工程案例
業(yè)務范圍
鋼結構焊接工程技術要點及質量控制技術
發(fā)布時間:2014-05-14
1 高強鋼焊接技術 (金屬拱型波紋鋼屋蓋)1)技術要點。在熔敷金屬的強度、塑性以及沖擊韌性上,如何選擇焊材呢?首先,焊接材料的最低值要高于母材標準規(guī)定的要求,在進行強匹配時,強節(jié)點桿件焊接的接頭各項性能的最低值也要全面達到母材標準規(guī)定的要求。然后,焊縫的塑性在厚板焊接的時候要做到統(tǒng)籌兼顧,選配焊材要按照厚度效應、厚度強度、節(jié)點拘束度大的原則來選擇低強焊材。再者,怎么才能使焊縫的韌性達到鋼材的規(guī)范要求呢?為了滿足沖擊韌性的要求,必須要重點選擇焊材的韌性強度。高強鋼焊接性的評價方法有:碳當量計算、插銷實驗臨界斷裂應力和熱影響區(qū)最高硬度實驗三種評定法。如何確定最低預熱溫度?其最低熱溫度確定的方法有:確定焊接線的硬度,根據(jù)斜Y破口式樣進行抗裂實驗,要根據(jù)一定碳當量的鋼材,即裂紋實驗控制。怎么才能使不同板厚T形接頭角焊縫熱影響區(qū)硬度達到350HV,要根據(jù)裂紋敏感指數(shù)、板厚范圍等熔敷金屬擴散氫含量,對應的冷卻速度為540℃。高強鋼焊接技術如何確定最低預熱溫度?要根據(jù)鋼材和接頭熱輸入的特地曲線圖。
2)質量管理。首先,焊接的時候,電壓、電流、焊接速度、熔敷金屬的冷卻時間,控制熱輸入要控制在800℃~500℃區(qū)間,冷卻速度也要控制在800℃~500℃區(qū)間。其次,采用良好的操作手法,選用優(yōu)質、堿性低的氫焊材,從而達到焊接焊縫中碳、硫、磷、氮、氫、氧的質量百分比。充分的維護熔池金屬的短弧,限制熔池金屬的擺動,穩(wěn)定熔池金屬的傾角。再者,如何對高強鋼的變形和應力進行控制呢?用多層敷焊的方法焊接,并且要用小線能量,減少熔敷金屬填充量,焊接時要選用氣體保護焊等高能量密度和低熱焊接坡口。同時也要減少焊接坡口的間隙和角度,并且要采用對稱、輪流施焊的方式。由此可見,為了指導實際的焊接生產(chǎn),要綜合考慮他的性能要求,根據(jù)高強鋼自身的強化機理,根據(jù)高強鋼供貨狀態(tài),在評價焊接性的時候制定合理的焊接工藝,要合理選擇焊接材料和實驗的方法。同時為了降低這個鋼種的冷冽傾向,要充分的考慮該鋼種的焊接。
2 低溫焊接施工工藝
1)在焊材的選擇上。低溫的環(huán)境中,對焊材要嚴格執(zhí)行烘焙和保溫措施,因此要盡量選擇低氫的焊材,或者選擇超低氫焊材。在焊接作業(yè)的時候,為了減少熱量的損失,要在焊前進行防護,怎么才能使焊接區(qū)域形成相對封閉的空間呢?這就需要在焊接作業(yè)區(qū)域搭建防護棚;如果沒有條件搭建防護棚,還需要對焊接區(qū)域進行防護,要求氣體保護焊及焊接氣瓶均要采取其他的有效措施進行保溫。
2)要控制好低溫焊接質量。①要對預熱和層間進行保溫。在低溫環(huán)境下,加熱區(qū)域中的構建焊接區(qū)各方向不能小于100 mm范圍內(nèi)的母材,預熱溫度要稍微高于常溫環(huán)境下的焊接預熱溫度,要采用大于或者等于二倍鋼板厚度的母材,根據(jù)JGJ812002的規(guī)定,焊接層間溫度最低溫度在20℃,不能低于預熱溫度,不能低于預熱標準。兩者取高值。②如何加大低溫焊接定位焊時的熱輸入,為了增大焊縫截面和長度,不在坡口以外的母材上,采用與正式焊接相同的預熱條件進行打弧,為了減少由于定位焊接所引起的收縮裂紋,熄弧的時候一定要填滿弧坑,從而適當加大定位焊的熱輸入。③采用什么樣的合理的低溫焊接方法?為了盡量多層多道使用擺幅,要嚴格控制層間溫度。④如何使低溫焊接后熱及保溫?焊接后,為了防止因為冷速過快而引起的冷裂紋,要對焊接接頭進行后熱保溫處理,避免擴散氫氣的逸出。同時要適當?shù)暮鬅釡囟,適當?shù)慕档皖A熱溫度。
3 厚鋼板焊接技術
厚鋼板在建筑剛結構中,經(jīng)常被大量的使用,如:國家體育場鳥巢工程中,就用了最大板厚達到了110 mm的鋼,而新保利大廈工程使用了125 mm厚度的軋制H型鋼翼板。在建筑用鋼的范圍內(nèi),由于厚鋼板的大量使用,豐富和促進了后鋼板焊接技術的發(fā)展。但是厚鋼板焊接的時候需要注意什么呢?要充分的考慮選擇合理的坡口形式,如:雙U或者X坡口,防止產(chǎn)生裂紋,減少變形。如果只能單面焊接,為了減少焊接收縮量,保證焊透,要采用小角度、窄間隙坡口。從而提高工作效率,也能夠降低焊接剩余應力,從而合理地預熱和層間溫度。
4 質量管理
該工序是最容易發(fā)生質量問題的工序之一,屬于隱蔽工程。根據(jù)相關資料顯示,因為焊接質量導致的焊縫返修率在80%以上。另外,10%的焊縫質量問題是由于上道工序操作不當,由于操作人員的技術問題引起的。由于墊板靠焊縫的一側墊板表面的氧化皮、鐵銹沒有清理干凈,在X類型坡口溶透焊縫中,由于反面的清根不徹底,在施焊的過程中,從而導致焊縫中出現(xiàn)質量問題。另外由于沒有徹底清除油污在采用墊板V類型的坡口焊的時候,直接在上面施焊,使墊板存在著質量的問題。由于焊接規(guī)程文件編制的不夠合理,不能充分的展開工作面,坡口大小的設計不能滿足施工的要求等等,在焊接的過程中不能滿足要求,由于不正確的焊接工序,采用的焊接電流會導致不可矯正的變形等等問題。因此,為了保證工程的正確性和流暢型,要根據(jù)具體的情況,采取靈活多變的焊接技術,如何具體實施處理?要結合具體的工程結構特點,編制正確的工藝文件,評定采用中厚板焊接的構建,制定相關的焊接工藝。為了保證工藝文件指定的經(jīng)濟性、準確性、可操作性、適宜性,按照國家標準,嚴格確定坡口的大小和預留的間隙。同時根據(jù)國家標準,通過焊接工藝評定的實驗,確定合理的焊接材料,按照國家標準嚴格要求進行用前存放、用時培烘,在規(guī)范的要求溫度之上,控制保溫溫度。
5 總結
綜上所述,為了確保工程質量的目的,在多數(shù)情況下為了有效地控制鋼結構的焊接變形,根據(jù)焊接要求的不同采取相對應的鋼結構焊接技術。并且在實踐中,由于材料、結構以及焊接施工現(xiàn)場環(huán)境等影響,為了提高焊接變形技術水平,要不斷地總結和積累焊接經(jīng)驗,從而提高控制焊接應力。
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