建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接主要技術(shù)分析

1、建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接主要技術(shù)分析【摘要】 焊接如今已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)的制作和安裝工藝之 中。而鋼結(jié)構(gòu)焊接的技術(shù)水平直接關(guān)乎工程的質(zhì)量。 因此必須對(duì)焊接 技術(shù)進(jìn)行全面分析， 并采取有效的焊接技術(shù)， 以確保不斷提高生產(chǎn)效 率和鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量，降低企業(yè)生產(chǎn)成本?！娟P(guān)鍵詞】 鋼結(jié)構(gòu)；焊接；技術(shù)鋼結(jié)構(gòu)由于具有自重輕、建設(shè)周期短、適應(yīng)性強(qiáng)、外形豐富、維 護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)， 因此在工程建設(shè)中其應(yīng)用范圍廣泛。 焊接作為構(gòu)建鋼 結(jié)構(gòu)的一種主要連接方法， 在眾多工程中發(fā)揮著十分重要的作用。 據(jù) 統(tǒng)計(jì)，約 50% 以上的鋼材在投入使用前需要經(jīng)過(guò)焊接加工處置。因 此，焊接水平的提高是實(shí)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)快速發(fā)展和確保建筑鋼結(jié)構(gòu)施

2、 工質(zhì)量的關(guān)鍵所在。一、鋼結(jié)構(gòu)焊接的技術(shù)要點(diǎn)1、高強(qiáng)鋼焊接技術(shù)焊材的選擇：強(qiáng)匹配。強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱桿件：焊接材料熔敷金屬的強(qiáng) 度、塑性、沖擊韌性高于母材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最低值。焊接接頭（焊縫及 熱影響區(qū)） 各項(xiàng)性能全面要求達(dá)到母材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最低值。 兼顧焊 縫塑性。厚板焊接時(shí)按厚度效應(yīng)后的強(qiáng)度選配焊材， 節(jié)點(diǎn)拘束度大時(shí) 可在 1/4 板厚以下配用低強(qiáng)焊材。滿足沖擊韌性要求。必需重點(diǎn) 選擇焊材的韌性，使焊縫及熱影響區(qū)韌性達(dá)到鋼材的規(guī)范要求。高強(qiáng)鋼焊接性評(píng)價(jià)方法： 碳當(dāng)量計(jì)算評(píng)定法。 熱影響區(qū)最高 硬度試驗(yàn)評(píng)定法。 插銷試驗(yàn)臨界斷裂應(yīng)力評(píng)定法。 最低預(yù)熱溫度確 定方法：裂紋試驗(yàn)控制。 根據(jù)斜 Y 坡口試樣抗裂試

3、驗(yàn)確定最低預(yù)熱 溫度。硬度控制。根據(jù)一定碳當(dāng)量的鋼材， 其不同板厚 T 形接頭角 焊縫熱影響區(qū)硬度達(dá)到 350HV 對(duì)應(yīng)的冷卻速度（ 540 時(shí)）查表確 定焊接線能量。根據(jù)裂紋敏感指數(shù)、板厚范圍、拘束度等級(jí)、熔敷 金屬擴(kuò)散氫含量確定最低預(yù)熱溫度。 根據(jù)接頭熱輸入、 冷卻時(shí)間和 鋼材的特定曲線圖確定最低預(yù)熱溫度。焊接質(zhì)量控制： 控制熱輸入與冷卻速度。 控制焊接電流、電壓、 焊接速度以及熔敷金屬 800 500 區(qū)間的冷卻時(shí)間。 控制焊縫 中碳/硫/磷/氮/ 氫/氧的質(zhì)量百分比。選用優(yōu)質(zhì)堿性低氫焊材，采用 良好的操作手法充分維護(hù)熔池金屬（短弧、限制擺動(dòng)、傾角穩(wěn)定）。 應(yīng)力與變形控制。選用高能量密度

4、、低熱輸入的焊接方法，如氣體 保護(hù)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(duì)稱坡口，對(duì)稱、輪流施焊；長(zhǎng)焊縫應(yīng)分 段退焊或多人同時(shí)施焊；用跳焊法防止變形和應(yīng)力集中。對(duì)于高強(qiáng)鋼的焊接， 應(yīng)根據(jù)鋼材自身的強(qiáng)化機(jī)理和供貨狀態(tài)， 綜 合考慮其性能要求， 合理選擇焊接材料和試驗(yàn)方法對(duì)其焊接性做出評(píng) 價(jià)，制定合理的焊接工藝， 以指導(dǎo)實(shí)際焊接生產(chǎn)。對(duì)該鋼種的焊接應(yīng)主要考慮采取措施以降低其冷裂傾向。 焊接時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制層間溫度和焊接線能量，防止接頭出現(xiàn)弱化現(xiàn)象。2、低溫焊接施工工藝焊材的選擇，低溫環(huán)境中，應(yīng)盡量選擇低氫或超低氫焊材，對(duì)焊 材嚴(yán)格執(zhí)行烘焙和保溫措施。焊前防護(hù)

5、，焊接作業(yè)區(qū)域搭防護(hù)棚，使 焊接區(qū)域形成相對(duì)封閉的空間， 減少熱量的損失， 若無(wú)條件搭設(shè)防護(hù) 棚，應(yīng)該采取其他有效措施對(duì)焊接區(qū)域進(jìn)行防護(hù)；氣體保護(hù)焊時(shí)，焊 接氣瓶也應(yīng)采取相應(yīng)措施進(jìn)行保溫。焊接質(zhì)量控制： 預(yù)熱與層間溫度。 低溫環(huán)境下的預(yù)熱溫度應(yīng)稍 高于常溫下的焊接預(yù)熱溫度， 加熱區(qū)域?yàn)闃?gòu)件焊接區(qū)各方向大于或等 于二倍鋼板厚度且不小于 100mm 范圍內(nèi)的母材，焊接層間溫度不 低于預(yù)熱溫度或標(biāo)準(zhǔn)（ JGJ812002 規(guī)定的最低溫度 20 兩者取高 值）。加大定位焊時(shí)的熱輸入。適當(dāng)加大定位焊的熱輸入，增大焊 縫截面和長(zhǎng)度， 并采用與正式焊接相同的預(yù)熱條件， 不在坡口以外的 母材上打弧， 熄弧時(shí)弧

6、坑一定要填滿， 可以有效減少由于定位焊接引 起的收縮裂紋。 采用合理的焊接方法。 盡量使用擺幅，多層多道焊， 嚴(yán)格控制層間溫度。 焊接后熱及保溫。 焊接后及時(shí)對(duì)焊接接頭進(jìn)行 后熱保溫處理， 利于擴(kuò)散氫氣的逸出， 防止因冷速過(guò)快而引起的冷裂 紋，同時(shí)適當(dāng)?shù)暮鬅釡囟冗€可以適當(dāng)降低預(yù)熱溫度。3、厚鋼板焊接技術(shù)建筑鋼結(jié)構(gòu)中厚鋼板得到大量的使用， 如北京新保利大廈工程使 用的軋制 H 型鋼翼板厚度達(dá)到 125mm ，國(guó)家體育場(chǎng)（鳥(niǎo)巢）工程 用鋼最大板厚達(dá) 110mm ，大量鋼結(jié)構(gòu)工程采用厚鋼板， 促進(jìn)了厚鋼 板焊接技術(shù)的發(fā)展， 同時(shí)也豐富了建筑用鋼的范圍。 厚鋼板焊接的關(guān) 鍵是防止由于焊接而產(chǎn)生的裂紋和

7、減少變形， 應(yīng)主要考慮： 選用合理 的坡口形式。如盡量選用雙 U 或 X 坡口，如果只能單面焊接，應(yīng)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、降低焊接剩余應(yīng)力。合理的預(yù)熱和層間溫度。二、鋼結(jié)構(gòu)焊接的常見(jiàn)問(wèn)題與解決方案1、主要問(wèn)題在X 類型坡口熔透焊縫中，在施焊過(guò)程中由于反面的清根不徹 底，導(dǎo)致在焊縫中出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。采用墊板的 V 類型的坡口焊，由 于墊板靠焊縫的一側(cè)墊板表面的氧化皮、 鐵銹、油污等未清理干凈或 者清除不徹底， 直接在上面施焊， 事后通過(guò)儀器檢測(cè)發(fā)現(xiàn)墊板處存在 質(zhì)量問(wèn)題。 由于工藝文件編制的不合理， 如焊接位置狹小工作面不能 展開(kāi)、坡口大小的

8、設(shè)計(jì)不滿足施工要求、 在焊接過(guò)程中采用的焊接電 流不滿足要求、 由于焊接工序不正確導(dǎo)致的不可矯正的變形、 中厚板 的加工事先沒(méi)有進(jìn)行預(yù)熱處理， 焊接過(guò)程中的保溫措施及層間溫度的 控制不當(dāng)?shù)取?、措施編制正確的工藝文件， 特別是對(duì)于采用中厚板焊接的構(gòu)件， 要結(jié) 合具體的工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)制訂相關(guān)的焊接工藝評(píng)定， 做好試驗(yàn)過(guò)程中的 記錄，為以后的施工積累經(jīng)驗(yàn)。對(duì)于坡口的大小，預(yù)留的間隙等嚴(yán)格 的按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行確定。保證工藝文件制定的準(zhǔn)確性、可操作性、經(jīng) 濟(jì)性和適宜性。對(duì)于焊接材料的選擇必須通過(guò)焊接工藝評(píng)定的試驗(yàn)和 國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)加以確定， 在施工過(guò)程中的使用， 要求嚴(yán)格的按照國(guó)家標(biāo) 準(zhǔn)進(jìn)行用前存放、 用時(shí)焙烘， 保溫溫度必須控制在規(guī)范要求的溫度之 內(nèi)。三、結(jié)論總而言之，在大多數(shù)的情況下， 通過(guò)采取正確的鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)， 可以有效地控制鋼結(jié)構(gòu)的焊接變形， 以達(dá)到確保工程質(zhì)量的目的。 但 由于材料、 結(jié)構(gòu)以及