钢结构焊接如何创新
❶ 简述钢结构焊接的常用方法以及各自适用的特点
1.手工电弧焊具有设备比较简单、轻便、不需要辅助气体保护、操作灵活、适应性强、应用范围广(适用于大多数金属和合金的焊接),能在空间任意位置焊接等优点。电弧焊在建筑钢结构中得到广泛使用,可在室内、室外及高空中平、横、立、仰的任意位置进行施焊。
但由于手工电弧焊具有对焊工操作技术要求高、焊工培训费用大、劳动条件差、生产效率低等缺点,在建筑钢结构制作与安装的实际应用中,主要用于特殊部位其他焊接方法无法进行施焊、受焊接施工环境影响其他焊接方法很难保证焊接质量以及定位焊接和焊接缺陷的修补等情况。
2. 埋弧焊
埋弧焊是以连续送进的焊丝作为电极和填充金属。焊接时,在焊接区域的上面覆盖着一层颗粒状焊剂,电弧在焊剂下燃烧,将焊丝端部和局部母材熔化,形成焊缝。
在电弧热的作用下,一部分溶剂熔化成熔渣并与液态金属发生冶金反应,熔渣浮在金属熔池的表面,一方面可以保护焊缝金属,防止空气的污染,并与熔化金属发生物理化学反应,改善焊缝金属的化学成分及性能;另一方面还可以使焊缝金属缓慢冷却。
埋弧焊由于电弧热量集中、熔深大、焊缝质量均匀、内部缺陷少、塑性和冲击韧性好,优于手工焊。半自动埋弧焊介于自动埋弧焊和手工焊之间,但应用受到其自身条件的限制,焊机须沿焊缝的导轨移动,一般适用于大型构件的直缝和环缝焊接。常被用于梁、柱、支撑等构件主体直焊缝、拼板焊缝,直缝焊管纵、环缝等焊接。
3. 熔化极气体保护电弧焊
熔化极气体保护电弧焊是以焊丝和焊件为两个极,它们之间产生电弧热来溶化焊丝和焊件母材,同时向焊接区域送入保护气体,使焊接区与周围的空气隔开,对焊接缝进行保护;焊丝自动送进,在电弧作用下不断熔化,与熔化的母材一起融合形成焊缝金属。
熔化极气体保护焊按保护气体不同可分为:CO2气体保护焊、惰性气体保护焊和混合气体保护焊。
(1) CO2气体保护电弧焊。是目前应用最为广泛的焊接方法之一,它是以CO2作为保护气体。二氧化碳在高温下会分解出氧而进入熔池,因此必须在焊丝中加入适量的锰、硅等脱氧剂。CO2气体保护焊主要特点:成本较低,使用大电流和细焊丝,焊接速度快、熔深大、作业效率高,但只能用于碳钢和低合金钢焊接。
(2) 惰性气体保护焊。用氩或氦作为保护气体,惰性保护气体不参与熔池的冶金反应,适用于各种质量要求较高或易氧化的金属材料,如不锈钢、铝、钛、锆等的焊接,但成本较高。
(3) 混合气体保护焊。保护气体以氩为主,加入适量的二氧化碳(15,30%)或氧(0.5,5%)。与二氧化碳气体保护焊相比,这种保护焊焊接规范较宽,成形较好,质量较佳;与熔化极惰性气体保护焊相比,熔池较活泼,冶金反应较佳,既经济又有惰性气体保护焊的性能。
建筑钢结构制作领域,普遍使用的是CO气体保护电弧焊,对于焊缝质量要求较高的部位,也采用混合气体保护焊。
气体保护焊电弧加热集中、焊接速度快,故焊缝强度比手工焊高,且塑性和抗腐蚀性能好,适合厚钢板或特厚钢板的焊接。
CO2气体保护焊手工操作比手工电弧焊的焊接速度快,热量集中,熔池较小,焊接层数少,焊接电弧容易对中焊接,可适应各种位置焊接,焊后基本上无熔渣。在焊接质量上焊接变形小,焊缝有较好的抗锈能力,但焊缝外表面不平滑。
由于CO2气体保护焊所具有的生产效率高、操作性能好、易于实现机械化和自动化,且焊缝质量好、对铁锈的敏感性小的优点,且不用焊剂,所以在钢结构生产中已得到广泛应用。CO2气体保护焊主要采用手工操作,手持焊枪移动焊接,也可进行自动焊接。
❷ 钢结构焊接要点是什么
1、焊接施工注意选择最佳电压。
焊接时无论是打底、填充、盖面,不管坡口尺寸大小,均选择同一电弧电压,这样有可能达不到要求的熔深、熔宽,产生咬边、气孔、飞溅等缺陷。
一般针对不同情况应该分别选择相应长弧或短弧,能得到较好的焊接质量和工作效率。如打底焊接时为了能得到较好的熔深,应该采用短弧操作;填充焊或盖面焊接时,为了得到较高的效率和熔宽,可以适当加大电弧电压。
2、施焊时注意控制电弧长度。
施焊时不根据坡口形式、焊接层数、焊接形式、焊条型号等适当调整电弧长度。由于焊接电弧长度使用不当,较难得到高质量的焊缝。
为了保证焊缝质量,施焊时一般多采用短弧操作,但可以根据不同的情况选用合适的弧长以获得最优的焊接质量,如V形坡口对接、角接的第一层应使用短些的电弧,以保证焊透,且不发生咬边现象。
第二层可以稍长,以填满焊缝。焊缝间隙小时,宜用短弧,间隙大时电弧可稍长,焊接速度加快。仰焊电弧应最短,以防止铁水下流;立焊、横焊时为了控制熔池温度,也要用小电流、短弧焊接。
3、要求熔透的接头对接或角对接组合焊缝焊脚尺寸。
T形接头、十字接头、角接接头等要求熔透的对接或角对接组合焊缝,其焊脚尺寸不够,或设计有疲劳验算要求的吊车梁或类似构件的腹板与上翼板缘连接焊缝的焊脚尺寸不够,会使焊接的强度和刚度均达不到设计的要求。
T形接头、十字接头、角接接头等要求熔透的对接组合焊缝,应按照设计要求,必须有足够的焊脚要求,一般焊脚尺寸不应小于0.25t(t为连接处较薄的板厚)。设计有疲劳验算要求的吊车梁或类似的腹板与上翼缘连接层焊缝不清除焊渣及焊缝表面有缺陷就进行下层焊接。
(2)钢结构焊接如何创新扩展阅读
应注意的质量问题有:
1、尺寸超出允许偏差:对焊缝长度、宽度、厚度不足,中心线偏移,弯折等偏差,应严格控制焊接部位的相对位置尺寸,合格后方准焊接,焊接时精心操作。
2、焊缝裂纹:为防止裂纹产生,应选择适合的焊接工艺参数和施焊程序,避免用大电流,不要突然熄火,焊缝接头应搭接10~15mm,焊接中不允许搬动、敲击焊件。
3、表面气孔:焊条按规定的温度和时间进行烘焙,焊接区域必须清理干净,焊接过程中选择适当的焊接电流,降低焊接速度,使熔池中的气体完全逸出。
4、焊缝夹渣:多层施焊应层层将焊渣清除干净,操作中应运条正确,弧长适当。注意熔渣的流动方向,采用碱性焊条时,必须使熔渣留在熔渣后面。
❸ 钢结构有哪几种焊接方法呢
目前,越来越多的建筑上都使用钢结构
钢结构焊接方法包括焊条电弧焊、二氧化碳(COz)气体保护焊,自保护电弧焊、埋弧焊、电渣焊、气电立焊、栓钉焊及相应焊接方法的组合。
一、焊条电弧焊
焊条电弧焊亦称手工电弧焊、手弧焊或药皮焊条电弧焊,是一种使用手工操作焊条进行焊接的电瓤焊方法。焊条电弧焊的原理是利用焊条与工件闻产生的电弧热将金属熔化进行焊接。焊接过程中焊条药皮熔化分解,生成气体和熔渣,在气体和熔渣的联合保护下,有效地排除了周围空气的有害影响,通过高温下熔化金属与熔渣间的冶金反应、还原与净化金属,得到所需要的焊缝.
焊条电弧焊是一种适应性很强的焊接方法。它在建筑锕结构中得到广泛使用,可在室内、室外及高空中平、横、立仰的位置进行施焊。它所需的焊接设备简单,使用灵活、方便,大多数情况下焊接接头可实现与母材等强度。适应于焊接钢种的范围广,最小可焊接钢板厚度为l
mm。
焊条电弧焊的缺点是生产效率低、劳动强度大,对焊工的操作技能要求较高。
二、二氧化碳(COz)气体保护焊
二氧化碳(Cq)气体保护焊是20世纪50年代发展起来的一种焊接技术,根据自动化程度分全自动co,弋体保护焊和半自动co,气体保护焊两种,在建筑钢结构中应用的主要是半自动co.气体保护焊,目前已成为一种重要的熔化焊接方法。
(1)CO:气体保护焊的特点和施焊要求。
(2)半自动气体保护焊焊机的组成。半自动C0,气体保护焊焊机一般由弧焊电源、进丝机构、焊丝、气体等部分组成。
三、埋弧焊
埋弧蜱是电i在颗粒状ch焊剂层下,井在空腔中燃烧的自动d接方法,电弧的辐射热使焊件、掉丝和焊剂熔化、蒸发形成气体,排开电弧周围的熔洼形成一封闭空腔,电弧就在这个空腔内稳定燃烧.空腔的上部被一层熔化的焊剂,即熔渣膜所am,这层熔渣膜不仅可有效地保护熔池金属,卫使有碍操作的弧光辐射不再射出来,同时,熔化的大量焊剂对熔池金属具有还原、净化和合金化的作用.
钢结构工程埋弧焊和手工焊的区别主要在于它的引弧、维持电弧稳定燃烧、输送焊丝、电弧的移动,以及焊接结束的填满弧坑等动作,全部都是利用埋弧自工作实现的。
埋弧焊接自秘化程度不同分为埋弧自动焊和埋弧半自动焊,其区别在于埋弧自动焊的电弧移动是由专门机构控制完成的,而埋孤半自动焊屯弧移动是依靠手工完成的,
埋弧焊机还分单丝掉机、多丝焊机,有纵列式、横列式和直立式等。
❹ 钢结构焊接应力和变形如何控制
焊接应力的控制措施 构件制作和安装企业往往优先考虑的是控制焊接变形,对焊接应力的控制较为忽视。但由于残余应力对构件承受动力载荷、三向应力状态和低温下使用有非常不利的影响,因此对焊接残余应力的控制也需要特别注意。控制焊接应力的目的是减低其峰值并使其均匀分布,控制措施可以从以下几方面予以加强: ①尽量减小焊缝尺寸 ②减小焊接约束度 ③采取合理焊接顺序 ④降低焊件刚度,创造自由收缩条件 ⑤锤击法减小焊接残余应力 3.2 焊接变形的控制措施 焊接变形直接影响构件、结构的安装及使用,并引起附加内力或次应力降低结构承载力,故控制焊接变形很重要。控制焊接变形主要有以下措施: ①尽量减小焊缝截面积。在实际施焊中能达到无超标缺陷焊缝的前提下选择工艺参数,尽可能采用较小的坡口尺寸。 ②对于屈服强度小于345MPA的钢材采用较小的热输入,尽可能不预热或适当降低预热和层间温度;优先采用热输入较小的焊接方法。 ③对于对接接头、T形接头和十字接头坡口焊接,在工件放置条件允许或易于翻身的情况下,宜采用双面坡口对称焊接;对于有对称截面的构件,宜采用对称于中和轴的顺序焊接。 ④对于双面非对称坡口焊接,宜采用先焊接深坡口侧部分焊缝,后焊浅坡口侧焊缝,最后焊完深坡口侧焊缝的顺序。 ⑤在节点形式、焊缝布置、焊接顺序确定情况下,宜优先采用熔化极气体保护电弧焊或药芯焊丝自动保护电弧焊等能量密度相对较高的焊接方法,并采用较小的热输入。 ⑥设计上要尽量减小焊缝的数量和尺寸;合理布置焊缝,除了要避免焊缝的密集以外,还应使焊缝位置尽可能靠近构件中和轴,并使焊缝的布置与构件中和轴相对称。
对于某些焊缝布置不对称结构,应优先焊接焊缝少的一侧;厚板焊接尽可能采用多层焊代替单层焊接。 ⑧宜采用反变形法控制角变形。 ⑨对于一般构件可用定位焊固定同时限制变形;对于大型、厚度构件宜用刚性固定法增加结构焊接时刚性;对于大型结构件宜采用分部分组装焊接,分别矫正后再进行总装或连续施工方法。 ⑩采用合理的焊接顺序也是防止焊接变形的有效措施。长焊缝可采用逆向分段焊接法;从中间向两端分开焊接法;两边对称施焊法(角接焊缝);两把焊枪同步、同方向、同参数的三同施工焊接(H型钢、箱形构件主焊道);大型梁腹板的现场总成对接焊采用从下向上施焊法达成上拱要求。
❺ 钢结构焊接都有哪些形式
焊接方法:气保焊,埋弧焊,现场手工焊(焊条)。+电渣焊。
焊缝:角焊缝、回对接焊缝、角对接组答合焊缝(对接+角接,全熔透T型焊缝、腹板开坡口的)。
焊接接头:对接接头(拼接接头)、角接接头,T型接头、搭接接头(梁柱节点处钢梁的上下翼缘板为了加强此处各搭接一块板)。
❻ 如何提高钢结构焊接工艺质量
首先要精确的按图纸要求完成下料与组装,然后根据图纸要求的焊接工艺,专结合气温条件、焊接属设备条件、地形条件由合格焊工来逐步实施。
注:温差太大会影响焊缝的质量。
设备不合格会影响操作速度与焊缝强度。
地形不平整会影响工件的焊接应力不均匀,造成焊接变形。
❼ 钢结构一级焊缝怎么焊
钢结构一级焊缝的要求:
1、钢管管壁纵缝,坝内弹性垫层管的环缝,厂房内明管(回指不埋于混凝土内的答钢管)环缝,预留环缝,凑和节合拢环缝。
2、岔管管壁纵缝、环缝,岔管加强构件的对接焊缝,加强构件与管壁相接处的组合焊缝。
3、伸缩接内外套管、压圈环的纵缝、外套管与端板、压圈环与端板的连接焊缝。
4、闷头焊缝及闷头与管壁的连接焊缝。
(7)钢结构焊接如何创新扩展阅读:
各等级焊缝的要求:
1、一级焊缝要求对‘每条焊缝长度的100%’进行超声波探伤。
2、二级焊缝要求对‘每条焊缝长度的20%’进行抽检,且不小于200mm进行超声波探伤。
3、一级、二级焊缝均为全焊透的焊缝,并不允许存在如表面气孔、夹渣、 弧坑裂纹、电弧檫伤等缺陷。
4、一级、二级焊缝的抗拉压、抗弯、抗剪强度均与母材相同。
参考资料来源:网络--焊缝
参考资料来源:网络--一级焊缝
❽ 钢结构焊接方法
你好抄,
接是两种或袭两种以上同种或异种材料通过原子或分子之间的结合和扩散连接成一体的工艺过程.
促使原子和分子之间产生结合和扩散的方法是加热或加压,或同时加热又加压.
焊接的分类
金属的焊接,按其工艺过程的特点分有熔焊,压焊和钎焊三大类.
在熔焊的过程中,如果大气与高温的熔池直接接触的话,大气中的氧就会氧化金属和各种合金元素。大气中的氮、水蒸汽等进入熔池,还会在随后冷却过程中在焊缝中形成气孔、夹渣、裂纹等缺陷,恶化焊缝的质量和性能。
为了提高焊接质量,人们研究出了各种保护方法。例如,气体保护电弧焊就是用氩、二氧化碳等气体隔绝大气,以保护焊接时的电弧和熔池率;又
❾ 钢构件的焊接可以通过哪些措施控制焊接变形
焊接变形的控制措施
1)构件焊接工厂化
因工厂的焊接环境、设备及器具等条件比现场好,在满足运输限制的条件下,最大限度地在工厂完成焊接工作。
2)焊接施工方法上的控制
3) 设计方面
(1)选择合理的焊接尺寸和形式。焊接工作中,焊接尺寸是关键,它直接决定了焊接变形的大小和焊接工作量。焊缝尺寸越大,焊接量就越大,导致的焊接变形也越大。因此,我们应该尽量减少焊缝的尺寸和数量。设计时,在保证钢结构件的承载能力时,尽量采用小的焊缝截面积和坡口尺寸,对于板缝比较大的对接接头应选择“X”型破口[3]。
(2)减少焊缝数量。所谓的焊缝面积指的是熔合线范围以内的金属的面积。一般,坡口尺寸越大,焊缝截面积就越大,钢结构件冷却收缩时会引起很大的塑形变量,导致的收缩变形越大。因此,在设计过程中,尽量选择冲压件、型钢等代替焊件,以避免过多焊缝。为避免不必要的焊缝,还可以合理的安排肋板的位置和形状,优化肋板数量等[4]。
(3)合理设计结构形式和焊缝位置。我们在设计钢结构件时,应首先考虑焊接的实际工作量,应使工作量和部件总装时的焊接变形量均最小。选择薄板时,对板的厚度有严格要求,减少焊角尺寸和骨架间距。另外尽量不要设计曲线形或者弯曲的结构。在安排焊缝的位置时,应按照对称位置或者平行的方向安排焊缝,这样可以减少梁、柱等结构的扭曲变形。
4)控制措施
(1)合理控制焊接温度。钢结构的焊接变形有一部分是因为温度的控制不当引起的。在焊接过程中,控制好焊接温度能够有效地减少甚至避免焊接变形的产生。例如在对一个焊缝处的金属进行焊接时,要尽量避免影响周围的金属。焊接完成之后要进行迅速地降温,以免金属的余温对周围的金属产生影响。
(2)安排好钢结构的焊接顺序。焊接顺序安排不当也是使钢结构焊接产生变形的重要因素之一。例如,施工人员要消除挠曲变形,可以对钢结构进行上下焊接或者对角焊接。
(3)根据钢结构的用途选择合适的材料。钢结构的用途不同,其所承载的重力也就不相同。施工人员应该根据钢结构的用途选择合适的材料,同时,也应该根据焊缝的位置选择不同熔点的金属,从而控制钢结构在焊接过程中由于承载力和熔点的不同产生的变形[5]。
(4)钢结构焊接要选择合适的方法。焊接方法不同,钢结构焊接变形的程度也就不相同。焊接时线能量的高低在一定程度上决定焊接变形程度的大小。线能量高,则钢结构变形程度大,线能量低,则钢结构变形程度就小。例如埋弧焊可以有效地降低钢翼板焊接时的变形程度。另外,对腹板进行焊接时,施工人员也可以适当地选择埋弧焊。再比如,手弧焊可以应用在盖面焊接上。当钢结构焊接的截面积不相同时,施工人员选择的焊接方法也要做相应的改变,以降低焊接变形的程度。
5)矫正措施
钢构件焊接完成后,若出现残余变形,就必须得通过矫正措施来减小或者消除存在的残余变形。焊后的矫正措施主要有加热矫正和机械矫正,而加热矫正又包括整体加热和局部加热。
(1)加热矫正。当焊接的形状偏差较大时,可以采用整体加热矫正,也就是将钢构件整体加热到锻造温度以上,然后再进行矫正。但是此方法的缺陷是焊后整体加热容易产生冶金方面的副作用。因此,整体加热的应用受到一定的限制。局部加热矫正就是采用火焰对焊接钢结构件进行局部加热,由于热胀冷缩,在高温的地方,材料的热膨胀受到钢结构件刚性的制约,产生局部压缩变形,冷却后收缩,与焊后的伸长变形相互抵消。局部加热法无需专门的设备,操作简便灵活,应用广泛[6]。
(2)机械矫正法。机械矫正法主要是指借用外力促使构件形成与焊接变形相反方向的变形,达到与焊接变形相抵消的目的,进而实现变形矫正。机械矫正法效率高、成本低,通常情况下,工业上进行批量矫正时多采用大吨位压力机或者翼缘矫直机。如果只是简单的机械矫正也可以直接使用锤击,这主要是针对焊缝收缩引起的形变,用锤子击打焊缝,焊缝产生的延展会和焊缝由于收缩而产生的形变互相抵消,进而达到矫正的目的。
❿ 钢结构的焊接质量应如何控制
钢结构的焊接质量应如何控制:1.焊前检验 2.焊接过程检验 3.焊后检验。