分析铸钢件安装焊接工艺与焊缝缺陷分析 .pdf

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1、学兔兔www.xuetutu.com铸钢件安装焊接工艺与焊缝缺陷分析广东省工业设备安装公司(广州市510080)魏成权王恒张卫东摘要体育馆钢屋盖主结构采用Q345B焊接钢管，在主结构的交汇节点采用大量的Gs一20Mn5N铸钢件，钢屋盖安装采用高空定点拼装、累积旋转滑移施工工艺。结合工程实践，介绍了铸钢件与钢管异种钢材高空安装焊接的特点与难点。分析了异种钢焊接难度，采取了合理的接头装配工艺和焊接工艺。并对焊缝产生的缺陷进行详细的分析，实施了针对性的改进方法，取得了较好的效果。关键词：钢屋盖铸钢件焊接缺陷改进中图分类号：TG457．12钢屋盖采用高空定点拼装，累积旋转滑移安装方1工程概况案

2、。即在节点处设置高空支撑胎架，先在东西两侧高公司承担的某体育馆钢屋盖为单层折面网格结空定点安装铸钢件，后安装主结构及次结构，对称分构，由l6个形状相近的结构单元构成，平面形状为圆别安装完成1个结构单元后，对称顺时针旋转滑移形，平面尺寸半径为72m。钢屋盖最高点标高为22．5。。然后继续东西两侧对称高空定点拼装完成第236．140m，钢屋盖总质量约5800t。钢结构屋盖主结个结构单元，两个单元累积对称进行第二次旋转滑移构采用Q345B圆钢管，直径为500～850mm，壁厚为2022．5。。以此类推，总共拼装7次，滑移7次，最后补档，～35mm。在主结构交汇的节点采用铸钢件，总共有完成整个

3、结构的安装。96个，最大铸钢件单个质量为19t。铸钢件材质为2高空安装焊接特点与难点GS一20Mn5N，端部最大厚度为60mm，如图1所示。(1)铸钢件与Q345B钢管异种钢的大批量焊接，共有592个对接口，焊缝总长约1200m；(2)铸钢件与钢管不等厚焊接；(3)铸钢件与钢管为空间任意角度的高空对接，有水平、垂直对接，大部分为倾斜对接；(4)铸钢件体积大，分支多，高空焊接作业平台较难搭设，使得焊接条件较差；(5)深圳处于海边地区，高空作业风速较大。3焊接难度分析图1铸钢件3．1母材的化学成分GS一20Mn5N铸钢化学成分见表1，Q345B钢的化收稿日期：2009—05—06学成分见表

4、2。[4]张文钺，周振丰．焊接冶金与金属焊接性(第2版)[M]．[7]冯兴奎．过程设备焊接[M]．北京：化学工业出版社，北京：机械工业出版社，1987．2o03．[5]曾乐．现代焊接技术手册[M]．上海：上海科学技术出版社。1993．作者简介：阮鑫，1952年出生，教授。主要研究方向为特种材[6]王宽福．压力容器焊接结构工程分析[M]．北京：化学工料及设备的制造焊接，已发表论文60余篇，其中7业出版社，1998．篇获得特等奖与一等奖。2Olo年第6期47学兔兔www.xuetutu.com3，2焊接难度分析Ceq(％)=C+Mn／6+(Cr+Mo+V)／5+(Cu+根据国际焊接学会(I

5、IW)推荐的碳当量公式，GSNi)／15—0．43％一2OMn5N铸钢碳当量为：根据JGJ81--2002((建筑钢结构焊接技术规程》中Ceq(％)=C+Mn／6+(Cr+Mo+V)／5+(Cu+表2．0．1<建筑钢结构工程的焊接难度区分原则>分Ni)／150．52％析，该焊接接头复杂、板较厚，铸钢件和碳当量较高，焊Q345B钢碳当量为：接难度较大。表1GS-20Mn5N铸钢化学成分(质量分数，％)钢节点之间。4焊缝接头装配工艺在垫板外侧四个象限角焊接四根短圆钢，在钢管4．1焊接接头形式端部的四个象限角处，顺轴线方向开四个长为20mm铸钢件单件大，且分肢多，端口厚度较大，在端部的长槽。

6、钢管吊装之前，握住短圆钢把钢管两头垫板进行坡口加工难度大。钢管最大壁厚为36mm，在钢往中间顺槽口方向推进101111"11；钢管就位后，反方向把管端口开坡口操作较简单。为保证能够焊透，采用带垫板拉出，与铸钢件端部对齐，如图3所示。垫板单边V形坡口，坡口角度为40。，间隙为10mm，如图2所示。(a)垫板缩进10mm图2接头形式为避免铸钢件端部与钢管端部不等厚焊接时形成90。突变截面，采用带45。坡口的垫板，使得铸钢件端部与钢管较平缓过渡。通过带坡口的垫板，改善焊接接头性能，减小焊缝的应力集中。4．2活动垫板(b)垫板移出10im采用高空定点拼装工艺，先定位铸钢件，后安装主结构。由于存

7、在倾斜角度及钢管端面与钢管轴线不可图3垫板装配图能完全垂直的偏差，如果垫板完全固定在钢管上，钢管5焊接工艺两端没有任何缝隙，钢管将无法顺利装人。只有钢管两端留有一定的间隙，钢管才能比较顺利装入两个铸5．1焊接方法482010年第6期学兔兔www.xuetutu.com懈搞综合考虑工程的焊接质量要求、焊接难度、工期因上，加热片外覆盖保温棉，确保加热效果。预热应均匀素和焊工的操作技能，高空安装焊接采用焊条电弧焊一致。焊接完毕后，必须用保温棉覆盖好，