极低温度下建筑钢结构焊接技术探讨
建筑钢结构工程低温焊接技术应用研究邢洪强
建筑钢结构工程低温焊接技术应用研究邢洪强发布时间:2023-07-02T06:32:19.147Z 来源:《中国建设信息化》2023年8期作者:邢洪强[导读] 低温生产温度不是指城市规定的温度,而是指实际焊接时间和环境温度。
如果环境温度低于焊接说明中规定的最低温度,则定义冷焊接。
钢结构由于其诸多优点,在现代建筑施工技术中得到了广泛的应用,特别是在一些临时性或大型建筑工程中。
身份证号:37072719800808XXXX 摘要:低温生产温度不是指城市规定的温度,而是指实际焊接时间和环境温度。
如果环境温度低于焊接说明中规定的最低温度,则定义冷焊接。
钢结构由于其诸多优点,在现代建筑施工技术中得到了广泛的应用,特别是在一些临时性或大型建筑工程中。
关键词:建筑钢结构工程;低温焊接技术;应用1钢结构施工要点钢结构在我国建筑市场的应用虽然刚刚起步,但近年来发展迅速。
钢结构也有明显的优势。
一是施工时间相对较短。
钢构件可在工厂现场制造和安装,大大缩短了施工时间。
第二,还有更多的空间。
钢筋混凝土具有较强的抗震抗压性能和较高的强度,使钢结构的截面相对较小,有效建筑空间增大。
钢结构重量轻,可作为钢结构施工中的一个大间隙进行设计。
最后,钢结构具有可循环利用的优点。
钢结构建筑材料具有一定的可重复利用性,减少了建筑材料和环境污染。
但也有以下缺点:第一,耐火性差,钢具有高导热性。
与混凝土结构相比,其耐火性能较差,超过600℃时强度和刚度基本消失。
因此,钢结构的应用必须考虑耐火性。
第二,耐腐蚀性差。
钢表面的铁与空气中的氧反应并被氧化。
如果维修不合理,可能造成腐蚀,影响钢结构的安全。
因此,在使用钢结构时,必须进行养护和防腐。
在焊接工艺的实际应用中,焊接设备的选择也非常重要,这将直接影响到整个钢结构焊接质量的提高。
因此,在应用焊接技术时,也应注意焊接设备的发展。
目前,我国许多建筑工程中使用的焊接设备都是从国外进口或采用国外技术制造的。
钢结构工程焊接技术重点难点及控制措施
钢结构工程焊接技术重点难点及控制措施现如今的钢结构工程已经成为了一个非常重要的建筑领域,在很多大型建筑项目中,钢结构都是不可或缺的一部分。
然而,要想让钢结构工程不仅美观、安全又可靠,还需要良好的焊接技术作为基础支撑。
焊接是钢结构加工的一个必不可少的工序,也是决定钢结构工程强度和耐久性的一个重要步骤。
一个好的钢结构工程,离不开先进的焊接技术。
本文将从钢结构工程焊接技术的重点难点及控制措施进行探讨,希望对从事该领域的工程师、施工人员或者爱好者都有所帮助。
一、焊接技术的重点难点1、焊接工艺的选择钢结构工程中有很多种不同的焊接工艺,如手工电弧焊、埋弧焊、气体保护焊、激光焊、等离子焊等。
如何根据钢结构的性质选择最适合的焊接工艺成为了一个重点难点。
一般而言,手工电弧焊是根据施工现场实际情况选择较多的一种。
然而,手工电弧焊的生产率较低,且难以完成对远离焊道处的焊接位置,很大程度上影响了钢结构工程的质量和生产率。
钢结构工程的焊接材料通常是焊条、焊丝等,这些焊接材料的选择非常重要。
在选择焊接材料的时候,需要考虑到其化学成分、焊接特性和焊接过程的需求等多个因素。
焊条和焊丝的化学成分对于焊接接头的质量有着至关重要的影响,化学成分选择不当可能会导致接头质量不过关、强度不足、老化失效等问题。
3、焊接工艺控制焊接工艺是否合理、焊接质量如何等都需要进行实时的监控和控制,这是焊接技术的重点难点之一。
如果控制不到位,就会使焊接焊缝存在很多缺陷,这些缺陷在钢结构工程负载中可能会导致比较严重的问题。
4、焊接质量的判定焊接完成后,还需进行严格的焊接质量判定,这是钢结构工程中一个非常重要的环节。
对于焊接质量的要求非常高,包括焊接缺陷、异物残留等多个方面,一旦多处存在问题,将对整个钢结构工程的质量造成直接的影响。
5、无损检测技术应用在进行钢结构工程焊接时,无损检测技术是非常重要的,并应用广泛。
例如X射线无损检测、超声波无损检测等,它们可以有效的检测焊接缺陷等问题,有助于保证钢结构工程的高质量和安全性。
建筑钢结构工程低温焊接技术
热是低温焊接成功的基本保证 。
( )预 热温度的差 别会 带来强度上的 差异 ,特别 2
焊接工程冬季施工的理论规律 ,可以确定冬季施焊 的两 大关键 :一是尽量避免三向应力状态下施 焊 ;二是努 力 提高焊接环境和结构构件的实际温度 。 本文 以低温 焊接技 术在 “ 鸟巢 ”钢 结构焊接 工 程 中的成功应用为例 ,探讨 国内焊接界关于冬季施工的困
扰 ,并为工程界提供宝贵的经验。
1
是厚板焊接,低温环境影响强度指标是肯定的。所以,
应 充分重视环境温度的提高和准确的预热温度 。 ()预热温度 的降低必然降低焊缝 的综合指标 , 3 原因是环境温度过低加速 了焊缝冷却。 ( )焊接 热循环 传导方式 决定 了薄 板 (0 4 2 mm) 受低温环境影 响较厚板 (0 m)小。 6m ()Q 4G D 5 35 J  ̄抗裂性能 良好 。
钢结构工程 中的低温焊接 ( 冬季施工 )一直是 即在 学术界和工程界共同关注的课题 。钢结构 低温焊接对焊 缝金属危害的直接表征 就是 出现 裂纹 和工作状态下发生
脆断 ,控制不好就会导致焊接质量下降甚 至造成不安全 隐患 ,因此受到各方面的高度重视。但根据 建筑钢结构
1 .低 温焊接试验分析
还须防范 由于结构拘束度大 ,在冷却速度加大的前提 下
卿 2 5
\ 、 数 一 \ \ \ 1 \熔 1 敷5 %
-
焊缝中心产生偏析,在应 力作用下产生的热裂纹 。因 此,在工程中应注意以下应用原则。 ()根据结构特点,合理编排焊接顺序 ,减少和 1
尽可能均布焊接残余应 力。 ()钢 材本 身应实现正 温 ,即要暑\ 恒垂 器 难蛰 2 采用各 种不 同的 4 8 7 6 5
钢结构工程焊接技术重点难点及控制措施
钢结构工程焊接技术重点难点及控制措施钢结构工程是现代建筑领域中的重要组成部分,而焊接技术在钢结构工程中则是至关重要的一环。
在钢结构工程中,焊接技术的质量和稳定性直接关系到钢结构工程的安全性和可靠性。
钢结构工程焊接技术的重点难点及控制措施是非常重要的话题。
1. 焊接接口设计钢结构工程的焊接接口设计是焊接技术的第一关。
一个好的接口设计可以使焊接过程更加顺利,减少焊接时的变形和应力集中,提高焊接接口的强度和美观度。
而钢结构工程的焊接接口设计需要考虑诸多因素,如接头形式、板厚、角度、预略间隙等,这是一个复杂而又具有挑战性的工作。
2. 材料选择钢结构工程常用的焊接材料为焊条、焊丝等,其选择将直接影响到焊接接头的质量和性能。
选择合适的焊接材料需要考虑到焊接材料的化学成分、机械性能、焊接性能等多方面因素,所以在实际应用中需要对焊接材料有深入的了解和选用。
3. 焊接工艺控制焊接工艺控制是钢结构工程焊接技术的核心和难点所在。
在焊接过程中,需要控制适当的焊接电压、电流、焊接速度、焊接通风、预热温度等参数,以确保焊接接头的质量和性能。
而这些参数之间的关系以及如何进行有效的控制是焊接技术中的技术含量比较大的部分。
4. 焊接缺陷分析焊接过程中常见的缺陷有气孔、夹杂、裂纹、未熔合等。
识别、解决和预防这些缺陷是焊接技术的难点之一。
需要通过对焊接接头的非破坏检测和金相分析来深入了解焊接缺陷的成因,并采取有效的控制措施来避免焊接缺陷的产生。
1. 加强对焊接工艺的管理对焊接工艺的管理是确保焊接接头质量的关键措施之一。
需要建立完善的焊接工艺规程,明确焊接工艺参数和质量要求,并加强对焊接工艺的培训和管理,以确保焊接工艺的稳定性和可控性。
2. 强化焊接材料的质量控制对焊接材料的质量进行严格把控是保证焊接接头质量的重要措施。
通过建立完善的检验程序和质量标准,确保选用的焊接材料符合要求,避免因焊接材料质量问题导致的焊接缺陷。
3. 完善焊接缺陷预防和控制措施对焊接缺陷的预防和控制需要深入研究和总结,建立完善的技术标准和操作规程,加强现场管理和监督,提高焊接操作人员的技术水平和工艺意识,从而有效地降低焊接缺陷的发生率。
钢结构施工过程中低温焊接技术分析
钢结构施工过程中低温焊接技术分析【摘要】由于低温环境下,钢材容易发生脆断现象,会加快焊缝、母材热影响区的冷却速度,从而产生淬硬组织,增大了脆性。
这使得建筑钢结构中常用的低合金钢(如q345)的危害性加大。
因此本文通过研究低温环境下的钢结构焊接技术,提出焊接时的注意问题,要严格按照相关工艺进行施工。
并对低温环境下不同的焊接工艺内容进行了一番介绍。
【关键词】钢结构低温焊接技术措施中图分类号:tu391文献标识码: a 文章编号:一、前言焊接时构件钢结构的主要连接方法,如今物理、化学、冶金、计算机等不断发展,使得出现了许多新工艺、新设备、新材料。
这些技术内容在我国的钢结构建设中发挥了非常重大的作用。
提高焊接水平能够在很大程度上保证钢结构技术快速发展,并对建筑钢结构的施工质量给予有力的保证。
低温环境对钢结构的焊缝有很大的危害作用,我们要采取科学、合理的低温焊接技术及工艺措施。
二、低温焊接技术为了实现施工的进度要求以及保证建筑钢结构施工的质量良好,我们需要对低温焊接技术进行严格的分析,并对工程中的焊接材料、规格、焊接位置等方面进行慎重考虑。
1、分析低温焊接技术在低温焊接技术中,不同的预热温度会带来不同的焊接强度,尤其在厚板焊接上,低温环境会对强度指标带来很大的影响。
因此重视环境温度的提高以及准确的预热温度是尤为重要的;当然降低预热温度会在很大程度上减小焊缝的综合指标,其最大原因是因为过低的环境温度加大了焊缝冷却的速度;焊接热循环的传导方式使得20mm厚度的薄板比60mm的厚板受到低温环境的影响小;焊接质量并不是有环境温度唯一决定的。
但是改变环境温度,尤其是改变母材本身的温度会直接影响低温焊接的成功率。
2、低温焊接理论分析焊缝金属会受到建筑钢结构低温焊接的破坏性影响,其主要表现是使得焊缝金属出现裂纹,并使得工作状态容易发生脆断。
而且温度的改变会在很大程度上影响脆断机理,其中包含着一定的客观规律。
第一,采用低温焊接的方式,其冷却速度比常温焊缝的快。
一钢结构冬季焊接施工难点及措施介绍
一钢结构冬季焊接施工难点及措施介绍随着现代建筑越来越多地采用钢结构,钢结构的冬季焊接施工也成为一个重要的问题。
冬季焊接由于天气的寒冷和湿度较高等原因,会面临一些特殊的技术难题。
本文将介绍冬季钢结构焊接施工的难点以及相关的措施。
一、难点1.外界气温过低:冬季气温较低,对于焊接施工而言,焊接材料的温度将下降。
在低温条件下,焊条等焊接材料的熔化温度也随之下降,会导致焊接时的熔深减小。
2.潮湿环境:冬季通常伴随着高湿度的天气,这样的环境对于焊接电弧的稳定性和焊缝质量有很大的影响。
湿气会干扰焊接电弧的形成和传导,从而导致焊接质量下降。
3.温度梯度:由于结构本身处于低温状态,焊缝围绕着焊接点形成的区域的温度会呈现梯度分布,从而引发结构应力集中,增加焊接接头的失稳风险。
4.施工时间受限:冬季日照时间较短,工作时间有限,难以满足工期要求。
二、措施1.施工保温措施:在冬季焊接时,可以采取保温措施来提高焊接材料的温度。
例如使用专用的加热设备对焊接材料进行保温,或者在焊接之前进行预热处理,以提高焊接的质量和效率。
2.控制焊接电流:在冬季焊接时,由于焊接材料温度的变化,焊接电流的控制尤为重要。
应根据材料的特性调整焊接电流,以确保焊接材料的熔深和焊缝宽度符合要求。
3.湿度控制:在湿度较高的环境下,应尽可能减少焊接的潮湿度。
可以使用专业的焊接设备和材料,提高焊接电弧的稳定性,并减少湿气对焊缝质量的影响。
此外,可以在焊接现场增加风机或加热器来提高空气流动和温度,减少湿气的影响。
4.动态热控制:针对冬季焊接过程中温度梯度大的问题,可以采取动态热控制的方法。
通过在焊接过程中不断对焊接材料进行加热或降温,以减少温度梯度,从而降低结构应力集中的风险。
5.加强施工组织和管理:冬季天气条件恶劣,对施工进度有很大的影响。
因此,在冬季焊接施工中,应加强施工组织和管理,制定合理的工期计划,并确保施工人员的安全和健康。
总结起来,冬季钢结构焊接施工面临气温低、潮湿环境、温度梯度大和施工时间受限等难题。
分析钢结构焊接技术及其质量管理
分析钢结构焊接技术及其质量管理摘要:焊接技术是钢结构建筑的灵魂,焊接技术的好坏决定了钢结构结构的成功与否。
对于建筑钢结构的本身来说,它具有结构多样性的特点,并且它的焊接点也是错综复杂,这样的建筑钢结构焊接能够和传播、压力容器等具有不同的技术特点。
该文通过结合笔者的知识积累和多年的理论实践基础对焊接技术的不同技术特点进行阐述,并且对建筑钢结构的特点进行了分析和总结,另外,还从焊接技术、焊接工程管理等多个方面对建筑结构的焊接技术发展方向进行了探讨。
关键词:钢结构焊接技术质量在钢结构工程建设中最重要的技术之一是焊接技术,这不仅能够使钢结构工程的质量得到保证,更重要的是,焊接技术赋予了钢结构更加顽强的生命力。
对于钢结构来说,如果没有了焊接,那么这些钢也称不上是结构,只是一些没有生气的零散部件而已。
通过对这些零散钢结构进行焊接,通过高炉的主力和对钢铁的冶炼,就会使经济更加生动;正是因为焊接,才使得我国的国家体育场高高伫立,成为世界的建筑奇迹,创造了2008年奥运会的辉煌成绩;正是因为焊接,央视的大楼才能够以雄伟的面貌展示在世界面前。
1 我国钢结构焊接技术的现状随着我国改革开放的深入和发展,我国的钢结构也进入了快速发展的时期。
从两年前,我国的钢产量以已经超过了7亿t,与此同时,我国的钢结构产量已经达到了3000万t,焊接材料的总产量也已经达到400万t左右。
钢结构的快速发展不但促进了我国焊接技术和一些新材料应用技术更好的发展。
焊接结束的新工艺和新材料技术的进步也给钢结构焊接行业的快速发展提供了更多新技术的支持。
从20世纪发展以来,我国的国民经济也在不断发展。
尤其是在我国的沿海和西部开发地区,在一些新战略的部署下,西气东输、南水北电等诸多国家重大工程,例如北京的奥运等工程也在万众瞩目下如期展开,我国钢结构的技术应势出现一些崭新的崭新局面。
根据我国的不完全统计,从两年前的年末,我国200m以上的高层建筑已经超过了400栋左右,在世界上能够排到前几名的位置。
钢结构焊接施工的关键技术有哪些
钢结构焊接施工的关键技术有哪些在现代建筑工程中,钢结构以其高强度、大跨度、施工快捷等优点得到了广泛的应用。
而焊接作为钢结构连接的主要方式,其施工质量直接关系到钢结构的整体性能和安全性。
下面我们就来详细探讨一下钢结构焊接施工的关键技术。
一、焊接材料的选择焊接材料的选择是保证焊接质量的基础。
首先要根据钢结构的材质、化学成分、力学性能等因素,选择与之相匹配的焊接材料。
例如,对于低合金高强度结构钢,应选用相应强度级别的低氢型焊条或焊丝。
其次,要考虑焊接材料的工艺性能,如电弧稳定性、飞溅程度、脱渣性等。
同时,还要注意焊接材料的存放和使用条件,防止受潮、生锈等影响焊接质量。
二、焊接工艺评定焊接工艺评定是在焊接施工前,对拟定的焊接工艺进行验证性试验和结果评价。
通过焊接工艺评定,可以确定合理的焊接工艺参数,如焊接电流、电压、焊接速度、预热温度、层间温度等。
焊接工艺评定应按照相关标准和规范进行,评定结果应作为编制焊接工艺规程的依据。
三、焊接人员资质焊接是一项技术性很强的工作,焊接人员的技术水平直接影响焊接质量。
因此,从事钢结构焊接的人员必须经过专业培训,并取得相应的资格证书。
焊接人员应熟悉焊接工艺要求,掌握焊接设备的操作方法,能够根据焊接情况及时调整焊接参数,确保焊缝质量符合要求。
四、焊接设备的选择和维护合适的焊接设备是保证焊接质量的重要条件。
根据焊接工艺的要求,选择性能稳定、参数调节方便的焊接设备。
如手工电弧焊应选择合适的电焊机,气体保护焊应选择性能良好的气体保护焊机。
同时,要定期对焊接设备进行维护和保养,确保设备正常运行,焊接参数准确可靠。
五、焊接接头形式和坡口设计焊接接头形式和坡口设计直接影响焊接的难易程度和焊接质量。
常见的焊接接头形式有对接接头、T 形接头、角接接头等。
坡口形式有 I型坡口、V 型坡口、U 型坡口等。
在设计焊接接头和坡口时,要考虑钢结构的厚度、焊接方法、焊接位置等因素,保证焊缝能够充分熔透,减少焊接缺陷的产生。
建筑钢结构焊接技术发展探析
建筑钢结构焊接技术发展探析【摘要】随着我国社会的快速发展,我国的建筑行业也在迅速的发展,建筑钢结构焊接技术也获得了前所未有的发展。
作为建筑钢结构中的一种主要的连接方法,焊接在建筑钢结构中发挥了重要的作用。
建筑钢结构具有自建设周期短、适应性强、维护方便等特点。
现阶段我国建筑钢结构的品种也日益增多,对钢结构的施工技术和设计的要求也越来越高。
据不完全统计,大约有一半以上的钢材在使用之前都要经过焊接加工处理,焊接水平的高低也是实现钢结构快速发展的关键。
本文针对我国建筑钢结构中使用的焊接技术进行了探析,并对现阶段我国建筑钢结构焊接技术的发展进行了分析。
【关键词】建筑钢结构;焊接技术;发展;探析中图分类号:tu391 文献标识码:a 文章编号:1前言焊接技术在建筑领域大约有一百年的历史。
随着我国经济的快速发展,焊接金属在我国的建筑行业也被广泛的应用。
我国每年用于建筑结构的钢材总量也在追念递增。
焊接技术作为构建钢结构的主要的连接方法,在我国的建筑钢结构中发挥了重要的作用。
现阶段,在建筑钢结构的焊接技术领域,我国处于领先地位。
同时我国的发展是不均衡的,这在许多方面都有欠缺。
因此,我国建筑钢结构焊接技术要想达到世界领先水平,还有很长的路要求。
2建筑钢结构焊接技术的应用根据钢种的强度级别以及预处理方式等的不同,钢材的焊接性能也有很大的差别。
这些差别主要体现在钢结构的预热温度、焊接热影响区的性能和焊接工艺上。
现阶段,对于那些高强度建筑结构钢以及专业化用钢种,一些开发的配套的建筑结构则用焊接材料。
利用钢铁制造业中新建产线的设备特点,不仅可以有效地提升钢结构的焊接技术,还可以加强新品种钢的开发,从而从品种和强度上赶上那些先进国家的水平。
3焊接钢结构的基本要求(1)在进行焊接前,要检查并确认焊接设备能够正常工作。
对于外观要求比较严格的钢结构构件,如果焊缝的外观质量不符合要求,就要及时地进行修磨处理。
尤其是那些焊接球节点网架焊缝等,其内部的缺陷要符合国家的焊缝标准的规定。
建筑钢结构工程冬季施工技术
建筑工程冬期施工技术
冬期施工期限划分原则是:根据当地多年气象资料统计,当室外日平均气温连续5d稳定低于5℃即进人冬期施工,当室外日平均气温连续5d高于5℃即解除冬期施工。
凡进行冬期施工的工程项目,应编制冬期施工专项方案。
钢结构工程
(1)冬期施工宜采用Q345钢、Q390钢、Q420钢,负温下施工用钢材,应进行负温冲击韧性试验,合格后方可使用。
(2)钢结构在负温下放样时,切割、铣刨的尺寸,应考虑负温对钢材收缩的影响。
(3)普通碳素结构钢工作地点温度低于-16℃、低合金结构钢工作地点温度低于-12℃时不得进行冷矫正和冷弯曲。
当工作地点温度低于-30℃时,不宜进行现场火焰切割作业。
(4)焊接作业区环境温度低于0℃时,应将构件焊接区各方向大于或等于2倍钢板厚度且不小于100mm范围内的母材,加热到20℃以上时方可施焊,且在焊接过程中均不得低于20℃。
(5)当焊接场地环境温度低于-15℃时,应适当提高焊机的电流强度。
每降低3℃焊接电流应提高2%。
(6)低于0℃的钢构件上涂刷防腐或防火涂层前,应进行涂刷工艺试验。
可用热风或红外线照射干燥,干燥温度和时间应由试验确定。
雨雪天气或构件上有薄冰时不得进行涂刷工作。
(7)钢结构焊接加固时,应由对应类别合格的焊工施焊;施焊
镇静钢板的厚度不大于30mm时,环境空气温度不应低于-15℃,当厚度超过30mm时,温度不应低于0℃:当施焊沸腾钢板时,环境空气温度应高于5℃。
(8)栓钉施焊环境温度低于0℃时,打弯试验的数量应增加1%;当栓钉采用手工电弧焊或其他保护性电弧焊焊接时,其预热温度应符合相应工艺的要求。
浅析建筑钢结构焊接施工工艺
应 用 范 围 广泛 。 焊 接 技 术 是 钢 结 构 工 程 建 并 磨 平 。 设 中非 常 重 要 的 技 术 , 焊 接 技 术 的 好 坏 不 1 . 4校 准检 验
仅仅决 定着钢结构 工程的质 量 , 从 跟 高 的 悬 挂 臂 安 装 后 首 先 检 查现 场 连 接 部 位
有 必要 加 强 对 钢 结 构 的 施 工 工 艺 及 其 焊 接 喷 白漆 多 遍 防 锈 喷 漆 处 理 。 涂 料及 漆 膜 厚 度 等 级 、 熔 敷 金 属扩 散 氢 含 量 确 定 最 低 预 度应 符 合 设 计 要 求 或 施 工规 范 的 规 定 。 以 热 温 。
肢 型钢 内 侧 的 油 漆 不 得 漏 涂 。
建 筑 钢 结 构具 有 自重 轻 、 建设周期短 、
接焊缝应在焊 缝的两端焊 上引弧板 , 其 材
一
个粗 略的分析。 钢Biblioteka 结 构 焊 接 变 形 的 种 类
焊 后 气 割 切 除 与 火 焰矫 正 : 钢结构 的主要构 件是焊接 H 适 应性 强 、 外形丰富 、 维护方便等优 点 , 其 质 和 波 口型 式 与焊 件 相 同 ,
1 . 6调 整检验
( 4 ) 根 据 接 头 热输 入 、 冷 却 时 间和 钢 材
的特定 曲线图确定最低预热 温度。 建 筑 钢
1 建筑钢结构焊接 施工要点
1 . 1 加工 准备及 下料 按 照 施 工 图放 样 , 放 样 和 号 料 时 要 预 留焊接收缩量 和加工 余量 , 根 据 放 样 作 样 板。 钢 材矫 正 : 钢 材 下 料 前 必 须 先 进 行 矫 允许 偏差 值 , 以 保 证 下 料 的 质量 。 热加工 的 型 钢 先 热加 工 , 待 冷却后 再号 孔 。 钢 板
二.钢结构厚板冬季焊接(板厚100mm)控制要点
一.国家体育场钢结构冬季焊接施工技术1 概述1.1工程简介国家体育场是北京2008年奥运会的主体育场。
建筑顶面呈马鞍型,长轴为332.3m,短轴为297.3m,最高点高度为68.5m,最低点高度为40.1m,屋盖中间开洞长度为185.3m,宽度为127.5m。
钢结构工程结构用钢总量约42000吨,涉及到:Q460E-Z35、Q345GJD、Q345D、Q345C、GS-20Mn5V铸钢件等6种高强钢,且为全焊接结构,造型独特新颖,为双曲面马鞍型结构。
由于钢结构工程量大,施工工期紧,本工程钢结构施工要经历一个冬季施工阶段,北京地区冬季降雪主要集中在11月份~3月份,地表风力集中在3级~6级之间,最低温度平均在-10℃左右。
根据施工进展安排,冬季施工涉及钢结构几乎所有的工序:柱脚拼装及吊装,主体结构吊装及焊接、立面次结构吊装及焊接、钢楼梯吊装及焊接等。
因此本次冬季施工的施工质量和实际进度将是整个钢结构工程的重中之重,冬施期间的施工质量和进度将直接影响下一步其它工序的及时插入和整个工期。
1.2 冬季焊接部位整个冬施期间,钢结构工程除肩部及顶面次结构没有涉及外,其他部位全部存在冬季施工,具体冬季低温焊接施工部位和工程量如下表:1.3冬季焊接特点(1)焊接工程量大、难度大,高强度钢材低温焊接没有先例本工程为全焊接结构,吊装分段多,现场焊缝长度长,加之厚板焊接,高空焊接仰焊多。
高强度钢材大量运用,低温焊接没有太多的成熟经验,尤其Q460E钢材是国内建筑用钢上第一次使用,低温焊接更没有先例,使得冬季焊接难度增加。
加之高空焊接,焊接的防风、防雪、防低温措施更使得焊接难度增大。
(2)焊工低温操作,工作效率降低北京地区冬季室外平均气温低,焊工露天作业动作僵化,操作灵活度降低,工效随之降低的同时也增加作业危险性,以及容易出现焊缝质量下降。
(3)低温下焊机工作性能不稳定低温下焊接设备的运行稳定性降低,焊接参数会间接受到环境的影响,对焊接的质量会产生直接影响。
建筑钢结构低温焊接施工技术
建筑 钢结 构 的低温焊 接 历来是 学术 界 、工程 界共
低 温 。在低 温环境 下进 行 的焊 接 操作 ,即称 为低 温焊
接。
1 . 低 温 的有关 规定 2
同关注 的课题 。尤 其在 以北 京“ 0 8 奥 运 工程 为代 表 20 ” 的钢 结 构 工程 中 ,因 其 大 量 应 用Q 4 低合 金 高 强度 35
摘
要 : 过低 温 焊 接 影 响分 析 及 对 策 、 工 防 护及 适 应性 训 练 、 接 设 备 防 护 及 材 料 管 理 、 热后 热 制 通 焊 焊 预
度、 焊接工艺等方面对建筑钢结构低温焊接技术进行了全面深入 的研究 , 总结出建筑钢结构低温焊接 的成套施
工 技 术 并应 用 于 工程 实 践 , 有效 地保 证 了钢 结构 的低 温焊 接 质量 。
c d s n d n ie rn rcie i h uu e o e a e gn ei g p a t n te f tr . c
Ke od:Oy pcG m spo c; a oa Sai (i N s r ett lsu t e e ig y w rs l i a e r et N t n t u Br S et o c s e t c r;w l n m j il dm d )p j ;e r u d
高树栋・ ,李久林・ ,路克宽2 ,贾凤苏。 ,高树梁4
(. 京 城 建 集 团 国 家体 育场 工 程 总 承 包 部 ,0 1 1 北京 ; 2北 京建 工 集 团 ,0 05 北 京 ; 1北 1 00 . 104
3中冶 集 团 建 筑研 究 总院 ,0 0 8 北 京 ;. 京 市机 械施 工 有 限 公 司 ,0 0 5 北京 ) . 10 8 4北 10 4
浅谈建筑钢结构焊接施工工艺
( 2)加大 定位焊 时 的热输 入 。适 当加大定 位焊 的热输 入 ,增大 焊缝 截面和长度 ,并采用 与正式 焊接相 同的 预热条件,不在坡 口以外
2 高 强钢 焊接 性 评 价 方 法: 、
( 1)碳 当量 计 算 评 定 法 ; ( 2)热 影响 区最 高 硬度 试 验评 定法 ;
3 最低 预 热 温 度 确 定 方 法 : 、
( 1)纹试 验控制 即根 据斜 Y坡 口试样抗 裂试 验确 定最低 预热温 度 ; ( 2)硬度 控制 即根据 一定碳 当量 的钢材 ,其不 同板 厚 T 形接 头 角焊缝热影响区硬度达到 3 0 V对应 的冷 却速度 ( 4 ℃时 ) 5 H 50 ,查表
少热量 的损 失,若无条件 搭设防护棚 ,应该采取其他有 效措施对 焊接
区域 进行 防护 。气体 保护 焊 时 ,焊 接气 瓶也应 采取 相应 措施 进行保
温 。
强节点弱杆件 焊接材料熔 敷金属 的强度 、塑性、冲击韧性 高于母 材标准 规 定的最低 值 。焊接 接头 ( 焊缝 及热 影响 区 )各 项性 能全 面 要求达 到母材标 准规 定的最 低值 ;
一
二、低温焊接施工工艺 :
1 、焊 材 的 选择 :
在低温 环境 中,应 尽量选择 低氢或超低氢焊材 ,对 焊材严格 执行 烘 焙和 保温 措 施 ;
、
高 强 钢焊 接 施 工 工 艺 :
1 、焊 材 选 配原 则 :
( )强匹配: 1
2 、焊 前 防 护 :
在焊接 作业区域搭 防护棚 ,使焊接 区域形成相对封 闭 的空 间,减
( )插 销 试 验 临 界 断 裂 应 力 评 定 法 。 3
不利气候条件下的钢结构焊接质量控制
不利气候条件下的钢结构焊接质量控制发布时间:2021-12-20T06:44:08.835Z 来源:《建筑学研究前沿》2021年20期作者:丁宇[导读] 本文将对不利气候环境下钢结构的焊接问题进行分析,探讨当前阶段焊接常见的一些问题,并提出优化策略进行了全面探析,以此在保障焊接质量和焊接效率的基础上,为企业可持续发展目标的实现奠定良好基础。
中铁十四局集团有限公司 266400摘要:在施工材料汇总,钢结构是一种比较常见的材料,然而在对钢结构进行焊接的时候不利的气候条件会对钢结构的施工产生影响,比如说天气比较寒冷的环境下进行焊接施工的时候,受热的不均匀也会导致残余应力的产生,进而对钢材整体结构部造成极为不利的影响。
因此,本文将对不利气候环境下钢结构的焊接问题进行分析,探讨当前阶段焊接常见的一些问题,并提出优化策略进行了全面探析,以此在保障焊接质量和焊接效率的基础上,为企业可持续发展目标的实现奠定良好基础。
关键词:不利气候;钢结构;焊接质量;问题与策略1影响焊接的气候条件影响焊接的不利气候条件主要有三个方面:潮湿、低温和大风。
1.1潮湿在湿度较大的环境下,焊接作业区内存在大量的水分。
这些水分经加热产生氢气和氧气,氧气加剧了熔池的氧化,促使焊缝在冷却时产生了C0气孔;而水分产生的氢原子在高温时溶解度提高,大量存在于熔池当中,在焊接冷却之后焊缝冷却后由于溶解度急剧下降,来不及溢出的氢气就会残留在焊缝内,大大增加了氢气孔产生的可能。
氢对焊接质量有很大的危害,常见的不利影响有氢气孔、氢脆、白点和冷裂纹。
1.2低温在环境温度较低时,焊接接头的热量流失速度比常温下要快得多。
钢的冷却速度过快甚至超过转变临界冷却速度后,钢极易发生马氏体转变,继而产生马氏体、贝氏体等淬硬组织,提高了焊接接头的拘束应力。
由于冷却速度过快,熔池中的氢也来不及溢出,淬硬组织、拘束度和氢的存在,大大增加了冷裂纹可能。
1.3大风在大风条件下,冷却速度加快,不仅焊接接头的热量迅速流失进而产生淬硬倾向,而且在常用的气体保护焊接工艺中的含量难以保证,最终影响焊接质量。
低温焊接技术
建筑钢结构工程低温焊接技术钢结构工程中的低温焊接即在冬季施工一直是学术界和工程界共同关注的课题..钢结构低温焊接对焊缝金属危害的直接表征就是出现裂纹和工作状态下发生脆断;控制不好就会导致焊接质量下降甚至造成不安全隐患;因此受到各方面的高度重视..但根据建筑钢结构焊接工程冬季施工的理论规律;可以确定冬季施焊的两大关键:一是尽量避免三向应力状态下施焊;二是努力提高焊接环境和结构构件的实际温度..本文以低温焊接技术在“鸟巢”钢结构焊接工程中的成功应用为例;探讨国内焊接界关于冬季施工的困扰;并为工程界提供宝贵的经验..一、工程特点国家体育场“鸟巢”钢结构工程是奥运工程的突出代表;结构用钢总量约5 3000t;涉及6个高强钢钢种;为全焊接结构..造型独特新颖;为双曲面马鞍形结构;应力应变控制复杂..钢结构焊接施工跨越冬季;有1万t以上的钢结构在冬季施焊安装;且多为厚板焊接..这对“鸟巢”钢结构实现准时合拢合拢温度为14℃±4℃;合拢温度为20~23℃和整体卸载;以及焊接结构安全运营具有决定性作用..而且场馆构件多为复杂节点、弯扭构件;焊接过程的防风容易实施;但保温措施很难实施且成本高..事关重大;举世瞩目;因此对低温焊接技术和施工工作提出了相当高的要求..二、低温焊接试验分析及结果为了保证国家体育场钢结构施工质量;满足进度要求;我们进行了严格的低温焊接试验;包括工程中涉及的焊接材料、规格及其焊接位置..1.低温焊接试验分析1环境温度的变化对焊接质量的影响不是决定性的..改变环境温度;特别是母材本身的温度和加强后热是低温焊接成功的基本保证..2预热温度的差别会带来强度上的差异;特别是厚板焊接;低温环境影响强度指标是肯定的..所以;应充分重视环境温度的提高和准确的预热温度..3预热温度的降低必然降低焊缝的综合指标;原因是环境温度过低加速了焊缝冷却..4焊接热循环传导方式决定了薄板20mm受低温环境影响较厚板60mm小.. 5Q345GJD钢抗裂性能良好..2.低温焊接试验结果根据“鸟巢”钢结构低温焊接试验研究的目标;汇总所有试验及检测数据;得出如下结果..1冬季施工极限温度国家体育场“鸟巢”钢结构焊接工程冬季施工的最低温度为-15℃..美国AWSD1.1中;对钢结构低温焊接温度限制为-20℃;并说明只要采取措施还可以在更低的温度下施焊;这说明钢材和美国的焊材抵抗低温的能力是足够的..我们在低温试验的过程中也发现;气温对焊接工艺的正确实施影响不大..但是;在15℃的环境中工作时间稍长;工人的操作技术便走形;保证不了焊缝成形质量..同时测温仪、送丝机工作也不正常;为此我们将最低温度设定为-15℃..2低温环境对焊接接头综合性能的影响从试验研究的分析可知;接头的抗拉强度在低温环境中降低是肯定的;控制不好很可能低于钢材本身的抗拉强度而使焊接接头不合格..3预热温度和施工环境准确均匀的预热温度和良好的施工环境;是“鸟巢”钢结构低温焊接试验成功的关键;而紧急后热措施是低温焊接试验成功的保证..三、低温焊接试验成果应用原则工艺试验和正式工程相比;焊缝所处的工况完全不同;照搬工艺试验结果很可能适得其反;甚至造成不良后果..在工程实际中;低温焊接防治冷裂纹的同时;还须防范由于结构拘束度大;在冷却速度加大的前提下焊缝中心产生偏析;在应力作用下产生的热裂纹..因此;在工程中应注意以下应用原则..1根据结构特点;合理编排焊接顺序;减少和尽可能均布焊接残余应力..2钢材本身应实现正温;即要采用各科-不同的预热方式提高焊缝阍围小环境温度;以此来保证焊缝综合指标..3正确选择预热方式..在预热温度和预热规范确定的前提下;正确选择预热方式对控制裂纹的产生具有重要的意义..电加热与火焰加热相比具有明显的优势:预热区域受热均匀;有效防止局部受热造成的接头附加应力;升温速度均匀、可控;防止造成母材过热等现象;可达到母材充分均匀预热;对于整体结构焊缝而言;防止受热不均造成构件变形..因此;低温焊接特别是厚板焊接应优先采用电加热方式..4由于在正式结构焊接巾采取刚性固定的方式;为防止由于氢和应力共同作用在焊缝根部产生延迟裂纹;对于δ≥40mm的厚板施焊时应采取焊后紧急后热及保温缓冷措施;后热温度为250~300℃;对于δ<40mm的厚板施焊时应采取焊后紧急保温缓冷措施..该措施可以减缓焊缝的冷却速度;有助于扩散氢的逸出..5由于氢在焊接熔合区附近的浓度值;按马氏体、贝氏体和铁素体组织的变化依次降低..在异种钢焊接时;由于热影响区组织形态的不同造成了氢在熔合区附近的浓度值分布不匀..当焊缝中存在应力集中点时;含氢量大的焊缝易出现延迟裂纹..因此;在异种钢焊接时应特别注意预热和后热;这是继焊材选定之后决定成败的关键因素..6控制热输入量是防止焊接裂纹的有效途径..在低温施工中;SMAW焊接采≥0.6的前提下;采用控制不同用AV值控制热输入量容易成功..在控制AV焊接位置的AV;实现大电流、薄焊道及多层多道的焊接技术;以提高焊缝热量;防止淬硬组织的产生见下图..四、现场低温焊接技术规程1.焊工防护及适应性训练1焊在进行低温焊接前;需进行低温焊接技术理论教育和低温焊接适应性训练..低温焊接适应性训练用δ≥25mm钢板;进行横、立、仰位置的施焊;并以UT检测及外观检验合格为标准..2焊工在正式焊接前;必须具备个人防寒用品;必须具备较长时间抵抗严寒的能力和防滑能力..3低温焊接对焊工的个人体力消耗较大;倒班时间适当缩短..4低温焊接操作时;应设有专门监护人;对焊工的工作状态进行监控和判断;必要时应采取相应措施保证焊接工作的顺利进行和焊工人身安全..5下雪天气及雪后进行高空焊接作业时;通道应设专人清扫;特别扫除薄冰;以保证焊工的安全通行和体力的保存..2.焊接设备防护1焊机尽量集中摆放在可移动的焊机防护棚内;防护棚内应设置加热设备;使焊机在正温状态下工作..2使用前;气瓶应尽可能集中存放;在气瓶存放棚应设有加热装置;确保气体随用随有;气瓶在使用时;应放置在焊机棚内;实现正温管理..单机使用时;气瓶必须采取加热保温措施;采用电热毯加热外包岩棉或其他保温材料进行保温;以保证液态气正常气化;使保护气体稳定通畅..3冬季施工采用接触式测温仪控制预热、后热及层间温度;环境温度使用普通温度计监控..3.焊接材料1保护气体应使用纯度为99.9%的CO2气体;以保证焊接接头的抗裂性能..2严格焊材库的管理;焊条必须按标准进行烘干;烘干次数不得超过两次;在空气中的暴露时间不得超过2h..3焊材库内必须备有脱湿设备;焊材摆放应符合相关规定..4药芯焊丝使用过程中应采取防潮措施;焊机上的焊丝防护罩必须保持完好;未用完的焊丝应及时送回焊材库;防止受潮..4.焊接方法及技术措施1预热方式的设定:δ≥30mm;采用电加热;δ≤25mm;采用火焰预热..2预热温度的要求如下表所示..3在拘束度大的情况下;预热温度应提高15~30℃..没有特殊说明时;执行上述规定..4异种钢焊接;预热温度应执行强度级别高的钢种的预热温度..5不同板厚对接;预热温度应执行板厚较厚的钢板预热温度..6由于本工程均为箱形构件;预热时在正面加热;测温点设置在坡口底部垫板中心..7采用电加热方式进行预热的构件;应进行伴随预热;层间温度不得低干预热温度;Q345钢不超过250℃;Q460E钢不超过200℃..8层间温度测温点在焊道的起始点..9采用火焰加热的主要目的是烤干焊接区域水气;实现正温焊接..烘烤范围是焊缝两边各50mm范围;烘烤温度为20~40℃..焊接时需连续施焊.. 10焊接工作结束后;应立即进行紧急后热或保温..δ≤40mm需紧急保温;采用岩棉包裹焊接接头;自然冷却;δ≥40mm应进行后热处理;后热温度为250~350℃;时间为1~2h;后采用岩棉保温缓冷..11焊接方法执行焊接工艺评定;具体采用SMAW、GMAW、FCAW—G三种焊接方法之一或两者组合..5.焊接环境具体规定1低温焊接环境温度范围为0~-15℃..低于-15℃;需停止焊接作业.. 2低温焊接时需搭设防风装置..3高空焊接作业时;防风装置应严密保温;特别是防风棚底部应密实;防止沿焊道形成穿堂风..4雪天及雪后进行作业时;焊缝两端1m处;应设置密封装置;防止雪水进入焊接区域..五、结语在低温焊接钢结构时;最显着的特点是焊接接头具有很大的冷却速度;因而提高了焊缝的结晶速度;同时也提高了弹、塑性变形速度;即提高了焊缝结晶期间的应变增长率;导致热裂纹倾向增大..在建筑钢结构焊接技术领域;这个重要技术观念第一次在国家体育场“鸟巢”钢结构焊接工程低温焊接试验中正式提出;引起了人们的广泛关注..进而;又深入研究了常温状态下钢结构热裂纹的机理;这对焊接技术的改进和发展极其有利..建筑钢结构低温焊接理论的充实和完善;必然带来焊接技术的进步;国家体育场“鸟巢”钢结构焊接工程中所形成的管理理念和焊接工艺;也必将为建筑钢结构焊接工程带来新的格局..我国冬季施工的工作量大面广;低温焊接技术的成熟;解决了建筑钢结构冬季施工的技术难题;为施工单位赢得了宝贵的工期、给业主带来丰厚的收益..对此;必然引起各界人士的高度重视;反过来又推动低温焊接技术的不断发展..所以说;低温焊接技术是一项方兴未艾的、具有生命力的实用技术..。
q235钢结构冬季焊接最低允许温度
标题:q235钢结构冬季焊接最低允许温度分析一、导言Q235钢是一种常用的结构钢材料,广泛用于建筑、桥梁等领域。
在冷季,由于环境温度较低,对Q235钢结构的焊接施工提出了更高的要求。
本文将对q235钢结构冬季焊接的最低允许温度进行分析和探讨。
二、Q235钢结构的材料特性Q235钢是一种碳素结构钢,其主要成分为C、Si、Mn等元素。
其强度和韧性较好,具有较好的焊接性能。
但是,在低温环境下,Q235钢的材料性能会发生变化,对焊接工艺提出了更高的要求。
三、冬季焊接对Q235钢的影响1. 温度对焊接质量的影响在低温环境下,Q235钢的韧性和塑性会降低,焊接接头容易产生裂纹,从而影响焊接质量。
冬季焊接需要对材料和焊接工艺进行适当的调整。
2. 焊接工艺的挑战冬季的低温环境对焊接工艺提出了更高的要求,焊接速度、预热温度、热输入等方面需要进行相应的调整和控制,以确保焊接质量。
四、q235钢结构冬季焊接的最低允许温度针对Q235钢结构在冬季焊接过程中的影响,根据相关标准和经验,可以对其最低允许温度进行合理规定。
1. 标准要求根据《钢结构焊接规范》(GB 50017-2017)的相关规定,Q235钢结构冬季焊接的最低允许温度应符合国家标准的要求,以确保焊接质量和工程安全。
2. 材料特性考虑到Q235钢在低温下的性能变化,其冬季焊接的最低允许温度应考虑到材料的韧性和塑性变化情况,避免在温度过低时进行焊接作业。
3. 焊接工艺要求冬季焊接的最低允许温度还应考虑到焊接工艺的调整,保证焊接接头的质量和可靠性,同时满足工程要求。
五、Q235钢结构冬季焊接的应对措施1. 控制环境温度在冬季进行焊接作业时,可通过加热措施或者封闭式作业来控制焊接环境的温度,提高Q235钢的焊接温度。
2. 采用低温焊接材料在冬季焊接过程中,可以选择具有较好低温焊接性能的焊接材料,提高焊接接头的抗裂性能。
3. 调整焊接工艺针对Q235钢在低温下的特性变化,可以通过调整焊接工艺参数,例如增加预热温度、加大焊接电流等措施,提高焊接接头的可靠性。