⑴ 如何解决钢结构桥梁焊接变形问题
安徽千达钢结构有限公司:
由于钢结构的焊接变形在焊接生产中是不可避免的,因此应在钢结构的生产中根据焊接结构的具体形式选用一种或几种方法以达到控制变形量的目的。阜阳钢结构工程将介绍具体方法如下:
(1)重视钢结构的设计
合理的钢结构设计和焊缝布置对预防和减小焊接变形有着非常重要的作用。设计中,在考虑节约材料、制造方便和使用安全的基础上,还应注意:尽可能减少焊接的数量,减小焊缝的长度;焊缝应尽可能对称布置,并使焊缝与钢结构截面的中性轴相对称;应尽量采用较小的焊缝坡口和尺寸;生产中采用简单的焊接胎具和夹具。
(2)下料时预留焊缝收缩余量
阜阳钢结构工程为了补偿焊接后焊缝的线性缩短,可通过试验方法或对焊缝收缩量进行估计,在备料加工时预先留出收缩余量。由于焊缝的收缩量与很多因素有关,很难用计算的方法来确定其收缩量,只能依靠工艺试验,积累大量的数据来估算变形量。
(3)反变形法
为了抵消钢结构的焊接变形,在进行焊件装配时,预先将焊件向与焊接变形相反的方向进行人为变形,这种方法称为反变形法。由于焊接条件的变化,焊接结构的变形量是不同的。因此,在实际生产中如何确定反变形量是极其重要而又十分复杂的问题。通常只能依赖大量的试验数据或实践经验的积累。一般来说,板材对接焊时,角变形的大小与板材厚度、板材宽度、焊接线能量等因素有关。
(4)选择合理的装配焊接顺序
把钢结构适当地分成部件,分别装配焊接,然后再拼焊成整体,使不对称的焊缝或收缩量较大的焊缝能比较自由地收缩而不影响整体结构。按这个原则生产复杂大型的焊接结构既有利于控制焊接变形,又能扩大作业面,缩短生产周期。
(5)刚性固定法
一般来说,刚性大的焊件焊接变形较小。利用外加刚性拘束以减小焊接变形的方法称为刚性固定法或抑制法。刚性固定法可以利用焊接夹具,在焊件上压置重物或将焊件固定在刚性平台上,它能有效地减小焊接变形。但是淮北钢结构工程必须指出,采用刚性固定法焊接后。一般会在焊 件内产生较大的焊接内应力。因此,对于裂缝倾向较大的工件或焊接材料,不宜采用刚性固定法来控制焊接变形。
以上就是阜阳钢结构工程和大家讲解的如何尽量避免钢结构的焊接应力和变形,希望能对大家有所帮助!本文来自于安徽千达钢结构有限公司:http://www.ahqianda.com/。
⑵ 钢结构焊接中的常见问题及处理方法 钢结构平面图怎么画
【摘 要】随着现代建筑工业的飞速发展,在加工钢结构工件的过程中,由于存在外形尺寸较大、形状多样、焊缝多、焊接位置不对称等因素,在加工过程中,常出现多种焊接问题,影响产品的质量。本文对焊接中局部变形和裂纹的原因和预防措施进行分析,并对钢结构焊接检验中的相关问题进行论述。
【关键字】钢结构;焊接;变形;裂纹;检验
一、焊接中的局部变形的原因及预防措施
1、产生原因
(1)加工件的刚性小或不均匀,焊后收缩,变性不一致。(2)加工件本身焊缝布置不均,导致收缩不均匀,焊缝多的部位收缩大、变形也大。(3)加工人员操作不当,未对称分层、分段、间断施焊,焊接电流、速度、方向不一致,造成加工件变形的不一致。(4)焊接时咬肉过大,引起焊接应力集中和过量变形。(5)焊接放置不平,应力集中释放时引起变形。
2、预防措施
(1)设计时尽量使工件各部分刚度和焊缝均匀布置,对称设置焊缝减少交叉和密集焊缝。(2)制定合理的焊接顺序,以减少变形。如先焊主焊缝后焊次要焊缝,先焊对称部位的焊缝后焊非对称焊缝,先焊收缩量大的焊缝后焊收缩量小的焊缝,先焊对接焊缝后焊角焊缝。(3)对尺寸大焊缝多的工件,采用分段、分层、间断施焊,并控制电流、速度、方向一致。(4)手工焊接较长焊缝时, 应采用分段进行间断焊接法, 由工件的中间向两头退焊,焊接时人员应对称分散布置,避免由于热量集中引起变形。(5)大型工件如形状不对称,应将小部件组焊矫正完变形后,在进行装配焊接,以减少整体变形。(6)工件焊接时应经常翻动,使变形互相抵消。(7)对于焊后易产生角变形的零部件,应在焊前进行预变形处理,如钢板v形坡口对接,在焊接前应将接口适当垫高,这样可使焊后变平。(8)通过外焊加固件增大工件的刚性来限制焊接变形,加固件的位置应设在收缩应力的反面。
3、处理方法
对已变形的工件,如变形不大,可采用火烤矫正。如变形较大,采用边烤边用千斤顶顶的方法矫正。
二、钢结构焊接裂纹的原因及预防措施
1、热裂纹
热裂纹是指高温下所产生的裂纹,又称高温裂纹或结晶裂纹,通常产生在焊缝内信旁晌部,有时也可能出现在热影响区,表现形式有:纵向裂纹、横向裂纹、根部裂纹、弧坑裂纹和热影响区裂纹。其产生原因是由于焊接熔池在结晶过程中存在着偏析现象,低熔点共晶和杂质在结晶过程中以液态间层形式存在从而形成偏析,凝固以后强度也较低,当焊接应力足够大时,就会将液态间层或刚凝固不久的固态金属拉开形成裂纹。此外,如果母材的晶界上也存在有低熔点共晶和杂质,当焊接拉应力足够大时,也会被拉开。总之,热裂纹的产生是冶金因素和力学因素共同作用的结果。针对其产生原因,其预防措施如下:
(1)限制母材及焊接材料(包括焊条、焊丝、焊剂和保护气体)中易偏析元素和有害杂质的含量,特别应控制硫、磷的含量和降低含碳 ,一般用于焊接的钢材中硫的含量不应大于0.045%,磷的含量不应大于0.055%;另外钢材含碳量越离,焊接性能越差,一般焊缝中碳的含量控制在0.10%以下时,热裂纹敏感性可大大降低。(2)调整焊缝金属的化学成分,改善焊缝组织,细化焊缝品粒,以提高其塑性,减少或分散偏析程度,控制低熔点共品的有害影响。(3)采用碱性焊条或启物焊剂,以降低焊缝中的杂质含摄,改善结晶时的偏析程度。(4)适当提高焊缝的形状系数,采用多层多道焊接方法,避免中心线偏析,可防止中心线裂纹。(5)采用合理的焊接顺序和方向,采用较小的焊接线能超,整体预热和锤击法,收弧时填满弧坑等工艺措施。
2、冷裂纹
冷裂纹一般是指焊缝在冷却过程中温度降到马氏体转变温度范围内(300—200℃以下)产生的,可以在焊接后立即出现,也可以在焊接以后的较长时间才发生,故也称为延迟裂滑锋纹。其形成的基本条件有3个:焊接接头形成淬硬组织;扩散氢的存在和浓集;存在着较大的焊接拉伸应力。其预防措施主要有:
(1)选择合理的焊接规范和线能 ,改善焊缝及热影响区组织状态,如焊前预热、控制层问温度、焊后缓冷或后热等以加快氢分子逸出。(2)采用碱性焊条或焊剂,以降低焊缝中的扩散氧含量。(3)焊条和焊剂在使用前应严格按照规定的要求进行烘干(低氢焊条300℃~350℃保温1h;酸性焊条100℃~l50℃保温1h;焊剂200℃~250。C保温2h),认真清理坡口和焊丝,去除油污、水分和锈斑等脏物,以减少氢的来源。(4)焊后及时进行热处理.一是进行退火处理,以消除内应力,使淬火组织回火,改善其韧性;二是进行消氢处理,使氢从焊接接头中充分逸出。(5)提高钢材质量,减少钢材中的层状夹杂物。(6)采取可降低焊接应力的各种工艺措施。
三、钢结构焊接检验中的相关问题
1、焊缝等级、检验等级、评定等级的区别与联系
要求进行内部质量探伤的焊缝,按质量等级分一级和二级,称一级焊缝和二级焊缝,此即为焊缝等级。
检验等级系指检验检测达到的精度,即检测仪器与检测方法结合而得到的检测结果的精确程度。超声波探伤采用GB/T11345—1989标准按检测等级由低到高分为A、B、C三个级别,射线探伤采用GB/T3323—1987标准按检测等级由低到高分为A、AB、B三个级别,它们分别规定了手工超声波探伤的检测方法、探测面、检测范围和允许缺陷当量(dB值)以及射线探伤所要达到的灵敏度(透照厚度与像质计的关系)。
评定级别是指探伤人员在检出缺陷后依据标准对缺陷测量进而确定的焊缝内部质量级别。具体来说,超声波探伤指对波高在测长线与判废线之间(Ⅱ区)缺陷测长后,依标准GB/T11345—1989表6进行缺陷定级;射线探伤是指测量底片上缺陷指示长度和大小,依标准GB/T3323—1987表6、表7、表9、表10并综合评级(见该标准16.1~16.4),这一条是每一个探伤人员必须熟练掌握的。
2、超标缺陷处理与复探、扩探
GB 50205《钢结构工程施工质量验收规范》只规定了检测方法、检测比例和合格级别,对于缺陷的处理没有明确要求。参照JG 181《建筑钢结构焊接技术规程》和其他行业焊接检验标准规范的要求,对于检出的缺陷可作如下处理:
(1)检测出的不允许缺陷必须返修,返修后按同种检测方法检测合格后方认为该焊缝合格。
(2)对要求抽查检验的焊缝,发现不允许缺陷后,应在被检测区域两端整条焊缝长度的各10%且不小于200mm(长度允许时)的区域扩检。
A)若在扩检区域未发现超标缺陷,应认为该焊缝合格。B)若在扩检区域发现超标缺陷,则该条焊缝全检。
(3)对于现场安装要求抽查检验的焊缝,发现不允许缺陷后,按下述原则扩检;
A)增加该类型同一焊工焊接的两条焊缝检测,若此两条扩检焊缝未发现超标缺陷,应认为该批焊缝合格。B)若此两条扩检焊缝发现超标缺陷,则每一条含超标缺陷的焊缝按上述原则再各抽检两条焊缝。C)若再次抽检的焊缝未发现超标缺陷,应认为该批焊缝合格。D)若再次抽检的焊缝仍发现有超标缺陷,则该焊工焊接的该类型焊缝全检。同时,可协商适当增加其余焊缝检测比例。
参考文献
[1]田锡唐.焊接结构.机械工业出版社,1982
[2]黄文哲.焊接手册.机械工业出版社,1991
[3]白云.钢结构.钢结构》编辑部,2003.2
[4]田锡唐.火焰成形研究论文集.哈尔滨工业大学,1980
⑶ 钢结构焊接飞溅是什么原因
是电弧吹力和电磁力作用的结果。
⑷ 钢结构厂房的通风问题怎么解决如何避免漏水问题
钢结构厂房通风问题的解决方法:
第一种方法:在窗户上安装强力工业排风扇
具体做法是利用钢结构厂房车间四周原有通风窗位置或者直接在墙壁上开孔,安装强力工业排风扇,当工业排风扇正常工作时,借助强大抽风吸力,将室内停滞聚集的空气通过排风口迅速抽排出车间外,造成车间内空气强制流动。
第二种方法:安装环保空调送风
具体做法是在钢结构厂房车间的墙壁上或者屋顶上,安装环保空调,当环保空调通电正常工作时,环保空调将室外空气经过湿帘过滤净化、降温后通过风机正压送入车间,让室内空气逐步达到饱和以及形成气流,强制把车间内聚集的高温闷热空气挤出车间外,达到强制车间内空气流动和室外通风的目的。
第三种方法:屋顶安装屋顶流通风器
具体做法是在钢结构厂房的铁皮屋顶,安装不需要用电的屋顶流通风器,利用自然空气的流速带动扇叶转动,产生抽风效果,强制把车间内积聚的空气抽排出屋顶,达到强行让厂房内空气通风换气。
钢结构厂房漏水原因及防治方法:
1、钢结构厂房一般的屋脊处波峰太高,屋脊盖板无法保证防水;纵向搭接不放胶泥或硅胶,形成缝隙而漏水;屋脊盖板纵向搭接用铆钉连接,热胀冷缩强度不够而拉断铆钉,形成漏水;屋脊盖板与屋面板之间不敷设堵头,或堵头放置不规范而脱落形成漏水。
所以说,钢结构厂房在做屋脊盖板做宽些,另外坡度找大点;搭接处敷设胶泥或硅胶;更换缝合钉;堵头应与板型板匹配,堵头敷设时应上下放胶泥或硅胶。
2、气楼与屋面交接处收边下未放置泡沫堵头,且收边纵向搭接未敷设胶泥或硅胶;屋面外板在气楼交接处未上板;气楼结构支柱开孔部位未做防水处理;气楼自身制作、安装存在漏水隐患。
在钢结构厂房收边安装前应敷设泡沫堵头,纵向搭接须设置胶泥或堵头并用缝合钉固定;气楼安装前必须将屋面板上扳;要求气楼施工方在气楼结构完成后必须将开孔部位进行防水处理;对气楼安装质量和防水性进行查验。
3、钢结构厂房采光板板型与屋面板板型不吻合,采光板两侧波峰高于屋面板,安装后,密封过严形成采光板内外气压差,毛细水从采光板两侧缝隙进入屋面内部漏水;采光板纵向搭接长度不够,且胶泥老化失去粘性。
纵向胶泥脱落;采光板和彩钢板之间为刚性搭接,中间的缝隙未密封。防水螺钉施打在波峰上部;采光板处的收边板应与采光板密封牢固,纵向两侧胶泥要加宽,并铺设波峰上部,防止毛细水渗入。
4、钢结构厂房开孔未按设计节点进行防水处理,钢堵头放置未敷设防水胶泥和硅胶;开孔四周预留范围较小,雨水流淌不畅,容易积水;开孔四周包边搭接未进行防水处理;开孔内部四周未加结构件,形成低凹积水;防水施工存在阻水现象,形成积水。
按设计图纸施工并严格施工工序,敷设胶泥、硅胶;开孔四周预留范围必须满足排水要求;墙面、屋面开孔后必须随后进行防水处理;后增围护开孔尽量要增设檩条或角钢结构,减小围护变形;防水施工安装必须严密、平整,使水流顺畅。
5、檐口部位是漏水问题的主要根源,屋面外板安装未加泡沫堵头,屋面外板未下扳;墙面外板长度不足,且檐口部位未加防水收边。内天沟焊接接头存在缝隙,形成渗水;天沟和雨水管管径设计过小,与厂房坡长不匹配;天沟端部没有做封头板;屋面外板伸入天沟长度不足,水会倒流入厂房内部。
屋面外板安装时应同时放置泡沫堵头,且将屋面外板下扳30度;檐口处应按设计要求增设收边;适当加大天沟深度,让天沟雨水不超过搭接缝。
6、钢结构厂房屋面板与水泥墙面结合处漏水,主要原因为应力不同步而引起硅酮胶与粘接面开裂而漏水。防止温度变形,采用两次收边连接处理;与砖墙体连接时,收边应有一定角度,并完全密封;收边间应预打密封胶。
7、造成钢结构维护系统漏水的因素也很多,要想从根本上解决问题,需要设计认真对待,确定合理的设计方案,做好一头(防水层的收头),二缝(变形缝,分格缝),三口(水落口、出入口、檐口)和四根(内墙根、设备根、管道根、烟囱根)等泛水部位的细部构造处理。
从施工上,制定维护系统防水施工专项方案,各个专业相互协调配合。设计完善,安装到位,构造合理,使用得当,服务跟进,这样才能确保钢结构维护系统滴水不漏。
总之,无论采用任何形式安装,只要按照一定的施工工艺和有关规定进行,可以减少或避免漏水问题的发生。
⑸ 钢结构厂房天沟部位漏水有什么好的解决办法吗
钢结构厂房出现渗水、漏水现象会降低钢构件的耐腐蚀性,降低钢结构厂房的使用寿命,长期渗水、漏水还会给结构安全造成隐患,所以一旦出现漏水现象应及时处理维修,对钢构件也应长期维护以延长钢结构厂房使用寿命。钢结构厂房屋面-屋脊部位该部位漏水的主要原因是屋脊处波峰太高,屋脊盖板无法保护防水,纵向搭接未铺设防水,有缝隙而漏水;屋脊盖板纵向搭接用铆钉连接,热胀冷缩后强度不够而拉断铆钉,形成漏水;屋脊盖板与屋面板之间没设堵头,或堵头没按要求放置而脱落形成漏水。钢结构厂房屋面-采光板部位采光板部位防水是维护系统防水的重要部位,采光板安装中的胶泥铺设、防水螺钉是屋面漏水的主要隐患。
采光板板型与屋面板板型不吻合,采光板两侧波峰高于屋面板,安装后,密封过严形成采光板内外气压差,毛细水从采光板两侧缝隙进入屋面内部漏水;采光板纵向搭接长度不够,且胶泥老化失去粘性;纵向胶泥脱落;采光板和彩钢板之间为刚性搭接,中间的缝隙未密封等。钢结构厂房屋面-檐口部位檐口部位漏水问题的主要根源,该部位漏水的主要原因是:屋面外板安装未加泡沫堵头,屋面外板未下扳;墙面外板长度不足,且檐口部位未加防水收边。由于钢结构厂房天沟由钢板压制而成,天沟板凹凸不平,坡度难以加工,容易积水,水流只能靠雨水斗吸水产生的水力坡度排出,使天沟排水缓慢,造成天沟吃水迅速升高。虽然规范提到天沟坡度应保证0援3%,但在实践中受加工工艺的限制,钢结构的天沟很难做到该坡度。目前情况下较简单实用的办法就是将雨水斗加密布置,以免雨水沿天沟流动距离远、时间长,造成壅水。铝合金窗与彩钢墙体及砖墙体连接部位为防水难题之一,该部位漏水的主要原因是:墙面檩条与铝合金间有缝隙;窗户下口与钢结构、砖墙体及窗户玻璃与型材之间密封不严;窗台与台度存在较大缝隙或有倒返水现象;窗户上口泛水收边件安装中未做防水。
⑹ 施工必备钢结构焊接质量缺陷及处理方法
在钢结构的焊接过程中,如果焊接方法不正确,将会导致钢结构出现缺陷。钢结构焊接的缺陷主要有裂纹、未熔合及未焊透、气孔、固体夹杂、咬边、焊瘤、飞溅及电弧不稳定。接下来和大家一起看看这些缺陷是如何形成,又如何处理。
裂纹
原因:裂纹通常有冷、热之分。其中,产生冷裂纹的主要原因是焊接结构设计不合理、焊缝布置不当、焊接工艺措施不合理,如焊前未预热、焊后冷却快等;产生热裂纹的主要原因是母材抗裂性能差、焊接材料质量不好、焊接工艺参数选择不当、焊接内应力过大等。
处理办法:应在裂纹两端钻止裂孔或铲除裂纹的焊缝金属,进行补焊。
预防措施:对于冷裂纹,应选择抗裂性好的钢材,采用低氢或超低氢、低强的焊条,并控制预热温度、线能量,以降低冷裂纹产生倾向;对于热裂纹,应选择含镍量高的钢材,采用精炼的方法,提高钢材的纯度,降低杂质的含量,并控制焊缝的凹度d小于1mm,降低线能量,以降低热裂纹产生倾向。
未熔合及未焊透
原因:未熔合及未焊透的产生原因基本相同,主要是工艺参数、措施及坡口尺寸不当,坡口及焊道表面不够清洁或有氧化皮及焊渣等杂物,焊工技术较差等。
处理方法:对于未熔合应铲除未熔合处的焊缝金属后补焊;对于敞开性好的结构的单面未焊透可在焊缝背面直接补焊;对于不能直接补焊的重要焊件应铲去未焊透的金属,重新焊接。
预防措施:焊前应确定坡口形式和装配间隙,并认真清除坡口边缘两侧的污物;合理选择焊接电流、焊条角度及运条速度;对于导热快、散热面积大的焊件,可在焊前预热或焊接的同时用火焰加热,焊缝的起头处与接头处,可选用长弧预热后再焊接;对于要求全焊透的焊缝,应尽量采用单面焊双面成形工艺;避免产生磁偏吹现象,使电弧不偏于一方,保证各处均匀加热。
气孔
原因:焊接时母材表面有污垢,铁锈、油漆、油渍等;焊条没有烘干,焊条药皮太潮;焊接速度过快,熔化的金属快速凝固而使溶液内气体来不及排出;焊接时操滑毕森作不当,电弧拉得过长,使得有较多气体溶入金属溶液内;母材材质不佳或用错焊条。
处理方法:铲去气孔处的焊缝金属,然后补焊。
预防措施:控制气体的来源焊前严格清理母材及焊材表面的油污、铁锈,对焊接材料进行烘干(一般碱性焊条的烘干温度为350〜450°C,酸性焊条的为200°C左右);正确选择焊接材料、加强对焊接区的保护;排除熔池中已溶入的气体应采用适当的焊接工艺参数,优化焊接工艺,如对低氢型焊条,应尽量采用短弧焊,并适当配合摆动,有利于气体的逸出。
固体夹杂
原因:固体夹杂主要有夹渣和夹钨两种。产生夹渣的主要原因是焊接材料质量不好、焊接电流太小、焊接速度太快、熔渣密度太大、阻碍熔渣上浮、多层焊时熔渣未清理干净等;产生夹钨的主要原因是氩弧焊时钨极与熔池金属接触。
处理方法:对于夹渣应铲除夹渣处的焊缝金属,然后焊补;对于夹钨应挖去夹钨处缺陷金属,重新焊补。
预防措施:焊前应对焊件认真清理,多层焊时须对前一层熔渣清除干净;正确选用焊接规范,焊接电流不应过小,焊接速度不宜过快;正确采用运条方法,且操作时要注意观察熔渣的流动方向,以防止形成固体夹杂。
咬边
原因:焊接工艺参数选择不当,如电流过大、电弧过长等;操作技术不正确,如焊枪角度不对,运条不当等;焊接时电流、电压过信亩高或焊缝空间位置不合适造成熔化金属分布不均;焊条药皮端部的电弧偏吹;焊接零件的位置安放不当等。
处理方法:轻微的、浅的咬边可用机械方法修锉,使其平滑过渡;严重的、深的咬边应进行焊补。
预防措施:应选择适当种类及大小的焊条,并采用正确的焊条角度,适当电流,较慢的速度,较短的电弧及较窄的运行法和运条方法。
焊瘤
原因:焊接工艺参数选择不当,操作技术不佳,或角焊时焊丝对准位置不适当;电流过大,焊接速度太慢、电弧太短、焊道高。
处理方法:可用铲、锉、磨等手工或机械方法除去多余的堆积金属。
预防措施:应选择适当的焊接工艺,保证操作技术正确,并选用正确电流及焊接速度,提高电弧长度,且焊丝不可离交点太远。
飞溅
原因:焊条不良;焊接电流过大或过低;电弧太长,电弧电压太高或太低;焊枪倾斜过度,拖曳角太大;没有采取防护措施,或二氧化碳气体保护焊焊接回路电感量不合适;焊丝过度吸湿。
处理方法:可采用涂白垩粉调整二氧化碳气体保护焊焊接回路的电感。
预防措施:采用干燥合适的焊条、较短的电弧、适数首当的电流,尽可能保持垂直,避免过度倾斜,并注意仓库保管条件及平时的保养、修理。
电弧不稳定
原因:焊枪前端的导电嘴比焊丝心径大太多,导电嘴发生磨损,焊丝发生卷曲,焊丝输送机回转不顺,焊丝输送轮子沟槽磨损,加压轮压紧不良,导管接头阻力太大。
处理方法:应调整使焊丝心径与导电嘴配合,且更换有问题的设备。
预防措施:焊丝心径须与导电嘴配合,且更换导电嘴及输送轮,将焊丝卷曲拉直,并为输送机轴加油,使回转润滑,同时,压力要适当,太松送线不良,太紧焊丝损坏。
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