钢结构焊接中存在的问题及处理方法

所属栏目:冶金论文 发布日期:2011-06-03 08:15 热度:

  摘要:钢结构焊接中会出现一些常见问题,诸如局部变形、工件侧弯、焊缝过多、工件扭曲以及焊接位置不对称等等,这些问题的出现有焊工技术不过硬的因素,也有材料质量较差的问题,因此,我们应该对症下药,分析其原因并找出相应的处理方法。
  
  关键词:钢结构焊接;问题;处理方法
  
  引语
  钢结构焊接是一项很普遍的加工程序,在机械加工行业有着很广泛的用途,正确掌握焊接方法对保证加工零件质量有着重要的意义。在工作中,我们要在实践与理论的结合上不断思考与总结,熟练掌握焊接操作过程中的要点,提高焊接质量。
  
  一、预防措施
  钢结构焊接设计环节就要做好准备工作,如安排好合理的焊接顺序,这样可以有效减少变形情况的出现,还要对称设置焊缝,尽量减少后期焊接过程中的交叉或密集焊缝问题等等,具体来说,有以下几点注意事项:
  1、针对尺寸大、又焊缝多的钢结构材料,应该采取间隔性的焊接,如分段焊接方式,并合理分配电流、焊接速度以及焊接方向。
  2、针对一些形状不对称的钢结构材料,应该先焊接小部件,待其完全变形后,再采取装配焊接手段,从而完成整体钢结构材料的焊接,这样可以有效防止整体变形问题。
  3、在进行焊接操作的时候,应时常翻动,调和整体上的变形,促使其力量互相抵消。
  4、手工焊接较长焊缝时,应采用分段进行间断焊接法,由工件的中间向两头退焊,焊接时人员应对称分散布置,避免由于热量集中引起变形。
  5、对于焊后易产生角变形的零部件,应在焊前进行预变形处理,如钢板V形坡口对接,在焊接前应将接口适当垫高,这样可使焊后变平。
  6、通过外焊加固件增大工件的刚性来限制焊接变形,加固件的位置应设在收缩应力的反面。
  
  二、焊接施工
  1、焊接方法选择
  焊接是钢结构使用最主要的连接方法之一。在钢结构制作和安装领域中,广泛使用的是电弧焊。在电弧焊中又以药皮焊条手工焊条、自动埋弧焊、半自动与自动CO2气体保护焊为主。
  2、焊接工艺要点
  (1)焊接工艺设计确定焊接方式、焊接参数及焊条、焊丝、焊剂的规格型号等。
  (2)焊条烘烤焊条和粉芯焊丝使用前必须按质量要求进行烘焙,低氢型焊条经过烘焙后,应放在保温箱内随用随取。
  (3)定位点焊焊接结构在拼接、组装时要确定零件的准确位置,要先进行定位点焊。定位点焊的长度、厚度应由计算确定。电流要比正式焊接提高10%~15%,定位点焊的位置应尽量避开构件的端部、边角等应力集中的地方。
  (4)焊前预热预热可降低热影响区冷却速度,防止焊接延迟裂纹的产生。预热区在焊缝两侧,每侧宽度均应大于焊件厚度的1.5倍以上,且不应小于100mm。
  (5)焊接顺序确定一般从焊件的中心开始向四周扩展;先焊收缩量大的焊缝,后焊收缩小的焊缝;尽量对称施焊;焊缝相交时,先焊纵向焊缝,待冷却至常温后,再焊横向焊缝;钢板较厚时分层施焊。
  (6)焊后热处理焊后热处理主要是对焊缝进行脱氢处理,以防止冷裂纹的产生。后热处理应在焊后立即进行,保温时间应根据板厚按每25mm板厚1h确定。预热及后热均可采用散发式火焰枪进行。
  3、焊缝质量检查
  钢结构焊缝质量应根据不同要求分别采用外观检查、超声波检查、射线探伤检查、浸渗探伤检查、磁粉探伤检查等。碳素结构钢应在焊缝冷却至环境温度,低合金结构钢应在焊接完成24h以后,进行焊缝探伤检查。
  
  三、焊件的变形
  焊接应力的存在会引起焊件的变形。焊接变形的基本类型有以下几种:
  (1)纵向和横向收缩变形
  (2)角变形
  (3)弯曲变形
  (4)扭曲变形
  (5)波浪变形
  预防和减少焊接变形的工艺措施可以采用对称结构或大刚度结构、焊缝对称分布结构;还可以采用反变形措施或刚性夹持方法;另外,还可以火焰加热矫正法,即利用氧-乙炔火焰在焊件适当部位上加热,使工件在冷却时产生相反方向的塑性变形,以消除焊接所产生的变形。
  针对裂纹情况,焊接应力过大的严重后果是使焊件产生裂纹。焊接裂纹存在于焊缝或热影响区的熔合区中,而且往往是内裂纹,危害极大。因此,对重要焊件,焊后应进行焊接接头的内部探伤检查。焊件产生裂纹也与焊接材料的成分(如硫、磷含量高)、焊缝金属的结晶特点(结晶区间要小)和含氢量的多少有关。
  
  四、焊缝的开裂
  1、产生原因
  1)焊件的含碳量过高或硫、磷成分过高及分布不均匀。
  2)焊条质量差或采用于母材强度、性能相差悬殊的焊条焊接,造成强度不够被拉裂。
  3)定位点焊数量太少或零件本身存在较大误差,组装不上,采取强制变形焊接造成应力过大将焊缝拉裂。
  4)刚度大的工件焊接范围顺序和方向选用不当。
  5)厚度大的工件未进行预热或在低温下焊接使焊缝冷脆。
  6)由于结构本身存在缺口,引起严重应力集中。
  7)工件焊接后受到强烈的冲击振动。
  2、预防措施
  1)严格检查焊件的材质,控制硫磷的含量在允许的范围内。
  2)正确选用于母材相适应的焊条、焊剂。
  3)合理设置定位点焊接的数量,避免在强制变形下定位焊接,不使焊接应力过大。
  4)根据结构情况,正确选定焊接顺序和方向,先焊收缩量大的焊缝。
  5)在低温下焊接厚焊件,应将母材进行预热,焊后保温缓冷却。
  6)改进设计结构,避免缺口,减少应力集中。
  7)已焊工件在运输、堆放、吊装过程中,严防强烈碰撞、振动。
  8)适当提高焊缝形状系数。采用对称、分段、多道、多层、间断焊法,消除焊缝应力,提高焊缝强度。
  
  参考文献:
  [1]施建武.钢结构焊接工艺及技术要求[J]广东建材,2006,(06).
  [2]李兆仁,刘广文,臧传鹏.钢结构焊接施工应注意的问题[J]经济师,2008,(11).
  [3]尤晓燕.钢结构焊接中存在的问题及处理方法[J]煤炭工程,2005,(09).

  [4]张自力.钢结构焊接变形及其控制[J]石河子科技,2006,(03).

文章标题:钢结构焊接中存在的问题及处理方法

转载请注明来自:http://www.sofabiao.com/fblw/ligong/yejin/9278.html

相关问题解答

SCI服务

搜论文知识网的海量职称论文范文仅供广大读者免费阅读使用! 冀ICP备15021333号-3