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来源:钢结构成本-steelstructure公众号
1.GB 50661-2011 钢结构焊接规范 7.8
7.8.1 起弧板、引出板、钢衬板所用钢材应符合第4章的规定,其屈服强度不应大于被焊钢材的公称强度,且其焊接性应相似;
7.8.2 在焊缝端部设置引弧板和引出板,使焊缝在所设的延长段起、止。电弧焊和气体保护电弧焊的引弧板和引出板长度应大于25mm钢结构焊接技术规程,埋弧焊的引弧板和引出板长度应大于80mm。
7.8.3 引弧板、引出板应采用火焰切割、碳弧气刨或机械方法拆除,不得损伤母材。切口应修磨,使焊缝端部平整。严禁用锤击方法拆除引弧板、引出板。
7.8.3.1 起弧板及引出板
7.8.4 垫片可采用金属、焊剂、纤维、陶瓷等。
钢结构建筑常用的内衬有铜内衬、钢内衬和陶瓷内衬。
7.8.4.1 铜衬里
电渣焊铜衬垫
7.8.4.2 钢衬
梁、柱、支撑节点、翼缘板对接焊缝钢衬
箱形柱隔墙电渣焊钢衬
7.8.4.3 陶瓷内衬
7.8.5 采用钢衬时,应符合下列要求:
(1)保证钢衬垫与焊缝金属之间良好的熔合;
(2)钢衬垫应在整个焊缝长度上连续;
(3)钢衬应具有足够的厚度,以防止烧穿。
对于电弧焊、气体保护电弧焊和药芯焊丝电弧焊,垫板厚度不应小于4m;
采用埋弧焊方法焊接时所用的垫板厚度不应小于6mm;
采用电渣焊方法的垫板厚度不应小于25mm;
(4)钢垫片与接头母材应贴合良好,其间隙不应大于1.5mm。
【说明】7.8.1~7.8.5 在焊接接头端部设置引弧、灭弧板的目的是为了防止因引弧时焊接能量不足而产生的焊接裂纹、因灭弧而产生的焊接缩孔、裂纹等焊接缺陷残留在非正式焊缝上,从而影响正式受力焊缝的焊接质量。
击弧板、灭弧板、垫板的材料应为规范规定的可焊钢材,不应对焊缝金属的性能产生重大影响,不要求与母材采用相同材质,材料强度等级不应高于被焊母材的强度等级。
原规定要求采用与母材同材质,在实际工程应用中,由于用量少,采购困难,难以操作。特别是一些特殊要求的钢材和强度等级较高的钢材,目前尚无钢厂生产此种规格、材质的扁钢。
另外,从技术角度看,感应板和熄火板通常在焊接后就被除去,而垫板不视为焊缝的一部分。只要焊接性不差于被焊母材钢结构焊接技术规程,不对焊缝性能产生明显的不利影响,并不要求必须采用与母材相同的材料。
考虑到承受循环荷载结构的特殊性,桥梁结构的引弧、灭弧板及衬板用钢应采用强度等级不大于相同钢材标准条件下焊接钢材强度等级的任意一种钢材。
引弧板和灭弧板的长度是为了保证焊缝的完整性,钢垫板的厚度是为了防止焊接时烧穿。要求钢垫板在整个焊缝长度上连续、拼接,避免未焊平对接接头(I型接头)出现严重的缝隙,这可能会潜在地导致焊缝中产生横向裂纹并延伸扩展到母材中。
采用铜块、陶瓷作内衬,是因为它们的熔点高,不易熔化,起到迫使焊缝成形和防止烧穿的作用,常用于大线能量焊接和钢管全熔透焊接等内部空间较小的结构。但要注意,铜、陶瓷不能熔进焊缝中,影响焊缝内部质量。
2.GB 50661-2011 钢结构焊接规范 6.2.8
带垫板和不带垫板的单面焊全熔透接头不可互换;带垫板的单面焊缝与带垫板且反面清理垫板的双面焊缝可互换;不同材质的垫板不可互换。
总结:
(1)钢内衬的使用频率比陶瓷内衬高;
我个人建议采用陶瓷衬垫更利于施工因为必须满足7.8.3的要求,使用陶瓷衬垫可以减少焊后拆除衬板的工作量。
(2)实际工作中,钢衬的材质、长度、厚度等各有不同;
材质及厚度:大部分工厂会用工厂边角料或下脚料代替扁钢做钢衬,建议采购Q235B扁钢,保证厚度不烧穿(满足7.8.5-3条要求),比下脚料、边角料贴合性更好(满足7.8.5-4条要求)
材质:工厂库存大部分为碳钢Q235B、低合金钢Q355B,基本能满足材质要求。即使用废料或边角料制作钢制垫片,也能保证满足7.8.1条的要求。钢制垫片材质的强度等级不应高于焊接母材的强度等级,因为没有人会刻意采购强度等级高于结构构件的材料。
长度:若采用扁钢作钢衬,可在加工厂采用机械切割,并按长度、宽度及使用位置分类,避免电弧焊、气保护焊焊缝的引弧板、引出板长度小于25mm,不能保证焊缝的完整性。
若采用机械剪切,短扁钢带可能产生严重翘曲,最好经校平后使用。
(3)电渣焊铜垫的使用还不是很普及,这个和各个加工厂的箱体立柱制造工艺有关,所以往往会选择一些操作比较简单的工艺。
(4)箱型柱隔墙用电渣焊钢衬宽度请参考下面的文章,文字为链接!
(5)除箱型柱隔墙采用电渣焊钢衬外,其他钢衬的宽度根据焊接工艺和结构要求确定。
焊接孔的施工方法可以参考下面截图,如果大家有其他的来源和依据,欢迎补充交流。
(6)GB50755-2012钢结构工程施工规范要求与焊接规范一致,这里不再赘述。
这两个规范都是GB规范,所以施工时要尽量接近或尽量满足规范的要求。