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1、高层建筑中厚钢板的焊接施工技术探讨•科技创新论文高层建筑中厚钢板的焊接施工技术探讨栗胜华(中铁十二局集团第二工程有限公司，山西太原030032)［摘要］随着经济建设快速发展和城市化进程的加快”超高层钢结构建筑及大跨度钢结构建筑大量涌现，厚钢板和超厚钢板得到了大量的使用。以某钢结构高层建筑工程为背景,对超厚钢板的焊接施工技术做了分析和探讨。关键词高层建筑；厚钢板；焊接技术1工程案例某高层建筑工程项目是该地的标志性建筑。总规划建筑面积为42丄万m2,其中地上建筑面积33.5万m2,包括3栋高层建筑(4
2、5~52层)及6层裙房，其中A塔为48层甲级办公楼、高度为245.1m;B塔为52层高档公寓及五星级酒店，高度为266.4mzC塔为45层高档住宅,高度为177.4m。建筑结构形式为钢骨混凝土结构,钢板为Q345B,最厚钢板达60mm以上。2厚钢板的焊接施工技术2.1主要焊接材料(1)母材该工程结构复杂，采用了多种厚度的钢板，最厚钢板达60mm以上z均属于厚钢板系列。钢板为Q345B,属于低合金结构钢，焊接时对冷却速度较为敏感。(2)焊接材料埋弧自动焊：开坡口交焊缝采用H08Mn2E焊丝配氟碱型S
3、JIOlq焊剂焊接,不开坡口焊缝采用H10Mn2焊丝配氟碱型焊剂SJI01焊接。焊丝的直径根据不同坡口形式采用不同的焊丝直径。C02气体保护焊：普通角焊缝C02气体保护自动焊采用药芯焊丝TWE-711焊接熔透角焊缝采用TWE-711Ni焊接，焊丝直径1.2mmoTWE-711为碳钢及490MPa级高强度钢用之气体保护药芯焊丝。使用纯C02为保护气体，适用于全位置焊接，电弧稳定、火花少、悍渣剥离性件、X・Ray检测性能优异，具有良好的低温冲击韧性。手工电弧焊：采用J507RH焊条焊接，焊条直径3.2
4、mm或4mm。J507RH是高韧性超低氢钠型低合金钢焊条。具有良好的塑性、低温韧性和抗裂性能，工艺性能较好。2.2焊接前准备该地区的冬季平均气温・2TC,属于焊接冬季施工z如采取的焊接施工措施不当,会产生冷裂纹,并产生较大的焊接残余应力。《建筑钢结构焊接技术规程》规走:当焊接作业区环境温度低于0°C时，应将构件焊接区各方向大于或等于二倍钢板厚度且不小于100mm范围内的母材，加热到20°C以上后方可施焊，且在焊接过程中均不应低于这一温度。对于Q345级别钢材，当在板厚超过60mm情况下,应采取焊前
5、预热及焊后热处理。根据理论分析”低温焊接施工的着重要点是预防冷热裂纹的产生。预热是防止产生冷热裂纹的有效措施。预热可以降低焊接冷却速度，抑制热影响区中淬硬马氏体的产生,降低热影响区的硬度和焊接应力,有助于氢从焊接接头中逸出。预热方式主要有电加热、火焰加热等方式,电加热与火焰加热相比具有明显的优势:预热区域受热均匀，有效防止局部受热造成的接头附加应力；升温速度均匀、可控，防止造成母材过热等现象，可达到母材充分均匀预热;对于整体结构焊缝而言，防止受热不均造成构件变形。本工程中对低温作业条件下厚板焊接采
6、用电加热方式，预热温度进行不低于14CTC的要求，测温点的距离要求为离焊缝坡口边缘50mm,时间为4・5h。要求时刻监控焊缝的温度，其中层间温度的控制要求是不小于预热时的温度。当层间的温度太低时，应立即开始火焰加热补偿，等到了指定要求后才能继续进行焊接。因为在结构焊接中采取的固定方式为刚性，为防止由于氢和应力共同作用在焊缝根部产生延迟裂纹，对于大于60mm的厚板施焊时,应采取焊后紧急后热及保温缓冷措施,后热温度不低于250°C,持续恒温2h后，再进行保温覆盖,缓慢冷却至常温。该措施可以减缓焊缝的冷
7、却速度，有助于扩散氢的逸出。在低温环境施工中，SMAW焊接根据Av值（1根焊条所焊焊缝的长度与该焊条长度（除焊条头）之比）控制热输人容易成功。在Av0.6的条件下，通过控制不同焊接位置的Av完成了大电流、薄焊道、多层多道的焊接技术,有效的提高了焊缝的温度,避免了淬硬组织的发生。焊后热处理，是指在焊接完成以后，焊缝尚未冷却至100°C以下时，进行的低温热处理。一般规范为加热到200~35CTC,保温2~6小时。焊后热处理的主要作用是加快焊缝及热影响区中氢的逸出，对于防止低合金钢焊接时产生焊接裂纹的效
8、果极为显著。2.3焊接工艺选走经过对施工条件以及施工质量要求的充分考虑，最终决定对于厚钢板采用多层多道施焊方法。(1)可以减少焊接变形。单层焊的时候，一般都要运条，焊缝宽度比较宽,变形比较大。多层焊时一般是不运条,可以减少变形量；(2)减少焊缝应力。由于单层焊时变形大，造成了应力也比较大。多层焊时的变形小，在焊接结构的刚性比较大时，所产生的拘束应力会大大减少；(3)防止焊缝过热。由于多层焊时的输入热量比多层焊时小，焊缝的热影响区小,焊缝高温停留时间短,防止了焊缝接头的过热，有效的改
