焊接缺陷成因及防治措施.pdf

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1、焊接缺陷成因及防治措施颜兵强东莞市莱钢钢结构有限公司广东东莞523753摘要焊接质量是保证焊接结构安全的重要条件，但是在焊接过程中，会产生各种焊接缺陷，造成焊接产品的返修或报废，缩短焊接产品的使用寿命，影响企业的生产效率和经济效益，甚至出现重大安全事故。本文主要阐述了焊接缺陷的种类、危害、成因以及防治措施，以避免这些缺陷的产生。关键词建筑钢结构；焊接缺陷；防治措施引言自从焊接钢结构得到推广以来，就不断出现焊接钢结构的破坏事故。如某赛马场钢结构罩棚坍塌事故，事故部分原因就是由于连接部位焊缝出现裂缝。大部分钢结构是十分重要的承重受力结构，破坏事故会造成人身和财

2、产的重大损失，因此必须重视焊接质量Ⅲ。1钢结构工程概况分析某钢结构工程占地面积为23453．1斫，总建筑面积：77981．8前。工程由一栋35层主楼和3层地下室两部分组成：其中主楼建筑总高度为164．7米，地下室深度为14．00米。最大层高：6．650米。标准层高：3．9米。结构形式为：型钢混凝土框架核心筒结构。由箱型柱和H型钢梁及核心筒内型钢柱构成钢结构体系。本工程钢结构分布在地下一层至屋面层。核心筒内为异型及H型钢柱；外框架部分地下一层有18根十字柱；地上部分主要为18根箱型柱及各层的钢梁等构件。钢材采用Q345B低合金高强度结构钢，对于厚度≥40mm

3、的钢板，厚度方向性能要求为z15，钢框架柱现场连接采用全熔透焊接；钢梁现场拼接时，其翼缘为全熔透坡口焊接，腹板为高强度螺栓连接；次梁与主梁的连接一般采用摩擦型高强度螺栓连接；连接于框架梁、柱上的支撑，其两端部分在工厂与柱和梁采用全熔透的坡口焊接，中段部分在工地与两端部分采用摩擦型高强度螺栓拼接。本项目钢构件具有规格型号多，板厚大的特点【2】。2本工程钢柱、钢梁采用工厂加工，现场安装的施工方法，对于厚板焊接容易出现板材层状撕裂、整体变形(如挠曲、扭曲变形)、接头应力集中、焊缝产生裂纹及夹渣等质量问题，对钢结构安全使用产生较大影响。2．1设计措施在钢结构深化设

4、计阶段，为减少厚板焊接易产生的质量问题，从焊接节点设计到构件制作与工地安装焊接构造设计进行精心设计，并与钢结构设计单位进行详细沟通。(1)焊接节点设计。在T形、十字形及角接接头设计中，当翼缘板厚度不小于20mm时，为避免或减少使母材板厚方向承受较大的焊接收缩应力，宜采取相关的节点构造设计。(2)构件制作与工地安装焊接构造设计。要求焊缝与母材等强的对接接头，其纵横两方向的对接焊缝，宜采用T形交叉；交叉点的距离不宜小于200mm，且拼接料的长度和宽度不宜小于300mm；焊接箱形组合梁、柱的纵向焊接缝，宜采用全焊接透或部分焊透的对接焊缝；要求全焊透时，应采用衬垫

5、单面焊；只承受静荷载的焊接组合H形梁、柱的纵向连接焊缝，当腹板厚度大于25mm时，宜采用全焊透焊缝或部分焊透焊缝；箱型柱与隔板的焊接，应采用全焊透焊缝；对无法进行电弧焊接的焊缝，宜采用电渣焊接，且焊缝宜对称布置。2．2层状撕裂控制措施采用双面坡口对称焊接代替单面坡口非对称焊接。采用低强度焊条在坡口内母材板面上先堆焊塑性过渡层。采用低氢型、超低氢型焊条或气体保护电弧焊施焊。提高预热温度施焊。2．3焊接裂纹预防措施加强焊缝坡口的清洁工作，清除一切有害物质；加强焊前预热温度的控制；焊前对坡口根部进行烘烤，去除一切水分、潮气，降低焊缝中氢含量。严格控制熔合比：在保

6、证材料可以焊接完全的情况下，严格控制钢材的母材融化金属在全部焊接缝中所占的比例，从而减少母材当中有害物质对焊接缝性能的相关影响。严格控制线能量：根据三维导热条件下的T8／5与焊接线能量的计算公式，对箱形构件角部和埋弧焊的加热热效率，计算出线能量最佳范围为13812J／cm2—40492J／cm2。在实际焊接过程中，取计算线能建筑与装饰2016年12期91量的中间范围值，焊接线能量应控制在23—37Ⅺ／cm2的最佳范围内。从而达到控制焊接线能量的输入，达到控制厚板焊接质量之目的。2．4焊接变形控制措施选择合理的焊接方法和焊接工艺参数。能量集中和热输入较低的焊

7、接方法，可有效降低焊接变形。采用c0：气保焊较焊条电弧焊小得多。热输入量是影响变形量的关键因素，当焊接方法确定后，可通过调节焊接工艺参数来控制热输入量，在保证熔透和焊缝无缺陷的前提下，尽量选择小的热输入。选择合理的装配和焊接顺序。可以采用部件装配一焊接法的构件，通过“化整为零，集零为整”的方式，能够有效减少制作过程中构件的刚性，有利于部件的翻身焊、对称焊，并通过对部件变形的矫正，能有效消减整体构件的焊接变形。可以对称施焊的焊缝采取对称同时同向施焊，当焊缝在结构上分布不对称时，如果焊缝位于构件中性轴两侧，可通过调节焊接热输入和交替施焊的顺序进行控制变形。对较

8、长的焊缝采取分段退焊法和跳焊法，避免焊缝局部加热集中。2．5现场焊