鋼結(jié)構(gòu)焊接工藝論文
時(shí)間:2022-05-11 10:43:42
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1焊接工藝技術(shù)的簡(jiǎn)介
1.1焊接材料
鋼結(jié)構(gòu)焊接工藝技術(shù)中運(yùn)用的主要工具有電焊條和引弧板。選擇焊接條時(shí),其型號(hào)一定要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行,之后按照相關(guān)說明書將焊接條進(jìn)行烘焙后,放入保溫桶內(nèi)以供之后取用。另外,在鋼結(jié)構(gòu)建筑焊接過程中,嚴(yán)禁使用焊芯生銹的一些焊條,同時(shí)酸堿性焊條不得混合在一起使用。最后,在焊接鋼結(jié)構(gòu)建筑的重要部位時(shí)適合選用堿性焊條。在焊接鋼結(jié)構(gòu)建筑部件需要采用坡口連接時(shí),需要使用引弧板,而引弧板材質(zhì)的選擇一定要和所焊接部件的材質(zhì)相同。
1.2主要工具
鋼結(jié)構(gòu)建筑工程中使用焊接工藝技術(shù)時(shí)所需要的機(jī)具主要有焊鉗、焊條保溫桶、烘箱和電焊機(jī)等。
1.3焊接條件及要求
溫度較低時(shí)進(jìn)行焊接會(huì)造成熱量迅速散失,為此,當(dāng)鋼材厚度達(dá)到一定程度時(shí),可以適當(dāng)采用多層焊接工藝技術(shù)。另外,為防止溫度的迅速降低,在進(jìn)行某條縫隙焊接時(shí),一定要一次性完成,避免發(fā)生焊接中斷的現(xiàn)象。若發(fā)生中斷,應(yīng)進(jìn)行正確恰當(dāng)?shù)靥幚怼W詈螅陲L(fēng)雪天氣環(huán)境下,應(yīng)盡可能避免焊接,若確實(shí)需要焊接,應(yīng)搭建帳篷等,之后在室內(nèi)進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)建筑的焊接。同時(shí),焊接過程中要保證風(fēng)速在恰當(dāng)?shù)木窒薹秶畠?nèi)。焊接結(jié)束后,要運(yùn)用適當(dāng)材料使得焊接物體進(jìn)行緩慢的降溫。
2焊接變形的原因探討
2.1焊接變形的主要類型
焊接變形主要是指鋼結(jié)構(gòu)在焊接中因高溫引起的變形和焊接結(jié)束后在鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件中出現(xiàn)的殘余變形問題。在以上兩種焊接變形中,最影響焊接質(zhì)量莫過于焊接殘余變形。焊接殘余變形對(duì)鋼結(jié)構(gòu)建筑的影響具體可分為整體和局部變形,而依據(jù)變形的形狀特點(diǎn)又可分為角變形、波浪變形和扭曲變形等,局部變形又包括角變形和波浪變形,整體變形又包括扭曲變形等。在鋼結(jié)構(gòu)焊接過程中,最易發(fā)生變形類型是整體變形。
2.2焊接變形的緣由
鋼結(jié)構(gòu)的剛度無疑是影響焊接變形的主要因素之一,鋼結(jié)構(gòu)的剛度主要是針對(duì)結(jié)構(gòu)體對(duì)彎曲及拉伸等變形的抵抗力而言的,而鋼結(jié)構(gòu)的剛度強(qiáng)弱則主要取決于鋼結(jié)構(gòu)尺寸的大小及其截面形狀。另外,焊接連接縫的所在位置和數(shù)量也在一定程度上影響著焊接變形的程度及狀況。在鋼結(jié)構(gòu)剛度不能達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)時(shí),應(yīng)將鋼結(jié)構(gòu)體的對(duì)稱位置作為焊接的連接縫,這時(shí)若焊接順序合理的話,結(jié)構(gòu)體就只能產(chǎn)生線性變形,而不可能產(chǎn)生彎曲變形。最后,焊接工藝也在某種程度上影響著焊接變形的程度。例如,在焊接電流較大、焊接速度較慢時(shí),就會(huì)導(dǎo)致更加嚴(yán)重的焊接變形。為此,在鋼結(jié)構(gòu)焊接過程中,一定要定制科學(xué)合理的焊接工藝措施和方法。
3鋼結(jié)構(gòu)焊接工藝造成的變形防治工作
3.1焊接節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造控制
為進(jìn)一步避免和改善焊接變形的狀況,在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)焊接節(jié)點(diǎn)構(gòu)造設(shè)計(jì)時(shí),要注意以下幾個(gè)方面:
a.首先,應(yīng)對(duì)焊縫的數(shù)量及大小進(jìn)行一定的控制。當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)在焊接過程中存在焊縫數(shù)量多、尺寸大的問題時(shí),就會(huì)給焊接變形提供更多的可能。為此,在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)焊接節(jié)點(diǎn)構(gòu)造設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)盡可能在一定程度上控制焊縫的數(shù)量和大小,進(jìn)而改善焊接變形的狀況;
b.其次,要盡可能選擇適當(dāng)?shù)暮缚p坡口大小及形狀。對(duì)焊縫坡口的大小和形狀進(jìn)行合理科學(xué)的選擇,不僅可以在一定程度上保證鋼結(jié)構(gòu)的承載能力,同時(shí)還可以在某種程度上減少截面積,進(jìn)而對(duì)焊接變形數(shù)量起到一定的控制作用;
c.此外,在鋼結(jié)構(gòu)焊接過程中,應(yīng)盡可能使焊接節(jié)點(diǎn)的位置處于物體截面的對(duì)稱處。而對(duì)于中性軸焊接節(jié)點(diǎn)的選擇,應(yīng)盡可能使焊接節(jié)點(diǎn)靠近中性軸,同時(shí)避免處于或接近高應(yīng)力區(qū)。
d.最后,節(jié)點(diǎn)形式的選擇,應(yīng)盡可能選擇剛性較小一些的節(jié)點(diǎn)形式。同時(shí),節(jié)點(diǎn)不應(yīng)設(shè)置在多向交叉位置,只有這樣才能避免因焊縫高溫集中和應(yīng)力集中而造成的焊接變形。
3.2鋼結(jié)構(gòu)建筑焊接工藝的改進(jìn)
鋼結(jié)構(gòu)焊接工藝的改進(jìn)對(duì)焊接變形的改善有著至關(guān)重要的作用,其具體操作主要集中于以下幾個(gè)不同的方面:
a.首先是鋼結(jié)構(gòu)的組裝和焊接過程中所選擇的焊接順序。對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的組裝及制作,相關(guān)人員應(yīng)嚴(yán)格依照有關(guān)規(guī)定和要求在標(biāo)準(zhǔn)的層面上進(jìn)行操作。只有這樣,才能在一定程度上確保相應(yīng)的自重壓力承受情況,進(jìn)而更好地滿足于構(gòu)件組裝的要求和標(biāo)準(zhǔn)。在鋼結(jié)構(gòu)焊接過程中,對(duì)焊接小型構(gòu)件的焊接,可一次性完成,之后再選擇合適的焊接順序進(jìn)行組裝。而對(duì)于一些相對(duì)較大的鋼結(jié)構(gòu)焊接與組裝,應(yīng)首先將小構(gòu)件焊接完成,之后再進(jìn)行相應(yīng)的組裝和焊接工作。為防止部件組裝過程中產(chǎn)生變形的狀況,零部件型號(hào)的選擇一定要符合相關(guān)的規(guī)定和要求,此外,組裝時(shí)應(yīng)盡可能避免過度的外力強(qiáng)制性拼接。最后,在構(gòu)件焊接和組裝過程中,應(yīng)盡可能保持焊接接頭的熱量均勻性和溫度適當(dāng)性,防止因熱量不均造成的焊接變形。
b.其次,要做好相應(yīng)的反變形工作。鋼結(jié)構(gòu)的焊接工藝過程中,由于冷卻后的收縮原理,焊縫會(huì)發(fā)生一定的收縮反應(yīng),這也就在一定程度上減少了構(gòu)件原有的尺寸大小。為此,在焊接過程中人們常常采用反變形的方式來進(jìn)一步彌補(bǔ)因熱脹冷縮而出現(xiàn)的變形問題。反變形方法就是在進(jìn)行焊接工作前期首先人為使構(gòu)件發(fā)生一定的變形,其變形方向與后來的焊接變形方向相反,變形程度與后來的變形程度相同。
c.最后,要具備相應(yīng)的焊接夾具。對(duì)于一些較大型構(gòu)件的焊接而言,要想更好地固定其構(gòu)件不僅僅需要具備相應(yīng)的焊接平臺(tái),同時(shí)還應(yīng)準(zhǔn)備相應(yīng)的焊接夾具。
作者:游翔單位:武漢船舶職業(yè)技術(shù)學(xué)院
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