厚鋼板焊接質(zhì)量控制方法

1、厚鋼板焊接 HYPERLINK /keyword/allindex/%E7%9C%9F%E5%AE%9E%E4%B8%96%E7%95%8C%E7%A0%94%E7%A9%B6%E7%9A%84%E8%B4%A8%E9%87%8F%E6%8E%A7%E5%88%B6%E6%96%B9%E6%B3%95 o 真實世界研究的質(zhì)量控制方法 質(zhì)量控制方法【摘要】無錫會展中心一期采用魚腹式鋼屋架，施工過程中，厚鋼板的焊接質(zhì)量非常關鍵。論文主要介紹了無錫會展中心114m大跨度鋼屋架厚鋼板焊接的質(zhì)量控制措施?！娟P鍵詞】超厚鋼板；焊接；工藝評定；質(zhì)量控制1鋼結(jié)構(gòu)簡介無錫會展中心一期鋼屋架總用鋼量約1.1810

2、4t，25榀魚腹式屋面長288m、寬114m，凈跨度94.5m，兩端分別懸挑10.5m和9m。鋼屋架由于跨度大，鋼板厚度也較大，最厚的鋼屋架下弦鋼板達到140厚，安裝效果如圖1所示。在工期緊、工程量大、施工難度高的情況下，如何保證厚鋼板的焊接質(zhì)量是確保本工程工期、質(zhì)量、安全的前提和基礎。2厚鋼板焊接質(zhì)量控制本工程鋼屋架鋼材以Q345b、60140mm的中厚板為主，鋼屋架下弦鋼板厚度最大達到140mm。為了保證超厚鋼板的焊接質(zhì)量，施工前制定了詳細的超厚鋼板焊接方案，并且該焊接方案通過了焊接工藝評定并檢測合格。施工中，主要從以下幾個方面進行厚鋼板焊縫焊接質(zhì)量的控制。2.1焊工選擇。焊接人員的技術(shù)素

3、質(zhì)直接決定了焊縫的焊接質(zhì)量，為了保證關鍵節(jié)點的焊接質(zhì)量，選擇參與重要節(jié)點焊接施工的焊工時，對有資格的焊工中進行考試選拔，考試合格人員方可參與重要節(jié)點的焊接任務，其他普通焊工只能在普通部位施焊，從焊接人員方面抓好焊接質(zhì)量的人員保障工作。2.2焊接材料選擇。本工程焊接材料結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)設計說明建議，根據(jù)焊接工藝評定結(jié)果，合理選擇配套焊材、焊劑；結(jié)合以往工程經(jīng)驗，本工程屋架鋼鋼材種類、施焊方法及焊接材料如表1所示。2.3焊縫坡口形式的設計。對于鋼板的對接焊縫，盡量采用X形坡口，這樣可以大大減小焊接填充量，減小焊接殘余應力和焊接變形。坡口形式如對于T形角焊縫，應盡量采用相對填充量較小的坡口角焊縫代替雙側(cè)角

4、焊縫，坡口形式如圖3所示。對于單邊T形焊縫，應在Z向應力的一側(cè)開坡口。圖3坡口形式2.4焊接工藝評定參數(shù)確定。對本工程鋼屋架采用的鋼材種類、焊條焊劑、鋼構(gòu)件接頭連接形式、焊縫坡口加工形式及焊接的具體施工工藝，在鋼屋架正式施工前，應首先進行焊接工藝評定，焊接工藝評定結(jié)果應符合規(guī)范及鋼結(jié)構(gòu)設計要求。焊接工藝作業(yè)指導書應根據(jù)本工程采用的不同鋼材的種類、節(jié)點形式、板厚、接頭形式等選用相配的焊接材料、焊接方法（手工電弧焊、自動和半自動埋弧焊、氣體保護焊、電渣焊等）、焊絲直徑、焊接順序、焊接參數(shù)（電流、電弧電壓、焊接速度）。焊接前的預熱、焊接層間溫度、焊后保溫緩冷等措施應根據(jù)材質(zhì)、焊件厚度、焊接工藝、施焊

5、時氣溫等綜合因素確定。應特別重視厚壁焊件及線能量敏感的鋼材的焊接方式。焊接工作必須在焊接工程師的指導下進行，根據(jù)焊接工藝評定結(jié)果，編制詳細焊接工藝作業(yè)指導書。焊工焊接要嚴格按照焊接工藝作業(yè)指導書進行焊接施工。對各種厚度的鋼板在正式施工前進行焊接工藝評定試驗，焊接工藝評定經(jīng)歷連續(xù)20h的操作結(jié)束，采取全程監(jiān)督，確定了極為重要的過程數(shù)據(jù)（焊接參數(shù)、預熱溫度、持續(xù)時間等），在正式施工中便于焊工焊接操作和監(jiān)督檢查人員檢查超厚板材的焊接工藝執(zhí)行情況（見圖4）。2.5焊接位置順序確定。針對超厚鋼板焊接位置順序，為減少超厚板焊接過程中的殘余應力和變形，本工程采用跳躍式接頭焊接。通過實踐證明這種焊接順序是非常

6、合理的，同時，這些高難部位的焊接安排焊接技術(shù)較好、經(jīng)驗較豐富的焊工進行施焊。主焊縫焊接按照同向、同步、同規(guī)范、2臺焊機同時對稱施焊的原則一次性完成焊接，以防止焊接構(gòu)件焊接扭曲變形。較厚板的主焊縫焊接時，為了控制彎曲變形，當焊縫高度為板厚的2/3時，應翻身焊對面的兩條主焊縫，焊完后再翻身焊未焊完的2條主焊縫。2.6母材預熱。根據(jù)建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范和焊接工藝評定，母材板厚超過35mm時，在焊接前要對母材進行焊前預熱，焊前預熱溫度約為60。焊前預熱區(qū)域為焊接坡口兩側(cè)，預熱寬度為焊件施焊處母材厚度的1.5倍以上且不小于100mm,在焊件反面測量預熱溫度，測溫點距離電弧經(jīng)過前的焊接點不小于75mm，一般

7、采用氧氣乙炔中性火焰預熱。2.7焊縫的層溫控制。每個焊接接頭應一次性焊接完成，層溫即焊縫的層間溫度，一般應控制在85110，焊接過程中焊工要及時用測溫筆檢查層間溫度，焊接工長在施工過程中要用測溫儀抽查，施工前要注意收集天氣資料,當天氣惡劣時應停止施焊（見圖5）；如已開始，必須搶在惡劣天氣到來前，焊完板厚的1/3以上才能停止焊接，并要及時做好已完焊縫的后熱處理工作，及時記錄層間溫度。2.8做好寒冷天氣下焊縫的后熱與保溫工作。為了避免焊縫延遲裂紋的產(chǎn)生，必須保證焊縫中的氫元素有足夠的時間擴散，因此，在寒冷天氣下，焊縫焊接完成后必須進行后熱和保溫處理，一般后熱處理溫度控制在200250，測溫點選在加熱點的相對位置，禁止在加熱點直接進行溫度測試；達到后熱溫度之后，將焊縫用多層石棉布緊緊包裹保溫。保溫時間主要考慮接頭區(qū)域、焊縫表面和環(huán)境溫度，保溫時間盡量延長。2.9焊縫探傷時間的確定。對于板材超厚和應力過于集中的情況，原來24h后的探傷工作經(jīng)研究后決定延長至36h后進行，使殘余應力和氫元素能夠充分擴散，使探傷檢測更為準確，可以避免后續(xù)應力導致的缺陷問題存在。3結(jié)語無錫會展中心一期魚腹式鋼屋架厚鋼板焊接施工，通過以上各項措施的實施和控制，使焊縫質(zhì)量得到了有效控制，內(nèi)部焊縫UT探傷一次焊接合格率達到98.2%，返修后合格率100%，第三方（業(yè)主代表方）探傷合格率100%，鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量的