钢结构焊接
钢结构
在建筑钢结构工程施工中,焊接技术是钢结构工程中非常重要的连接方法。随着工程技术的不断发展,人们对建筑工程的质量要求越来越高。在以焊接连接为主要连接方式的钢结构工程中,焊接质量是评价钢结构工程质量的重要指标。
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方法
钢结构常用焊接方法
手工电弧焊是使用手动操作电极进行焊接的电弧焊接方法,其原理是利用电极和工作空间产生的电弧热将金属熔化进行焊接。
手工电弧焊是一种适应性很强的焊接方法,在建筑钢结构中应用十分广泛,可在室内、室外及高空等水平、横向、垂直和向下位置进行焊接。
优点:所需焊接设备简单、灵活、使用方便,焊接接头在大多数情况下可达到与母材同等强度,适用钢种焊接范围广,可焊钢板最小厚度为1mm。
缺点:生产效率低、劳动强度大、对焊工的操作技能要求高。
C02气体保护焊
C02气保焊按自动化程度分为全自动C02气保焊和半自动CO2气保焊两种,半自动C02气保焊主要用于建筑钢结构。
优点:焊接成本低,CO2气体是化工厂、氧气厂的副产品,因此它的成本仅为手工电弧焊和埋弧焊的40%~50%;生产效率高:效率是手工焊的1~4倍,且容易实现机械化、半自动化焊接;明弧焊:C02气体保护焊的电弧可见,可观察焊接全过程,操作简便,可进行全位置焊接;防锈能力强,抗裂性能好。
缺点:辅助设备过多,维护困难;焊接飞溅多。
埋弧焊
埋弧焊是电弧在颗粒状焊剂层下的腔体内燃烧的自动焊接方法。埋弧焊与手工焊的主要区别在于它的起弧、维持电弧稳定燃烧、送进焊丝、电弧运动、焊接结束时电弧坑的填充等都是由埋弧自动焊机本身实现的。
埋弧焊按自动化程度分为埋弧自动焊和埋弧半自动焊,其区别在于埋弧自动焊的电弧运动由专门的机构控制,而埋弧半自动焊的电弧运动依靠人工操作。
优点:生产效率高,省材料、省电;熔深大钢结构垫板要求,适合厚板焊接;金属飞溅少;焊接过程稳定,焊缝质量好,成形美观;保护效果好,无电弧辐射,劳动强度低,劳动条件好
缺点:在焊接小直径环向焊缝、短焊缝、窄位置焊缝及薄板时受到一定的限制,一般只适用于平焊。
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关键
焊接施工要点
焊接坡口的检查与清理
1、焊接坡口可采用火焰切割或机械加工。当边缘缺陷为1~3mm时钢结构垫板要求,应修磨平整;当边缘缺陷超过3mm时,应采用直径不大于3.2mm的低氢焊条进行补焊,并修磨平整。当采用机械方法加工坡口时,加工表面不应有台阶。
2、焊接前,焊工应检查焊接部位的装配质量,如坡口角度、钝边尺寸、装配间隙等。
3、焊接前焊工应清理焊接区域,除油、除锈,如焊接区域表面潮湿或有冰雪,也必须清理干净后再进行焊接。
引弧板、引出板及背板
1、丁字接头、十字接头、角接头、对接接头等主要焊缝的两端均必须设置引弧板和引出板,其材质应与被焊母材相同,坡口形式应与被焊焊缝相同。
2、手工电弧焊、气体保护电弧焊的引出线长度应大于25mm。引弧板、引出线板宽度应大于50mm,长度为板厚的1.5倍且不小于30mm,厚度不小于6mm。非手工电弧焊的引出线长度应大于80mm。引弧板、引出线板宽度应大于80mm,长度为板厚的2倍且不小于100mm,厚度不小于10mm。
3、引弧板、引出板与垫板的固定焊缝应焊在接头焊接坡口内部和垫板上,定位焊缝不应焊在焊缝以外的母材上。
4、焊接完毕后,应用火焰切割的方法拆除引弧板及引出板,并打磨平整,严禁使用锤子敲落引弧板及引出板。
5、切割起弧板、引出板、垫板时,应沿转角处切割成圆弧过渡,切割面不得有深沟,不得损伤母材。
特殊部位焊接时机的控制
1、对于非封闭的隐蔽部位,应按施工图要求加工后再进行组装。
2、已刨削、紧固的部位,经品质部门检查确认后方可进行焊接。
焊接变形的矫正
焊接变形的构件可采用“冷校正”和“热校正”两种方法进行校正。冷校正时,对于普通低合金钢,环境温度不得低于-12℃;对于普通碳钢,环境温度不得低于-16℃。热校正时,加热温度不得高于900℃。同一部位加热校正次数不得超过2次,且冷却应缓慢,不得采用水淬。
焊后应力消除处理
1、当设计文件要求焊后消除应力时,工厂应根据构件尺寸采用加热炉正火或电退火消除焊缝应力。结构尺寸稳定后方可采用振动法消除应力。现场安装的焊缝应采用锤击法消除应力。
2、焊后热处理应符合现行国家标准《碳素钢和低合金钢焊接构件焊后热处理方法》GB/T6046的规定。
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要求
现场安全施工要求
1、焊机外壳必须良好接地。焊机机身的维修及电源的拆装应由电工进行。若焊工必须进行维修或接线时,必须先断开电源。
2、电焊机应设有单独的开关,开关应放在防雨的开关盒内,拉、合开关时应戴手套,并应侧身操作开关。
3、焊钳与导线必须绝缘良好、连接牢固。更换焊条时应戴手套。在潮湿的地方作业时,应站在绝缘橡胶板或木板上。
4、焊接时预热工件时,应采取铺石棉布或挡板等隔热措施。
5、零线、地线严禁与钢丝绳接触,不得用钢丝绳或机电设备代替零线,所有地线接头必须连接牢固。
6、移动手柄改变场地时,必须切断电源,并且不准握着手柄爬梯子。
7、清除焊渣或用碳弧气刨清理根部时,应戴防护眼镜或面罩,防止焊渣飞溅伤人。
8、二氧化碳气体预热器外壳应绝缘,端电压不应大于36V。
9、雷雨天气禁止露天焊接作业。
10、焊接现场周围应清除易燃易爆物品,或予以覆盖或隔离。必须在易燃易爆气体或液体扩散区域进行焊接时,必须事先经有关部门检查同意。
11、工作结束后,应切断焊机电源,并检查操作现场,确认无火灾隐患后,方可离开。