钢结构工程焊接技术重点、难点及控制措施.pdf

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1、·露天采矿技术2010年第1期58·钢结构工程焊接技术重点、难点及控制措施黄建(内蒙古霍林河露天煤业股份有限公司，内蒙古霍林郭勒029200)摘要：针对钢结构工程焊接技术的重点和难点，从焊接残余应力的控制、焊接裂纹的防治、焊接工艺评定的范围、焊缝质量检查、框架结构制作与安装焊接、安装焊接工艺、钢结构变形的预防等方面阐述了几种实用焊接变形的控制措施和方法。关键词：钢结构；焊接；变形；裂纹中图分类号：TG44文献标识码：B文章编号：1671—9816(2010)O1—0058—041概述影响因素，以便在制作安装过程中能够控制焊接变形和应力。钢结构焊接时，焊接热源对结

2、构不均匀加热引起的结构形状和尺寸的变化，称为焊接变形。在变形2焊接应变与变形的控制的同时，结构内部还产生应力、应变，因为这时结构2．1焊接变形的控制并未承受外载时，就存在这些应力，所以这些应力居(1)尽量减少焊缝的截面积，施焊量以满足连于内应力范畴，称为焊接残余力。属于不均匀分布的接需要即可。俗话说：“不过焊”，(对一般的角焊缝)自平衡内应力。是按照有效焊角尺寸来决定其焊缝强度的，所以对焊接变形及应力在焊接过程中往往是难以避免于凸出很高的焊缝，多出的焊缝金属，按规范作用并的。它们将影响到焊接结构尺寸精度和焊接接头的不能提高其许可强度，反而增大了应力集中系数，消强

3、度，轻者需耗费不少人力、物力去矫正、修理，严重弱了坡口的综合性能。对厚板，对接焊缝，可采用U的会使构件报废。此外，焊接变形和应力对焊接结构型刨边形成u型坡口，可进一步减少焊缝金属量。以后使用时的承载能力也产生不可低估的影响。焊(2)焊缝的数量愈少愈好，每条焊缝尽量采用接残余应力和焊接变形是能量存在同一构件的不同多层多道焊，厚板焊接特别要注意。形式，服从于能量存在同一构件的不同形式，服从于(3)焊缝尽可能对称，布置要靠近中和轴施焊能量守恒定律；它们相辅相成，并互相转化，减少一(由于收缩力引起钢板变形力臂小)，因此减少变形。方必须增大一方。(4)环绕中和轴的焊缝要平

4、衡：应用对称施焊设焊缝的总能量为E的原则，即一个收缩力对另一个收缩力相互平衡的E总=E有+E损+p残+s=1(1)办法，也同样可以在设计和焊接工序中，有效的控制式中，E有一冶金反应时的有用能；E掘一无用变形。能，损耗能；p残～焊接残余应力；焊接变形。当焊(5)采用逆向回焊法施焊。当焊接总进程从左接完成后，构件中只存在两种能量形式；到右时，则每一焊的施焊却应从右到左，也就是分段E残+=c<1(c——常量)(2)侧焊法。因为每道施焊后，沿焊缝板内侧的热量将导于是(2)式有了工程应用的价值，这就是我们在致该处膨胀，而使两块板暂时向外分开；但当热量在工程实际中控制焊接残

5、余应力和焊接变形的基本观板内侧向外扩散后沿板外缘的膨胀又会使板合拢。点。从事钢结构设计、制作安装的技术人员必须了解(6)将收缩力引至有用的方法，即采用反变形和掌握焊接变形及应力产生的原因及其基本规律、法。施焊前采用焊件有意偏置的办法有可能较好地收稿日期：2009—09—15利用收缩力，如某些组合在焊接前先装偏一些，使其作者简介：黄建(1980一)，男，广西柳州人，助理工程师预偏量恰好可使收缩后的半间回到所需求对准位置2004年毕业于河南科技大学工程管理专业。上来。将焊接前的部件进行弯曲或预拱，就是用机械蚕蚕蚕盈露天采矿技术2010年第1期·59·方法产生反向力来

6、抵消收缩力的简单例子。(2)控制焊接工艺参数，如电流和焊缝速度，使(7)用反向力来平衡收缩力。其反向力可以是：得焊道截面上的宽度和深度比值符合工艺要求，(称①其他的收缩力；②夹具等产生的约束力；③为焊缝成型系数B／H)以达到控制热量输入的目的。各构件装配成组合件时的约束力；④构件重力拱度(3)合理的焊前预热和焊后缓冷，能改善焊接向下所产生的反力。接头的组织，控制t8／5~从而改善焊缝及HAZ的综合平衡收缩力的一种通常做法，是将同等焊接件性能，防止冷裂纹的产生。背靠背的紧夹在一起，然后将这两个组合件焊好，待2．4焊接工艺评定其冷却后再将夹具松开。预弯法也可以和这种

7、方法焊接工艺评定的范围：结合起来，即在夹紧前，在两个构件合适的地方打人(1)国内首次生产的钢材、焊材或进口钢材应契块。用于重大、特殊钢结构工程时；对小型组合或零部件，控制变形量最常用的方(2)设计规定的钢材类别、焊接材料和工艺、现法多半采用夹具和卡具等装置将部件同定在一定位场的焊接措施等综合条件，是该工程安装施工企业置上，直到全部焊好为之。如前所述，夹具引起的约首次采用。束力将使焊件内应力加大，直到焊缝金属达到屈服2．5焊缝质量检查为止。对低碳钢板典型焊缝来说，其屈服点很可能接外观检查：近311N／ram。通常以为当焊好的部件从夹具上取(1)表面形状：包括焊缝截

8、面的不规则、弧坑处下后，