2 钢结构焊接变形的预防方法
焊接钢结构产生的变形超过技术设计允许变形范围,应设法进行矫正,使其达到符合
产品质量要求。实践证明,多数变形的构件矫正的方法都是设法造成新的变形来达到抵消已
经发生的变形。在生产过程中普遍应用的矫正方法,主要有机械矫正、火焰矫正和综合矫正。
但火焰矫正是一门较难操作的工作,方法掌握、温度控制不当还会造成构件新的更大变形。
因此,火焰矫正要有丰富的实践经验。钢结构对钢结构焊接变形的种类、矫正方法作一个粗
略的分析。钢结构焊接变形的种类与火焰矫正:钢结构的主要构件是焊接
H 型钢柱、梁、撑。
焊接变形最低预热温度确定方法。
(
1)裂纹试验控制。根据斜 Y 坡口试样抗裂试验确定最低预热温度。
(
2)硬度控制。根据一定碳当量的钢材,其不同板厚 T 形接头角焊缝热影响区硬度达
到
350 HV 对应的冷却速度(540
℃时),查表确定焊接线能量。
(
3)根据裂纹敏感指数、板厚范围、拘束度等级、熔敷金属扩散氢含量确定最低预热温。
(
4)根据接头热输入、冷却时间和钢材的特定曲线图确定最低预热温度。建筑钢结构焊
接施工工艺。
2.1 焊材选配原则
(
1)强匹配。强节点弱杆件:焊接资料熔敷金属的强度、塑性、冲击韧性高于母材标准
规定的最低值。焊接接头(焊缝及热影响区)各项性能全面要求达到母材标准规定的最低值。
(
2)兼顾焊缝塑性。厚板焊接时按厚度效应后的强度选配焊材,节点拘束度大时可在 1/4
板厚以下配用低强焊材。(
3)满足冲击韧性要求。必需重点选择焊材的韧性,使焊缝及热影
响区韧性达到钢材的规范要求。
2.2 电渣焊焊接时的注意要点
电渣焊是一种自动焊,主要用于高强度结构钢在竖直位置上的对接焊接。在进行操作时
首先根据计算公式选择计算出的电流,电压与熔缝的熔宽成正比,需要选择焊接的电流和
电压,起弧阶段的电压会高一点,在焊透的前提下,使用电压要尽可能低一点,注意在焊
接过程随时要调整电压,其次应适当掌握好焊接的速度,造渣过程中最好选择
200 m/h,送
丝速度在最好保持在
200~300 m/h 的范围内,最后就是要适当调整焊接工艺参数,随时检
查焊件的炽热状态,当翼缘板较薄时,要在焊接部位安装水冷装置。
2.3 最低预热温度确定方法
(
1)裂纹试验控制。根据斜 Y 坡口试样抗裂试验确定最低预热温度。(2)硬度控制。
根据一定碳当量的钢材,其不同板厚
T 形接头角焊缝热影响区硬度达到 350HV 对应的冷却
速度(
540
℃时)查表确定焊接线能量。(3)根据裂纹敏感指数、板厚范围、拘束度等级、熔
敷金属扩散氢含量确定最低预热温。(
4)根据接头热输入、冷却时间和钢材的特定曲线图确
定最低预热温度。
2.4 自动埋弧焊焊接时的注意要点
自动埋弧焊由于熔深大、焊接速度快、焊缝质量稳定、热影响区域小和焊接变形小等优点,
已被广泛应用于厚度板的贴角焊缝和直长对接的焊接施工中。在施工中使用自动埋弧焊时需
注意的是:首先是焊丝的选择,可参照《钢结构高层建筑设计与施工规程》进行选择,其次
对于那些无法使用衬热的焊缝,可先用手工焊封底,再用埋弧焊来焊接,对于较厚的钢板
可采用多层焊的工艺,在
T 形接头和塔接接头的焊接中,可以采用船型焊接和斜角焊接的
方法。最好是焊丝的数目的选择,当选择双丝焊时,一次焊接就可得到大量的熔敷金属,可
有效提高焊接速度,同时焊接变形也比较小。
2.5 钢结构焊接变形的控制措施
焊接变形是指在焊接钢结构的过程中,由于施焊电弧的高温引起的构件的变形,以及