小议低温条件下高层建筑钢结构的焊接施工

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1、小议低温条件下高层建筑钢结构的焊接施工　　某大厦是一座多功能、高智能、综合性的高层建筑，由A座、B座和连体群房等组成。其中A座建筑地下4层地上52层，高度200．80m，设计采用内核心筒一外框柱结构体系，±0．000以上采用全钢框架柱梁，金属压型模板和现浇钢筋混凝土楼板；外框架柱为箱型截面，内筒钢骨柱为H型截面，钢梁为I型截面。所用钢材材质为SM490B。根据施工进度和施工地点气象资料，该大厦42F一52F楼层施工时，存在0℃以下焊接施工问题。其焊接接头主要结构形式如下。　　A、接头形式箱型柱—柱、材质

2、SM490B、焊件厚度25/mm、焊接方法手式电弧焊、施焊位置横位；　　B、接头形式柱—梁、材质SM490B、焊件厚度/mm、焊接方法手式电弧焊、施焊位置平位；　　2.冬季焊接施工存在的问题　　所用钢材为SM490B钢，属日本钢号(符合JISG3106标准)，其化学成分C≤、Mn≤、Si≤、P≤、S≤　　该钢材属于普通低合金结构钢，其CE(IW)=0．43％，焊接时对冷却速度较敏感。当在温度较低的环境下焊接施工而无有效工艺措施时，由于冷却速度较大，有可能出现马氏体淬硬组织，而增大冷裂倾向甚至出现裂纹，故

3、较低环境温度给焊接质量造成不利影响。同时现场的风速较大也是必须考虑的因素，因此必须根据现场情况，通过工艺试验制定相应的工艺措施，以确保施工质量。　　3.焊接性试验　　为确定SM490B钢在现场条件下焊接时的抗裂性能，模拟现场情况(施焊位置、环境温度、环境风速、冷却方式等)进行斜Y型坡口焊接裂纹试验。　　3．1试验内容　　试验内容如下。　　试验序号1，材质SM490B，板厚25，焊条型号E5015，环境温度-5℃，环境风速5m/s，预热温度125℃，冷却方式空冷；　　试验序号2，材质SM490B，板厚25

4、，焊条型号E5015，环境温度-5℃，环境风速5m/s，预热温度100℃，冷却方式空冷；　　试验序号3，材质SM490B，板厚16，焊条型号E5015，环境温度-5℃，环境风速5m/s，预热温度100℃，冷却方式空冷；　　试验序号4，材质SM490B，板厚16，焊条型号E5015，环境温度-5℃，环境风速5m/s，预热温度50℃，冷却方式空冷；　　确保试验可靠，每一板厚各制备备用试件一套。论文检测。　　3．2试验方法、评定标准　　按《斜Y型坡口焊接裂纹试验方法》（)标准执行。焊接工艺参数为：焊条直径φ4

5、、接电流170±1OA、焊接电压24±2V、焊接速度150±10mm／min。　　3．3试验结果　　对上述试件取样进行检验，试验序号1，2,4试样未发现任何裂纹，而试样3在焊缝根部和表面均发现裂纹。表明在试验环境条件下，SM490B钢当板厚为25mm时，焊前预热至100℃可避免裂纹产生；当板厚为16mm时，焊前预热至50℃时，可避免裂纹产生，而在环境温度下施焊，不能避免焊接裂纹。　　4.焊接工艺性能试验　　4．1试验内容　　试验内容如下：　　试验序号1，材质SM490B，板厚25，焊接位置横位，环境温度

6、-5℃，环境风速5m/s，预热温度1100℃，冷却方式石棉保温；　　试验序号2，材质SM490B，板厚25，焊接位置平位，环境温度-5℃，环境风速5m/s，预热温度1100℃，冷却方式石棉保温；　　试验序号3，材质SM490B，板厚16，焊接位置平位，环境温度-5℃，环境风速5m/s，预热温度1100℃，冷却方式石棉保温；　　焊接工艺参数为：焊条直径φ4、焊接电流160～170A、焊接电压23～24V、焊接速度150mm／min、焊接过程中注意层间温度不低于预热。　　为确保试验可靠，每一板厚各制备备用试

7、件一套。　　工艺试验试件形状和尺寸　　4．3试验方法、步骤　　1)在试件上打上钢印，作好标记。　　2)测定施焊环境温度、湿度及施焊处风速，并作记录。　　3)上述施焊环境符合要求后，进行焊接试验，当需要预热时用氧一乙炔焰加热至规定温度。　　4)由持证焊工按拟定的焊接工艺施焊试件。　　4．4试样检验殛结论　　1)试验检验及合格标准按《钢制压力容器焊接工艺评定》(JB4708-92)执行。　　2)所焊试样经上述检验，均满足标准要求，拟定的焊接工艺合格。同时序号1较之序号2冲击性能有所改善，表明石棉保温的后热措

8、施有效。　　5.冬季焊接施工措施　　以上述评定合格的焊接工艺为依据，制定冬季焊接施工工艺，并采取以下工艺施工。　　1)焊接前对焊工进行冬季焊接施工技术培训，使焊工明确冬季焊接工艺，严格按工艺纪律施工。　　2)焊接前，每天由专职焊接管理人员测定环境温度及风速，并随时注意天气变化。　　3)雨、雪天禁止施焊。论文检测。当环境温度低于试验温度时禁止施焊。　　4)注意冷空气对焊件表面对流散热的影响。当风速大于5m／s时，禁止柱一梁焊接施工，否则须搭设