钢结构是指以钢材为主组成的结构,是建筑结构的主要类型之一。结构主要由型钢、钢板制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成,通过焊缝、螺栓或铆钉等连接。由于其自重轻、施工简单,广泛应用于大型工厂、场馆、超高层建筑等领域。
钢结构焊接过程中需要注意的事项有很多,如果忽视了,可能会出现很大的失误。
1.焊接时未选择最佳电压
【现象】
焊接时,无论是打底、填充还是盖面,无论坡口大小,都采用相同的电弧电压,这样就可能达不到所要求的焊缝深度和宽度,从而产生咬边、气孔、飞溅等缺陷。
【措施】
一般来说,应针对不同情况选择长弧或短弧,以获得较好的焊接质量和工作效率。例如,焊接打底时应采用短弧操作以获得较好的熔深,焊接填料或盖面时应采用短弧操作。为了获得较高的效率和熔宽,可适当提高电弧电压。
3、不注意焊接速度和焊接电流。
协调使用焊条直径
【现象】
焊接时,不注意控制焊接速度和焊接电流,协调好焊条直径和焊接位置,例如,在全熔透角焊缝上进行打底焊时,由于根部尺寸较窄,若焊接速度太快,根部气体、夹渣来不及排出,就会在根部产生未熔合、夹渣、气孔等缺陷;在焊接盖面时,若焊接速度太快,也会产生气孔;若焊接速度太慢,焊缝高度过高,形状不整齐;在焊接薄板或钝边较小的焊缝时,焊接速度太慢,容易造成烧穿。
【措施】
焊接速度对焊接质量和焊接生产效率有着重要的影响。选择时,应根据焊接电流、焊缝位置(打底焊、填充焊、盖面焊)、焊缝厚度、坡口尺寸等选择合适的焊接速度。为保证焊缝完全熔透、气体和焊渣容易排出、不烧穿、成形良好,应选择较高的焊接速度,以提高生产率和效率。
6.多层焊接不连续,层间温度不受控制
【现象】
厚板多层焊接时,若层间温度控制不当,如层间间隔过长,未重新加热即焊,易引起层间冷裂纹;若间隔过短,层间温度过高(超过900℃),也会影响焊缝及热影响区的性能,造成晶粒粗大,韧性和塑性降低,给接头留下潜在危害。
【措施】
厚板多层焊接时,应控制层间温度,连续焊接时应检查母材温度,尽可能保证层间温度与预热温度一致,焊接时间不宜过长,若焊接中断钢结构焊缝外形,应采取适当的后热和保温措施,再次焊接时,重新预热温度应适当高于初次预热温度。
9.将焊条头或铁块塞入接头缝隙中
【现象】
由于焊接时焊条头或铁块与焊件难以熔合,会造成未熔合、未焊透等焊接缺陷,降低连接强度。焊条的材质应一致;若用带有油污、杂质等的焊条头或铁块进行填充,焊缝中就会出现气孔、夹渣、裂纹等缺陷。这些情况都会大大降低接头焊缝的质量,达不到设计和对焊缝所规定的质量要求。
【措施】
(1)当工件装配间隙较大,但未超过规定的允许范围,而装配间隙超过薄板厚度的2倍或大于20mm时,应采用堆焊的方法填平凹陷部位或减小装配间隙。采用填塞电极头或铁块的方法进行补焊。
(2)在标注零件时,注意切割后留有足够的切割余量和焊接收缩余量,控制零件尺寸,不要增加间隙,保证整体尺寸。
10. 使用不同厚度和宽度的板材连接时
过渡不顺畅
【现象】
不同厚度、宽度的板材对接时,应注意板材厚度差是否在标准允许范围内,若不在允许范围内,且未进行圆滑过渡,焊缝在板厚大于薄板厚度的地方容易造成应力集中、焊缝不良、熔合不良等焊接缺陷,影响焊接质量。
【措施】
当超过有关规定时,焊缝应焊成坡度,其最大允许坡度应为1:2.5;或在焊接前在厚度的一侧或两侧加工成坡度,其最大允许坡度为1:2.5。承受动荷载和需要做疲劳计算的结构的坡度不宜大于1:4。不同宽度的板材连接时,应根据工厂及现场情况,采用热切割、机械加工或砂轮打磨等方法使过渡圆滑,其连接处的最大允许坡度值为1:2.5。
12.钢筋搭接接头采用搭接焊时,
拐角处连续焊接
【现象】
钢筋与连续板搭接接头焊接时,先焊钢筋两侧焊缝,再焊端部焊缝,焊接不连续。这样虽然有利于减少焊接变形,但不利于钢筋的转动。这些位置容易产生应力集中和焊接缺陷,影响焊接接头质量。
【措施】
钢筋搭接接头采用搭接焊时钢结构焊缝外形,应在拐角处一次连续焊接完成,不得焊到拐角处再跑到另一侧焊接。
13. 吊车梁翼缘与腹板端部应采用等强度对接接头
无弧起弧板及引出板
【现象】
焊接对接焊缝、全熔透角焊缝、吊车梁翼缘与腹板焊缝时,在引弧、引出弧处未加引弧板或引出板,起弧不够稳定,起、终止点温度不够稳定,易导致起、终止焊缝处产生未熔合、未焊透、裂纹、夹渣、气孔等缺陷,降低焊缝强度,达不到设计要求。
【措施】
焊接对接焊缝、全熔透角焊缝、吊车梁翼缘与腹板间的焊缝时,应在焊缝两端设置引弧板和引出板,其作用是将两端易产生缺陷的部位隔离,引出到工件外部后,将缺陷部位切除,保证焊缝质量。