建築鋼結構焊接施工工藝
發布時間:2014-07-15
建築鋼結構具有自重輕、建設周期短、適應性強、外形豐富、維護方便等優點,其應用範圍廣泛。自20世紀80年代以來,中國建築鋼結構得到空前的發展,高層鋼結構、空間鋼結構、橋梁鋼結構、輕鋼結構和住宅鋼結構如雨後春筍。焊接作為構建鋼結構的一種主要連接方法,物理、化學、冶金、資料、電子、計算機、自動控製等學科迅猛發展的今天,隨著新技術、新材料、新設備、新工藝的不時湧現,國建築鋼結構建設中發揮更加重要的作用。據統計,約50%以上的
鋼材在投入使用前需要經過焊接加工處置。因此,焊接水平的提高是實現
鋼結構技術快速發展和確保建築
鋼結構施工質量的關鍵所在
1高強鋼焊接
施工工藝
1.1焊材選配原則
①強匹配。強節點弱杆件:焊接資料熔敷金屬的強度、塑性、衝擊韌性高於母材標準規定的最低值。焊接接頭(焊縫及熱影響區)各項性能全麵要求達到母材標準規定的最低值。②兼顧焊縫塑性。厚板焊接時按厚度效應後的強度選配焊材,節點拘束度大時可在1/4板厚以下配用低強焊材。③滿足衝擊韌性要求。必需重點選擇焊材的韌性,使焊縫及熱影響區韌性達到
鋼材的規範要求。
1.2高強鋼焊接性評價方法
①碳當量計算評定法。②熱影響區最高硬度試驗評定法。③插銷試驗臨界斷裂應力評定法。
1.3最低預熱溫度確定方法
①裂紋試驗控製。根據斜Y坡口試樣抗裂試驗確定最低預熱溫度。②硬度控製。根據一定碳當量的
鋼材,其不同板厚T形接頭角焊縫熱影響區硬度達到350HV對應的冷卻速度(540℃時)查表確定焊接線能量。③根據裂紋敏感指數、板厚範圍、拘束度等級、熔敷金屬擴散氫含量確定最低預熱溫。④根據接頭熱輸入、冷卻時間和
鋼材的特定曲線圖確定最低預熱溫度。
1.4焊接質量控製
①控製熱輸入與冷卻速度。控製焊接電流、電壓、焊接速度以及熔敷金屬800℃~500℃區間的冷卻時間。②控製焊縫中碳/硫/磷/氮/氫/氧的質量百分比。選用優質堿性低氫焊材,采用良好的操作手法充分維護熔池金屬(短弧、限製擺動、傾角穩定)③應力與變形控製。選用高能量密度、低熱輸入的焊接方法,如氣體維護焊;用小線能量,多層多道焊接;減小焊接坡口的角度和間隙,減少熔敷金屬填充量;采用對稱坡口,對稱、輪流施焊;長焊縫應分段退焊或多人同時施焊;用跳焊法防止變形和應力集中。
總之,對於高強鋼的焊接,應根據
鋼材自(zi)身(shen)的(de)強(qiang)化(hua)機(ji)理(li)和(he)供(gong)貨(huo)狀(zhuang)態(tai),綜(zong)合(he)考(kao)慮(lv)其(qi)性(xing)能(neng)要(yao)求(qiu),合(he)理(li)選(xuan)擇(ze)焊(han)接(jie)資(zi)料(liao)和(he)試(shi)驗(yan)方(fang)法(fa)對(dui)其(qi)焊(han)接(jie)性(xing)作(zuo)出(chu)評(ping)價(jia),製(zhi)定(ding)合(he)理(li)的(de)焊(han)接(jie)工(gong)藝(yi),以(yi)指(zhi)導(dao)實(shi)際(ji)焊(han)接(jie)生(sheng)產(chan)。對(dui)該(gai)鋼(gang)種(zhong)的(de)焊(han)接(jie)應(ying)主(zhu)要(yao)考(kao)慮(lv)采(cai)取(qu)措(cuo)施(shi)以(yi)降(jiang)低(di)其(qi)冷(leng)裂(lie)傾(qing)向(xiang)。焊(han)接(jie)時(shi)應(ying)嚴(yan)格(ge)控(kong)製(zhi)層(ceng)間(jian)溫(wen)度(du)和(he)焊(han)接(jie)線(xian)能(neng)量(liang),防(fang)止(zhi)接(jie)頭(tou)出(chu)現(xian)弱(ruo)化(hua)現(xian)象(xiang)。【塑鋼門窗走俏市場 不久的未來將更普及】
2低溫焊接
施工工藝
2.1焊材的選擇
低溫環境中,應盡量選擇低氫或超低氫焊材,對焊材嚴格執行烘焙和保溫措施。
2.2焊前防護
焊(han)接(jie)作(zuo)業(ye)區(qu)域(yu)搭(da)防(fang)護(hu)棚(peng),使(shi)焊(han)接(jie)區(qu)域(yu)形(xing)成(cheng)相(xiang)對(dui)封(feng)閉(bi)的(de)空(kong)間(jian),減(jian)少(shao)熱(re)量(liang)的(de)損(sun)失(shi),若(ruo)無(wu)條(tiao)件(jian)搭(da)設(she)防(fang)護(hu)棚(peng),應(ying)該(gai)采(cai)取(qu)其(qi)他(ta)有(you)效(xiao)措(cuo)施(shi)對(dui)焊(han)接(jie)區(qu)域(yu)進(jin)行(xing)防(fang)護(hu);氣體維護焊時,焊接氣瓶也應采取相應措施進行保溫。
2.3焊接質量控製
①預熱與層間溫度。低溫環境下的預熱溫度應稍高於常溫下的焊接預熱溫度,加熱區域為構件焊接區各方向大於或等於二倍
鋼板厚度且不小於100mm範圍內的母材,焊接層間溫度不低於預熱溫度或標準(JGJ812002規定的最低溫度20℃
兩者取高值)②加jia大da定ding位wei焊han時shi的de熱re輸shu入ru。適shi當dang加jia大da定ding位wei焊han的de熱re輸shu入ru,增zeng大da焊han縫feng截jie麵mian和he長chang度du,並bing采cai用yong與yu正zheng式shi焊han接jie相xiang同tong的de預yu熱re條tiao件jian,不bu在zai坡po口kou以yi外wai的de母mu材cai上shang打da弧hu,熄xi弧hu時shi弧hu坑keng一yi定ding要yao填tian滿man,可ke以yi有you效xiao減jian少shao由you於yu定ding位wei焊han接jie引yin起qi的de收shou縮suo裂lie紋wen。③采用合理的焊接方法。盡量使用窄擺幅,多層多道焊,嚴格控製層間溫度。④焊(han)接(jie)後(hou)熱(re)及(ji)保(bao)溫(wen)。焊(han)接(jie)後(hou)及(ji)時(shi)對(dui)焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)進(jin)行(xing)後(hou)熱(re)保(bao)溫(wen)處(chu)理(li),利(li)於(yu)擴(kuo)散(san)氫(qing)氣(qi)的(de)逸(yi)出(chu),防(fang)止(zhi)因(yin)冷(leng)速(su)過(guo)快(kuai)而(er)引(yin)起(qi)的(de)冷(leng)裂(lie)紋(wen),同(tong)時(shi)適(shi)當(dang)的(de)後(hou)熱(re)溫(wen)度(du)還(hai)可(ke)以(yi)適(shi)當(dang)降(jiang)低(di)預(yu)熱(re)溫(wen)度(du)。
總zong之zhi,鋼gang結jie構gou低di溫wen焊han接jie施shi工gong前qian,一yi定ding要yao根gen據ju實shi際ji情qing況kuang做zuo好hao焊han接jie工gong藝yi評ping定ding試shi驗yan。必bi要yao時shi還hai要yao針zhen對dui具ju體ti鋼gang種zhong進jin行xing低di溫wen焊han接jie性xing試shi驗yan,製zhi作zuo出chu適shi合he的de焊han接jie工gong藝yi指zhi導dao書shu以yi指zhi導dao實shi際ji焊han接jie。另ling外wai,低di溫wen環huan境jing下xia,對dui焊han工gong操cao作zuo的de不bu良liang影ying響xiang也ye應ying給gei予yu足zu夠gou重zhong視shi,一yi般ban環huan境jing溫wen度du不bu宜yi低di於yu-15℃。
3 厚
鋼板焊接技術
建築鋼結構中厚
鋼板得到大量的使用,如北京新保利大廈工程使用的軋製H型鋼翼板厚度達到125mm國家體育場(鳥巢)工程用鋼最大板厚達110mm大量
鋼結構工程采用厚
鋼板,促進了厚
鋼板焊接技術的發展,同時也豐富了建築用鋼的範圍。
厚
鋼板焊接的關鍵是防止由於焊接而產生的裂紋和減少變形,應主要考慮以下幾點:
①選用合理的坡口形式。如盡量選用雙U或X坡口,如果隻能單麵焊接,應在保證焊透的前提下,采用小角度、窄間隙坡口,以減小焊接收縮量、提高工作效率、降低焊接剩餘應力。②合理的預熱和層間溫度。③後熱和保溫處理。