2012年結(jié)構(gòu)工程師:鋼結(jié)構(gòu)焊接中的常見問題處理1

　　一、焊接中的局部變形的原因及預(yù)防措施$lesson$

　　(一)產(chǎn)生原因

　　(1)加工件的剛性小或不均勻，焊后收縮，變性不一致。(2)加工件本身焊縫布置不均，導(dǎo)致收縮不均勻，焊縫多的部位收縮大、變形也大。(3)加工人員操作不當(dāng)，未對稱分層、分段、間斷施焊，焊接電流、速度、方向不一致，造成加工件變形的不一致。(4)焊接時咬肉過大，引起焊接應(yīng)力集中和過量變形。5)焊接放置不平，應(yīng)力集中釋放時引起變形。

　　(二)預(yù)防措施

　　(1)設(shè)計時盡量使工件各部分剛度和焊縫均勻布置，對稱設(shè)置焊縫減少交叉和密集焊縫。(2)制定合理的焊接順序，以減少變形。如先焊主焊縫后焊次要焊縫，先焊對稱部位的焊縫后焊非對稱焊縫， 先焊收縮量大的焊縫后焊收縮量小的焊縫，先焊對接焊縫后焊角焊縫。(3)對尺寸大焊縫多的工件，采用分段、分層、間斷施焊，并控制電流、速度、方向一致。(4)手工焊接較長焊縫時， 應(yīng)采用分段進(jìn)行間斷焊接法， 由工件的中間向兩頭退焊，焊接時人員應(yīng)對稱分散布置，避免由于熱量集中引起變形。(5)大型工件如形狀不對稱，應(yīng)將小部件組焊矯正完變形后，在進(jìn)行裝配焊接，以減少整體變形。(6)工件焊接時應(yīng)經(jīng)常翻動，使變形互相抵消。(7)對于焊后易產(chǎn)生角變形的零部件，應(yīng)在焊前進(jìn)行預(yù)變形處理，如鋼板v 形坡口對接，在焊接前應(yīng)將接口適當(dāng)墊高，這樣可使焊后變平。(8)通過外焊加固件增大工件的剛性來限制焊接變形，加固件的位置應(yīng)設(shè)在收縮應(yīng)力的反面。

　　(三)處理方法

　　對已變形的工件，如變形不大，可采用火烤矯正。如變形較大，采用邊烤邊用千斤頂頂?shù)姆椒ǔC正。

　　二 鋼結(jié)構(gòu)焊接裂紋的原因及預(yù)防措施

　　(一)熱裂紋

　　熱裂紋是指高溫下所產(chǎn)生的裂紋， 又稱高溫裂紋或結(jié)晶裂紋，通常產(chǎn)生在焊縫內(nèi)部，有時也可能出現(xiàn)在熱影響區(qū)，表現(xiàn)形式有：縱向裂紋、橫向裂紋、根部裂紋弧坑裂紋和熱影響區(qū)裂紋。其產(chǎn)生原因是由于焊接熔池在結(jié)晶過程中存在著偏析現(xiàn)象，低熔點共晶和雜質(zhì)在結(jié)晶過程中以液態(tài)間層形式存在從而形成偏析，凝固以后強(qiáng)度也較低，當(dāng)焊接應(yīng)力足夠大時，就會將液態(tài)間層或剛凝固不久的固態(tài)金屬拉開形成裂紋。此外， 如果母材的晶界上也存在有低熔點共晶和雜質(zhì)，當(dāng)焊接拉應(yīng)力足夠大時，也會被拉開。總之，熱裂紋的產(chǎn)生是冶金因素和力學(xué)因素共同作用的結(jié)果。針對其產(chǎn)生原因，其預(yù)防措施如下：

　　(1)限制母材及焊接材料(包括焊條、焊絲、焊劑和保護(hù)氣體)中易偏析元素和有害雜質(zhì)的含量，特別應(yīng)控制硫、磷的含量和降低含碳 ，一般用于焊接的鋼材中硫的含量不應(yīng)大于0.04 5% ，磷的含量不應(yīng)大于0.055% ;另外鋼材含碳量越離，焊接性能越差，一般焊縫中碳的含量控制在0.10% 以下時，熱裂紋敏感性可大大降低。(2)調(diào)整焊縫金屬的化學(xué)成分，改善焊縫組織，細(xì)化焊縫品粒，以提高其塑性，減少或分散偏析程度，控制低熔點共品的有害影響。(3)采用堿性焊條或焊劑，以降低焊縫中的雜質(zhì)含攝，改善結(jié)晶時的偏析程度。(4)適當(dāng)提高焊縫的形狀系數(shù)，采用多層多道焊接方法， 避免中心線偏析，可防止中心線裂紋。(5)采用合理的焊接順序和方向，采用較小的焊接線能超，整體預(yù)熱和錘擊法，收弧時填滿弧坑等工藝措施。

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