性不夠,造成熔池邊緣熔化不充分;功率不夠或焦點(diǎn)過小,導(dǎo)致板材熱量不夠,不利于板材和釬料的融合。
常用的抑制焊縫“咬邊”缺陷的方法為:校正機(jī)器人軌跡并確認(rèn)是否焊絲相對光斑中心變化;確認(rèn)光斑的大小和焊絲是否匹配;功率或熱絲電流的調(diào)整;板材間隙的調(diào)整。
焊縫“下陷”并不連續(xù)。此焊縫缺陷表現(xiàn)為焊縫填料較少且焊料不均勻。具體原因?yàn)椋赫w焊接區(qū)域板材搭配超差且不一致;送絲不穩(wěn)定,時慢時快;軌跡編制不合理等因素。
常用的抑制焊縫“下陷不連續(xù)”缺陷的方法為:校正機(jī)器人軌跡;同步送絲設(shè)備,使焊絲平穩(wěn)送出;保證板材間隙一致性并小于0.5mm;匹配送絲速度和焊接速度。
焊縫焊偏,焊接過程中機(jī)器人軌跡偏離焊接區(qū)域,造成焊縫焊偏。處理方法為校正機(jī)器人軌跡并確認(rèn)焊接激光導(dǎo)向力設(shè)置是否合理。
四、常用的返修方法介紹
對于評定標(biāo)準(zhǔn)中可以返修的焊縫常用手工返修來彌補(bǔ)缺陷,以降低整車的報廢。常用的返修方法分為高頻打磨和手工補(bǔ)錫膏后拋光。
焊縫表面不平整,不光滑,此時可以采用手工打磨。使用設(shè)備為Bosh風(fēng)動打磨器配馬圈牌PNER-H750 3A進(jìn)行粗打磨;使用Bosh風(fēng)動打磨器配3M公司Z80砂紙進(jìn)行拋光。打磨時注意角度和“吃料”厚度,防止損壞基材和焊縫。焊縫大于0.2mm的氣孔,需要手工補(bǔ)錫膏進(jìn)行返修。具體方法為使用電烙鐵對孔進(jìn)行加熱后灌入錫膏,冷卻后再對返修區(qū)打磨拋光。
五、結(jié)束
隨著車身設(shè)計的優(yōu)化,激光焊接對車身結(jié)構(gòu)特有的優(yōu)勢以及激光焊接技術(shù)可靠性的進(jìn)一步提高和設(shè)備成本的降低,相信激光焊接技術(shù)在汽車工業(yè)會有更廣泛的應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:鋼結(jié)構(gòu),焊接變形,控制方法
中圖分類號:TU391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
前言
隨著社會的發(fā)展,鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)也在不斷地提高,然而鋼結(jié)構(gòu)會因?yàn)榄h(huán)境、氣溫、濕度等因素的影響而產(chǎn)不可避免地產(chǎn)生變形。慶幸的是,施工人員可以在鋼結(jié)構(gòu)的焊接過程以及施工過程中采取有效的措施來減少焊接變形的產(chǎn)生。提高鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量,任重而道遠(yuǎn),筆者相信科技社會的發(fā)展一定會將鋼結(jié)構(gòu)的焊接變形程度降到最低。
1、焊接變形的主要形式
焊接變形的形式很多,主要集中在收縮變形、角變形、彎曲變形、扭曲變形、波浪變形和錯邊變形等。詳細(xì)見圖1。
2、鋼結(jié)構(gòu)焊接變形產(chǎn)生的原因
引起鋼結(jié)構(gòu)焊接變形的原因多種多樣,本文總結(jié)了以下幾種進(jìn)行闡述。
2.1 溫度控制不當(dāng)
溫度是引起鋼結(jié)構(gòu)焊接變形的一個重要因素。當(dāng)溫度達(dá)到金屬熔點(diǎn)甚至高于金屬熔點(diǎn)時,不一樣的金屬就會產(chǎn)生不同程度的膨脹。此時,整個鋼結(jié)構(gòu)看起來就會有一種不協(xié)調(diào)的感覺即產(chǎn)生了變形。同時,一種金屬達(dá)到熔點(diǎn)膨脹之后,這種金屬本身也具有了一定的高溫,會使周圍的金屬產(chǎn)生不同程度的膨脹,造成焊接變形。
2.2 鋼結(jié)構(gòu)的焊接順序和方法不當(dāng)
對鋼結(jié)構(gòu)的不同部位進(jìn)行不同順序的焊接,可能會引起鋼結(jié)構(gòu)的焊接變形。因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)焊縫處的承載力不同,當(dāng)優(yōu)先焊接承載力較小的鋼結(jié)構(gòu)時,較大的重量可能會使鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生扭曲,形成鋼結(jié)構(gòu)的焊接變形。
2.3 鋼結(jié)構(gòu)的材料
每一種材料都有自己的熔點(diǎn)。相同溫度下,不同的材料會有不同的膨脹程度。膨脹程度過大或者過小,都會引起鋼結(jié)構(gòu)焊接變形,從而影響鋼結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量。
2.4 鋼結(jié)構(gòu)的焊縫位置
在鋼結(jié)構(gòu)中有一個總焊縫,將總焊縫安排的位置不同,鋼結(jié)構(gòu)焊接的變形程度就不相同。在焊接過程中,鋼結(jié)構(gòu)的重力對不同承載力的金屬產(chǎn)生相同的壓力效果。合理地選擇總焊縫的位置,將能有效的控制鋼結(jié)構(gòu)的焊接變形。
2.5 剛性不同,變形程度不同
相同承載力下,剛性大的鋼結(jié)構(gòu)變形程度較小,剛性小的鋼結(jié)構(gòu)變形程度則相對較大。所以,鋼結(jié)構(gòu)的剛性也是影響其變形程度的重要因素。施工人員應(yīng)選擇較大剛性的鋼結(jié)構(gòu)承載較大的重力,選擇較小剛性的鋼結(jié)構(gòu)承載相對較小的重力,從而盡量避免鋼結(jié)構(gòu)焊接變形的產(chǎn)生。
3、對于控制鋼結(jié)構(gòu)焊接變形的幾點(diǎn)思考
3.1 從設(shè)計上控制鋼結(jié)構(gòu)焊接的形變變形
鋼結(jié)構(gòu)建筑是一種以設(shè)計為亮點(diǎn)的建筑,華麗的設(shè)計不僅僅能夠使鋼結(jié)構(gòu)變得壯觀和美麗,科學(xué)合理的對鋼結(jié)構(gòu)的體系進(jìn)行設(shè)計還能夠從基本上對鋼結(jié)構(gòu)焊接產(chǎn)生形變的事實(shí)起到控制作用。第一,最大可能的減少焊接點(diǎn)的數(shù)量,盡量將焊點(diǎn)的尺寸降低。道理不難理解,過多的焊點(diǎn)就需要進(jìn)行對鋼材進(jìn)行多加熱,焊接尺寸過大的話,加熱時間也就越長,必然會導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)焊接產(chǎn)生的變形更嚴(yán)重。第二,對于鋼結(jié)構(gòu)建筑中受力比較大的位置,比如建筑的大梁和承重柱,對其焊接時的設(shè)計需要特別重視焊點(diǎn)的對稱問題,盡量將焊點(diǎn)與鋼材截面的中軸設(shè)計的比較接近,防止重要部分的變形非常重要。第三,針對鋼材焊接時的截面的尺寸和形狀合理的選擇焊接材料和焊接方法,這樣可以最大程度的減少焊接面積和鋼材的受熱時間,從而提高了鋼結(jié)構(gòu)建筑的整體承載能力。第四,設(shè)計焊點(diǎn)時盡量將焊點(diǎn)分散,且遠(yuǎn)離部件的交叉點(diǎn)。如果過多的焊點(diǎn)集中在雙向或是三向交叉點(diǎn)的話,必然會導(dǎo)致該點(diǎn)變形相對嚴(yán)重、剛性大幅度下降,分散焊點(diǎn)還可以將鋼材的受熱區(qū)域分散開來,從而避免鋼材由于來不及散熱就進(jìn)行二次加熱導(dǎo)致的形變。第五,鋼結(jié)構(gòu)建筑中受力比較大的位置應(yīng)該盡量避免進(jìn)行焊接,及時焊接沒產(chǎn)生變形,出現(xiàn)焊點(diǎn)的鋼材的應(yīng)力能力也大打折扣。為了保證施工質(zhì)量,應(yīng)減少應(yīng)力點(diǎn)的焊接。第六,最后就是要盡量減少難度比較高的焊點(diǎn),因?yàn)楦唠y度焊點(diǎn)本來就不好操作,如果焊工的技術(shù)達(dá)不到要求,或是馬虎操作的話,很可能導(dǎo)致焊點(diǎn)的質(zhì)量也達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)。如果這種高難度焊接點(diǎn)的設(shè)立不可避免,則盡量選擇技術(shù)更高的焊工操作。
3.2 在操作過程中控制鋼結(jié)構(gòu)焊接形變
除了在設(shè)計時注意鋼結(jié)構(gòu)的焊接問題,更重要的就是在整個施工過程中要不斷提高焊接的技術(shù)和工藝將每一個焊點(diǎn)處理的更精細(xì)。第一,如果焊點(diǎn)中有對稱存在的,必須使用對稱式的焊接手段。因?yàn)樵谕粔K鋼材上,首先進(jìn)行焊接的位置更容易產(chǎn)生形變,所以如果依次進(jìn)行焊接的話鋼材的形變會難以控制,而對稱焊法則可以避免這一現(xiàn)象。第二,如果焊點(diǎn)是不對稱的,排列比較雜亂,則從兩端開始焊接,先焊一段,然后再焊接離上一個焊點(diǎn)較遠(yuǎn)的位置,以避免鋼材的重復(fù)受熱產(chǎn)生形變。第三,如果可以預(yù)計到焊接處的變形角度和方向,在焊接前或是焊接后可以進(jìn)行反向的加熱來進(jìn)行平衡。第四,鋼結(jié)構(gòu)焊接過程中盡量從縱向進(jìn)行焊接,如果需要橫向進(jìn)行的話,盡量添加強(qiáng)肋進(jìn)行固定,防止焊接過程中出現(xiàn)變形。第五,如果 T 形接頭板厚度過大的話,則可以利用開坡口角進(jìn)行處理。第六,如果焊接之前可以預(yù)測到部件可能會出現(xiàn)體積收縮,最好的處理方法就是在焊接前構(gòu)件進(jìn)行一段長度的預(yù)留,這樣可以從一定程度上補(bǔ)償材料體積或長度上的不足。
4、鋼結(jié)構(gòu)焊接變形的控制策略
鋼結(jié)構(gòu)焊接變形的類型不同,其形成原因也不同。從以上幾種因素我們可以看出,影響鋼結(jié)構(gòu)變形的因素包括溫度、重力、鋼結(jié)構(gòu)的材料、鋼結(jié)構(gòu)的承載力等。鋼結(jié)構(gòu)的焊接變形有一部分可以在焊接過程中有效的減少甚至避免,有一部分也可以在施工過程中加以控制。我們可以根據(jù)不同的鋼結(jié)構(gòu)焊接變形結(jié)果提供不同的控制策略,從而提高鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。
4.1 合理控制焊接溫度
鋼結(jié)構(gòu)的焊接變形有一部分是因?yàn)闇囟鹊目刂撇划?dāng)引起的。在焊接過程中,控制好焊接溫度能夠有效地減少甚至避免焊接變形的產(chǎn)生。例如在對一個焊縫處的金屬進(jìn)行焊接時,要盡量避免影響周圍的金屬。焊接完成之后要進(jìn)行迅速地降溫,以免金屬的余溫對周圍的金屬產(chǎn)生影響。
4.2 安排好鋼結(jié)構(gòu)的焊接順序
焊接順序安排不當(dāng)也是使鋼結(jié)構(gòu)焊接產(chǎn)生變形的重要因素之一。例如,施工人員要消除撓曲變形,可以對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行上下焊接或者對角焊接。
4.3 根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的用途選擇合適的材料
鋼結(jié)構(gòu)的用途不同,其所承載的重力也就不相同。施工人員應(yīng)該根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的用途選擇合適的材料,同時,也應(yīng)該根據(jù)焊縫的位置選擇不同熔點(diǎn)的金屬,從而控制鋼結(jié)構(gòu)在焊接過程中由于承載力和熔點(diǎn)的不同產(chǎn)生的變形。
4.4 焊縫位置要選擇合理
相同承載力時,焊縫位置不同,鋼結(jié)構(gòu)焊接變形的程度也就不同。施工人員要想盡量使鋼結(jié)構(gòu)的金屬收縮量減少,減少梁和柱一系列構(gòu)件的變形,就必須選擇合適的焊縫位置來對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行焊接。施工人員可以選擇中性軸的對稱位置或其截面位置作為焊縫的位置。
4.5 鋼結(jié)構(gòu)焊接變形在施工過程中進(jìn)行合理控制
當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造不相同或者焊縫的形式不相同時,施工人員應(yīng)該選擇合適的方法控制焊接變形的產(chǎn)生。例如,可以選擇合適的工藝進(jìn)行焊接。施工人員對焊縫處的金屬進(jìn)行焊接時,可以對焊縫用對稱的方式進(jìn)行焊接。一般產(chǎn)生變形的焊縫都是較早進(jìn)行焊接的焊縫,所以對稱的方式能有效減少鋼結(jié)構(gòu)焊接變形程度。由此可見,施工人員可以對焊縫進(jìn)行均勻的布置,使每一個焊縫都能擁有其對稱的另一個焊縫。
結(jié)語
鋼結(jié)構(gòu)在現(xiàn)在生活各個領(lǐng)域的應(yīng)用十分廣泛,尤其是建筑行業(yè)。而建筑業(yè)又與人民的生命財產(chǎn)息息相關(guān),施工人員稍有不慎,便可能造成嚴(yán)重的后果。因此,鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量在一定程度上體現(xiàn)了建筑工程的質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)