钢结构中厚板的焊接技术
厚板施焊作业要点
面层焊接:直接关系到该焊缝外观质量是否符合质量检验标准,开始焊接前应对全焊缝进行修补,消除凹凸处,尚未达到合格处应先予以修复,保持该焊缝的连续均匀成型。
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焊接过程中:焊缝的层间温度应始终控制在100~150℃之间,要求焊接过程具有最大的连续性,在施焊过程中出现修补缺陷、清理焊渣所需停焊的情况造成温度下降,则必须进行加热处理,直至达到规定值后方能继续焊接。焊缝出现裂纹时,焊工不得擅自处理,应报告焊接技术负责人,查清原因,订出修补措施后,方可进行处理。
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焊后热处理及防护措施:母材厚度25mm≤T≤80mm的焊缝,必须立即进行后热保温处理,后热应在焊缝两侧各100mm宽幅均匀加热,加热时自边缘向中部,又自中部向边缘由低向高均匀加热,严禁持热源集中指向局部,后热消氢处理加热温度为200-250℃,保温时间应依据工件板厚按每25mm板厚1小时确定。达到保温时间后应缓冷至常温。
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焊后清理与检查:焊后应清除飞溅物与焊渣,清除干净后,用焊缝量规、放大镜对焊缝外观进行检查,不得有凹陷、咬边、气孔、未熔合、裂纹等缺陷,并做好焊后自检记录,自检合格后鉴上操作焊工的编号钢印,钢印应鉴在接头中部距焊缝纵向50mm处,严禁在边沿处鉴印,防止出现裂源。外观质量检查标准应符合规定。
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焊缝的无损检测:焊件冷至常温≥24小时后,进行无损检验,检验方式为UT检测,检验标准应符合《钢焊缝手工超声波探伤方法及质量分级方法》规定的检验等级并出具探伤报告。
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打底层:在焊缝起点前方50 mm处的引弧板上引燃电弧,然后运弧进行焊接施工。熄弧时,电弧不允许在接头处熄灭,而是应将电弧引带至超越接头处50mm的熄弧板熄弧,并填满弧坑,运弧采用往复式运弧手法,在两侧稍加停留,避免焊肉与坡口产生夹角,达到平缓过度的要求。
厚钢板焊接技术
厚钢板焊接技术一、工程状况:屋顶网壳由124根梭形钢管柱支承,除指廊内侧直钢柱外,其余外侧支撑屋顶的钢管柱向外倾斜14.5°,共74根。
钢管柱柱板厚为36mm、42mm、50mm,拉结节点板厚为60mm、120mm,材质为Q345GJC Z15、Z25。
二、施工方法及创新点2.1难点与创新点钢管材质为Q345GJC Z15、Z25碳当量为Ceq=0.42%,且板厚最大为120mm,按《建筑钢结构焊接技术规程》(JGJ81~2002)关于建筑钢结构工程焊接难度分级法属于难档,施工中重点解决厚板的焊接以保证钢结构的焊接质量。
钢管柱设计要求的安装精度很高,必须满足屋面结构安装,因此必须做好焊接变形控制。
钢管柱截面较大(直径为1100 mm ~3024mm)侧面刚度很大,一旦焊接成形,若出现垂直度等尺寸超差,调校难度非常大,因此必须控制焊接工艺,使之产生的焊接变形值及不均匀收缩差值最小。
由于钢管柱的碳当量及拘束度均较大,必须严格执行焊接工艺减少焊接应力,防止焊接(冷)裂缝等缺陷。
钢管斜柱设有二道水平拉结点,拉结撑杆一端与预埋在钢筋混凝土板中的预埋件连接,另一端与钢管柱连接。
拉结撑杆与钢管柱节点焊缝因垂直于柱表面且拘束应力很大,易出现层状撕裂。
2.2施工方法:(1)、焊接准备:按照《建筑钢结构焊接技术规程》(JGJ81-2002)和设计要求,用50mm原钢板(Q345GJC、Z15)作钢板横对接和120厚钢板做T型接头仰焊和平焊及为确保斜柱垂直度达到精度要求,需对120mm厚拉结点做焊接变形数据测试进行焊接工艺评定试验,根据焊接接工艺评定数据,确定焊接顺序及焊接各项参数。
焊接材料采用低氢型焊条。
(2)焊接顺序A、焊接顺序与吊装顺序协调一致,并考虑焊接本身的技术问题,为减小收缩变形与应力,所以焊接顺序应均衡对称。
图 1乙甲B 、为控制钢柱焊接变形,钢柱安装节点的焊接接头采用双人双机、三人三机或四人四机对称焊接,换人不停机,一次焊接完成。
钢结构厚板焊接工艺
钢结构厚板焊接工艺本工程厚板占比较多、焊缝金属填充量大,焊接残余应力较大,焊接变形不易控制,另外发生焊缝裂纹和母材层状撕裂的倾向性较大。
为保证工程焊接质量,我制作厂将采取以下工艺措施:(1)选派优秀焊工从事本工程的焊接工作,并选用高性能的焊材及设备;(2)焊前进行预热,温度控制在100~120℃,预热是减缓焊接区激热、速冷的过程,通过预热可降低热循环冷却速度,缓和板厚方向的拘束应力,还可以排除焊接区的水分湿气即排除了产生氢的根源,从而防止冷裂纹的产生;(3)施焊工艺参数严格按照经焊接工艺评定合格的焊接参数执行,严格控制焊接线能量,避免出现焊接参数过大引起焊缝强度相应下降,且大电流所形成的焊缝由于熔深大,焊缝截面易成梨状,非金属夹杂物均集中在焊缝中心表面,很易造成裂纹;(4)在厚板焊接过程中,坚持的一个重要的工艺原则是多层多道焊,严禁摆宽道。
采用多层多道焊,前一道焊缝对后一道焊缝来说是一个“预热”的过程;后一道焊缝对前一道焊缝相当于一个“后热处理”的过程,有效改善了焊接过程中应力分布状态,利于保证焊接质量;(5)厚板焊接需要较长时间才能施焊完成,因此加强对焊接过程的中间检查非常重要,如层间温度的控制符合焊接工艺评定要求。
(6)保证背面清根质量,碳刨清根后坡口根部半径不得小于8mm,坡口角度不小于20°,避免根部间隙过窄而产生裂纹,并且在根部焊接前打磨清理坡口面的渗碳层。
(7)控制焊缝金属在800~500℃之间的冷却速度,并做好焊后处理工作,以防止冷裂纹的发生。
(一) 焊接变形控制厚度焊接层数多,焊缝金属填充量大,一旦发生变形矫正难度加大。
在焊接过程中,厚板的焊接变形主要是角变形,为减少焊接变形采取以下措施:(1)对接接头、T形接头和十字接头,在工件放置条件允许或易于翻转的情况下,宜双面对称焊接;有对称截面的构件,宜对称于构件中性轴焊接;有对称连接杆件的节点,宜对称于节点轴线同时对称焊接;(2)非对称双面坡口焊缝,宜先焊深坡口侧、然后焊满浅坡口侧、最后完成深坡口侧焊缝。
最新建筑钢结构厚钢板现场焊接技术
建筑钢结构厚钢板现场焊接技术【摘要】本文通过分析目前国内建筑钢结构厚钢板的使用情况及现场焊接的特点,介绍了常用的现场厚板焊接工艺及质量保证措施。
一、建筑钢结构厚板现场焊接的概况目前国内钢结构建筑大量出现,建筑钢结构的用量占全国年钢产量的比例不断增大,2005年建筑钢结构的用量为1580万t,预计2010年达到2600万t。
在许多超高层建筑和大跨度建筑中,为满足建筑造型和结构设计的需求,大量使用到厚钢板(一般指30~60mm以上)及超厚钢板(一般指60mm以上)。
如1986年施工的国内第一座超高层钢结构大厦深圳发展中心,其钢柱最大厚度达到130mm(见图1);1994年施工的深圳地王商业大厦钢板最大厚度100mm;2007年封顶的上海环球金融中心使用的钢板最大厚度为100mm,其中40mm以上钢板用量占钢结构总量的60%以上;在建的央视新台址工程最大钢板厚度达到110mm,其外框筒结构中大量使用到60~100mm钢板,厚板约占钢结构总量的70%。
由于受现场垂直运输设备的起重能力以及运输条件的限制,大量钢结构构件如重型钢柱、超长钢梁、大型桁架等都需要分段分节后以散件的形式运到现场,然后在现场对这些构件进行组装,在分段对按的位置就产生了大量的厚板现场焊接。
相对于工厂焊接,厚板现场焊接具有以下特点:(1)现场焊接的作业环境相对较差。
由于现场焊接属于室外作业,而且一般工程施工的时间跨度较大,现场焊接作业需要经历冬季和夏季的转换,还可能遇到人风、暴雨和浓雾等不利气象条件的影响。
尤其在超高层钢结构施工中,高空的作业环境湿度大、风力大、温度低。
(2)现场焊接位置受到周边环境的限制,焊接难度较大。
因为构件一旦安装就位,焊接位置就不能改变,而且不能像在工厂焊接时,可以利用行车及焊接作业平台对构件进行翻转及换位。
(3)现场厚板焊接填充量较大。
如一条1000mm长的焊缝,板厚100mm,采用CO2气体保护焊,需要连续焊接6h。
钢结构厚板焊接技术保证措施
钢结构厚板焊接技术保证措施钢结构厚板焊接技术保证措施钢结构厚板焊接技术保证措施1 厚板焊接t8/5 值及焊接规范控制1.1 厚板焊接存在的一个重要问题是焊接过程中,焊缝热影响区由于冷却速度较快,在结晶过程中最容易形成粗晶粒马氏体组织,从而使焊接时钢材变脆,产生冷裂纹的倾向增大。
因此在厚板焊接过程中,一定要严格控制t8/5。
即控制焊缝热影响区尤其是焊缝熔合线处,从800℃冷却到500℃的时间,即t8/5 值。
1.2 t8/5 过于短暂时,焊缝熔合线处硬度过高,易出现淬硬裂纹;t8/5过长,则熔合线处的临界转变温度会升高,降低冲击韧性值,对低合金钢,材质的组织发生变化。
出现这两种情况,皆直接影向焊接结头的质量。
1.3 对于手工电弧焊,焊接速度的控制:在工艺上规定不同直径的焊条所焊接的长度,规定焊工按此执行,从而确保焊接速度,其它控制采用电焊机控制,从而达到控制焊接线能量的输入,达到控制厚板焊接质量之目的。
2. 厚板加热方法厚板焊接预热,是工艺上必须采取的工艺措施,对于本工程钢结构焊接施工采用电加热板预加热的方法。
加热时应力求均匀,预热范围为坡口两侧至少2t,且不小于100mm 宽,测温点应在离电弧经过前的焊接点各方向不小于75mm 处;预热温度宜在焊件反面测量。
经研究表明产生氢致裂纹要以下四项基本先决条件:I 敏感的微观组织(硬度是敏感度的一个粗略的指标)Ⅱ适当的扩散氢含量Ⅲ合适的拘束度Ⅳ适宜的温度其中一项或几项是处于支配地位的,但这四项条件都必须具备才会产生氢致裂纹。
防止氢致裂纹的实用方法就是预热,就是设法控制这些因素中的一项或几项。
一般来说有两种不同的方法来预估预热温度。
根据大量的裂纹试验,提出一种基于热影响区临界值,就可消除氢致裂纹的危险。
被认可的临界硬度可能是氢含量的函数。
另一种预估预热温度的方法是基于控制氢。
为弄清低温时的冷却速度即300℃~100℃之间的冷却速度的作用,已经通过高约束度下坡口焊缝试验确立了临界冷却速度,化学成份以及氢含量之间的关系。
厚板焊接
厚板焊接研究摘要:厚板是指厚度40.0-100.0mm的钢板,厚度的5-40mm称为中厚板,厚度超过100.0mm的为特厚板广泛用来制造各种容器、炉壳、炉板、桥梁及汽车静钢钢板、低合金钢钢板、桥梁用钢板、造般钢板、锅炉钢板、压力容器钢板、花纹钢板、汽车大梁钢板、拖拉机某些零件及焊接构件,本文论述了厚板的焊接工艺,从材料准备、预热、焊接过程的控制等,详细的分析厚板焊接过程所引起的一系列问题及造成质量差的原因,提出了相应的防止措施。
关键词:厚板焊接、预热、焊接过程、措施1、厚板焊接工艺由于材料为低合金结构钢,含有少量的合金元素,淬硬倾向大,焊接性差,焊缝中极易出现裂纹,因此厚板焊接是本工程的一大难题,为防止焊接缺陷的产生,除遵循上述“焊接通则”要求外,特制定如下工艺措施:(1)焊接材料①选择强度、塑性、韧性相同的焊接材料,并且焊前要进行工艺评定试验,合格后方可正式焊接,焊接材料选择低氢型焊接材料。
②CO2气体保护焊:选用药芯焊丝E71T-1或ER50-6。
CO2气体:CO2含量(V/V)不得低于99.9%,水蒸气与乙醇总含量(m/m)不得高于0.005%,并不得检出液态水。
③手工电弧焊时:选用焊条为E50型,焊接材料烘干温度如下所示:(2)焊前预热①为减少内应力,防止裂纹,改善焊缝性能,母材焊接前必须预热。
②预热最低温度:③T型接头应比对接接头的预热温度高25-50℃。
④操作地点环境温度低于常温时(高于0℃)应提高预热温度为15-25℃。
⑤预热方法采用电加热和火焰加热两种方式,火焰加热仅用于个别部位且电加热不宜施工之处,并应注意均匀加热。
电加热预热温度由热电仪自动控制,火焰加热用测温笔在离焊缝中心75mm的地方测温,测温点应选取加热区的背面。
(3)工艺参数选择为提高过热区的塑性、韧性,采取小线能量进行焊接。
根据焊接工艺评定结果,选用科学合理的焊接工艺参数。
(4)焊接过程采取的措施①由于后层对前层有消氢作用,并能改善前层焊缝和热影响区的组织,采用多层多道焊,每一焊道完工后应将焊渣清除干净并仔细检查和清除缺陷后再进行下一层的焊接。
中厚板低合金钢q345r埋弧焊接工艺研究
中厚板低合金钢q345r埋弧焊接工艺研究本文主要介绍了中厚板低合金钢Q345R的埋弧焊接工艺研究,包括焊接材料与焊材的选择,焊接参数的设置,焊缝质量的检测等。
1、焊接材料和焊接选择
中厚板低合金钢Q345R由普通碳素结构钢和低合金钢复合而成,属中厚板低熔点合金钢。
其最大特点就是具有较高的屈服强度和抗拉强度,可用于较高的温度加工中。
因此,在选择焊接材料和焊剂时,它们也要具备较高的屈服强度和抗拉强度,以满足材料的要求。
埋弧焊是一种焊接的方式,具有良好的焊接强度和焊接性能,可以抗拉、抗弯曲和抗压。
因此,在这种焊接方式下,选择的焊材应具备足够的强度,以确保焊接性能。
2、焊接参数的设置
焊接参数是指焊接机械设备的操作参数,它们对焊接质量直接影响。
在焊接中厚板低合金钢Q345R时,应选用较高的焊接电流,其焊接电流应为300~400A,以保证焊接质量。
焊接时,宜采用全包焊,焊缝应拉紧,焊接时间应短,每次的焊接时间不得超过5秒,以防止焊缝表面金属过热熔融,导致焊接强度降低。
3、焊缝质量的检测
焊接后的焊缝质量是影响焊接产品质量的重要因素之一,因而在焊接过程中需要对其进行检测。
常用的检测方法有X射线检测、渗透检测、巴里瓦检测等,用于检测焊缝内部和表面的质量。
如果焊缝内部检测有缺陷,应及时做好补焊或翻新处理。
综上所述,中厚板低合金钢Q345R的埋弧焊接工艺研究包括焊接材料与焊材的选择,焊接参数的设置,焊缝质量的检测等内容,焊接参数应按照设计要求调整,焊缝质量检测要准确有效,以保证焊接性能和质量。
焊接厚板焊接方法
焊接厚板焊接方法焊接厚板是指厚度大于等于6mm的金属板材进行焊接。
由于厚板的特性,其焊接过程中面临着一系列的挑战,如热输入大、残余应力高、变形大等问题。
为了保证焊接质量,需要选择合适的焊接方法和控制参数。
以下是几种常见的焊接厚板的方法:1.手工弧焊(SMAW):手工弧焊是一种传统的焊接方法,适用于焊接厚板。
其主要特点是灵活性高,适用于各种规格的工件和焊接位置。
然而,由于手工操作的不稳定性,焊缝质量和工作效率较低。
2.埋弧焊(SAW):埋弧焊是一种将焊丝和焊剂自动供给到焊缝中的焊接方法。
它具有高熔化率、高效率、高质量等优点,适用于焊接较厚的板材。
埋弧焊的电弧稳定性好,操作简单,适合大型钢结构的生产。
3.气体保护焊(GMAW):气体保护焊是一种利用连续送丝器自动供给焊丝的焊接方法。
它适用于焊接较薄的金属板材,但也可以用于焊接厚板。
气体保护焊的优点是焊接速度快、熔深大、残余应力小等。
然而,对于焊接厚板,需要控制好热输入,以防止产生大幅度的变形。
4.电弧焊(GTAW):电弧焊是一种利用无筋熔化电极焊接方法,适用于焊接薄到厚板的金属。
其特点是焊接质量高、焊缝形状美观,但工作效率较低。
对于焊接厚板,需要在焊接参数的选择上进行调整,以实现较好的焊缝质量。
在选择焊接方法时,需要考虑以下因素:1.焊接金属特性:焊接厚板时,需要了解金属的种类和性能,以便选择合适的焊接方法。
不同的金属有不同的熔点和传热性能,对焊接过程的要求也不同。
2.焊接要求:根据焊接厚板的不同要求,选择合适的焊接方法。
例如,对于高要求的焊缝,可以选择气体保护焊或电弧焊等方法。
3.工装夹具:对于焊接厚板,为了减小焊接变形,可以使用工装夹具来固定工件,以增加焊接质量。
4.焊接参数的选择:对于焊接厚板,需要根据焊接金属的性能和要求选择合适的焊接参数,如焊接电流、电压、送丝速度等。
总之,焊接厚板需要合适的焊接方法和参数来保证焊接质量。
在选择方法时,需要考虑金属特性、焊接要求、工装夹具和焊接参数的选择等因素,以实现高质量的焊接。
军工中厚板焊接案例
军工中厚板焊接案例军工中厚板焊接案例有很多,下面是一个具体案例:某军工企业需要焊接两块厚板,厚度为100mm,材质为高强度钢。
为了确保焊接质量和效率,企业采用了以下焊接工艺:1. 预热处理:在焊接前,对两块厚板进行预热处理,以提高其温度,降低焊接过程中的冷却速度,减少焊接裂纹的风险。
预热温度控制在200℃左右。
2. 焊接方法选择:根据高强度钢的特性和企业的实际需求,选用气体保护焊作为主要的焊接方法。
气体保护焊可以有效减少焊接过程中氧化的程度,提高焊缝的致密性。
3. 焊接材料选择:选用与企业所采购钢板相匹配的焊接材料,确保焊接材料的强度和硬度能够满足要求。
同时,也考虑了焊接材料的可加工性和成本等因素。
4. 焊接工艺参数设定:根据实际需要和焊工的技能水平,对焊接电流、电压、焊接速度等参数进行合理设定。
通过调整这些参数,控制热输入量和焊接应力,从而减少变形和裂纹的产生。
5. 焊接操作注意事项:在焊接过程中,注意保持焊缝处的清洁度,避免杂质和油污对焊接质量造成影响。
同时,遵循合理的焊接顺序和方向,以减小焊接过程中产生的热应力和变形。
6. 焊后处理:焊接完成后,进行适当的后处理工作,包括消氢处理、焊后热处理以及机械加工等。
这些处理有助于消除残余应力,提高焊缝的韧性和强度。
7. 质量检测与评估:在完成焊接后,进行全面的质量检测和评估工作。
通过外观检查、无损检测以及力学性能测试等方法,确保焊接质量和性能符合要求。
以上案例仅供参考,不同军工项目的实际情况和具体要求可能有所不同。
在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的焊接工艺和方法,以确保军工产品的质量和可靠性。
厚钢板焊接技术
蔡锟涛广东建材厚钢板焊接技术 2004年第8期1. 采用液化石油气切割与乙炔气切割相比!预热时间较长!切割速度较慢,但切割面光滑,不渗碳,成本下降15%以上,比较经济安全。
2. 厚钢板的对接采用双U型坡口埋弧自动焊,厚钢板的对接只允许在长度方向对接。
3. 切割时技术参数厚度90mm 氧气压力0.65~0.80Mpa,燃气压力0.03~0.06MPa,切割速度130~230mm/min。
4. 厚钢板焊接坡口采用龙门刨刨削而成,加工后用样板检查坡口尺寸,厚钢板对接在专用平台上进行,以保证对口错边不大于2mm。
5. 厚钢板在对接前对坡口及坡口边缘100mm范围内进行彻底检查,并采用超声波检查内部缺陷,对夹层、裂纹、夹灰等缺陷及时进行处理。
6. 焊前处理厚钢板对接定位后,在焊道两侧100mm范围内的母材用每隔500mm设置电炉板一块2.0Kw,均匀加热至100℃左右,停止加热20分钟,以利于热量向板中心传递,然后继续加热至150℃,测温点设在焊道两侧100mm边远处。
7. 焊接过程打底焊采用手工电弧焊,中间层及盖面层采用埋弧自动焊,控制好层间温度。
厚钢板剖口焊中留钝边6mm,主要防止焊穿。
为控制焊接变形,工艺要求先焊正面t/3(t为钢板厚度)然后翻转工件采用碳弧气刨清根后,用砂轮打磨清除渗碳层与溶渣(碳弧气刨使用后焊缝表面附着一层高碳晶粒是产生裂缝的致命缺陷)直至露出金属光泽后再采用热磁粉探伤法进行底部的MT探伤,待确定无裂缝后进行反面焊缝(约t/3)的施焊。
焊完后再翻转从工件,焊接正面的其余焊道,直至完成盖面焊。
盖面焊结束后立即将焊缝及150mm范围内用石棉布覆盖,并加热至200℃~300℃保持5小时以上,焊缝施焊24小时后作无损探伤。
杨轶重型钢结构安装中的厚钢板焊接技术1. 工程采用的最厚钢板达810mm,材质均为Q345B厚钢板的对接坡口, 当钢板可采用X 形坡口; 当t=40~80mm坡口, 见图 1 所示。
厚钢板焊接技术
厚钢板焊接技术大量钢结构工程采用厚钢板,促进了厚钢板焊接技术的发展,同时也扩大了厚钢板的应用范围。
厚钢板焊接时,填充焊材熔敷金属量大,焊接时间长,热输入总量高,焊后应力和变形大。
焊接过程中,易产生裂纹。
不同应用领域对厚钢板焊接部要求的性能不同,因此,采用的焊接技术也不同。
下面对厚钢板的4种焊接施工技术进行简要介绍。
1 窄坡口焊接技术为了大幅度减少厚度大于50mm钢板的焊接坡口面积,采用I形窄坡口是有效方法。
从1980年代开始,开发并采用了许多窄坡口焊接方法。
采用窄坡口焊接,大幅度减少了焊接熔敷量。
钢板越厚,焊接时间缩短的越多。
并且由于减少了焊接热输入量,而具有变形小和提高韧性的效果。
因此,窄坡口焊接技术广泛应用于各种大型钢结构的制作。
窄坡口焊接工艺种类很多。
最初开发的窄坡口焊接工艺是气体保护电弧焊(GMAW)窄坡口焊接。
后来相继开发出埋弧焊(SAW)、钨极惰性气体保护电弧焊(TIG)等焊接工艺的窄坡口焊接技术。
焊接位置,也由最初的平焊,发展到横焊和立焊。
使用最多的GMAW平焊窄坡口焊接主要方法列于表1。
主要方法有使用弯曲焊丝,使电弧在窄坡口内摇动的方法和导电嘴偏心、转动电极,使电弧在窄坡口内摇动的方法。
特别是高速旋转电弧法,由于具有电弧摇动频率大和电弧传感器坡口自动仿形功能,并且电弧高速旋转使热量和压力分散,可获得形状良好的焊道和坡口侧壁熔深。
电弧高速旋转窄坡口焊接法,可以应用在许多领域,例如活塞缸、箱形柱、铁路钢轨、输气管线等。
为了防止I型窄坡口焊接缺陷,要求较严格的I型窄坡口加工精度。
此外,由于焊接飞溅会附着在坡口内,所以通常的焊接方法是使用保护气体Ar-20%CO2的喷射过渡熔化极活性气体保护焊(MAG)。
但另一方面,从坡口精度和成本考虑,要求采用气割制作坡口进行CO2气保焊。
为此,开发出100%CO2的极低飞溅电弧焊方法。
该方法是将稀土金属(REM)作为电弧稳定剂添加到焊丝中,并将该稀土焊丝作为正极的CO2气保焊接法(图1)。
厚板焊接技术方案1
厚板焊接技术方案湖南省博物馆改扩建(二期)工程项目钢拉杆耳板焊接技术方案一、工程概况湖南省博物馆改扩建(二期)工程项目钢拉杆耳板焊接安装工程位于湖南省长沙市开福区东风路50号,耳板规格板厚为60mm、焊缝350mm。
为了加强过程控制,确保厚板焊接过程施工质量和作业安全,制定本施工技术方案。
二、适用范围本作业指导书适用于板厚大于等于30mm的低合金结构钢及大于等于60mm的低碳结构钢的焊接作业。
三、编制依据《建筑钢结构焊接技术规程》(JGJ81,2002)《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205,2001)《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99,1998)《压力容器焊接规程》(NB/T 47015-2011)《钢结构工程施工规程》(企业标准)四、过程控制内容4.1人员资格4.1.1焊接技术责任人员应接受过专门的技术培训,有中专以上专业学历及一年以上焊接生产或施工实践经验的人员担任。
4.1.2焊工必须经考试合格并取得合格证书。
从事钢结构焊接的焊工应取得钢结构焊工合格证或锅炉压力容器焊工合格证。
持证焊工应在合格证有效期内、在其考试合格项目认可范围内施焊。
焊工同时必须持有焊接安全操作证并在有效期内,方可上岗。
4.1.3焊接质检人员应具有质检人员上岗资格证。
4.1.4无损探伤人员必须由国家授权的专业考核机构考核合格,其相应等级证书应在有效期内;并应按考核合格项目及权限从事焊缝无损检测和审核工作。
4.1.5气体火焰加热或切割操作人员应具有气割、气焊安全操作证。
4.2机械、机具、设备4.2.1主要焊接设备:电焊机、焊枪、气刨枪、焊材烘箱、温控仪等电加热设备。
4.2.2辅助焊接工具:防护面罩、护目镜、保温桶、打渣机、磨光机、扁铲、榔头、钢丝刷、烤枪等。
4.3作业条件4.3.1作业环境4.3.1.1气体保护焊现场风速不大于,,、,、其他焊接方法风速不大于,,,,。
4.3.1.2雨天气或相对湿度大于 ,,,时,采取有效防护措施后方可施焊。
钢结构厚板H钢加工焊接工艺
+厚板H钢加工焊接工艺编制: ________审核:批准:说明11、本工艺文件仅适用于本公司内建筑钢结构的加工制造焊接施工。
适用于强度等级为Q235和Q345系列的钢材。
(板厚为30~40mm)2、本工艺文件是根据本公司的加工焊接设备所具有的功能,并经焊接工艺性试验,以及焊接技术管理能力和生产实践为基础而编制。
3、本工艺流程符合板厚为30~80mm的H型钢构件制作加工工艺流程及重点部位检查流程图。
4、本工艺文件编制的主要依据为《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205—2001)和《建筑钢结构焊接技术规程》(JGJ81—2002),以及焊接工艺性试验结果。
二、材料的选用2.1钢材:2.1.1 制造厚板H型钢构件所用钢材,应符合现行国家产品标准和设计文件要求,具有产品质量的合格证明书。
对于板厚δ≥40mm的钢板,当设计有要求时,为防止钢板的层状撕裂,厂方应提供Z向性能质量证明书。
2.1.2 采购时,宜选用具有质量信誉好的大钢厂的产品,以确保钢材质量的可靠性。
2.1.3 构件所用钢板原则以定长、定宽订货。
采购前根据构件深化设计图进行排料,并预留切割口,对两边齐边宽度各留不小于10mm。
长度方向不得有过多的余料,规定为不大于30mm。
2.1.4 钢材质量应符合要求,不得有夹层、裂纹、气孔、非金属夹杂、结疤和折叠等缺陷。
钢材表面的锈蚀等级应符合现行国家标准《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923规定的C级或C级以上。
2.2 焊接材料:2.2.1所用焊接材料必须与被焊母材材质相匹配,以等强性为原则,质量应符合各相应国家标准的要求。
2.2.2常用的焊材:A、埋弧自动焊用焊丝:Q235类母材: H08A、Ф4~Ф4.8mm 焊丝配HJ431焊剂。
H08MnA、Ф4~Ф4.8mm焊丝配SJ101焊剂。
Q345类母材: H08MnA 、Ф4~Ф4.8mm 焊丝配HJ431焊剂H10Mn2 、Ф4~Ф4.8mm 焊丝配SJ101焊剂B 、半自动CO 2气体保护焊:Q235 类母材: 焊丝:Ф1.2mm 的ER49—1(H08Mn2SiA ) Q345类母材: 焊丝:Ф1.2mm 的ER50—6CO2气体:纯度≥99.9%(体积) 含水量<0.005%(重量)C 、所有焊丝应粗细一致,焊丝不得生锈,焊丝镀铜层不得脱落。
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钢结构中厚板的焊接技术
从20世纪80年代以来,中国建筑钢结构得到了空前的发展,建筑钢结构在国民经济建设中占有非常重要的地位。
钢结构由于自身的诸多优点,包括自重轻、建设周期短、适应性强、造型美观、维护方便等,其应用越来越广泛。
钢结构的发展与钢产量紧密相关。
我国已经成为世界产钢大国,2006年中国生产钢已达4.1亿t,其中钢结构的产量高达1.4亿t,能源、交通、冶金、机械、化工、电力、建筑及基础设施建设等领域的钢结构产业已成为国民经济建设的支柱。
我国轻钢钢结构、空间钢结构、高层钢结构、桥梁钢结构和住宅钢结构等工业与民用建筑,如雨后春笋般涌现,遍布全国。
与此同时,建筑钢结构中厚钢板得到越来越大量的使用,如北京新保利大厦工程使用的轧制H型钢翼板厚度达到125mm(ASTMA913Gr60),国家体育场(鸟巢)工程用钢最大板厚达110mm(Q460E-Z35),大量钢结构工程采用厚钢板,促进了厚钢板焊接技术的发展,同时也丰富了建筑用钢的范围。
厚板焊接
厚板、超厚板焊接时填充焊材熔敷金属量大,焊接时间长,热输入总量高,构件施焊时焊缝拘束度高、焊接残余应力大,焊后应力和变形大。
焊接施焊过程中,易产生热裂纹与冷裂纹。
厚板在焊接前,钢板的板温较低,在开始焊时,电弧的温度高达1250~1300℃,厚板在板温冷热骤变的情况下,温度分布不均匀,使得焊缝热影响区容易产生淬硬——马氏体组织,焊缝金属变脆,产生冷裂纹的倾向增大,为避免此类情况发生,厚板焊前必须进行加热。
在实际生产制造过程中,应对焊接过程进行控制,以防止焊接裂纹的产生。
1. 定位焊:定位焊是厚板施工过程中最容易出现问题的部位。
由于厚板在定位焊时,定位焊处的温度被周围的“冷却介质”很快冷却,造成局部过大的应力集中,引起裂纹的产生,对材质造成损坏。
解决的措施是厚板在定位焊时,提高预加热温度,加大定位焊缝长度和焊脚尺寸。
2. 多层多道焊:在厚板焊接过程中,坚持的一个重要的工艺原则是多层多道焊,严禁摆宽道。
这是因为厚板焊缝的坡口较大,单道焊缝无法填满截面内的坡口,摆宽道焊接造成的结果是,母材对焊缝拘束应力大,焊缝强度相对较弱,容易引起焊缝开裂或延迟裂纹的发生。
而多层多道焊有利的一面是:前一道焊缝对后一道焊缝来说是一个“预热”的过程;后一道焊缝对前一道焊缝相当于一个“后热处理”的过
程,有效地改善了焊接过程中应力分布状态,利于保证焊接质量。
3. 焊接过程中的检查:厚板焊接不同于中薄板,需要几个小时乃至几十小时才能施焊完成一个构件,因此加强对焊接过程的中间检查,显得尤为重要,便于及时发现问题,中间检查不能使施工停止,而是边施工、边检查。
如在清渣过程中,认真检查是否有裂纹发生。
及时发现,及时处理。
4. 厚板对接焊后,应立即将焊缝及其两侧各100~150mm范围内的局部母材进行加热,加热时采用红外线电加热板进行。
加热温度到250~350℃后用石棉铺盖进行保温,保温2~6h后空冷。
这样的后热处理可使因焊前清洁工作不当或焊剂烘焙不当而渗入熔池的扩散氢迅速逸出,防止焊缝及热影响区内出现氢致裂纹。
厚钢的超声波检测应在焊后48h或更长时间进行。
如进度允许,也可在构件出厂前再次进行检测,确保构件合格,以免延迟裂纹对工件的破坏。
厚板焊接变形与焊接应力的控制
在焊接过程中,厚板对接焊后的变形主要是角变形。
实际生产中,为控制变形,往往先焊正面的一部分焊道,翻转工件,碳刨清根后焊反面的焊道,再翻转工件,
这样如此往复。
一般来说,每次翻身焊接三至五道后即可翻身,直至焊满正面的各道焊缝。
同时在施焊时要随时观察其角变形情况,注意随时准备翻身焊接,以尽可能地减少焊接变形及焊缝内应力。
另外,设置胎模夹具,对构件进行约束来控制变形,此类方法一般适用于异形厚板结构,由于厚板异形结构造型奇特、断面、截面尺寸各异,在自由状态下,尺寸精度难以保证,这就需要根据构件的形状,制作胎模夹具,将构件处于固定的状态下进行装配、定位、焊接,进而来控制焊接变形。
选择与控制合理的焊接顺序,即是防止焊接应力的有效措施,亦是防止焊接变形的最有效的方法之一。
根据不同的焊接方法,制定不同的焊接顺序,埋弧焊一般采用逆向法、退步法;CO2气体保护焊及手工焊采用对称法、分散均匀法;编制合理的焊接顺序的方针是“分散、对称、均匀、减小拘束度”。
构件焊接时产生瞬时应力,焊后产生残余应力,并同时产生残余变形,这是客观规律。
一般在制作过程中重视的是控制变形,往往采取措施来增大被焊构件的刚性,以求减小变形,而忽略与此同时所增加的瞬时应力与焊接残余应力。
对于刚性大、板材厚的构件,虽然残余变形相对较小,但会产生巨大的拉应力,甚至导致裂纹。
在未产生裂纹的情况下,残余应力在结构受载时内力均匀化的过程中往往导致构件失稳、变形甚至破坏。
因此焊接应力的控制与消除构件在制作过程中显得十分重要。
控制应力的目标是降低应力的峰值并使其均匀分布。
在焊接较多的组装条件下,应根据构件形状和焊缝的布置,采取先焊收缩量较大的焊缝,后焊收缩量较小的焊缝;先焊拘束度较大而不能自由收缩的焊缝,后焊拘束度较小而能自由收缩的焊缝的原则。
在焊接过程中为了减少焊接热输入流失过快,避免焊缝在结晶过程中产生裂纹,当板厚达到一定厚度时,焊前应进行预热,对焊缝周边一定范围内进行加热,加热温度视板厚及母材碳当量(CE)而定。
当构件上某一条焊缝经预热施焊时,构件焊缝区域温度非常高,伴随着焊缝施焊的进展,该区域内必定产生热胀冷缩的现象,而该区域仅占构件截面中很小一部分,此外的部分母材均处于冷却(常温)状态,由此对焊接区域产生巨大的刚性拘束,造成很大应力,甚至产生裂纹。
若此时在焊缝区域的对称部位进行加热,温度略高于预热温度,且加热温度始终伴随着焊接全程,则上述应力状况会大为减小,构件变形亦会大大改观。
虽然采取一定措施可控制焊接应力,但是大多数厚板构件焊完后仍然存在相当大的应力,需在构件完工后在其焊缝背部或焊缝二侧进行烘烤以消除残余应力。
我国建筑钢结构的焊接技术已有了长足进步和发展,在物理、化学、冶金、材料、电子、计算机、自动控制等学科迅猛发展的今天,随着新技术、新材料、新设备、新工艺的不断涌现,我国建筑钢结构制造与安装焊接技术,必将得到更快更好的发展。
新型技术如:新型数字化智能化弧焊逆变电源,激光焊接与切割,超高压电子束焊接,焊接机器人系统,钢结构生产的4C控制技术,即计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助加工(CAM)、计算机辅助检测(CAT)、计算机辅助评价(CAE)等将逐步涉足建筑钢结构领域,使建筑钢结构的焊接技术水平提升到一个新的层次。
(作者:河北金环钢结构工程有限公司安建文)。